МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
Учреждение образования “Витебский Государственный
Технологический Университет”
ИНФОРМАТИКА, ЧИСЛЕННЫЕ МЕТОДЫ И КОМПЬЮТЕРНАЯ ГРАФИКА
методические указания и задания к контрольным работам для студентов специальности 1-53 01 01-05 «Автоматизация технологических процессов и производств (легкая промышленность)» заочной формы обучения
ВИТЕБСК
2007
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
Учреждение образования “Витебский Государственный Технологический Университет”
РЕКОМЕНДОВАНО: Зам. председателя редакционно-издательского Совета УО ВГТУ _______________ В. В. Пятов «____»___________ 2007 г. |
УТВЕРЖДАЮ: Первый проректор УО ВГТУ _______________С. И. Малашенков «____»___________ 2007 г. |
ИНФОРМАТИКА, ЧИСЛЕННЫЕ МЕТОДЫ И КОМПЬЮТЕРНАЯ ГРАФИКА
методические указания и задания к контрольным работам для студентов специальности 1-53 01 01-05 «Автоматизация технологических процессов и производств (легкая промышленность)» заочной формы обучения
ВИТЕБСК
2007
УДК 004
ИНФОРМАТИКА, ЧИСЛЕННЫЕ МЕТОДЫ И КОМПЬЮТЕРНАЯ ГРАФИКА: методические указания и задания к контрольным работам для студентов специальности 1-53 01 01-05 «Автоматизация технологических процессов и производств (легкая промышленность)» заочной формы обучения.
Витебск: Министерство образования Республики Беларусь, УО «ВГТУ», 2007 г.
Составитель: ст. преп. Казаков В. Е.
В настоящих методических указаниях приведена методика разработки программ, рассмотрены вопросы построения алгоритмов основных вычислительных процессов, а также представлены требования к оформлению и защите контрольных работ.
Методические указания предназначены для использования при выполнении контрольных работ по курсу «Информатика, численные методы и компьютерная графика» и подготовке к их защите.
Одобрено кафедрой информатики УО “ВГТУ”:
29 Июня 2007 г., протокол № 12.
Рецензент: Шарстнёв В.Л.
Редактор: Терентьев В. П.
Рекомендовано к опубликованию редакционно-издательским советом УО «ВГТУ» “___”___________ 2007 г., протокол № _____
Ответственный за выпуск: Соколов И. В.
Учреждение образования
«Витебский государственный технологический университет»
_________________________________________________________________
Подписано к печати _________ Формат ________ Уч.-изд. листов._____
Печать ризографическая. Тираж ____ экз. Заказ №________ Цена _________
_________________________________________________________________
Отпечатано на ризографе Учреждения образования «Витебский государственный технологический университет». Лицензия 02330/0133005 от 01.04.2004г.
210035, Витебск, Московский пр-т, 72
Содержание
Введение 4
Методика решения задач 5
Разработка алгоритма 5
Постановка задачи 6
Математическое описание задачи 6
Выбор и обоснование метода решения 6
Алгоритмизация вычислительного процесса 6
Блок-схемы 7
Типовые алгоритмы 7
Разработка программы на языке Pascal 12
Составление и компиляция программы 12
Тестирование 12
Решение задачи на ЭВМ и анализ результатов 13
Оформление отчёта о решении задачи 13
Защита контрольной работы 18
Задание №1 19
Задание №2 20
Задание №3 21
Задание №4 22
Задание №1 25
Задание №3 27
Список рекомендуемой литературы 29
Введение
“Информатика, численные методы и компьютерная графика” - одна из базовых дисциплин в комплексе фундаментальной подготовки инженеров по автоматизации.
Целью дисциплины является изучение основ современной информатики, формирование у студентов современных теоретических знаний и практических навыков в области информатики и применения ЭВМ, необходимых как в течение учебного процесса в вузе, так и в сфере научно-практической деятельности будущих специалистов.
В результате изучения дисциплины студент должен знать основные понятия теории информации, организацию, устройство, характеристики ЭВМ, операционные системы и управление вычислительными ресурсами, компьютерное моделирование с применением численных методов, языки программирования и основы алгоритмизации, прикладное программное обеспечение.
В результате изучения дисциплины студент должен уметь владеть научной организацией труда с применением компьютерной обработки информации, приобретать знания, пользуясь современными информационными технологиями, вести исследования в своей прикладной области, организовать и вести делопроизводство.
Настоящие методические указания составлены в соответствии с рабочей программой курса “Информатика, численные методы и компьютерная графика” и предназначены для студентов специальности «Автоматизация технологических процессов и производств (легкая промышленность)» заочной формы обучения.
В методических указаниях приведены варианты заданий контрольных работ, требования к оформлению отчёта, а также пример оформления задания.
Методика решения задач
Разработка алгоритма
Алгоритм — это точное предписание, которое определяет процесс, ведущий от исходных данных к требуемому конечному результату. Алгоритмами, например, являются: последовательность операций, используемых при сложении, умножении матриц; решение алгебраических уравнений и т.п.
Применительно к ЭВМ алгоритм определяет вычислительный процесс, начинающийся с обработки некоторой совокупности возможных исходных данных и направленный на получение определенных этими исходными данными результатов. Термин «вычислительный процесс» распространяется и на обработку других видов информации, например, символьной, графической или звуковой.
Если вычислительный процесс заканчивается получением результатов, то говорят, что соответствующий алгоритм применим к рассматриваемой совокупности исходных данных. В противном случае говорят, что алгоритм неприменим к совокупности исходных данных. Любой применимый алгоритм обладает следующими основными свойствами:
результативностью;
определенностью;
массовостью.
Результативность означает возможность получения результата после выполнения конечного количества операций.
Определенность состоит в совпадении получаемых результатов независимо от пользователя и применяемых технических средств.
Массовость заключается в возможности применения алгоритма к целому классу однотипных задач, различающихся конкретными значениями исходных данных.
В процессе разработки алгоритма решения задачи можно выделить следующие этапы:
постановка задачи;
математическое описание задачи;
выбор и обоснование метода решения;
алгоритмизация вычислительного процесса.
В задачах другого класса некоторые этапы могут отсутствовать, например, в задачах разработки системного программного обеспечения отсутствует математическое описание. Перечисленные этапы связаны друг с другом. Например, анализ результатов может показать необходимость внесения изменений в программу алгоритм или даже в постановку задачи. Для уменьшения числа подобных изменений необходимо на каждом этапе по возможности учитывать требования, предъявляемые последующими этапами. В некоторых случаях связь между различными этапами, например, между постановкой задачи и выбором метода решения, между составлением алгоритма и программированием, может быть настолько тесной, что разделение их становится затруднительным.
Постановка задачи
На данном этапе формулируется цель решения задачи и подробно описывается ее содержание. Анализируются характер и сущность всех величин, используемых в задаче, и определяются условия, при которых она решается. Корректность постановки задачи является важным моментом, так как от нее в значительной степени зависят другие этапы.
Математическое описание задачи
Настоящий этап характеризуется математической формализацией задачи, при которой существующие соотношения между величинами, определяющими результат, выражаются посредством математических формул. Так формируется математическая модель явления с определенной точностью, допущениями и ограничениями. При этом в зависимости от специфики решаемой задачи могут быть использованы различные разделы математики и других дисциплин.
Математическая модель должна удовлетворять, по крайней мере, двум требованиям: реалистичности и реализуемости. Под реалистичностью понимается правильное отражение моделью наиболее существенных черт исследуемого явления.
Реализуемость достигается разумной абстракцией, отвлечением от второстепенных деталей, чтобы свести задачу к проблеме с известным решением. Условием реализуемости является возможность практического выполнения необходимых вычислений за отведенное время при доступных затратах требуемых ресурсов.