1.4.Технологический процесс компьютерного решения задачи

Основные стадии полного процесса решения задачи :

Содержательная (предметная) постановка задачи		Цели, допущения, факторы, связи, область и точность параметров, точность ответов, приемлемые ресурсные затраты
	
Математическая постановка		Равенства, уравнения, логические соотношения
Предмашинный анализ		Специфика задачи, ожидаемые свойства решения
Методическая поддержка		Поиск; выбор методов при наличии вариантов
Алгоритмическая поддержка		Самостоятельная разработка или выбор модулей в пакете MathСad
Программная поддержка		Выбор из библиотек или программирование на языке пакета MathСad; при необходимости – разработка программы на универсальном языке
Отладка программной части		Проверка формальной работоспособности
Тестирование		Смыcловая проверка правильности процесса
Проблемная интерпретация		Анализ пригодности результатов процесса
Документирование		Инструкции для пользователей
Регистрация в фондах		Закрепление авторских прав на разработку
Регулярное применение		Массовые расчеты силами пользователей

Эти стадии обычно не следуют в строгом порядке, так как почти неизбежные осложнения (ошибки алгоритма и программы, неверное обращение к инструментальному средству, ошибочное задание параметров или условий счета) заставляют возвращаться — и не один раз — к одной из предшествующих стадий.

Содержательная постановка представляет собой описание прикладной задачи с разумной полнотой в терминах соответствующей предметной области и может оформляться в виде словесных описаний, таблиц, графиков, ссылок на те закономерности и факты, которые представляются истинными.

Математическая постановка — это переложение содержательной постановки на язык математических и логических конструкций.

Предмашинный анализ. — выявление сведений, которые могут быть нужны для выбора того или иного численного метода и обеспечения его реализации (например, указание хороших начальных приближений), для оценки точности.

Методическая поддержка. Определяется численный метод решения задачи. Выбирается метод при наличии альтернатив. Задаются технологические параметры численного метода (шаги дискретизации, начальные приближения при итерации, уровни критериев завершения расчетов и др.).

Алгоритмическая поддержка. Разработка нового алгоритма или поиск для задачи готового алгоритма выбираются в зависимости от многих обстоятельств. Как правило, наличие доступного и внушающего доверие алгоритма освобождает от самостоятельной разработки, но в ответственных ситуациях чужой алгоритм по крайней мере должен быть испытан.

Программная поддержка. Для решения могут быть избраны система программирования на языке высокого уровня, компьютерная библиотека стандартных процедур, проблемно-ориентированный пакет прикладных программ, универсальный математический пакет. Наибольшую гибкость даст самостоятельное программирование с использованием модулей из пакета процедур, но это, как правило, самый трудоёмкий путь. Математические пакеты полного цикла обработки совершенствуются, и все большая часть задач решается с их использованием.

Отладка программной части. Эта стадия выполняется только при самостоятельной разработке. Для неё есть сложившиеся принципы и технологии, которые мы не будем обсуждать.

Тестирование. На этой стадии оценивается правдоподобность результатов вычислительного процесса для нескольких характерных комбинаций параметров (так называемых сценариев вычисления).

Проблемная интерпретация. Как говорилось, получение на экране монитора или с принтера лавины чисел не является конечной целью компьютерного решения задачи. Финальная стадия и основная цель этого процесса — качественное истолкование результатов, получение нового знания о предмете исследования. Конечно, здесь доминируют методы и представления предметной области, но очень важен и учет принципиальных обстоятельств "истории трансформаций" задачи в рассмотренном процессе, так как без этого зачастую не удается достичь основной цели.

Документирование разработки. Документация по всему циклу решения задачи позволяет "законсервировать" результаты большой работы и облегчить в дальнейшем решение этой задачи для иных условий или подобной задачи; она обычно является обязательной частью технического отчета по заказанным научным и проектно-конструкторским работам.

Регистрация в фондах. Новые методы, алгоритмы и программы являются объектами интеллектуальной собственности и потенциальными продуктами купли-продажи. В интересах организации-разработчика или лично автора защитить авторские права путем публикации или передачи материалов для депонирования в специальные фонды.

Регулярное применение. На этой стадии многократно просчитываются необходимые сценарии вычислений. Анализ поступающих результатов позволяет лучше выбрать траектории и «тесноту» размещения сценариев в пространстве параметров. При итерационном решении таких задач, как обращение больших матриц, поиск корней систем нелинейных алгебраических уравнений, оптимизация многомерных функций, может оказаться эффективным метод параметризации. Речь идёт о слежении за изменением результатов при плавном изменении параметра задачи и о принятии предыдущего результата в качестве стартового при поиске нового.

Полезно накапливать информацию о длительности сеансов обработки, а также обо всех выявленных аномальных ситуациях. При передаче технологии сторонним организациям необходимо обеспечить сопровождение своей разработки: участие в анализе нештатных вычислительных ситуаций и помощь в освоении новых версий переданного продукта.