Что значит формализовать задачу

Электронная библиотека

Этап формализации задачи самый непростой, для его выполнения нужно умение выделять в предметной области наиболее важные характеристики для решения задачи и выявлять способы решения задач, принятые на практике. Кроме того, требуются специальные знания и умения моделирования предметной области, поэтому часто привлекаются математики (или системотехники-аналитики), если предметная область слишком сложна.

В результате формализации создается математическая модель предметной области, которая записывается средствами различных видов математических моделей, определяются входные и выходные данные для задачи (или комплекса задач). Либо просто формируется строгое описание задачи, поскольку не всякая предметная область может быть описана средствами какой-либо математической модели (так называемые слабо формализуемые или неформализуемые области).

Пусть в качестве предметной области рассматривается процесс зачисления абитуриентов в вуз, который хорошо знаком читателю, а потому не требует пространных комментариев. Попробуем формализовать его, определив исходные данные, требуемые для решения задачи, результаты решения, а также сам процесс решения (при этом возможны некоторые упрощения относительно реального положения дел, которые не должны смущать недавнего абитуриента).

Итак, процесс зачисления происходит следующим образом:

1) в приемную комиссию поступают сведения об абитуриенте, включающие данные о его оценках из аттестата о среднем образовании;

2) по мере сдачи вступительных экзаменов данные об оценках, если они положительны, добавляются к имеющимся сведениям об абитуриенте, либо, если экзамен не сдан, абитуриент исключается из претендентов на зачисление;

3) когда все вступительные экзамены сданы, список абитуриентов упорядочивается по мере убывания общей суммы оценок по сданным экзаменам с учетом среднего балла по аттестату;

4) первые фамилии из списка в количестве, соответствующем объему набора на первый курс, и есть фамилии студентов первого курса, которые вносятся в приказ на зачисление.

Таким образом, для решения задачи требуется следующее:

· исходные (входные) данные: фамилия, имя, отчество студента (для различения в списке), оценки из аттестата, оценки за вступительные экзамены, объем набора на первый курс;

· результат решения (выходные данные) – список студентов первого курса в виде списка фамилий, имен, отчеств;

· ход решения (последовательность требуемых действий).

Формализация выполнена. Ее результат – описание решения в виде последовательности шагов, входные и выходные данные.

Программист на основании математической модели или другого формального описания поставленной задачи разрабатывает программу. Он выполняет также отладку программы, используя для этого ЭВМ. Этот этап называется программированием задачи.

Срочно?
Закажи у профессионала, через форму заявки
8 (800) 100-77-13 с 7.00 до 22.00

Источник

Формализация задачи

В результате формализации создается математическая модель предметной области, которая записывается средствами различных видов математических моделей, определяются входные и выходные данные для задачи (или комплекса задач). Либо просто формируется строгое описание задачи, поскольку не всякая предметная область может быть описана средствами какой-либо математической модели (так называемые слабо формализуемые или неформализуемые области).

Пример 1. Пусть в качестве предметной области рассматривается процесс зачисления абитуриентов в ВУЗ, который хорошо знаком читателю, а потому не требует пространных комментариев. Попробуем формализовать его, определив исходные данные, требуемые для решения задачи, результаты решения, а также сам процесс решения (при этом возможны некоторые упрощения относительно реального положения дел, которые не должны смущать недавнего абитуриента).

Итак, процесс зачисления происходит описанным ниже образом:

1. в приемную комиссию поступают сведения об абитуриенте, включающие данные о его оценках из аттестата о среднем образовании;

2. по мере сдачи вступительных экзаменов оценки, если они положительны, добавляются к имеющимся сведениям об абитуриенте, либо абитуриент исключается из претендентов на зачисление, если экзамен не сдан;

3. когда все вступительные экзамены сданы, список абитуриентов упорядочивается по мере убывания общей суммы оценок по сданным экзаменам с учетом среднего балла по аттестату;

4. первые элементы из списка в количестве, соответствующем объему набора на первый курс, и есть студенты первого курса, фамилии которых вносятся в приказ на зачисление.

Таким образом, для решения задачи требуются следующие исходные (входные) данные: фамилия, имя, отчество студента (для различения в списке), оценки из аттестата, оценки за вступительные экзамены, объем набора на первый курс; результат решения (выходные данные)– список студентов первого курса в виде списка фамилий, имен, отчеств; ход решения(последовательность требуемых действий) описан выше.

Формализация выполнена. Ее результат – описание решения в виде последовательности шагов, входные и выходные данные.

