Есепті компьютерде шығаруға даярлау технологиясы

Есепті компьютерде шығарудың біраз бөлігі компьютерсіз жүзеге асырылатын мынадай негізгі кезеңдерден тұрады:

  • Есептің қойылуы:
    • есеп туралы ақпараттарды жинау;
    • есептің шартын тұжырымдау;
    • есепті шығарудың ақтық мақсатын анықтау;
    • нәтижелерді беру пішіндерін анықтау;
    • деректерді сипаттау ( олардың түрін, шамалардың ауқымын, құрылымын т.с.с.)
  • Есепті, модельдерді талдау және зерттеу:
    • есептің бар ұқсастарын талдау;
    • техникалық және программалық құралдарды талдау;
    • математикалық модельді жасақтау;
    • деректер құрылымын жасақтау;
  • Алгоритмді жасақтау:
    • алгоритмді жобалау тәсілдерін таңдау;
    • алгоритмді жазу пішінін ( блок-схема, мектептік алгоритмдік тіл т.б.) таңдау;
    • тестерді және тестілеу тәсілдерін таңдау;
    • алгоритмді жобалау;
  • Программалау:
    • программалау тілін таңдау;
    • деректерді ұйымдастыру тәсірдерін айқындау;
    • алгоритмді таңдалып алынған программалау тілінде жазу;
  • Тестілеу және жөндеу:
    • синтаксистік жөндеу;
    • семантикасын және логикалық құрылымын жөндеу;
    • тестілік есептеулер және тестілеу нәтижелерін талдау;
    • программаны жетілдіру.
  • Есептің шешілу нәтижесінталдау:
    • Қажет болатын болса 2-5 кезеңдерді қайтадан орындай отырып математикалық модельді айқындай түсу.
  • Программаны даярлау:
    • нақтылы есепті шығару үшін программаны жетілдіру;
    • есепті шешуге, математикалық модельге, алгоритмге, программаға, тестер жиынына, программаны пайдалану үшін құжаттар жасау.
  1. Математикалық модельдер.

Зерттелетін объект немесе процесс олардың сандық параметрлерін байланыстыратын формула түрінде берілетін жағдайлар жиі кездеседі. Бұған мына төмендегіформулаларды жатқызуға болады:

  • дененің геометриялық параметрлерін сипаттайтын формулалар;
  • физикалық процестерді сипаттайтынформулалар;
  • химиялық формулалар;
  • тауардың бағасын есептеп шығаруға арналған тұрмыстық формулалар т.с.с.

Математикалық модель деп объектіні немесе процесті олардың сандық параметрлерімен байланыстыратын математикалық формулалармен сипаттауды айтамыз.

Математикалық модельдерді жазуда әр түрлі ғылымдарда қабылданған түрлі таңдаулар жүйелері пайдаланылады.

Математикалық модельдерді жасақтау көптеген есептерді компьютерде шығаруда маңызды рөл атқарады.

Математикалық модель адамның шығармашылық жұмысының өнімі болып табылады. Компьтер ойша жасалған модельді жаңа сапалық деңгейдетаңбалық пішінге аударады.

Математикалық модельдің мысалы ретінде дененің түзу сызықты орын ауыстыру формуласын алуға болады:

Мұнда, х-ағымдағы координата, х0 – бастапқы координата,Vx – жылдамдықтыңх осіне проекциясы, ах – үдеудіңх осіне проекциясы, t – уақыт.

Құбылысты сипаттау үшін оның ең маңызды қасиеттерін, заңдылықтарын, ішкі байланыстарын, оның кейбіржеке сипаттамаларын бөліп көрсетіп, маңызды еместерін ескермеуге болады.Құбылыстың математикалықмоделін жасақтаудаосы айтылғандарды ескеру қажет.

Математикалық модельді ең ұтымды түрде есептеу эксперименті деп аталатын алгоритмдік модель түрінде компьютерде жүзеге асыруға болады.

Әрине есептеу экспериментінің нәтижесі егер модельде шындықтың маңызды жақтары ескерілмеген болса шындыққасәйкес келмеуі мүмкін.

Сонымен, есепті шешу үшін математикалық модель құра отырып, мыналарды ескеруіміз керек:

  • математикалық модель құруда негізге алынатын болжамды бөліп көрсету;
  • алғашқы деректер және нәтижелер деп нені есептеу керектігін анықтау;
  • нәтижелерді алғашқы деректермен байланыстыратын математикалық қатысты жазу.

