Этапы решения задач на компьютере

Август 3, 2022

Главная
Информатика
Этапы решения задач на компьютере

Содержание

2. Этапы решения задач на компьютере 1. Постановка задачи и её математическое описание. 2. Выбор метода решения.
3. Этап 1. Постановка задачи и её математическое описание Определяется: что мы хотим получить в результате решения
4. Этап 2. Выбор метода решения Хотя математическая модель и задает основные соотношения между величинами, входящими в
5. Этап 3. Разработка алгоритма решения задачи Происходит переход от математических описаний к чёткой регламентации действий компьютера
6. Этап 4. Разработка программы (сценария) По существу, это просто кодирование разработанного алгоритма (изложение его на некотором
7. Алгоритмы и способы их описания Алгоритм как строго заданная последовательность действий может быть описан различными способами:
8. Условные обозначения в блок-схемах
9. Решить линейное уравнение ax+b=0, где коэффициенты a, b – заданы и могут быть любыми числами Метод
11. Управляющие структуры языка MatLab Теоретически доказано, что любые программы можно написать, используя всего 3 управляющие структуры
12. Базовые структуры алгоритмов Следование – последовательное выполнение действий
13. Базовые структуры алгоритмов Ветвление (вариант 1) – если - то if end if логическое выражение Инструкции,
14. Базовые структуры алгоритмов Ветвление (вариант 2) – если – то - иначе if else end if
15. Базовые структуры алгоритмов Ветвление (вариант 3) – выбор switch end switch выражение case значение1 инструкция1 case
16. Базовые структуры алгоритмов Ветвление (вариант 4) – выбор - иначе switch otherwise end switch выражение case
17. Базовые структуры алгоритмов Повторение – цикл с условием while end while выражение тело цикла end
18. Базовые структуры алгоритмов Повторение – цикл с параметром for end for var=a1:a2:a3 тело цикла end var
19. Оператор цикла for >> for x=1:3:5 y=x/2 end y = 0.5000 y = 2 >> for
20. Организации диалога в MatLab Функция input позволяет вывести в командном окне запрос пользователю и получить на
21. t=input('Введите температуру: ' ) if(t disp ('Мороз') elseif (t disp('Прохладно') elseif (t disp('Тепло') else disp('Жарко') end
22. Пример с структурой множественного выбора a=input('месяц? '); switch a case ('декабрь', 'январь','февраль') disp('зима') case ('март', 'апрель','май')
23. Пример к лаб. раб. №1 x=input('введите x='); y=input('введите y='); if x elseif x elseif x else
24. КОНЪЮНКЦИЯ (логическое умножение) в естественном языке соответствует союзу и в алгебре логики обозначается & или ^
25. ДИЗЪЮНКЦИЯ (логическое сложение) в естественном языке соответствует союзу или в алгебре логики обозначается в языках программирования
26. ИНВЕРСИЯ (отрицание) в естественном языке соответствует частице не в алгебре логики обозначается в языках программирования -
27. ИМПЛИКАЦИЯ (логическое следование) в естественном языке соответствует обороту если ..., то ... в алгебре логики обозначается
28. ЭКВИВАЛЕНЦИЯ (равнозначность) в естественном языке соответствует оборотe речи тогда и только тогда в алгебре логики обозначается
29. Приоритеты в логических операторах 1) ~ — НЕ 2) & — И 3) | — ИЛИ
31. Скачать презентацию

Слайд 2

Этапы решения задач на компьютере
1. Постановка задачи и её математическое

описание.
2. Выбор метода решения.
3. Разработка алгоритма решения задачи.
4. Разработка программы (сценария).
5. Отладка и тестирование программы.
6. Проведение расчётов.
7. Анализ полученных результатов и возможная модификация программы.
При решении конкретных задач некоторые из этапов могут отсутствовать или объединяться с другими этапами.

Слайд 3

Этап 1. Постановка задачи и её математическое описание
Определяется:
что мы хотим

получить в результате решения задачи;
какие для этого потребуются исходные данные;
какие существуют зависимости и соотношения между выходными (зависимыми) и входными (независимыми) переменными и другими параметрами задачи;
какие существуют ограничения на переменные и параметры задачи.
Анализируются возможные варианты математического описания и выбирается наиболее приемлемый из них.
Данный этап очень часто называют формализацией задачи или построением её математической модели.