Пример 2. Пусть на первый курс по некоторой специальности зачислено N студентов. По результатам каждой сессии в течение первых четырех семестров часть студентов отчисляется за неуспеваемость в указанных среднестатистических количествах:

Построить модель изменения численности студентов для определения их количества к дипломному проектированию.

Эта задача относится к классу задач экстраполяции функций: определить значение функции y в точке x (x ∉ x₀, x_n), если известны (n+1) значений функции y в точках x₀, x₁ x₂, …, x_n.

Решим задачу двумя способами.

Первый способ.Используем возможности табличного процессора EXCEL, который позволяет аппроксимировать функцию y, если известны значения функции и ее аргументов в определенном количестве точек. Для этого занесем в таблицу EXCEL исходные данные, построим диаграмму точечного типа и сформируем линию тренда, запросив вывод в диаграмму установленной табличным процессором функциональной зависимости:

Как видно из рисунка, сформированная функциональная зависимость имеет вид:

где y – число отчисленных студентов;

Тогда для определения числа оставшихся студентов к пятому курсу (дипломному проектированию) может быть построена модель:

где st – число оставшихся к дипломному проектированию студентов.

Формальная постановка задачи выполнена.

Второй способ. Используем интерполяционный многочлен Лагранжа для формализации задачи (несмотря на то, что этот многочлен решает задачу интерполяции, его можно использовать и для экстраполяции, если экстраполяционная точка не слишком отдалена от исходных точек).

В соответствии с принятыми выше обозначениями имеем:

где y_i – число отчисленных студентов в i-м семестре;

p_i(10) – коэффициент Лагранжа, который рассчитывается по формуле:

Источник

Формализация предметной задачи. общая схема постановки и решения предметных задач.

Формализация задачи – это перевод на формальный математический язык, информация о цели, определение её свойств, способность вычисления свойств, формализация требования к результатам, проверка совпадения требуемого результата с поставленной целью.

Общая схема решения задач:

1) Формулирование предметной задачи

2) Формализация задач

3) Выбор способа решений

5) Формализация анализа результата

6) Содержание интерпретации результатов.

Процесс выбора способа решения включает все этапы анализа данных и корректировок информации, а также определение алгоритмов, обеспечивающих получение требований результата. На этом этапе решения задач осуществляется в автоматическом режиме, при образовании схемы в технологии и прохождение этой схемы на ЭВМ.

Формализация анализа полученных результатов. Это проверка результата по критериям результата.

Понятие о модели. Типы моделей. Представления о системном подходе. Коммуникация как передача информации о модели.

Модель – это материальный или идеальный аналог оригинала, создаваемая для расширения и хранения знаний о нём.

1) Модели внешнего подобия (модель самолёта, глобус)

2) Абстрактные (математическая модель)

3) Функциональные (протезы)

6) Космогонические (модель мира, модель времён года)

7) Модель общественного устройства (школа, семья, община)

Системный подход. Среди абстрактных моделей распространяется язык моделей. При этом объекты связываются и связи обозначаются именами отношений. Таким образом, при описывании модели наше внимание сосредотачивается не на отдельном элементе, а на системе, то есть совокупности образа целого благодаря связям и отношениям между собой. Такой перенос внимания называется системным подходом.

Что такое информация, различие информации и данных. Формы адекватности информации. Классификация мер информации. Синтаксические меры информации. Семантические меры информации. Прагматические меры информации

Информация – это любые сведенья данных, отражающих свойства объекта в природе, социальной и технологической системе, и передаваемые графическими, звуковыми и другими способами с или без применения технологических средств.

Данные могут рассматриваться, как признаки или записи наблюдений, которые не исполняются, а только хранятся. В том случае, при использовании данных, при неопределенности о чём либо данные переходят в информацию.

Адекватность информации – это определённый уровень соответствия, создания с помощью информации образа реального объекта или явления. От степени адекватности информации зависит правильность принятия человеком решения. Адекватность информации выражается в 3-х формах :

Синтаксичность адекватности информации отображает формально структурные характеристики информации и не затрагивает её смысловое содержание. На синтаксичном уровне учитывается тип носителя, вид информации, надежность и точность преобразования кодов. Эта форма способствует восприятию внешних характеристик (# не современные форматы).

Симатичность адекватности информации – это определённое соотношение образа объекта и самого объекта. Предполагается учёт смыслового содержания информации. Служит для понятия представлений, выявления смысла, содержания информации и её обобщения.

Прагматичность (потребность) адекватности информации – это отражает отношения информации и её потребности, соответствия информации и цели управления, которая на её основе реализуется. Проявляются прагматические свойства информации только при наличии единства информации, пользы и цели управления. Связано с ценностью, полезностью использования информации при вырабатывании потребности развития для достижения своей цели.

