Етапи розв'язування задачі з використанням комп'ютера. Поняття інформаційної моделі задачі

БІЛЕТ №15

Люди використовують комп'ютер для розв'язування різнома­нітних інформаційних задач: робота з текстами, створення гра­фічних зображень, отримання довідок з бази даних, табличні розрахунки, розв'язування математичних задач, розрахунки тех­нічних конструкцій тощо.

Розглянемо технологію розв'язування прикладної задачі на комп'ютері. Часто задача, яку потрібно розв'язати, сформульо­вана не математичною мовою. Наприклад, задача може бути сформульована в термінах фізики або економіки. Для роз­в'язування задачі на комп'ютері спочатку треба звести її до мате­матичної задачі, тобто створити відповідну математичну модель.

Робота з розв'язування задачі з використанням комп'ютера проходить такі етапи:

1. Постановка задачі і її змістовний аналіз.

2. Математична формалізація — побудова математичної моделі.

3. Добір відповідного програмного забезпечення, якщо він є, або:

3.1. Побудова алгоритму.

3.2. Складання програми мовою програмування.

3.3. Налагодження і тестування програми.

4. Проведення розрахунків і аналіз отриманих результатів.

Постановка за­дачі і її змістов­ний аналіз	1. Визначити умову задачі: - Що дано? - Що необхідно? - Які дані допустимі? - Які результат і в якому вигляді мають бути отримані? 2. Провести змістовний аналіз, напрямлений на уточнення мети розв'язання задачі, і? компонентів, вихідних даних X Визначити, за яких умов можливе отримання не­обхідних результатів, а за яких — ні 4. Визначити, які результати вважатимуться правильними.
Математична формалізація — побудова ' мате­матичної моделі	1. Розгорнутий змістовний опис задачі замінити п математичною моделлю за допомогою математич­них залежностей 2. Обґрунтовано вибрати метод розв'язання задачі
Побудова алго­ритму	При складанні алгоритму треба враховувати всі його властивості
Складання про­грами мовою програмування	Програмування (складання програми) — кодування складеного алгоритму однією з мов програмування
Налагодження і тестування про­грами	Перевірка правильності роботи програми за допо­могою тестів і виправлення виявлених помилок
Проведення роз­рахунків і аналіз отриманих ре­зультатів	1. Після налагодження програми прибрати всі нала­годжувальні засоби 2. Після остаточного виконання програми виконати аналіз результатів. Можлива зміна самого підходу до розв'язання задачі і повернення до першого ета­пу для повторного виконання всіх етапів

Для дослідження об'єкта чи явища не обов'язково створюва­ти матеріальні моделі. Часто досить мати необхідну інформацію та подати її у відповідній формі. В цьому випадку говорять про створення та використання інформаційної моделі об'єкта чи процесу.

Інформаційна модель — це інформація про об'єкт чи процес, яка зберігає деякі важливі для конкретної задачі типові риси і властивості досліджуваного явища.

Найпростішими прикладами інформаційних моделей є різні загадки, де описуються властивості, за якими треба відгадати на­зву об'єкта («влітку сірий, взимку білий», «взимку і влітку одного кольору»).

Щоб створити інформаційну модель об'єкта, необхідно вивчити його властивості і стан, подати модель обєкта так щоб вона була зрозумілою та наочною. Реальні об'єкти часто є досить складними для вивчення, і крім того не завжди вивчаються всі ііластивості цих об'єктів. Для побудови моделі та її дослідження виділяють лише найсуттєвіші властивості об'єкта, які характе­ризуються певними параметрами.

2. Виконання обчислень у середовищі табличного процесора. Використання логічних функцій та операцій для опрацювання даних, поданих у таблиці. Приклади.

Електронні таблиці Ехсеl мають у своєму розпорядженні по­тужні інструменти для опрацювання даних, основним серед яких є формули. Формули, в Ехсеl являють собою вирази,- які опису­ють обчислення в комірках.

Запис формули починається зі знака рівності = або знака + чи —. Формула, що набирається, відображається в рядку фор­мул. Завершується введення формули натисканням на клавішу Епtег, переміщенням курсору в іншу комірку. Після цього запис формули в комірці зникає і з'являється результат и виконання або повідомлення про помилку. Для прикладу введіть в комірки А1 числа, а в комірку А4 залишіть формулу =А1+А2+А3. Прочи­тайте результат підсумовування в комірці А4. Відредагувати введену формулу можна як звичайний текст. Замініть формулу в комірці А4 на =СУМ(А1:АЗ). Результат підсумовування не змі­ниться.

