9.3. Математическое обоснование решений. Этапы постановки и решения задач на ЭВМ

 

В современных информационных технологиях наметился новый  подход к обработке информации. Это стало результатом структурных изменений в организации социальных систем и связано с децентрализацией функций управления при принятии решений по рациональному распределению имеющихся ресурсов и информации.

Во-первых, децентрализация управления предполагает формирование на местах больших объемов информации. Без технической поддержки ее хранения и обработки немыслимо говорить о рациональности прини­маемых решений, поскольку физиологически управленец не в состоянии держать в своей памяти все сведения об имеющихся у него ресурсах, связях, ограничениях. Во-вторых, повышаются требования к оперативности принятия решений, так как происходит моральное старение информации.

В этих условиях необходимы научно обоснованные математические методы управления, а компьютерная техника становится объективно необходимым инструментом решения прикладных задач.

Решение задач управления с использованием компьютерных технологий — сложный, неоднозначный процесс, состоящий из нескольких этапов. В каждом конкретном случае для обработки и использования информации создается искусственная человеко-машинная система. Человек занимается интеллектуальной, творческой деятельностью по постановке и програм­мированию задач, анализу результатов, а компьютер — непосредственно обрабатывает информацию в соответствии с программой.

Принимая решение использовать компьютер, необходимо ответить на два вопроса: можно ли решить эту задачу с его помощью, и какова эффективность решения и использования полученных результатов?

Процесс решения задачи с использованием компьютера в общем случае состоит из следующих этапов.

Первый этап — постановка задачи. На этом этапе формулируется задача, ставятся цели ее решения, анализируется входная и выходная информация, строится словесное описание содержания задачи и вносятся предложения по общему подходу к ее решению. Его чаще всего выполняет квалифицированный специалист в определенной предметной области.

Второй этап — формализация. Его цель — создание такой матема­тической модели решаемой задачи, которая без потери адекватности могла бы быть реализована в компьютере. Если задача несложная и не требует специальных математических знаний, то этот этап может выполнить постановщик задачи, в противном случае целесообразно привлечь к этой работе математика или программиста.

Третий этап — алгоритмизация. Здесь на основе математического описания разрабатывается алгоритм  решения задачи. В зависимости от сложности задачи этот этап выполняет программист или пользователь, умеющий программировать. Чем выше квалификация работника, тем эффективнее разработанный алгоритм.

При постановке некоторых задач возможно одновременное выполнение второго и третьего этапов как взаимодополняющих.

Четвертый этап — программирование. На этом этапе составляется программа. Программа в этом случае — форма записи алгоритма на языке, понятном исполнителю — компьютеру. Если алгоритм записывается на языке, понятном человеку, в текстовом или графическом виде, то программы составляются на специальных алгоритмических языках. При составлении ее возможно уточнение алгоритма.

Пятый этап — выполнение программы.

Шестой этап — отладка программы.

Последние два этапа взаимосвязаны. На них проверяется правильность работы программы. С этой целью разрабатывается тестовый пример, учитывающий по возможности все ситуации моделируемой задачи. Решение тестового примера известно, и по совпадению результатов судят о правильности работы программы. После того как программа составлена и проверена, можно перейти к эксплуатации программного блока.

Седьмой этап — получение и анализ результатов. Здесь постановщиком задачи анализируются результаты решения и принимаются управленческие решения или рекомендации.

Восьмой этап — корректировка. Его выполнение связано с необхо­димостью доработки любого из предшествующих этапов, если во время эксплуатации программы получены неудовлетворительные результаты и требуется корректировка модели и алгоритма.

          Из вышесказанного следует, что компьютер реализует свои возможности только на пятом и седьмом этапах и выполняет только то, что предусмотрел в программе человек. Конечный пользователь, который не является специалистом в области вычислительной техники, применяя уже разработанную програм­му, выполняет только седьмой этап — получение результатов, а при решении новой задачи может принимать участие на этапах 1,2,3,7,8, т.е. на этапах постановки (особенно), формализации, составления алгоритма, получения и анализа результата, а при необходимости и их корректировки. Этапы, связанные с формализацией и непосредственным воплощением алгоритма на компьютере (этапы 2,3,4,5,6), осуществляются специалистами в области информационных технологий (специалист по прикладной математике, программист). Однако современные пакеты прикладных программ позволяют конечным пользователям при решении относительно несложных задач самим работать на всех этих этапах без посредников — программистов. Пользователю в этом случае необходимо записать постановку задачи в требуемой форме, а далее компьютер и человек работают над созданием программы как равноправные партнеры

Предыдущая | Главная | Глава 9 | Следующая