Статьи к прочтению:

Проект

Похожие статьи:

словие задачи Даны: x, y, i Определить: ешение с помощью программы VisualBasic Рис. 1. Решение программы №1 спомощью Visual Basic Рис. 2. Результат…

Решение задачи на ЭВМ – сложный и трудоемкий процесс. Любая задача начинается с постановки задачи. На основе словесной формулировки задачи выбираются…

Источник

Что даёт формализация бизнес-процессов

Многие бизнесмены придерживаются мнения о том, что если бизнес более-менее успешен, то достаточно сохранять всё в существующем виде. Однако если перефразировать этот тезис, то получится, что менять что-либо мы будем, только когда появятся проблемы. Чтобы не доводить ситуацию до их возникновения, полезно заниматься оптимизацией работы компании в постоянном режиме. Причём эксперты советуют обращать особое внимание на бизнес-процессы.

Бизнес-процессом называется вся последовательность действий, приводящих к конкретному результату. Например, к производству готовой единицы продукции или продаже товара.

Опыт показывает, что пока в компании мало сотрудников, владелец может всё держать под личным контролем, хотя и это не всегда удаётся. Однако для крупных предприятий отладка каждого бизнес-процесса обязательна, иначе снизится и КПД, и доходность от деятельности.

Суть формализации бизнес-процессов

Формализация бизнес-процессов направлена на устранение хаотичности в деятельности как компании в целом, так и каждого сотрудника в отдельности.

Если этого не сделать, неизбежны следующие проблемы:

При этом в ряде случаев руководитель даже не знает, к кому из сотрудников он должен обратиться по очередному вопросу, а это ещё больше усложняет ситуацию.

Задачи формализации бизнес-процессов

Формализация бизнес-процессов может быть выполнена разными методами, например с помощью систем BPM, либо «вручную». Однако она всегда предполагает выстраивание чёткого алгоритма:

При этом каждый этап включает в себя подэтапы и множество своих мелких процессов. К примеру, закупка сырья подразумевает длинный путь: принятие решения о необходимости дозакупки, звонок поставщику, согласование цены и сроков, и так далее. Главных задач формализации бизнесс-процесов три:

Формализация бизнес-процессов путём автоматизации

Начать с того, что формализация бизнес-процессов не предполагает обязательной автоматизации с помощью BPMS, она может быть выполнена и вручную. Самый простой путь – написание регламентов для каждого сотрудника. Благодаря этому удаётся успешно решить часть задач, а именно задачи 1 и 2 приведённого выше списка (составление схемы и понимание каждым сотрудником его роли).

Однако формализация бизнес-процессов «на бумаге» почти не позволяет контролировать соблюдение регламента: выполняют ли его сотрудники или находят «обходные пути» на уровне договоренности друг с другом. Роль человеческого фактора и пространство для злоупотреблений персонала остаются очень большими.

Если же формализация бизнес-процессов проводится с помощью систем BPM, то появляются дополнительные весьма важные возможности:

Елена Гайдукова, маркетолог-аналитик. Работает в сфере BPM и автоматизации процессов с 2014 года. В настоящее время является бренд-менеджером решений на базе Comindware Business Application Platform.

Источник

Что значит формализовать задачу

Тема урока: Основные этапы моделирования: формализация задачи

Методика проведения урока

Прежде всего надо определить, что вкладывается в понятие формализации.

В энциклопедическом словаре приведена следующая трактовка этого понятия: «Формализация — это представление и изучение какой-либо содержательной области знаний (научной теории, рассуждения, процедур поиска и т. п.) в виде формальной системы или исчисления. Формализация связана с усилением роли формальной логики и математических методов в научных исследованиях. В настоящее время теоретическая или прикладная проблема считается поставленной точно и однозначно, если она может быть представлена в виде формальной системы. Формальная система задается множеством исходных дискретных объектов и правил построения новых объектов из исходных и уже построенных».

В контексте моделирования под формализацией будем понимать процесс перевода описания задачи в общем виде (общей формулировки задачи) на язык формального представления, с тем чтобы создать компьютерную модель и исследовать ее. С точки зрения обработкиинформации следует определить исходные данные (что необходимо обрабатывать) и описать правила обработки (как обрабатывать).

> Ввод понятия «формализация задачи»

В начале урока учитель проводит опрос по изученному ранее материалу, применяя активную форму работы.

>> Игра «Виды постановки задач»

Ученики разбиваются на две команды. Каждая команда по очереди формулирует задачу из подготовленных дома. Другая команда объясняет, к какому виду постановки задач она относится.