Слайд 4

Этап 2. Выбор метода решения
Хотя математическая модель и задает основные соотношения

между величинами, входящими в математическое описание задачи, этих соотношений может быть много, они могут быть достаточно сложными.
Кроме того, есть задачи, в которых математическая модель не даёт явной зависимости выходных переменных от входных.
Простой пример: линейное уравнение
Математическая модель ax+b=0,
где a, b - параметры задачи (коэффициенты уравнения);
х - выходная переменная (корень уравнения).
Метод решения: х = -b/a, a ≠ 0.
☝ В общем случае необходимо найти подходящий известный метод или разработать новый метод, который может быть реализован на компьютере.

Слайд 5

Этап 3. Разработка алгоритма решения задачи
Происходит переход от математических описаний к

чёткой регламентации действий компьютера при выполнении вычислительного процесса. Последовательность этих действий и задает алгоритм решения задачи, т.е. правила, по которым происходит переработка исходных данных в результат решения задачи.
Формально алгоритм можно определить как точное, полное и однозначное описание последовательности действий, направленных на решение поставленной задачи.
Процесс разработки и описания алгоритма решения задачи называют алгоритмизацией.

Слайд 6

Этап 4. Разработка программы (сценария)
По существу, это просто кодирование разработанного алгоритма

(изложение его на некотором языке, который может быть «понят» компьютером).
Этап 5. Отладка и тестирование программы
Обнаруживаются и исправляются ошибки, допущенные на этапах алгоритмизации и разработки программы, а возможно, и на более ранних этапах. Проверяется правильность работы всех ветвей разветвлённой программы.
Этап 6. Проведение расчётов
Запуск, программы, ввод исходных данных, получение результата.
Этап 7. Анализ полученных результатов
Результаты проверяются на достоверность, оцениваются полученные значения, скорость и точность вычислений.
Возможное внесение изменений в программу, алгоритм, метод решения и даже в постановку задачи.

Слайд 7

Алгоритмы и способы их описания
Алгоритм как строго заданная последовательность действий может

быть описан различными способами:
словесное описание (на естественном языке, например, на русском);
графическое описание ( в виде схем алгоритмов);
на алгоритмическом языке (языке программирования).
Алгоритм не обязательно должен задавать некоторый вычислительный процесс. С его помощью можно задать любую другую строго определенную логическую последовательность.
Например, сборка автомобиля на конвейере.

Слайд 8

Условные обозначения в блок-схемах

Слайд 9

Решить линейное уравнение
ax+b=0,
где коэффициенты a, b – заданы и могут

быть любыми числами
Метод решения:
х = -b/a, a ≠ 0.
При a = 0 :
если b = 0 , то x – любое
если b ≠ 0 , то решения нет

Слайд 10

Слайд 11

Управляющие структуры языка MatLab
Теоретически доказано, что любые программы можно написать,

используя всего 3 управляющие структуры

Следование - последовательность операторов (групп операторов), выполняемых последовательно друг за другом;
Выбор (Ветвление) - управляющая структура, которая разветвляет процесс на 2 или несколько направлений в зависимости от выполнения заданного условия;
Повторение (цикл) – оператор или группа операторов может выполняться многократно, до тех пор пока соблюдается заданное условие.

Слайд 12

Базовые структуры алгоритмов
Следование – последовательное выполнение действий

Слайд 13

Базовые структуры алгоритмов
Ветвление (вариант 1) – если - то
if end
if

логическое выражение
Инструкции, выполняемые, когда логическое выражение true
end

Слайд 14

Базовые структуры алгоритмов
Ветвление (вариант 2) – если – то - иначе
if

else end
if логическое выражение
Инструкции, выполняемые, когда логическое выражение true
else
Инструкции, выполняемые, когда логическое выражение false
end

Слайд 15

Базовые структуры алгоритмов
Ветвление (вариант 3) – выбор
switch end
switch выражение
case значение1
инструкция1

case значение2
инструкция 2
………
end

Слайд 16

Базовые структуры алгоритмов
Ветвление (вариант 4) – выбор - иначе

switch otherwise

end
switch выражение
case значение1
инструкция1
case значение2
инструкция 2
………
otherwise
инструкция N+1
end

Слайд 17

Базовые структуры алгоритмов
Повторение – цикл с условием

while end
while выражение
тело цикла
end

Слайд 18

Базовые структуры алгоритмов
Повторение – цикл с параметром

for end
for var=a1:a2:a3
тело

цикла
end
var – параметр цикла
a1 – начальное значение параметра
a2 – шаг изменения параметра
a3 – конечное значение параметра
Если а2 опущено, шаг равен 1

