instrumente algoritmice de informatică

1. Conceptul de model și de simulare.

Formularea generală a unui model - este un obiect, sistemul de obiecte, procese sau fenomene, care sunt într-un anumit sens similar cu alte obiecte, obiecte de sistem, procese sau fenomene. Nu există nici un model ca atare - termenul impune în mod necesar un cuvânt sau o expresie de calificare, cum ar fi: model de șah, model de strung, model de atom, model de date, un model al universului, și așa mai departe ..

Modelul poate fi considerat ca setare fizică care simulează orice altă setare sau proces, un cod juridic (penal, civil, etc.), care simulează raporturile juridice din comunitate, o firmă de colectare a fișelor de post, etc.

Determinarea modelului poate fi specificată după cum urmează:

Modelul - o descriere formalizată a obiectului, sistemul de obiect, proces sau eveniment exprimat prin relații matematice, formați numere, și (sau) de texte, grafice, tabele, formule verbale, etc ...

Ø Pentru un singur obiect, puteți construi mai multe modele, pe de altă parte, un model poate descrie diferite obiecte.

Procesul de creare (și, uneori, de cercetare), modelul se numește modelare. Modelul este utilizat pe scară largă în cercetare (pentru a dobândi cunoștințe noi despre lume), tehnologie și activitatea practică.

Ø Nici un model nu poate nu cu o precizie absolută de a reproduce toate proprietățile și comportamentul prototipului, și, prin urmare, derivat din modelul sau alte rezultate numerice corespund realității doar aproximativ cu un anumit grad de precizie.

Uneori precizia modelului poate fi exprimat în orice unități (de exemplu, procente), uneori trebuie să fie limitate la evaluări calitative „și“ bun simț.

2. Informații generale despre soiurile de modele. Definiții și exemple de modele matematice și de informații.

Pentru modelele pot crea diferite tipuri de clasificări, în funcție de una sau mai multe caracteristici care sunt comune pentru un anumit grup de modele.

Limitele dintre modele de diferite tipuri, sau clase, precum și atribuirea de modele pentru orice tip sau clasă de cele mai multe ori convenționale. Luați în considerare cele mai comune simptome, care sunt clasificate de model:

Scopul Ø de utilizare;

Ø zona de expertiză;

Ø factorul timp;

Ø mod de reprezentare.

În scopul de utilizare pot fi modele educationale distinse, experimentale, simulare, jocuri de noroc, știință și tehnologie.

Prin zona de expertiză, puteți selecta un model biologic, economic, istoric, sociologic, etc.

Până când factorul de model partajat dinamic și static. Modelul static reflectă structura și parametrii obiectului, astfel încât acesta este, de asemenea, numit structurale. Acesta descrie obiectul la un anumit moment dă felia de informații cu privire la aceasta. Modelul dinamic reflectă procesul de funcționare a obiectului sau a modificărilor și dezvoltarea procesului în timp.

implementare Posposobu (formular, descrierea, prezentarea) modele sunt considerate a fi tangibile și intangibile.

modele de material - acesta este un fond (fizice) copii ale obiectelor de simulare. Exemplu: Globe - model de formă glob.

modele abstracte, la rândul lor, sunt împărțite în mentale și informaționale.

· Modele de informare implementeze procese de informare (colectare, de transfer, prelucrarea și utilizarea informațiilor), cu un calculator.

· Conform gradului de formalizare a modelelor mentale sunt punct de reper figurativ și simbolic.

Ø geometrice (desen, pictograma de desen, o hartă, un plan, vedere în perspectivă);

Structura Ø (tabel, grafic, diagrama, diagrama);

Ø verbală (descriere limbaj natural);

Ø algoritmică (lista numerotate, etapa enumerare bloc diagrama).

Ø matematică - sunt reprezentate prin formule matematice care afișează parametrii de conectare;

Ø speciale - note, formule chimice;

Ø algoritmică - programul.

Din proprietățile modelelor se pot distinge mai multe: adecvarea. plenitudine. detaliu.

Adecvarea - măsura în care modelul reprezintă un obiect.

Astfel, crearea, cercetarea și utilizarea modelelor este universală și nu este un „privilegiu“ al informaticii fundamentale și tehnologia informației.

Luați în considerare modelele matematice și modele de date, de punere în aplicare a proceselor de informare (de prelucrare, de conversie și de transmitere a datelor), cu calculatorul.

Tehnologia informatică joacă un rol crucial în studiul numeric al diferitelor modele matematice care sunt proiectate, de exemplu, în economie.

