Основні типи обчислювальних процесів

Поняття про обчислювальний процес. Обчислювальним називається процес розв`язання різноманітних задач на ЕОМ. У свою чергу, безпосередньому розв`язанню задач на комп`ютері передує досить складна та трудомістка послідовність дій, необхідних для підготовки обчислювального процесу. Дуже часто процес підготовки задачі до розв`язання становить 90 – 95%, а безпосереднє розв`язання лише 5 – 10% від загального часу.

Розв’язання будь-якої задачі на ЕОМ складається з кількох етапів, а саме:

– постановка завдання (з’ясування кінцевої мети і розроблення загального підходу до досліджуваної проблеми);

– формалізація (побудова математичної моделі розглядуваного явища);

– вибір (або розроблення) методу розв’язування;

– розроблення алгоритму(побудова розв’язання у формі алгоритму, що складається зі скінченної послідовності інструкцій, кожна з яких має чіткий зміст і може бути виконана з певними обчислювальними затратами за скінченний час);

– складання програми (подання алгоритму у формі, зрозумілій ЕОМ);

– відладка програми (перевірка її візуально та виявлення помилок у процесі компіляції;

– обчислення та обробка результатів (отримання розв’язку задачі шляхом виконання завершеної програми).

Поряд з цими етапами користувач у процесі розв’язування задачі може виконувати також наступні:

– вибір мови програмування;

– опис структури даних;

– оптимізація програми;

– тестування;

– документування та ін.

2. Види обчислювального процесу.

1) Лінійний обчислювальний процес

Лінійним називають такий обчислювальний процес, в алгоритмі якого використовується лише базова конструкція типу слідування. Це означає, що у процесі реалізації алгоритму лінійної структури дії виконуються один раз, а їх послідовність визначається номером блочного символу(блок із номером N завжди виконується після блоку з номером N–1, де N – натуральне число). Прикладом лінійного обчислювального процесу є обчислення площі S трикутника, якщо відомі значеннях його сторін а, b та с..

Блок-схема алгоритму обчислення площі трикутника.

2) Розгалужений обчислювальний процес

Розгалуженим називають такий обчислювальний процес, в алгоритмі якого передбачене розгалуження деякої послідовності дій на два (іноді три) напрямки залежно від результату перевірки заданої умови. В алгоритмах розгалуженої структури завжди присутній блочний символ "Вибір", після якого дії виконуються по одній із двох (трьох) гілок.

Прикладом розгалуженого обчислювального процесу може слугувати обчислення значення наступної функції

Блок-схема алгоритму обчислення значення y

3) Циклічний обчислювальний процес

Циклічним називають такий обчислювальний процес, в алгоритмі якого деяка група блочних символів виконується багаторазово. Алгоритм циклічної структури застосовується як самостійно (наприклад, для обчислення значень функцій, для обробки масивів даних), так і в складі більш складних алгоритмів.

Прикладом циклічного обчислювального процесу є обчислення значень функції y=a ex +cos bx при зміні параметра х від початкового значення х1 до кінцевого значення х2 із кроком х3.

Застосування блоку "Модифікація" дозволяє зменшити кількість геометричних фігур при зображенні алгоритму циклічної структури.