Понятие моделирования
Этапы решения задач на ЭВМ
Основные понятия алгоритмизации и программирования
Задачи, решаемые с помощью ЭВМ, можно классифицировать по различным критериям: по типу информации и информационным технологиям, по способу поиска решения (простые и переборные), по характеру целей (задачи оптимизации, управления, обучения, информационного поиска), по функциональному назначению, а также по уровню достижения цели и уровню их решения, в т. ч. по уровню автоматизации этапов их решения.
Задача становится разрешимой, если найдено правило, способ получения результата. В информатике такое правило называют алгоритмом.
Решение задачи на ЭВМ состоит из нескольких этапов, среди которых основными являются следующие:
1. Постановка задачи:
- сбор информации о задаче;
- формулировка условия задачи;
- определение конечных целей решения задачи;
- определение формы выдачи результатов;
- описание данных (их типов, диапазонов величин, структуры и т. п.).
2. Формализация (анализ и исследование задачи, модели, представление ее в виде уравнений, соотношений, ограничений и т.п.):
- анализ существующих аналогов задачи;
- анализ технических и программных средств;
- разработка математической модели;
- разработка структур данных.
При решении задачи обычно исследуют не реальный объект, а его модель.
Модель– искусственно созданный объект, обладающий всеми существенными признаками реального объекта, явления или процесса.
Моделирование – это метод познания, состоящий в создании и исследовании моделей.
Цели моделирования:
1) понять сущность изучаемого объекта;
2) научиться управлять объектом и определять наилучшие способы управления;
3) прогнозировать прямые или косвенные последствия;
4) решать прикладные задачи.
Математическая модель – это система математических соотношений (данных) – формул, уравнений, неравенств и т.д. и отношений между ними, описывающих поведение объекта с некоторой степенью точности и отражающих существенные свойства моделируемого процесса (объекта или явления).
Порядок составления математической модели:
- выделить реальный объект, на котором будет основываться математическая модель, и из множества его свойств, закономерностей, внутренних связей, отдельных характеристик явления и параметров выделяем те, которые являются существенными для решаемой задачи, и отбросить несущественные;
- определить, что считать исходными данными и результатами;
- подобрать математический объект с тем же числом подобных параметров, отражающий суть реального объекта; записать математические соотношения, связывающие результаты с исходными данными.