Слайд 19

Оператор цикла for
>> for x=1:3:5 y=x/2
end
y = 0.5000
y = 2
>> for

x=1:5 y=x/2
end
y = 0.5000
y = 1
y = 1.5000
y = 2
y = 2.5000
Если инструкций несколько, они разделяются , или ;

Слайд 20

Организации диалога в MatLab
Функция input позволяет вывести в командном окне

запрос пользователю и получить на него ответ
x=input('запрос')
В ответ на запрос пользователь может ввести с клавиатуры значение или выражение.
Функция disp(выражение)
служит для вывода в командное окно результатов вычислений или текстовых сообщений. При её использовании результат ничему не присваивается.
Входным аргументом может быть массив, выражение, текстовая строка, заключённая в апострофы

Слайд 21

t=input('Введите температуру: ' )
if(t<0)
disp ('Мороз')
elseif (t<10)
disp('Прохладно')
elseif (t<25)
disp('Тепло')
else
disp('Жарко')
end
Пример с расширенной формой структуры

выбора

Слайд 22

Пример с структурой множественного выбора
a=input('месяц? ');
switch a
case ('декабрь', 'январь','февраль')
disp('зима')
case ('март',

'апрель','май')
disp('весна')
case ('июнь', 'июль','август')
disp('лето')
case ('сентябрь', 'октябрь','ноябрь')
disp('осень')
otherwise
disp('неизвестное время года')
end

Слайд 23

Пример к лаб. раб. №1
x=input('введите x=');
y=input('введите y=');
if x<=-3 z=f3(x,y)
elseif

x<=3 z=f1(x,y)
elseif x<=5 z=f2(x,y)
else z=f3(x,y)
end
..\К лаб 1\вариант\L1_3f.m

Слайд 24

КОНЪЮНКЦИЯ (логическое умножение)
в естественном языке соответствует союзу и
в алгебре логики обозначается

& или ^
в языках программирования - and
в MatLab - &

Диаграмма Венна

Элементы алгебры логики

Слайд 25

ДИЗЪЮНКЦИЯ (логическое сложение)
в естественном языке соответствует союзу или
в алгебре логики обозначается

в языках программирования - or
в MatLab - |

Диаграмма Венна

Слайд 26

ИНВЕРСИЯ (отрицание)
в естественном языке соответствует частице не
в алгебре логики обозначается
в

языках программирования - not
в MatLab - ~

Диаграмма Венна

Слайд 27

ИМПЛИКАЦИЯ (логическое следование)
в естественном языке соответствует обороту если ..., то ...
в

алгебре логики обозначается =>

Таблица истинности

Слайд 28

ЭКВИВАЛЕНЦИЯ (равнозначность)
в естественном языке соответствует оборотe речи тогда и только тогда
в

алгебре логики обозначается <=>

Таблица истинности

Слайд 29

Приоритеты в логических операторах
1) ~ — НЕ 2) & — И

3) | — ИЛИ
Операторы отношения
< > >= <= == ~=
Приоритеты: 1) арифметические
2) отношения
3) логические
>> x>3&x<7 соответствует 3 < x < 7
>> x>3-y&x<5+z
1)
2)
3)

Этапы решения задач на компьютере

Содержание

Этапы решения задач на компьютере 1. Постановка задачи и её математическое

Этап 1. Постановка задачи и её математическое описаниеОпределяется: что мы хотим

Этап 2. Выбор метода решенияХотя математическая модель и задает основные соотношения

Этап 3. Разработка алгоритма решения задачи Происходит переход от математических описаний к

Этап 4. Разработка программы (сценария) По существу, это просто кодирование разработанного алгоритма

Алгоритмы и способы их описанияАлгоритм как строго заданная последовательность действий может

Условные обозначения в блок-схемах

Решить линейное уравнениеax+b=0, где коэффициенты a, b – заданы и могут

Управляющие структуры языка MatLab Теоретически доказано, что любые программы можно написать,

Базовые структуры алгоритмовСледование – последовательное выполнение действий

Базовые структуры алгоритмовВетвление (вариант 1) – если - тоif end if

Базовые структуры алгоритмовВетвление (вариант 2) – если – то - иначеif

Базовые структуры алгоритмовВетвление (вариант 3) – выборswitch endswitch выражение case значение1 инструкция1

