수학적 모델링과 공학문제

목차

공학에서 중요한 규칙중 하나가 보존법칙이다. 비록 그들이 복잡하고 강력한 수학적 모델들의 다양성에 기초를 두고 형성되었지만. 과학과 공학의 위대한 보존법칙은 개념적으로는 이해하기가 쉽다. 이들 모두는 다음과 같이 표현 가능하다.
<제목차례>
I. 1장. 수학적 모델링과 공학문제의 해결 1
A. 단순한 수학적 모델 2
B. 보존 법칙과 공학 2
II. 2장. 컴퓨터와 소프트웨어 3
A. 계산환경 3
B. 소프트웨어 개발과정 4
C. 알고리즘 설계 5
D. 프로그램 작성 6
E. 품질관리 7
F. 문서화 8
G. 저장과 유지보수 9
H. 소프트웨어 전략 9

<표차례>

<그림차례>

본문내용

진단은 하지만 오류의 정확한 위치는 알수 없는 경우이다. 세번째, 아무런 진단이 나오지 않았는 데도 프로그램이 제대로 실행되지 않을 때가 있다. 첫번째 형의 오류는 고치기가 쉽다. 그러나 두번째와 세번째 형은 오류와 위치를 알아내기 위한 세밀한 조작이 필요하다.
검사
모듈검사는 이름이 의미하는 바와같이 개별적인 모듈의 신뢰도를 다룬다. 모듈 각각은 독특하고 잘 정의된 함수를 실행하도록 설계되었으므로, 모듈들은 독립적으로 실행시켜서 잘 실행되는지 알아 볼 수 있다. 표본 데이터 입력은 적합한 결과를 알고 있는 경우에 사용된다. 이 데이터는 모듈을 실행시키고 성공적 수행을 알아내기 위해 결과를 비교할 수도 있다.
개발검사는 모듈이 전체 프로그램 패키지에 통합되면서 구현된다. 즉, 모듈이 통합될 때마다 검사한다.
전체 프로그램이 다 된후 전체 시스템검사를 거친다. 이것들은
1. 전형적인 데이타
2. 보편적인 것은 아니지만 유효한 데이타
3. 프로그램의 오류검색 능력을 체크할수 있는 부적당한 데이타에 노출될 수있게 설계되어야 한다.
마지막으로 실행검사는 프로그램이 어떻게 실제 상태에서 수행되는지를 체크하기 위해 설계되었다. 표준방안은 프로그램 구현을 위해 종속적인 주제를 가지는 것이다. 실행검사는 버그가 발견되기도 한다. 그리고 사용자의 필요를 채우기 위해 개발자에게 프로그램 개선을 위한 피드백을 제공한다. 검사과정의 궁극적인 목적이 프로그램에 오류가 없도록 보장하는 것이지만, 프로그램이 모든 발생 가능한 우발적 오류를 격게 되는 불가능한 복잡한 경우도 있을 것이다. 또한 검사의 수준은 프로그램이 개발되는 문제 내용의 중요성과 크기에 의존함을 인식하라.
문서화
프로그램을 수정하고 검사한 후 문서화하여야 한다. 문서화는 프로그램을 더쉽게 구현하게 하기위한 영문 기술이다. 이 방법은 내부적, 그리고 외부적인 형태가 있다.
내부의 문서화
다음은 프로그램을 내부적으로 문서화하는 일반적 의견들이다.
1. 프로그램의 제목, 독자의 이름과 주소를 가진 모듈을 맨처음에 기록하라.
2. 두번째 모듈에 중요한 변수들을 기록하라.
3. 변수저장소에 대한 정보를 가진 유형과 같은 변수 이름을 선택하라.
4. 문장사이에 공백을 넣어 읽기 쉽게 하라.
5. 프로그램에 설명을 추가하거나 또는 레이블, 명확성, 그리고 모듈을 구별하는 목적으로 줄을 건너 뛰기 위해서는 주석문을 사용하라.
6. 특별히 설명문을 사용하여 레이블을 명확하게 하거나 모듈의 간격을 띄어라.
7. 프로그램 구조를 명백히 하기위해 줄을 띄어라.
외부적 문서화
외부적 문서화는 출력메시지와 보충적인 인쇄물의 형식에서 명령어로 간주된다. 그 메시지는 프로그램이 실행될때, 그리고 관심을 끌도록 프로그램을 만들려고 할때, 또 사용자와 친숙하게 만들려고 할때 발생한다. 이것은 프로그램 출력의 논리적인 연속과 구조를 설명하기 위해서는 공간, 공백라인 특수문자의 효율적인 사용을 포함한다. 보기 쉬운 출력은 오류의 발견을 더욱 쉽게 하고 프로그램 결과의 의사소통을 향상시킨다.
저장과 유지보수
컴퓨터를 정지 시키면 파일들은 모두 파괴된다. 프로그램을 나중에 사용하기 위해 유지시키려면, 기계를 끄기 전에 디스크나 테이프 같은 보조 기억 장치에 저장 시켜야 한다. 프로그램을 보유하기 위한 이런 물리적인 행위이외에도 저장과 유지보수는 두가지로 구성된다.① 경험에 비추어 프로그램을 개선할때 ② 프로그램이 안전하게 저장되었음을 보장한다.
소프트웨어 전략
이 책을 사용하는 중요한 목적중의 하나는 수치해석 소프트웨어 라이브러리를 구축하는데 있다. 그런 라이브러리는 미래에 중요한 가치를 가질것이다. 여러가지 컴퓨터 매체를 소개함으로써 이 목적을 달성하게 할수 있을것이다. 이런 것들은 컴퓨터 프로그래밍, 가상코드, 그리고 소프트웨어 등을 포함한다.
스프레드시트와 엔지니어링
전기 스프레드시트는 사용자에게 컴퓨터 모니터에 나타난 데이타의 행과 열에 입력과 계산을 가능하게 하는 특별한 유형의 소프트웨어이다. 이것은 관련된 계산이 나타나거나 펼쳐질수 있는, 커다란 종이나 작업용지에 컴퓨터화된 형태이다. 스프레드시트는 여러가지 장점이 있다. 첫번째, 사용하기 편리하고 이해하기 쉽다. 두 번째, 계산의 정돈된 기록을 제공한다. 세번째, 어떤 숫자가 바뀔경우 자동적으로 갱신되므로 만일의 사태분석에 용이하다. 마지막 장점은 공학문제 해결에 새로운 차원의 능력을 더해준다. 비록 그들이 경영관계 분야에 많은 공헌을 했지만, 스프레드시트는 미래의 공학문제에 크게 사용될 것이다.

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수학적 모델링,   공학