Выбор метода решения задачи, выполнение необходимых преобразований и контрольных расчетов

Постановка задачи

Основные этапы подготовки и решения задач на компьютере

IV этап. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ

Конечная цель моделирования — принятие решения, которое должно быть выработано на основе всестороннего анализа полученных результатов. Этот этап решающий — либо вы продолжаете исследование, либо заканчиваете. Возможно, вам известен ожидаемый результат, тогда необходимо сравнить полученный и ожидаемый результаты. В случае совпадения вы сможете принять решение. Этап анализа результатов не может существовать автономно. Полученные выводы часто способствуют проведению дополнительной серии экспериментов, а подчас и изменению модели.

Основой для выработки решения служат результаты тестирования и экспериментов. Если результаты не соответствуют целям поставленной задачи, значит, допущены ошибки на предыдущих этапах. Это может быть слишком упрощенное построение информационной модели, либо неудачный выбор метода или среды моделирования, либо нарушение технологических приемов при построении модели. Если такие ошибки выявлены, то требуется корректировка модели, т. е. возврат к одному из предыдущих этапов. Процесс повторяется до тех пор, пока результаты эксперимента не будут отвечать целям моделирования.

Главное, надо всегда помнить: выявленная ошибка — тоже результат. Как говорит народная мудрость, на ошибках учатся.

Основанием для использования компьютера являются следующие причины:

1) большая трудоемкость задачи, сложность математического аппарата, большой объем входной и выходной информации;

2) если подготовка и решение задачи на компьютере может быть выполнена быстрее, чем вручную (но для этого необходимо, естественно, уметь применять компьютер);

3) при необходимости многократного решения одной и той же задачи при различных исходных данных;

4) если необходима высокая точность расчетов;

5) при необходимости имитационного моделирования;

6) для создания автоматизированных информационных систем, баз, банков данных;

7) для автоматизированного управления;

8) и в других целях.

Рассмотрим основные этапы подготовки и решения задач на компьютере.

На данном этапе определяется (задается):

* цель решения задачи;

* описание задачи (содержательное и математическое);

* параметры, используемые в задаче;

* ограничения;

* требования по эффективности работы программы (скорость, точность, память, область применения).

Из различных имеющихся методов решения рассматриваемого класса задач необходимо выбрать наиболее эффективный или разработать новый метод специально для данной задачи.

Оценка эффективности различных методов проводится с точки зрения успешности их реализации на компьютере.

При этом оценивается:

· скорость работы (время решения задачи на компьютере при данном методе);

· точность результата;

· память, необходимая для работы;

· область применимости метода.

Обычно методы, имеющие хорошие характеристики по одному или двум показателям, имеют плохие характеристики по остальным.

За точность или малый объем памяти приходится расплачиваться скоростью и, наоборот, за скорость приходится платить точностью или памятью.

Методы, которые имеют хорошие показатели и по скорости, и по точности, и по памяти, обычно имеют очень узкую область применения, т.е. годятся только для частных случаев.

Программист должен уметь понять теоретические возможности метода, какие отклонения от теоретических возможностей вносит погрешность счета на компьютере, суметь реализовать метод так, чтобы сохранить все его достоинства. “Точка зрения” компьютера на пригодность метода часто отличается от точки зрения человека. Если не учитывать специфики компьютера, то создаваемые программы теряют все достоинства метода.

Контрольные расчеты выполняются вручную или с помощью средств малой механизации (например, микрокалькулятора).

Цель контрольных расчетов:

· проверка правильности реализации поставленной задачи выбранным методом;

· устранение возможных неточностей;

· получение контрольных тестов для оценки достоверности программы (при отладке).