
- •Технология программирования итерационных циклов
- •Итерационные циклы с точным решением
- •Физические задачи
- •Постановка задачи
- •Формирование математической модели
- •Выбор метода решения
- •Составление алгоритма решения
- •Программирование задачи
- •Составление алгоритма решения
- •Программирование задачи
- •Итерационные циклы с приближенным решением
- •Задача вычисления произведений Постановка задачи
- •Формирование математической модели
- •Выбор метода решения
- •Составление алгоритма решения
- •Программирование задачи
- •Задача о последовательном делении Постановка задачи
- •Формирование математической модели
- •Выбор метода решения
- •Составление алгоритма решения
- •Программирование задачи
- •Заключение
- •Вопросы для контроля
- •Технология программирования смешанных процессов
- •Вычисление накоплений
- •Вычисление сумм в цикле
- •Суммы элементов одномерных массивов
- •Постановка задачи
- •Формирование математической модели
- •Выбор метода решения
- •Составление алгоритма решения
- •Программирование задачи
- •Суммы в вычислении полиномов
- •Постановка задачи
- •Формирование математической модели
- •Выбор метода решения
- •Составление алгоритма решения
- •Программирование задачи
- •Суммы в вычислении степенных рядов
- •Постановка задачи
- •Формирование математической модели
- •Выбор метода решения
- •Составление алгоритма решения
- •Программирование задачи
- •Вычисление произведений в цикле
- •Постановка задачи
- •Формирование математической модели
- •Выбор метода решения
- •Составление алгоритма решения
- •Программирование задачи
- •Вычисление разностей в цикле
- •Постановка задачи
- •Формирование математической модели
- •Выбор метода решения
- •Составление алгоритма решения
- •Программирование задачи
- •Вычисление частных в цикле
- •Постановка задачи
- •Формирование математической модели
- •Выбор метода решения
- •Составление алгоритма решения
- •Программирование задачи
- •Поиск экстремальных значений
- •Поиск наибольшего (глобального) значения
- •Постановка задачи
- •Формирование математической модели
- •Выбор метода решения
- •Составление алгоритма решения
- •Программирование задачи
- •Поиск наименьшего значения
- •Постановка задачи
- •Формирование математической модели
- •Выбор метода решения
- •Составление алгоритма решения
- •Программирование задачи
- •Заключение
- •Вопросы для контроля
-
Заключение
Итерационный – циклический процесс, число повторений в котором зависит от результатов счёта в теле цикла и до окончания вычислений не может быть определено.
Возможные варианты итерационных циклов – искомая функция достижима (решение точное), искомая функция недостижима (приближенное решение).
Пути вычисления функции итерационного цикла – с использованием аргумента, рекуррентно.
Классификация итерационных циклов по критерию «характер результатов» – сходящиеся и расходящиеся.
Сходящийся – итерационный циклический процесс, в котором значения формирующих функцию текущих элементов уменьшаются по модулю.
Сходящиеся вычислительные процессы – обязательное условие итерационных циклов с приближенным решением.
Расходящийся – итерационный циклический процесс, в котором значения формирующих функцию текущих элементов увеличиваются по модулю.
Расходящиеся вычислительные процессы допустимы только в итерационных циклах с точным решением.
Использование итерационных циклических процессов – типовой вариант вычисления приближенных значений трансцендентных функций стандартными программными модулями.
Непосредственная программная реализация итерационных процессов пользователем обуславливается конкретными специфическими инженерными и математическими задачами.
Максимальная эффективность – использование в смешанных вычислительных процессах в комплексе с ветвлениями (поиск экстремумов, сортировка и т. п.).
-
Вопросы для контроля
-
Какой циклический процесс называется итерационным?
-
Как классифицируются итерационные циклы по точности решения?
-
Каковы определения итерационных циклов с точным (приближенным) решениями?
-
Каковы основные математические зависимости для итерационных циклов?
-
Какие методики применимы для расчёта функций?
-
Как классифицируются итерационные циклы по организации вычисления функции?
-
Что такое рекуррентные вычисления?
-
Как классифицируются итерационные циклы по характеру изменения результатов?
-
Как связаны точность решения со сходимостью (расходимостью) итерационного процесса?
-
Какова зависимость определения числа повторений итерационного процесса?
-
Как формируется условие прекращения расчётов?
-
Каковы варианты графической интерпретации задачи о делении отрезка?
-
Какие строки программы не пишутся пользователем, а формируются ИСРП?
-
К какому виду и типу итерационного процесса относится расчет чисел Фибоначчи?
-
В каких итерационных циклах возможны два варианта решения и какие?
-
Каковы варианты решения задачи о последовательном делении?
-
Технология программирования смешанных процессов
Смешанный – вычислительный процесс из совокупности стандартных компонентов (линейного, ветвящегося, циклического).
Смешанные вычисления характеризуются взаимодействием внешнего и внутреннего компонентов.
В качестве внешнего компонента в принципе возможно использование линейного и ветвящегося процесса. Однако в большинстве задач им является циклический вычислительный процесс.
В качестве внутренних компонентов рассматривается каждый из возможных внешних, позволяя сформулировать следующие комбинации:
-
цикл (внешний) с линейный процессом (внутренним);
-
цикл (внешний) с ветвлениями (внутренними);
-
цикл (внешний) с циклами (внутренними).
Графическая интерпретация этого варианта по критерию «внутренние компоненты» представлена на рис. 8.1.
Рис. 8.1. Взаимодействие компонентов смешанного процесса
Предлагаемые структуры позволяют реализовать типовые математические задачи:
-
вычисления накоплений;
-
поиск экстремальных значений;
-
расчет элементов многомерных матриц и ранжирование.
Классификация типовых вычислений с использованием смешанных вычислительных процессов представлена на рис. 8.2.
Рис. 8.2. Классификация смешанных задач
Программирование перечисленных задач с использованием смешанных вычислительных процессов рассматривается ниже.