Базовые структуры алгоритмовВетвление (вариант 4) – выбор - иначе switch otherwise

Базовые структуры алгоритмовПовторение – цикл с условием while endwhile выражение тело циклаend

Базовые структуры алгоритмовПовторение – цикл с параметром for end for var=a1:a2:a3 тело

Оператор цикла for>> for x=1:3:5 y=x/2endy = 0.5000y = 2>> for

Организации диалога в MatLab Функция input позволяет вывести в командном окне

t=input('Введите температуру: ' )if(t<0) disp ('Мороз')elseif (t<10) disp('Прохладно')elseif (t<25) disp('Тепло')else disp('Жарко')endПример с расширенной формой структуры

Пример с структурой множественного выбораa=input('месяц? ');switch acase ('декабрь', 'январь','февраль') disp('зима')case ('март',

Пример к лаб. раб. №1x=input('введите x=');y=input('введите y=');if x<=-3 z=f3(x,y) elseif

КОНЪЮНКЦИЯ (логическое умножение)в естественном языке соответствует союзу ив алгебре логики обозначается

ДИЗЪЮНКЦИЯ (логическое сложение)в естественном языке соответствует союзу илив алгебре логики обозначается

ИНВЕРСИЯ (отрицание)в естественном языке соответствует частице нев алгебре логики обозначается в

ИМПЛИКАЦИЯ (логическое следование)в естественном языке соответствует обороту если ..., то ...в

ЭКВИВАЛЕНЦИЯ (равнозначность)в естественном языке соответствует оборотe речи тогда и только тогдав

Приоритеты в логических операторах1) ~ — НЕ 2) & — И

Похожие презентации

Этапы решения задач на компьютере
1. Постановка задачи и её математическое

Этап 1. Постановка задачи и её математическое описание
Определяется:
что мы хотим

Этап 2. Выбор метода решения
Хотя математическая модель и задает основные соотношения

Этап 3. Разработка алгоритма решения задачи
Происходит переход от математических описаний к

Этап 4. Разработка программы (сценария)
По существу, это просто кодирование разработанного алгоритма

Алгоритмы и способы их описания
Алгоритм как строго заданная последовательность действий может

Решить линейное уравнение
ax+b=0,
где коэффициенты a, b – заданы и могут

Управляющие структуры языка MatLab
Теоретически доказано, что любые программы можно написать,

Базовые структуры алгоритмов
Следование – последовательное выполнение действий

Базовые структуры алгоритмов
Ветвление (вариант 1) – если - то
if end
if

Базовые структуры алгоритмов
Ветвление (вариант 2) – если – то - иначе
if

Базовые структуры алгоритмов
Ветвление (вариант 3) – выбор
switch end
switch выражение
case значение1
инструкция1

Базовые структуры алгоритмов
Ветвление (вариант 4) – выбор - иначе

switch otherwise

Базовые структуры алгоритмов
Повторение – цикл с условием

while end
while выражение
тело цикла
end

Базовые структуры алгоритмов
Повторение – цикл с параметром

for end
for var=a1:a2:a3
тело

Оператор цикла for
>> for x=1:3:5 y=x/2
end
y = 0.5000
y = 2
>> for

Организации диалога в MatLab
Функция input позволяет вывести в командном окне

t=input('Введите температуру: ' )
if(t<0)
disp ('Мороз')
elseif (t<10)
disp('Прохладно')
elseif (t<25)
disp('Тепло')
else
disp('Жарко')
end
Пример с расширенной формой структуры

Пример с структурой множественного выбора
a=input('месяц? ');
switch a
case ('декабрь', 'январь','февраль')
disp('зима')
case ('март',

Пример к лаб. раб. №1
x=input('введите x=');
y=input('введите y=');
if x<=-3 z=f3(x,y)
elseif

КОНЪЮНКЦИЯ (логическое умножение)
в естественном языке соответствует союзу и
в алгебре логики обозначается

ДИЗЪЮНКЦИЯ (логическое сложение)
в естественном языке соответствует союзу или
в алгебре логики обозначается

ИНВЕРСИЯ (отрицание)
в естественном языке соответствует частице не
в алгебре логики обозначается
в

ИМПЛИКАЦИЯ (логическое следование)
в естественном языке соответствует обороту если ..., то ...
в

ЭКВИВАЛЕНЦИЯ (равнозначность)
в естественном языке соответствует оборотe речи тогда и только тогда
в

Приоритеты в логических операторах
1) ~ — НЕ 2) & — И