За допомогою формул можна порівнювати дані в комірках, множити значення комірок, знаходити середні значення тощо. У Ехсеі є чотири види операторів: арифметичні, текстові, операто­ри порівняння й оператори посилань (адресні оператори). Опе­рації над числами виконуються за допомогою арифметичних операторів: + (сума), — (різниця), * (множення), / (ділення), ^А (піднесення до степеня), % (обчислення відсотка). Під час роботи з текстом і числами застосовуються оператори порівнян­ня: =,<,>,<=,>=,<> (не дорівнює).

Формули, що вписуються в комірки електронних таблиць, можуть містити в собі вбудовані функції. Вбудовані функції ши­роко використовуються в Ехсеї для обчислень, полегшуючи про­цес опрацювання даних. Крім того, застосування цих функцій позбавляє від довгих записів і знижує ймовірність помилок.

При цьому аргументами функцій можуть бути самі дані, адре­си об'єктів електронної таблиці, в яких зберігаються ці дані. Адреси, що використовуються в функціях і формулах, одержали назву посилань. Можливість використання в ЕТ посилань в фор­мулах і/або функціях дозволяє автоматично виконувати обчис­лення при зміні значень даних елементів ЕТ, на які здійсню­ються посилання.

Функції в ЕТ реалізовані за допомогою стандартних програм, які можна заздалегідь викликати за відомими іменами. Кількість різних функцій, які можна використовувати, досить велика, для зручності їх пошуку вони всі поділені на категорії: математичні, статистичні, текстові, логічні, фінансові, функції дати і часу тощо.

Використання всіх функцій та формул відбувається за одна­ковими правилами:

кожна функції мас своє унікальне ім'я;

іфи зверненні до функції після її імені в круглих дужках вка­зується список аргументів, відокремлених між собою крапкою з комою; "

введення до комірки формули слід починати із знака =.

Приклади:

=КОРІНЬ(А5)

=МАК£(А6:В10;В2:Е4;С5:І8),

=СЕРЕДНЄ(А1:В23)

=СУМА(А1:А9)*СУМА(В1:В9)

Результат обчислення функції називається значенням, шо по­вертається. Дужки, які обмежують список аргументів, завжди мають бути парними; пропуски перед дужками чи після них не припускаються. Окремі аргументи в списку мають бути розділені комами.

Функція включається у формулу записом «вручну» або за до­помогою майстра функцій, шо спрощує введення функції. Ви­кликається майстер через меню Вставка — Функция.

Логічні функції дають змогу розв'язувати за допомогою ЕТ логічні задачі. Логічні функції дають змогу виконувати лоцчні операції над умовами. Умова — це вираз, що містить величину та інші вирази одного і того ж типу (числові, символьні, логічні), зв'язані між собою одним із знаків відношень: =, о, >, <, >=, <=. Такі умови називаються простими, вони можуть складатися із даних, посилань, виразів. Будь-яка умова може набувати одно­го з двох можливих логічних значень: «істинно» або «хибно».

Для перевірки умови використовується функція ЕСЛИ, яка має такий формат:

=ЕСЛИ(умова; виразі;вираз2).

Дія такої функції полягає в наступному: табличний процесор перевіряє істинність записаної в ній логічної умови і заносить до тієї комірки, в якій знаходиться ця функція, значення Виразі, якщо умова істинна, або значення Вираз2, якщо умова хибна.

Приклад.

= ЕСЛИ(А1>А2;Ю0;0) '

=ЕСЛИ(А11>В12;"Успішність учня А краща"-."Успішність учня В краща або така ж") >

Часто в задачах використовуються складені умови, і

Складеною умовою називається кілька простих умов, які "ііі'/і-іЛіі за аоііОлЮіою логічних операцій: І (логічне множення;. АБО (логічне додавання), НЕ (логічне заперечення).

Результатом логічної операції І буде «істинно» тоді і тільки тоді, коли істинні всі її складові умови.

Результатом логічної операції АБО буде «істинно», якщо іс­тинна хоча б одна умова.

Для виконання вказаних логічних операцій в ЕТ існують ло­гічні функції И, ИЛИ, НЕ аргументами яких є умови.

Приклад:

=ЕСЛИ(ИТ(А6>4)і;Р1>4);"Ви успішно склали іспити та зара­ховані до вузу";"Ви не пройшли конкурсу")

Дата добавления: 2015-05-26