Как устроен мир. Как устроена мысль. Отличие алгоритма и модели в описании объектов. Методика расчета задачи и свойства объекта. Задание свойств в явном и неявном виде. Задача и объект. Возможности принципа конструктивизма. Об адекватности модели и алгоритма миру, объектам. Сложности решаемых задач - нелинейность, размерность и скорость расчета. Обратимость модели, одномоментность и запаздывание, уравновешенность и причинно-следственность.


Мир состоит из объектов, сущностейProperties_of_essence. Сущность от сущности отделена и эта граница хорошо просматривается. Каждая сущность потенциально обладает свойствами. Свойства сущности удобно описать уравнением или системой уравнений. Сущности взаимодействуют друг с другом. В этом случае уравнения, описывающие их свойства решаются совместно. Взаимодействие имитируется тем, что переменная одной сущности тождественно оказывается равной соответствующей переменной другой сущности. Если к уравнениям сущности добавить условия (уравнения) и определить - какое свойство исследуется (дополнительная запись типа x=? или y=?), то образованная система будет определять решение, которое иллюстрирует поведение сущности.

Присоединяя различные условия и вопросы, можно формулировать с одной и той же сущностью различные задачи. Описание сущности при этом остается всегда неизменным, а число задач, которые могут быть решены - бесконечным. Количество же сущностей в мире несомненно ограничено. Таким образом целесообразно сущности описывать отдельно и далее манипулировать ими, как неизменными. А задачи (условия и вопросы) привносить каждый раз извне, сообразно меняющимся целям исследования.

Что означает решить систему уравнений? - Найти значения переменных, определенных как неизвестные, так что левые и правые части уравнения будут равны. Для решения следует реализовать две вещи - во-первых, грамматические правила (операции со скобками, например) и нахождение обратных функций, во-вторых. Если удалось выразить неизвестную переменную так, что только она будет содержаться в левой части уравнения и не содержаться в правой, а остальные, известные, будут содержаться в правой части, то говорят, что уравнение выражено явно относительно данной переменной.

В общем случае, если неизвестное не выделено отдельно, говорят, что уравнение задано неявно. Недостатков такого способа представления два. Во-первых, мир нелинеен и уравнения тоже нелинейны, поэтому их решение затруднено. Нелинейные функции имеют неоднозначные решения и требуется доопределять систему уравнений дополнительными условиями. Во-вторых, сущности, соединенные вместе, порождают систему уравнений большой размерности, что требует больших вычислительных мощностей. Чтобы имитировать на экране компьютера мир, подобный реальному (динамично и достоверно точно), требуется система с высоким быстродействием. Если бы в распоряжении имелась вычислительная среда с свойствами параллельности (оптическая, химическая, биологическая среда, аналоговая машина. гибридный вычислительный комплекс, распараллеливание на сети процессоров), то проблема была бы решена. В силу исторических причин, сейчас большее распространение получили компьютеры последовательного принципа, основанные на идее алгоритма (последовательность шагов решения задачи), так называемые машины фон Неймана.

Поэтому в ряде случаев (когда задача решается часто, неизменна и время расчета задачи удовлетворяет пользователя) уравнения записывают в явном виде как присвоения, и, таким образом, автоматизируют задачи. Если уравнение разрешено явно (что ценно, но для отдельной задачи), то имеет смысл его записать в виде присвоения. Свойство присвоения состоит в том, что расчитывается правая часть и вычисленное значение присваивается переменной в левой части. В этом случае говорят об алгоритмическом способе представления модели. Главный недостаток алгоритмического способа присвоения состоит в том, что изменить задачу можно, только поменяв сам алгоритм целиком. То есть присвоение по определению не обратимо.

Итак, задача - процесс - алгоритм - присвоение, с одной стороны, и свойства - модель - уравнения, с другой стороны. Это два различных подхода к описанию систем. Второй подход более адекватно описывает мир. Первый сложился из того, как человек решает задачу, имитируется как бы процесс ее решения, структура мысли, которая имеет свойство последовательности во времени.

Еще два важных замечания. Уравнение гарантирует сбалансированность всех переменных, входящих в него, на каждом шаге, в любой момент времени, то есть оно выполняется всегда. У присвоения это свойство выполняется не всегда. Сначала на одном шаге вычисляется правая часть и только на втором шаге вычисленное значение присваивается переменной в левой части. Между двумя этими актами проходит время - задержка в один такт. Присвоение имитирует причинно-следственную связь - сначала причина, потом возникает следствие.

Такой подход методически правилен. Но в ряде случаев (последовательность присвоений) может возникнуть ситуация, что значение еще не готово (будет готово на следующем шаге), но используется для вычисления следующего присвоения.В этом случае часть результатов на первых шагах будет вычислено неверно. Например, три присвоения используют последовательно результаты друг друга. На первом шаге вычис ится правая часть первого присвоения. На втором шаге будет определена левая часть первого присвоения и вычислится с этим значением правая часть второго присвоения. На третьем шаге будет определена левая часть второго присвоения и вычислится с этим значением правая часть третьего присвоения. И только на четвертом шаге будет правильно исчислена левая часть третьего присвоения. Если где-либо делят на неподготовленное значение (а оно может быть равным 0), то возникнет авария типа переполнения (BigNumBigNum.) Поэтому при желании в ряде случаев и специальным образом от задержки можно избавиться, если перед переменными ставить специальный знак ~. В этом случае для последующих присвоений берется значение вычисленной только что переменной на текущем шаге. Данный механизм сработает, если присвоения ранжированы в требуемом порядке. Ранжировать переменные можно по порядку имиджейCalculate_order и порядком их вычислений в имидже. Сначала вычисляются те, которые идут раньше в записи текста.


см. Синтаксис языкаLanguage_syntax

Created with the Personal Edition of HelpNDoc: Make Your PDFs More Secure with Encryption and Password Protection