Modelul matematic - un sistem de relații matematice care descriu procesul sau fenomenul.

Modelarea matematică - un pas privind pregătirea și studiul modelelor matematice.

Modelarea economico-matematică, ca una dintre metodele de cercetare sistemice, face posibilă identificarea cauzelor unei forme formalizată a modificărilor fenomenelor economice, legile acestor schimbări și consecințele acestora, precum și face posibilă pentru a prezice evoluția economică.

Modelul economic-matematic (EMM) - această descriere, arătând procesul economic sau fenomenul cu ajutorul uneia sau mai multor expresii matematice (ecuații, funcții, inegalități, identități) imitând (afișarea) comportamentul obiectului simulat în condițiile date sau posibile ale existenței sale reale.

Modelele de informare se bazează de obicei pe modele matematice.

Informații model - un set de informații despre un obiect care descrie proprietățile și starea obiectului, fenomen sau proces, precum și comunicare și relații cu lumea exterioară.

modele logice sau modele de informare și Infological reflectă aria subiectului ca un set de obiecte de informare și relațiile lor structurale. Pentru a reflecta structurile sistemsrazlichnymi folosind diferite tipuri de modele logice:

· Modelele tabulare sunt folosite pentru a descrie obiecte cu același set de proprietăți. Poate fi dinamică și statică. Proprietățile obiectului afișat într-o listă, iar valorile lor sunt aranjate într-un tabel de celule dreptunghiulare.

· Modele ierarhizate descrieri primenyayutsyadlya ale obiectelor situate la diferite niveluri ale ierarhiei. Fiecare element al elementelor de nivel superior pot consta din nivelul inferior, iar elementul stratul inferior poate cuprinde doar un element de nivel superior.

· Modelele de rețea sunt utilizate pentru a reflecta astfel de sisteme în care legăturile dintre elementele au o structură complexă

Tehnologia de calculator este utilizat pe scară largă pentru a crea așa-numitele modele de informații de obiecte, procese, fenomene.

În acest curs, modele de informații (logice) sunt discutate în secțiunea de baze de date (ierarhic, rețea, și de masă).

Concepte fundamentale ale acestor modele:

· Obiect (ceva care există și distins, de exemplu, o carte)

· Atribut (proprietate, caracteristică a obiectului, de exemplu, titlul cărții sau a publicației)

· Valoarea unui atribut (de exemplu, "Computer").

Informații privind modelul obiect sau set set obektovnazyvaetsya de atribute (caracteristici) ale obiectului (e) împreună cu valorile numerice ale acestora sau alte atribute.

Această definiție va explica un exemplu. Să presupunem că doriți să creați un model de informare a bibliotecii.

Cu toate acestea, un calculator cu un software special poate procesa modelul, că din aceasta ar putea elimina toate informațiile despre cărțile din bibliotecă.

Să presupunem că setul de atribute pentru biblioteca # 8209; următor:

· Gen (științifică, istorică, ficțiune, etc);

Astfel, veți obține mai mult sau mai puțin complet modelul de informații, la care este deja posibil să se utilizeze tehnologia de calculator pentru a căuta informațiile de care aveți nevoie.

3. Principalele etape de dezvoltare a sistemelor software.

computer modern poate rezolva diferite tipuri de probleme, cum ar fi de calcul (care determină o anumită sumă) și funcțională (pentru a crea un set de funcții).

Pentru a utiliza computerul în cercetarea de obiect, proces, fenomen sau prelucrare „de rutină“ de informații, trebuie mai întâi:

Ø prezintă în mod clar problema, să identifice sursa de date, prezentarea rezultatelor;

Ø dezvoltarea unui model;

Ø în continuare avem nevoie pentru a crea un algoritm pentru rezolvarea problemei.

Ø să scrie un program într-un limbaj de programare, care va fi înțeles de către calculator.

Deoarece computerul poate acționa doar pe scheme formale pregătit pentru el un om, pentru că este un clasic model de informatică triada - algoritm - un program. In multe cazuri, etapele de modelare algoritmice și inseparabile unul de altul (de exemplu, în dezvoltarea modelului procesului de producție).

4. Conceptul algoritmului, proprietățile algoritmului, metodele de înregistrare algoritm.

O etapă necesară în procesul de soluționare a problemei pe un computer - este de a dezvolta un algoritm. În acest sens, algoritmii reprezintă o valoare în sine, ca resursele intelectuale ale societății.

