РЕАЛІЗАЦІЯ АЛГОРИТМІВ, ЩО РОЗВІЛЯЮТЬСЯ В MATHCAD

MATHCAD – фізико-математичний пакет для вирішення прикладних завдань, зручний у роботі та простий за освоєнням [4, 5]. Графічна середовище MATHCAD дозволяє записувати математичні формули у звичному вигляді, результати обчислень можуть бути як чисельно, і аналітично (як формул).

За допомогою панелі «Programming (програмування)» в MATHCAD можна реалізувати обчислення і за алгоритмами, що розгалужуються. Для створення програмного рядка знадобиться команда "Add Line", для здійснення вибору за умовою - команда "if" та команда "otherwise" - в інших випадках (рис.7). Графік неелементарної функціїf(x)побудований за допомогою панелі "Graph (Графіки)".

Мал. 7. Програмування розгалужуваних алгоритмів у MATHCAD

ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ «Розробка алгоритмів для структурного програмування та їх реалізація. Частина 1: розгалуження»

Приклад 1.

Етап 1. Постановка задачі 1.Розробити алгоритм, специфікацію, тестовий приклад і програму, яка б обчислювала значення функції:

.

Етап 2. Аналіз. Програма повинна починатися із введення значень аргументу. Потім, залежно від цього, який інтервал потрапляє введене значення, обчислюється значення функції за одним із заданих выражений.

Етап 3. Проектування та визначення специфікацій.

Розрахунок тестових прикладів виконуємо в MATHCAD (тести мають бути визначені таким чином, щоб перевірити всі галузі програми, рис.8). Результати розрахунків занесено до табл. 1.

Мал. 8. Розрахунок тестових прикладів

Розгалужується алгоритм представлений на рис. 9. Специфікація до алгоритму – у табл. 2.

Мал. 9. Алгоритм розв'язання задачі 1.

Тестові прикладидля задачі 1.

Номер тесту	х	Результату
-1(x8)

Специфікація до алгоритму на рис. 8.

№	Найменування	Позначення в алгоритмі	Позначення у програмі	Од. змін.	Статус змінної	Тип
Аргумент функції	х	х	-	Вхідна	Речовин.
Значення функції	у	у	-	Вихідна	Речовин.

Приклад 2

Етап 1. Постановка задачі 2.Розробити алгоритм, специфікацію, тестовий приклад і програму для обчислення температури в зоні обробки за формулою і перевірити умову , деK– сумарний коефіцієнт умов обробки;S– подача верстата, мм/об;n- число оборотів шпинделя верстата, про.;t– глибина різання, мм;Tmax– максимально можлива температура у зоні обробки, з погляду якості, °C;x,y,z– значення ступенів, отримані експериментальним шляхом.

Етап 2. Аналіз. Алгоритм (програма) повинен починатися з введення значень x, y, z, S, n, t, K, Tmax . Потім, залежно від обчисленого значення температуриТ, видається повідомлення користувачеві про виконання або не виконання поставленої умови.

Етап 3. Проектування та визначення специфікацій.Розгалужується алгоритм представлений на рис. 10.

Мал. 10. Алгоритм розв'язання задачі 2.

Специфікація до алгоритму на рис. 10.

№	Найменування	Позначення в алгоритмі	Позначення у програмі	Од. змін.	Статус змінної	Тип
Показник ступеня	х	х	-	Вхідна	Речовин.
Показник ступеня	у	у	-	Вхідна	Речовин.
Показник ступеня	z	z	-	Вхідна	Речовин.
Сумарний коефіцієнт умов обробки	K	K	-	Вхідна	Речовин.
Подання верстата	S	S	мм/про	Вхідна	Речовин.
Число оборотів шпинделя верстата	n	n	про.	Вхідна	Речовин.
Глибина різання	t	t	мм	Вхідна	Речовин.
Максимально допустима температура	Tmax	Tmax	°С	Вхідна	Речовин.
Температура у зоні обробки	T	Tem	°С	Розрахункова	Речовин.

Тестові (контрольні) приклади розраховуємо у MATHCAD (рис. 11). Тести повинні бути визначені таким чином, щоб перевірити усі гілки алгоритму (програми).

Мал. 11. Розрахунок тестових прикладів у MATHCAD для задачі 2

Знаки «£» та «³» для перевірки нерівностей знаходяться на панелі MATHCAD «Boolean (бульове)». Результат перевірки умови зберігається в комірціl, яка набуває значення «1», якщо умова виконується (ТЕСТ1 на рис. 11), та приймає значення «0» при невиконанні умови (ТЕСТ2 на рис. 11). Результатирозрахунків у MATHCAD занесені до табл. 4.

---