Решение задач аналоговым и цифровым способами

В практике прогностических и проверочных расчётов решение задач можно реализовать аналоговым (непрерывным) или цифровым (дискретным) способами.

При аналоговом решении предполагается, что существует некоторый набор элементов, организованный в системную совокупность таким образом, что этот набор осуществляет (моделирует) некоторые общие математические зависимости- общие как для реально протекающего физического процесса, так и процесса в элементном базисе решаемой задачи.

Следует отметить, что этот процесс реализуется мгновенно после установки начальных условий для решения задачи, и подключения набранных аналоговых элементов к источнику энергетического питания. Задачи такого типа решаются на аналоговых вычислительных машинах – АВМ, которые содержат набор операционных блоков, из которых набирается структурная схема, соответствующая математическим условиям поставленной задачи.

При относительной простоте организации вычислительного процесса, точность такого математического моделирования невелика, и в прецизионных аналоговых вычислителях не превышает 4 десятичных знаков (в дальнейшем этот способ решения не рассматривается).

Другой метод решения задачи (цифровой) требует предварительной работы для решения её на цифровом вычислителе (например, арифмометр, калькулятор или канцелярские счёты):

1) вначале, как и при аналоговом решении, задача задаётся в исходных формульных зависимостях;

2) необходимо представить процесс решения задачи в виде алгоритма, т.е. последовательности действий, приводящих к ожидаемому результату решения;

3) необходимо перевести общий алгоритм решения задачи на язык операций (команд, инструкций), которые осуществляет выбранный цифровой вычислитель (составить так называемый табличный бланк решения задачи на конкретном вычислителе);

4) осуществить решение задачи по её контрольным точкам, и в случае расхождения с контрольным результатом, выявить ошибки в алгоритме, или соответствующей ему программе, и повторить решение до полной отладки программы);

5) решение задачи осуществляется в диапазоне конечных чисел, выбранном масштабе их представления для конкретной задачи, и занимает несравнимо больше времени, чем при аналоговом способе её решения. Но зато задача может быть решена принципиально с любой наперед заданной точностью, если входные данные обеспечивают эту точность;

6) каждая новая задача, поставленная на цифровом вычислителе, не требует его структурной перестройки(как в аналоговой технике), а решение всех задач осуществляется на неизменной аппаратуре, но каждый раз с новой программой, соответствующей решаемой задаче.

Дата добавления: 2015-07-26