Conceptul unui algoritm referitor la conceptele fundamentale ale științei de calculator, a apărut cu mult înainte de apariția calculatoarelor și a devenit unul dintre conceptele de bază ale matematicii.

Cuvântul „algoritm“ este derivat din numele marelui matematician din Asia Centrală Muhammad al-Khwarizmi (IX c.), Care a descris regulile de efectuare a patru operații aritmetice: adunare, scădere, înmulțire și împărțire cu mai multe numere.

Mai târziu, în Europa, aceste reguli numite algoritmi de Algorithmi - ortografia latină a numelui al-Khwarizmi.

În prezent, conceptul de algoritm este folosit nu numai în matematică. Este folosit în multe domenii ale activității umane, de exemplu, vorbim despre algoritmul de control al procesului, algoritmul de joc de șah. algoritm folosind un aparat de uz casnic. Algoritmul pathfinding în labirint. Algoritmul de control al zborului de rachete, și așa mai departe. n.

Ea are definiția conceptului de „algoritm interpret“ pentru a explica conceptele de „algoritm“ esențial. Algoritmul este formulat pe baza unui anumit artist, cum ar fi un om, în special o mașină - automată, etc ...

Algoritmul este un ghid de acțiune pentru artist, astfel încât semnificația cuvântului „algoritm“ este aproape, în sensul cuvântului „instrucțiune“ sau „prescripție medicală.“

Algoritm- instrucțiuni clare și precise (indicația) Artiștii efectuează o secvență de acțiuni pentru a atinge acest obiectiv sau de a rezolva problema.

Cele de mai sus nu este definit în sens matematic, ci reflectă doar înțelegerea intuitivă a algoritmului, dezvoltat de-a lungul multor ani.

Scopul algoritmului - rezultat recepție (rezultat), având o relație certă cu datele originale.

Pentru algoritmul, puteți lua diferite seturi de date de intrare, de ex., E., puteți utiliza același algoritm pentru rezolvarea unei clase de probleme similare cu diferite date de intrare. Această proprietate a algoritmului este de obicei numit în masă.

Algoritmul inteligibilitatea înseamnă cunoașterea artist care trebuie să fie făcut pentru îndeplinirea acestui algoritm.

Algoritmul este reprezentat ca o serie finită de pași. Se spune că algoritmul are o structură distinctă. Prin urmare, performanța sa este împărțit pentru a efectua pașii individuali (fiecare execuție a pasului următor începe după cea anterioară). Executarea algoritmului se termină după un număr finit de pași. Atunci când algoritmul unora dintre etapele sale pot fi repetată de mai multe ori.

Algoritmul este proiectat pentru o implementare pur mecanică. Această caracteristică este foarte importantă, în special, că în cazul în care același algoritm de a percepe pentru executarea de artiști diferiți, ei vor veni la același rezultat, atâta timp cât acești interpreți înțeleagă algoritmul. Acesta este determinat prin algoritmul face posibilă încredințarea mașinii sale de execuție, care nu are „bun simț“. Astfel, formularea a algoritmului este de a fi cât mai exacte, pentru a identifica pe deplin toate acțiunile interpretului.

Fiecare pas al algoritmului care urmează să fie executate cu precizie și într-un timp finit. În acest sens, algoritmul ar trebui să fie eficient. t. e. actiune executiv pe fiecare pas al execuției algoritmului ar trebui să fie destul de simplu, astfel încât acestea ar putea efectua cu precizie și într-un timp finit. De obicei, instrucțiunile individuale Executorului conținute în fiecare etapă a algoritmului, numit echipe. Astfel, eficiența algoritmului asociat cu fiecare comandă într-un timp finit. În plus, eficiența înseamnă chtoalgoritm se poate face nu numai pentru finală, și un timp final rezonabil.

algoritmul Recorder

În informatică, am dezvoltat tradiția bine definită în reprezentarea algoritmi concepute pentru diferite performanțe. Mijloacele utilizate pentru algoritmii de înregistrare, într-o mare măsură determinată de algoritmul este proiectat pentru orice artist.

Luați în considerare principalele mijloace utilizate pentru algoritmii de înregistrare.

Înregistrare verbală a algoritmului:

Forma verbală este frecvent utilizat pentru algoritmi de artist orientate - uman. comenzile algoritm sunt numerotate, pentru a putea să se refere la ele.

EXEMPLUL klassicheskiyalgoritm verbale Euclid formă de înregistrare algoritm pentru a găsi cel mai mare divizor comun a două numere întregi: