Чтобы изучить все этапы решения задач на ЭВМ, нужно узнать все более детально. Тем, кто хотя бы имеет представление о том, что такое электронно-вычислительная машина, будет проще разобраться в этом вопросе. А вот тому, кто первый раз сталкивается с этой аббревиатурой, придется узнать много нового.
Понятие
Об ЭВМ слышали практически все, но мало кто представляет, что это такое. Как гласит "Википедия", перед нами комплекс технических средств. Даже такое толкование может мало что объяснить. Если вкратце, речь идет об устройстве или механизме, который оснащен определенными функциями. Среди них есть логические действия, запоминающие, индикационные и т.п.
Каждый из них находится на электронном элементе. Последние, в свою очередь, отвечают за автоматическую обработку информации во время определенных процессов. Под ними подразумеваются вычислительные или информационные задачи.
Особенности
До того как были сформированы этапы решения задач на ЭВМ, данный термин искал себя. Многие считают, что ЭВМ – это компьютер. Но последний аппарат имеет более широкий функционал, а поэтому несколько несправедливо понижен в звании.
Если быть точнее, то данная машина реализована в качестве вычислителя. Чтобы осуществлять все процессы, она использует электронные компоненты как функциональные узлы. Такой комплекс технических средств отличим от других.
К примеру, возможны вычисления другим способом. Сюда относится механический, биологический, оптический, квантовый вариант. ЭВМ же работает по принципу транспортировки механических деталей, перемещения электронов и фотонов.
Забвение
Если сегодня говорить об ЭВМ как о вычислительной машине, то только в прошедшем времени. На самом же деле никто в быту не употребляет его, и чаще термин звучит из уст инженеров цифровой электроники. Машина может появляться в юридической документации, ну и, соответственно, в исторических сводках.
В последнем случае идет речь о вычислительной технике, которая была рождена в 1940-80 гг.
Этапы
Говоря об этапах решения задач на ЭВМ, за эту машину принимают компьютер. То есть, в наше время упоминается именно программирование и его этапы. Под этим процессом подразумевают теоретические и практические процессы, которые связаны с созданием программ. Решение их содержит несколько этапов, часть из которых не нуждаются в компьютере вовсе.
Сразу стоит отметить, что четкого алгоритма последовательности действий нет. Есть некоторые отклонения, которые зависят конкретно от заданий.
Задача
Первым этапом решения задач с помощью ЭВМ является формулировка задания. Программист или инженер должен собрать всю информацию о задаче. Далее необходимо будет сформулировать условия. То есть, нужно понять, какими способами будут достигаться цели.
После нужно определить желаемый результат. То есть, что мы хотим получить в итоге каких-то действий и вычислений. Далее определяем, каким способом мы получим решение, в какой форме и формате. В конце этого этапа нужно описать все существующие данные. Проще говоря, вспомнить школу и решение задач по физике, когда указывались все имеющиеся величины, структуры, типы и т.д.
Анализ
Этапы решения задач на ЭВМ приводят к анализу. Этот шаг должен заставить программиста рассмотреть существующие аналоги. То есть, изучить ранее пройденные процессы программирования. После нужно анализировать технические и программные средства.
На втором этапе нужно не забыть сформировать математическую модель. Возможно, найти какие-то более упрощенные способы решения задачи, по которым машина может осуществлять вычисления. Далее структурировать данные.
Алгоритм
Если изучать этапы решения задач на ЭВМ кратко, то разработка алгоритма скорее вошла бы в один из ранее предложенных этапов. В более развернутом пошаговом описании это еще одна важная ступень. Тут нужно позаботиться о выборе процессов, связанных с алгоритмами.
Инженер выбирает метод проектирования алгоритма, чтобы более точно понимать, какие этапы его ждут. А после - разобраться с формой записи алгоритма. Тут может быть много вариантов. Учитывая возможности и технологии современности, то, кроме блок-схем, возможны и более сложные формы типа анимаций.
После на этом этапе рассматриваются тесты и методы их проведения. Нужно найти надежные варианты проверки. В конце можно проектировать сам алгоритм.
Программирование
К основным этапам решения задач на ЭВМ однозначно следует отнести программирование. Фактически главная ступень во всем вычислении. К нему нужно подойти ответственно. Для начала программист выбирает язык, на котором будет писать софт. После рассматривает возможные варианты структурирования и группировки полученных данных. Тут каждому свое. Кто-то может использовать подручные методы, кто-то – загружать специальные программы.
Далее алгоритм записывается на том языке, который был выбран. Здесь все в целом понятно и никаких проблем не возникает, если этим занимается профессионал.
Тестирование
После того как работа будет фактически окончена, нужно проверить её работоспособность. Для этого обязательно проводят тесты и отладку. Сначала происходит синтаксическая отладка. После идет тест на проверку семантики и логической структуры. Как показывает практика, на этих двух этапах часто выявляются ошибки, которые были совершены по невнимательности.
Проводят тестовые расчеты и проверяют результаты. Здесь также нужно быть особенно внимательным и качественно проанализировать полученные результаты, поскольку даже малейшие расхождения могут навредить всей работе.
На этом этапе остается подкорректировать программу. Можно и самостоятельно проверять каждый символ, либо же с помощью приложений находить неточности. Возможно, вносить изменения в структурировании.
Проверка
Предпоследний этап подготовки и решения задач на ЭВМ условно необязательный, хотя рекомендационный. Его желательно не пропускать. Для этого надо анализировать результаты решения задачи и уточнений. Если во время этого этапа находятся какие-то проблемы, лучше повторить все вышеописанные шаги, чтобы не допустить никаких неточностей.
Поддержка
Последний этап можно считать не основным, а дополнительным. Его нужно осуществлять по надобности. Например, дорабатывать программы, если появились какие-то дополнительные требования к ней. Возможно, в список будут включены еще пара задач, которые можно легко внести в алгоритм.
Также под последним этапом подразумевают отчет, который предоставляется заказчику, либо делается для себя. В первом случае он нужен для того, чтобы к программисту не было никаких претензий. Во втором случае он может понадобиться для дальнейшей работы с проектом.
Краткая работа
Описанные этапы решения задач с использованием ЭВМ являются более развернутыми. Если проект небольшой, либо не требует такой придирчивости, возможно использовать более короткий путь.
В этом случае постановка задачи и построение математической модели можно объединить в один процесс. Но в нем также придется сначала понять цели задания, дать точную формулировку ему, рассмотреть возможные этапы решения. Понять, в какой форме будут записываться результаты и как будут храниться.
После этот подготовительный этап требует описания объекта в математических терминах. Так специалист получает идеализированную математическую модель, но в целом дает направление на решение задачи. Чтобы модель получилась корректной, необходимо проанализировать похожие решения, технические и программные возможности, условия для существования результатов.
Вторым этапом считается алгоритм и его реализация. Над ним работает чаще программист, причем от его классификации зависит и качественная реализация. Алгоритм собирает в себе уже готовую математическую модель и конечную последовательность предписаний. Все это может быть реализовано за счет установленных способов.
Далее достаточно будет заняться «чистым» программированием, чтобы воплотить все ранее задуманные действия.
Ну и завершают этапы решения прикладных задач на ЭВМ, как всегда, тестирование и поддержка. С помощью отладки выявляются все технические, грамматические и алгоритмические ошибки. Контрольное тестирование исправляет их и приводит проект в надлежащий вид.
Выводы
Как уже говорилось ранее, этапы могут быть разные и меняются в зависимости от прогресса и нововведений. Интересно, что роль человека и компьютера в этом процессе может меняться в зависимости от заданий и возможностей. Также на это влияет развитие вычислительной техники. Не за горами время, когда любой этап будет автоматизирован и не будет нуждаться в работе человека.
