Формы представления моделирующих алгоритмов

Формы представления моделирующих алгоритмов. Удобной формой представления логической структуры моделей процессов функционирования систем и машинных программ явля­ется схема. На различных этапах моделирования составляются обобщенные и детальные логические схемы моделирующих алго­ритмов, а также схемы программ.

Обобщенная (укрупненная) схема моделирующего алгоритма задает общий порядок действий при моделировании системы без каких-либо уточняющих деталей. Обобщенная схема показывает, что необходимо выполнить на очередном шаге моделирования, на­пример обратиться к датчику случайных чисел.

Детальная схема моделирующего алгоритма содержит уточне­ния, отсутствующие в обобщенной схеме. Детальная схема пока­зывает не только, что следует выполнить на очередном шаге моде­лирования системы, но и как это выполнить.

Логическая схема моделирующего алгоритма представляет со­бой логическую структуру модели процесса функционирования системы S. Логическая схема указывает упорядоченную во време­ни последовательность логических операций, связанных с решением задачи моделирования.

Схема программы отображает порядок программной реализации моделирующего алгоритма с использование конкретного математи­ческого обеспечения. Схема программы представляет собой интер­претацию логической схемы моделирующего алгоритма разработ­чиком программы на базе конкретного алгоритмического языка. Различие между этими схемами заключается в том, что логическая схема отражает логическую структуру модели процесса функционирования системы, а схема программы - логику машинной реали­зации модели с использованием конкретных программно-техничес­ких средств моделирования.

Логическая схема алгоритма и схема программы могут быть выполнены как в укрупненной, так и в детальной форме. Для на­чертания этих схем используется набор символов, определяемых ГОСТ «Единая система программной документации. Схемы алгоритмов и программ. Обозначения условные графичес­кие». Некоторые наиболее употребительные в практике моделиро­вания символы показаны на рис. 3, где а - процесс - выполнение операции или группы операций, в результате которых изменяется значение, форма представления или расположение данных; б - решение - выбор направления выполнения алгоритма или програм­мы в зависимости от некоторых переменных условий; в - модифи­кация - выполнение операций, меняющих команды или группу команд, изменяющих программу; г - предопределенный процесс - использование ранее созданных и отдельно описанных алгоритмов или программ; д - ввод-вывод - преобразование данных в форму, пригодную для обработки (ввод) или отображения результатов обработки (вывод); е - соединитель - указание связи между пре­рванными линиями потока, связывающими символы; ж - пуск-ос­танов - начало, конец, прерывание процесса обработки данных или выполнения программы.

Рис. 3. Символы и схемы моделирующих алгоритмов

Пример изображения схемы моделирующего алгоритма показан на рис. 3, з. Выполнение схемы регламентируется ГОСТ «Единая система программной документации. Схемы алгорит­мов и программ. Правила выполнения».

Обычно схема является наиболее удобной формой представле­ния структуры моделирующих алгоритмов. В ряде случаев исполь­зуются и другие формы представления моделирующих алгоритмов, например форма граф-схем (рис. 3, и). Здесь - начало, - конец, - вычисление, - формирование, - проверка усло­вия, - счетчик, - выдача результата, , где g - общее число операторов моделирующего алгоритма. В качестве пояснения к граф-схеме алгоритма в тексте дается раскрытие содержания операторов, что позволяет упростить представление алгоритма, но усложняет работу с ним.

Моделирующие алгоритмы могут быть также представлены в виде операторных схем. Обозначения операторов на такой схеме соответствуют обозначениям для граф-схем. Для рассмотренного примера операторная схема алгоритма имеет вид

.