Математикалық модельдіқұруда алғашқы деректер арқылыіздеп отырған шаманы өрнектейтін формуланы табу барлық уақытта мүмкін бола бермейді.

Мұндай жағдай белгілі бір немесебасқа дәрежелі дәлдікпенжауап беруге мүмкіндік беретін математикалық әдістер пайдаланылады.

Ғылыми есептерді шығарғанда мүмкіндігінше шындыққа жақынкелетін математикалық модель құру керек болады.Мұндай модель бойынша дәл есептеулер емес жуықтап есептеулер жасалады, бірақ осының арқасында басқа жолдармен алуға болмайтын деректерді алуға болады. Есеп математикалық модельге келтірілгеннен кейін оны шығарудыңалгоритмін құруға болады. Алгоритмнің дайын болуының белгілі бір кезеңінде программалау басталады.

Есепті компьютердешығаруғадаярлауды мынадай схемамен беруге болады.

 Өмірде күрделі есептерді шығарудаүлкен ұжымдаржұмыс істейді.

Есептің біріншіформальды түсінігін сол есеп пайда болған саланың маманыдаярлайды. Математикалық модельдібасқа адамдар жасай алады, ал ондағыпайдаланылатын алгоритмдердіүшінші бір адамдар жасайды. Ең соңындапрограммалаудыбір мамандар тобы іс жүзіне асыра алады.

Осылайша, есеп үлкен ұжымның бірлескенеңбегінің арқасындашығарылатын жағдайларжиі кездеседі.

  1. Программаны жасақтаудың негізгі кезеңдері.

Программаны жасақтау процесін мынандай формуламен өрнектеуге болады.

 Программаны жасақтау =даярлау+ тексеру және өңдеу.

Жаңадан ғана жасалған программаларда қателіктің болуы бұл қалыпты және заңды құбылыс. Іс жүзінденақты және жеткіліктідәрежеде күрделі программаны қателіксіз құру мүмкін емес.

Программаны компьютердіңқабылдауынажәне оның нәтижесін беруіне қарап оны дұрыс құрылған дегенқорытынды жасауға болмайды. Өйткені берілген жағдай да дұрысболмаса дақандай да бір нәтиже алуға қолымыз жетті. Осының өзінднпрограммада көптеген логикалыққателіктердіңболуы мүмкін. Кеткен қателіктерді анықтау үшінпрограмманы компьютерге ендіріп, іске қосқанға дейінбылай тексереміз.

Программа мәтінін“қолмен” қарап шығу, тексеру және айналдыру арқылытексеруге болады.

Программа мәтінінқарап шығу.  Программа мәтінін жазуға кеткен қателіктерді және программаныңжәне алгоритмнен алшақтығынанықтау үшін қарап шығады. Атап айтқанда интерациясанын берушіоператорлардың дұрыстығыынакөз жеткізу үшін барлық циклдердің ұйымдастыруын қарап шығу өте маңызды. Шартты операторлардағышарттарды,бағынқы программаларға қатынас жасаудағы аргументтерді тексеріп шығу пайдалы.

Программаны тексеру. Программалаушы программанытексергенде оның мәтіні бойыншапрограмма анықтайтын есептелу процесін ойша қалпына келтіруге тырысады, осыдан кейін оны талап етілетінпроцеспенсалыстырады.

Тексеру кезінде программаның не істейтіндігін ұмытужәне ол туралы тексеру барысында білу керек. Тек программаны тексеру аяқталғаннан кейін ғана оның не істейтіндігінеске түсіругежәне программаныңнақты әрекетінталап етілетінәрекеттерменсалыстыруға болады.

Программаны айналдыру.Айналдырудың мәніпрограмманыңкомпьютерде программалаушының ойшаорындауы болып табылады. Айналдыруды орындау үшінкейбіралғашқы деректердіберіпжәнеоларменқажетті есептеулерді, жүргізу қажет.

Айналдыру бұл еңбекті көп талап ететінқиын процесс, сондықтан онытек программаныңлогикалық күрделі бөліктерінеқолданған жөн.

Алғашқы деректердіпрограмманы айналдырукезінде программаныңзерттелетін көптеген тармақтарықамтылатындай етіп таңдап алу керек.

«Baribar.kz-тің» Telegram-каналына жазыламыз!