Лекция № 10

РАБОТЫ КОМПЬЮТЕРА. ПРИМЕРЫ КОМПЬЮТЕРННЫХ МОДЕЛЕЙ РАЗЛИЧНЫХ ПРОЦЕССОВ

решению поставленной задачи за конечное число шагов.

определенном порядке);
детерминированность (понятность и точность) (любое действие должно быть строго

и недвусмысленно определено в каждом случае и исполнитель должен понимать, как выполнять каждое действие);
конечность (каждое действие и алгоритм в целом должны иметь возможность завершения);
массовость (один и тот же алгоритм можно использовать с разными исходными данными);
результативность (отсутствие ошибок, алгоритм должен приводить к правильному результату при всех допустимых входных значениях).

порядке);
циклический алгоритм (описание действий, которые должны повторятся указанное число раз

или пока не выполнено заданное условие);
разветвляющийся алгоритм (алгоритм, в котором в зависимости от условия выполняется либо одна, либо другая последовательность действий);
вспомогательный алгоритм (алгоритм, который можно использовать в других алгоритмах, указав только его имя).

(на естественном или формальном языке);
в графической форме в виде блок-схемы,

которая составляется из стандартных графических объектов.

каждый из которых соответствует выполнению одного или нескольких действий.
В блок-схеме

каждому типу действий (вводу исходных данных, вычислению значений выражений, проверке условий, управлению повторением действий, окончанию обработки и т.п.) соответствует геометрическая фигура.

автоматический исполнитель алгоритмов.
Алгоритм, записанный на «понятном» компьютеру языке программирования, называется

программой.
Совокупность всех команд, которые исполнитель может выполнить, называется системой команд исполнителя.
За каждой командой из системы команд исполнителя закреплено конкретное элементарное действие.
Отказы исполнителя возникают при вызове команды в недопустимом для данной команды состоянии среды.

исполнителей, точно выполняющих все предписания, всегда получается один и тот

же результат.
Исполнитель, который не изменяет порядок действий, не дополняет систему команд исполнителя (СКИ) и не «улучшает» отдельные действия, не интересуется целью, не отступает от описания, не может дать отказ «не хочу», называется формальным.

действие, стремится выполнить его лучше, эффективнее (с его точки зрения).

Технические

устройства могут быть только формальными исполнителями, в этом случае результат их действий предсказуем.

исходных данных к ней.
Компьютер не сможет выполнить команду, если она

предназначается устройству, не подключенному к компьютеру, отсутствует в его системе команд, или содержит синтаксическую ошибку.
Если программа составлена правильно, то процессор выполнит ее за конечное число шагов и выдаст результат решения задачи.

существенные особенности реального объекта, процесса или явления.
Анализ модели и наблюдение

за ней позволяют познать суть реально существующего, более сложного объекта, процесса, явления, называемого прототипом или оригиналом.

свойства и поведение реальных объектов.
Художественное творчество, фактически процесс создания моделей

(басня – модель человеческих отношений, скульптуры, картины и пр.)

устройств, машин и механизмов, зданий, электрических цепей и т.д.
Моделирование –

это метод познания, состоящий в создании и исследовании моделей.

(карта, чертеж, схема, график, граф);
знаковые (программы на языке программирования, математические,

физические, химические формулы);
табличные («объект-свойство», «объект-объект», матрицы).

диаграмм, таблиц, схем, изображений, анимационных фрагментов, или программу, отображающую структуру

и взаимосвязи между элементами объекта.
Компьютерное моделирование – это моделирование, реализуемое с помощью компьютерной техники.

web-дизайнеры и т.д.);
инженеры-конструкторы;
нейрохирурги;
геологи и т.д.

нужного населенного пункта, позволяет вычислить расстояние между различными пунктами).
Чертеж должен

быть точным, на нем указываются необходимые размеры. (Пример: чертеж детали).
Схема – это графическое отображение состава и структуры сложной системы.
Структура – это определенный порядок объединения элементов системы в единое целое. (Примеры: схема метрополитена, схема электрической цепи).
График – модель процесса (например, график изменения температуры в течение некоторого периода времени).

информационной модели – прямоугольная таблица.
При составлении таблицы используется только необходимая

информация для пользователя. Таблица может отражать процесс, происходящий во времени.

ученикам – это первый вид объектов; столбцы – к школьным

предметам – это второй тип объектов.
В каждой клетке оценка ученика по данному предмету.

таблице строки и столбцы относятся к одному виду объектов.
Таблицы

типа «объект – объект»

содержит только нули и единицы, то она называется двоичной матрицей.
Числовая

часть таблицы «Дороги» двоичная матрица.

биржевую игру;
демонстрировать продвижения товара на рынке;
изучать факторы, влияющие на цену

товаров и др.

астрономии и воссоздать реальные астрофизические явления и процессы, наблюдать за

результатом виртуальных экспериментов.

интересные химические явления.
Интерактивная таблица Менделеева позволяет подробно ознакомиться со свойствами

химических элементов.

выделяет существенные, с точки зрения целей проводимого исследования, параметры объекта,

а несущественными параметрами пренебрегают.
Формализованная модель. С помощью формул, уравнений или неравенств фиксируются формальные соотношения между начальными и конечными значениями свойств объектов, нужные ограничения, или применение приближенных математических методов.

Построение компьютерной модели.
Компьютерный эксперимент. Введение исходные данные и получить результат.
Анализ

полученных результатов и корректировка исследуемой модели. В случае несоответствия полученных результатов измеряемым параметрам реальных объектов, можно сделать вывод, что на предыдущих этапах были допущены ошибки или неточности.

их.
Какие вы знаете способы описания (формы представления) алгоритма?
Что представляет собой

компьютер как исполнитель команд?
В чем состоит программный принцип работы компьютера?
Какие существуют формы представления и виды моделей?
Приведите примеры информационных моделей.
Какие преимущества табличных и графических моделей перед словесными можно привести.
Назначение компьютерных моделей.
Перечислите основные этапы разработки и исследования моделей на компьютере.