Ako počítač rieši problémy?

Počítače riešia problémy dodržiavaním série dobre definovaných krokov, ktoré v podstate vykonávajú program. Tento proces je možné rozdeliť do niekoľkých kľúčových etáp:

1. Definícia problému: Problém je potrebné jasne definovať a porozumieť. Zahŕňa to zadanie vstupu, požadovaný výstup a akékoľvek obmedzenia alebo obmedzenia. Táto fáza často zahŕňa ľudskú interakciu, pretože ľudia premieta problém v reálnom svete do formy, ktorej počítač môže porozumieť.

2. Dizajn algoritmu: Algoritmus je postupný postup na riešenie problému. Je to sekvencia pokynov, ktoré pri dodržiavaní zaručujú riešenie. Môže existovať viac algoritmov na vyriešenie toho istého problému s rôznou účinnosťou a zložitosťou. Táto fáza vyžaduje logické myslenie a často zahŕňa výber najlepšieho algoritmu založený na faktoroch, ako je rýchlosť, využitie pamäte a presnosť.

3. kódovanie: Algoritmus je preložený do programovacieho jazyka, ktorému počítač chápe. Zahŕňa to písanie kódu, ktorý implementuje kroky algoritmu. Táto fáza vyžaduje znalosť programovacích jazykov a princípov programovania.

4. vykonávanie: Kód je vykonaný počítačom. Centrálna spracovateľská jednotka počítača (CPU) načíta pokyny z kódu, dekóduje ich a vykonáva operácie špecifikované pokynmi. Zahŕňa to manipuláciu s údajmi uloženými v pamäti počítača.

5. Výstup: Počítač vytvára výsledky na základe vykonaného kódu. Výstup sa môže zobraziť na obrazovke, uložený v súbore alebo sa použiť na ovládanie externého zariadenia.

6. Overenie a testovanie: Výstup je overený, aby sa zabezpečilo, že je správny a spĺňa požiadavky problému. To často zahŕňa testovanie programu s rôznymi vstupmi a kontrolu výsledkov proti očakávaným výsledkom. Ladenie, proces hľadania a opravy chýb v kóde, je v tejto fáze rozhodujúce.

Počítač v podstate rieši problémy:

* Rozdelenie zložitých problémov na menšie, zvládnuteľné čiastočne.

* Vykonávanie základných operácií (aritmetika, logika, manipulácia s údajmi) opakovane a veľmi rýchlo.

* Nasledujúce pokyny presne a bez odchýlky (pokiaľ nie je výslovne naprogramované na zvládnutie výnimiek).

* Úložisko a efektívne načítavanie údajov.

Sila počítačov spočíva v ich schopnosti vykonávať tieto základné operácie neuveriteľnými rýchlosťami a váhami, čo im umožňuje vyriešiť problémy, ktoré by boli pre ľudí nepraktické alebo nemožné manuálne riešiť. Obmedzenia je však v tom, že počítač môže vyriešiť iba problémy, ktoré boli jasne definované a pre ktoré bol navrhnutý algoritmus. Počítač nemôže kreatívne alebo intuitívne myslieť, ale spolieha sa výlučne na pokyny, ktoré mu boli poskytnuté.

• Predchádzajúca strana: Prečo je počítač užitočný, ale nie výkonný? 
• Ďalšia strana: Aký je rozdiel medzi počítačom a kolkulaterom?