ВУЗ: Пермский национальный исследовательский политехнический университет
Категория: Учебное пособие
Дисциплина: Информатика
Добавлен: 25.10.2018
Просмотров: 9575
Скачиваний: 96
136
тельно, точность решения дифференциальных уравнений мето-
дом Эйлера тем выше, чем меньше шаг интегрирования h.
Рис. 30. Блок-схема алгоритма решения
дифференциального уравнения 1-го порядка методом Эйлера
Дифференциальное уравнение n-го порядка (n > 1) при ре-
шении численным методом Эйлера, как и другими методами,
приводится к системе дифференциальных уравнений 1-го по-
рядка. При этом формула (17) используется для каждого из по-
лученных уравнений. Совместная система уравнений на каждом
шаге интегрирования решается одновременно.
12.3. Объектно-ориентированное программирование
Дальнейшим развитием концепции структурного програм-
мирования является концепция объектно-ориентированного про-
граммирования. Суть концепции заключается в том, что про-
Начало
h, x
0
, x
k
, y
0
x = x
0
y = y
0
Вывод x, y
y = y + h
f(x, y)
x = x + h
Вывод x, y
x > x
k
да
нет
КОНЕЦ
Конец
137
грамма строится как набор неких сущностей или объектов, кото-
рые имеют свое внутреннее состояние и поведение. Объекты
взаимодействуют путем передачи сообщений друг другу. Таким
образом, концепция объектно-ориентированного программиро-
вания объединяет в одну сущность и данные, и процедуры,
и функции для работы с этими данными.
Естественным образом выстраивается иерархия объектов:
программа в целом – это объект, для выполнения своих функций
она обращается к входящим в нее объектам, которые, в свою оче-
редь, выполняют запрошенное путем обращения к другим объек-
там программы. Чтобы избежать бесконечной рекурсии в обра-
щениях, на каком-то этапе объект трансформирует обращенное
к нему сообщение в сообщения к стандартным системным объек-
там, предоставляемым языком и средой программирования.
Устойчивость и управляемость системы обеспечивается за
счет четкого разделения ответственности объектов (за каждое
действие отвечает определенный объект), однозначного опреде-
ления интерфейсов межобъектного взаимодействия и полной
изолированности внутренней структуры объекта от внешней
среды (инкапсуляции).
В объектно-ориентированном программировании сущест-
вуют следующие базовые понятия.
Инкапсуляция
. Инкапсуляция – это свойство системы, по-
зволяющее объединить данные и методы, работающие с ними,
в один класс. Таким образом, от тех, кто использует разработан-
ный класс, скрываются особенности внутренней реализации ал-
горитмов.
Наследование
. Наследование – свойство системы, позво-
ляющее описать новый класс на основе уже существующего
с частично или полностью заимствованной функциональностью.
Класс, от которого производится наследование, называется базо-
вым, родительским или суперклассом. Новый класс – потомком,
наследником, дочерним или производным классом.
Полиморфизм
. Полиморфизм – свойство системы исполь-
зовать объекты с одинаковым интерфейсом без информации о
типе и внутренней структуре объекта.
138
Интерфейс
. Интерфейс – это определение набора методов,
которые должны быть в классе, который реализует данный ин-
терфейс.
Класс
. Класс – это описание на языке программирования
структуры данных и методов по работе с ними. Класс может
реализовывать какой-либо интерфейс или сам определять свой
интерфейс. Фактически класс описывает устройство еще не су-
ществующей сущности и является своего рода ее чертежом. Для
использования класса программист создает объекты класса, ко-
торые являются материальными сущностями, расположенными
в памяти работающей программы. У каждого объекта имеется
своя версия данных, но все объекты используют общие методы
того класса, от которого они созданы. Обычно классы разраба-
тывают таким образом, чтобы их объекты соответствовали объ-
ектам предметной области.
Объект
. Объект – это сущность в адресном пространстве
вычислительной системы, появляющаяся при создании экземп-
ляра класса.
13. СОВРЕМЕННЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Внедрение персональных компьютеров в информационную
сферу и применение телекоммуникационных средств связи оп-
ределили современный этап развития информационных техно-
логий (ИТ).
Основные черты современных ИТ:
– структурированность стандартов цифрового обмена дан-
ными;
– широкое использование компьютерного сохранения и пре-
доставление информации в необходимом виде;
– передача информации посредством цифровых технологий
на практически безграничные расстояния.
Современные ИТ, наиболее часто используемые в системах
различного типа и назначения:
139
– математическое и компьютерное моделирование;
– базы данных и базы знаний;
– экспертные и интеллектуальные системы;
– средства, технологии планирования и управления с по-
мощью электронных таблиц;
– электронная почта и телекоммуникационные средства;
– интегрированные пакеты прикладных программ и среды;
– средства, методы и технологии компьютерной графики
и анимации;
– средства, методы и технологии мультимедиа;
– гипертекстовые технологии и WWW-технологии;
– CASE -технологии и др.
ВОПРОСЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ИНФОРМАТИКА» (ГЛАВЫ 12–13)
1. Жизненный цикл программного обеспечения.
2. Переносимость программ. Понятие интеллектуальной
собственности.
3. Структурное программирование. Принципы структурно-
го программирования.
4. Основы математического моделирования. Этапы и цели
математического моделирования.
5. Численные методы решения нелинейных уравнений. Ме-
тод простых итераций и метод дихотомии.
6. Решение систем линейных алгебраических уравнений.
Метод Гаусса.
7. Решение задачи интерполяции.
8. Аппроксимация табличных зависимостей.
9. Численные методы решения дифференциальных уравне-
ний. Метод Эйлера.
10. Объектно-ориентированное программирование.
11. Современные информационные технологии.
140
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Информатика. Базовый курс: учеб. пособие для втузов /
под ред. С.В. Симонович. – 3-е изд. – СПб.: Питер, 2012. – 637 с.
2. Текстовый процессор: метод. указания к выполнению лаб.
работ по дисциплине «Информатика» [Электронный ресурс] / сост.
И.Н. Щапова. – Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та,
2015. – 20 с. – URL: http://pstu.ru/title1/faculties/gnf/?infores=1.
3. Электронные таблицы: метод. указания к выполнению
лаб. работ по дисциплине «Информатика» [Электронный ресурс] /
сост. И.Н. Щапова. – Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. поли-
техн. ун-та, 2015. – 26 с. – URL: http://pstu.ru/title1/faculties/
gnf/?infores=1.
4. Аляев Ю.А., Козлов О.А. Алгоритмизация и языки про-
граммирования Pascal, C++, Visual Basic: учеб.-справ. пособие. –
М.: Финансы и статистика, 2007. – 319 с.
5. Семакин И.Г., Шестаков А.П. Основы программирова-
ния: учебник. – 7-е изд. – М.: Академия, 2008. – 431 с.
6. Справка PascalABC.NET. – URL: http://pascalabc.net/
downloads/pabcnethelp/index.htm (дата обращения 10.11.2015).
7. Программные средства реализации алгоритмов. Алго-
ритмизация и программирование задач по обработке массивов:
метод. указания к выполнению лаб. работ по дисциплине «Ин-
форматика» [Электронный ресурс] / сост. И.Н. Щапова. – Пермь:
Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2015. – 35 с. – URL:
http://pstu.ru/title1/faculties/gnf/?infores=1.
8. Макаров Е. Инженерные расчеты в Mathcad 14. – СПб.:
Питер, 2007 – 591 с.
9. Система управления базами данных Microsoft Access:
метод. указания к выполнению лаб. работ / сост. И.Н. Щапова. –
Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2016. – 21 с.
10. Могилев А.В., Пак Н.И., Хеннер Е.К. Информатика:
учеб. пособие для вузов / под ред. Е.К. Хеннера. – 8-е изд., стер. –
М.: Академия, 2012. – 841 с.