1. Тема курсовой работы.

2. Постановка задачи.

3. Краткий анализ изучаемого вопроса. Обоснование принятия решения по выбранным методу и алгоритму решения поставленной задачи.

4. Анализ и интерпретация полученных результатов.

5. Результаты исследования, сравнения, выводы и заключение.

5. Технология подготовки и решения задач на пэвм

Использование ПЭВМ не уменьшает необходимости полного понимания сущности решаемой задачи. ПЭВМ не может сама "осмыслить" процесс решения задачи и полученные результаты. Компьютер является инструментом для автоматизации трудоемких процессов обработки данных.

Подготовка и решение задачи с помощью ЭВМ состоит из нескольких этапов.

1) Постановка задачи (техническое задание). Работа начинается с момента получения задания. Задание определяет общий подход к решению задачи. В нем формулируются условия задачи, исходные данные для решения, конечные цели решения и форма выдачи результатов. В задании могут оговариваться области применения программы и накладываемые при этом ограничения.

2) Выбор метода решения задачи. Вначале, если это не сделано в техническом задании, формулируется общая математическая постановка задачи. На основании анализа условий задачи выбирается метод ее решения.

Математическая постановка задачи заключается в составлении приемлемой математической модели для ее решения. Под математической моделью понимается совокупность математических зависимостей, отображающая реальные исследуемые процессы. Следует помнить, что математическая модель всегда основывается на некотором упрощении, идеализации объекта, то есть является его приближенным отображением. Для ряда задач математическая постановка задачи осуществляется достаточно просто и не вызывает трудностей. Для других задач этот этап является весьма сложным и требует значительных усилий и времени.

Выбор метода решения задачи требует знания соответствующих разделов математики. Выбранный метод должен обеспечить представление вычислительного процесса в виде последовательности элементарных арифметических и логических операций. Если не один из известных методов не подходит для решения поставленной задачи, возникает необходимость разработки нового метода решения.

3) Разработка алгоритма. В соответствии с методом решения задачи необходимо разработать алгоритм решения. Алгоритм, предназначенный для реализации на ЭВМ, называется машинным алгоритмом. Принципиальным отличием машинного алгоритма от вычислительного алгоритма является наличие в нем управляющей структуры и структуры организации данных, необходимых для реализации численных методов на одном из входных языков ЭВМ. Для записи алгоритма на данном этапе используется графическая форма представления алгоритма в виде блок-схемы.

При разработке алгоритма следует придерживаться принципа модульности и принципа нисходящего проектирования, заключающегося в постепенной детализации алгоритма вплоть до операторов входного языка ПЭВМ. Это позволит значительно облегчить этап составления программы решения задачи.

4) Разработка программы. Если в условиях задачи не определен язык программирования, то вначале следует его выбрать.

Перед написанием программы следует детализировать организацию данных, предусмотренную разработанным алгоритмом решения задачи. Необходимо продумать какие переменные и массивы будут соответствовать обозначениям, принятым в алгоритме. Для этого рекомендуется составить таблицу соответствия обозначений (имен) в алгоритме и программе.

При программировании следует придерживаться следующих рекомендаций:

• выносить из тела цикла независящие от параметра цикла вычисления;

• составлять программу следует в виде отдельных небольших программных модулей (подпрограмм) с использованием средств выбранного алгоритмического языка. Длина программного модуля не должна превышать 30 - 60 операторов языка и по возможности помещаться на одной странице текста. Это значительно облегчит процесс отладки программы.

Процесс составления программы будет значительно упрощен при наличии алгоритма, детализированного вплоть до операторов языка. В этом случае программирование сведется к записи операторов с учетом правил выбранного языка программирования.

Составленная программа с помощью одного из редакторов набирается и сохраняется на одном из носителей информации (жестком, гибком диске) для дальнейшего использования на ПЭВМ.

5) Трансляция и отладка программы. Во время трансляции выдаются диагностические сообщения об ошибках. Если обнаружены ошибки, которые не позволяют до конца оттранслировать программу, то после их исправления трансляция повторяется до тех пор, пока не будут устранены все синтаксические ошибки. В результате трансляции создается объектный модуль, который после редактирования (линкования) преобразовывается в загрузочный модуль, готовый к выполнению на ЭВМ.

После процесса трансляции и редактирования необходимо провести контрольные просчеты по программе, чтобы убедиться в правильности работы программы. При проведении контрольных просчетов в узловых точках программы рекомендуется ставить так называемую отладочную печать, которая будет информировать программиста о ходе решения задачи.

На этапе отладки выявляются ошибки, допущенные при составлении алгоритма и составлении программы. В результате отладки должна быть получена программа, обеспечивающая решение поставленной задачи. Отладка программы является одним из наиболее трудоемких и длительных процессов в решении задач. В результате получаем отлаженную программу, которая выдает требуемые результаты.

6) Счет по программе. После окончания отладки программы из нее следует удалить все отладочные средства. Средствами операционной системы или интегрированных систем программирования создается исполняемый файл (файл с расширением .EXE), чтобы не повторять процесс трансляции и редактирования многократно. Затем данный файл запускается, вводятся необходимые исходные данные и процесс счета программы осуществляется автоматически.

7) Интерпретация результатов. После окончания счета необходимо провести обработку и осмысление результатов счета. На этом этапе необходимо оценить полученные результаты с точки зрения критериев, которым они должны удовлетворять, сделать необходимые выводы о достижении поставленных конечных целей.

8) Сопровождение программы. Многократное использование разработанной программы для решения различных задач заданного класса требует проведение дополнительного объема работ, связанного с доработками программы для решения класса задач, проведения дополнительных контрольных расчетов, оформление документации на программу и т.п. Программа, предназначенная для длительной эксплуатации, должна иметь соответствующую документацию. Требования к этой документации даны в государственных стандартах Единой системы программной документации (см.[3]). Любая программа должна иметь инструкцию по ее использованию.