Далее учитель предлагает записать тему урока «Формализация задачи» и объясняет новый материал.

Завершающим шагом этапа постановки задачи является формализация. Слово «формализация» имеет общий корень со словом «форма». Когда мы говорим «форма», то, прежде всего, понимаем внешнее представление какого-то объекта («то, что я вижу»). Например, школьная форма, форма автомобиля. Это самое простое понимание формы. Но форма предполагает также и внутреннее представление, которое отражается характеристиками объекта. Формализация задачи — это процесс выявления характеристик объекта, подлежащих моделированию, и описание их в некоторой форме. Результатом формализации задачи является информационная модель.

> Примеры формализации задачи

Поскольку информационная модель — это целенаправленно отобранная информация, представленная в некоторой форме, то следует рассматривать формализацию как процесс отбора этой информации в соответствии с поставленной целью и ее представления в какой-либо форме. При формализации задачи учащийся должен, прежде всего, уяснить для себя, что дано, что надо найти и каковы правила преобразования исходных данных в результат.

При формализации задачи, отталкиваясь от общего описания задачи, сначала необходимо выделить прототип моделирования и, опираясь на цели моделирования, решить вопрос, рассматривать его как целостный объект или как систему. Если моделируется система, то проводится ее анализ: выявляются составляющие системы (элементарные объекты) и определяются связи между ними. При анализе необходимо также решить вопрос о степени детализации системы.

После определения прототипа необходимо выделить характеристики объекта, учитываемые при моделировании. Свойства, которые характеризуют объект исследования с разных точек зрения, рассматриваются с позиции цели моделирования, и решается вопрос об отборе характеристик. Это непростой вопрос. Если отбросить существенные характеристики, то модель будет неверно отражать оригинал (прототип). Если оставить слишком много, модель будет сложна для построения и исследования. Во многих исследованиях создают несколько моделей одного объекта, начиная от простейших, с минимальным набором определяющих параметров. Затем постепенно уточняют ее, добавляя некоторые из отброшенных характеристик.

При учебном моделировании учитель знает степень сложности модели и поэтому направляет процесс выявления этих характеристик в процессе обсуждения: какие следует оставить, а какие отбросить. При этом надо учесть, что в компьютерном моделировании можно рассматривать только те характеристики, которые могут быть описаны количественными величинами, то есть которые можно оцифровать (например цвет можно задать числом). Поэтому после выявления параметров моделирования необходимо произвести оценку диапазона возможных значений этих параметров, который может быть записан в виде некоторых граничных условий.

На этапе формализации в соответствии с поставленной целью необходимо выделить параметры, которые известны (исходные данные) и которые следует найти (результаты), а также сформулировать правила получения результата. Иногда задача может быть уже сформулирована в упрощенной форме и в ней четко поставлена цель и определены параметры модели, которые надо учесть. Задачи такого вида учащимся приходилось неоднократно решать на уроках математики и физики. При учебном моделировании можно сначала предлагать задачи с высокой степенью детализации описания, переходя в дальнейшем ко все более неформальной постановке.

Методически формализацию проводят в виде поиска ответов на вопросы, уточняющие общее описание задачи. При формализации главное для учителя — не подавать решение в готовом виде. Надо активизировать учащихся, обсуждая суть задачи и используя наводящие вопросы:

Чтобы научить формализовать задачу, недостаточно рассмотреть 1-2 примера на теоретическом уроке. Это умение развивается при решении множества практических задач. Сначала приводится общая постановка задач и определяется, к какому типу задач относится каждая из них, затем выясняются возможные цели моделирования и проводится формализация каждой задачи. В практикуме также приведены примеры формализации некоторых задач. Для пояснения изучаемого материала учитель может использовать как эти примеры, так и свои собственные. Можно использовать задачи из физики, математики и других предметов.

Если учитель использует примеры из учебника или практикума, то важно организовать процесс формализации в виде диалога. В учебнике приведена квинтэссенция этого диалога. Разбор задачи следует начинать с неформальной постановки. Так, например, задачу о движении автомобиля учащиеся обсуждали на предыдущем уроке, а также читали при подготовке домашнего задания. Можно продолжить обсуждение этой задачи с позиций формализации. Рассмотрим другие примеры задач. Формализация этих задач заключается в определении исходных данных и желаемого результата, а также выяснении свойств моделируемого объекта и правил его создания.

Задача : правильный треугольник.

Описание задачи: построить правильный треугольник с заданной стороной.

Задача относится к типу «как сделать, чтобы. ».

Цель : построение объекта с заданными свойствами.

Источник