3.1- Metodología para la solución de problemas.

La resolución de problemas es una parte clave de los cursos de ingeniería, y también de los de ciencias de la computación, matemáticas, físicas y química. Por lo tanto, es importante tener una estrategia consistente para resolver los problemas. También es conveniente que la estrategia sea lo bastante general como para funcionar en todas estas áreas distintas.

La metodología para resolver problemas que usaremos tiene cinco pasos.

1. Plantear el problema claramente.

2. Describir la información de entrada y salida.

3. Realizar los cálculos.

4. Solución

5. Probar el programa con diversos datos.

Analizaremos cada uno de estos pasos con un ejemplo sencillo.

“Suponga que hemos recabado una serie de temperaturas de un sensor de cierto equipo que se está usando en un experimento. Se tomaron mediciones de temperatura cada 30 segundos, durante 5 minutos, en el curso del experimento. Queremos calcular la temperatura media y también gráfica los valores de temperatura.”

1. Planteamiento del problema.

El primer paso es plantear el problema claramente. Es en extremo importante preparar un enunciado claro y conciso del problema para evitar cualquier malentendido. Para el ejemplo, el enunciado del problema es el siguiente:

“Calcular la media de una serie de temperaturas. Graficar los valores de tiempo y temperatura”

2. Descripción de entradas y Salidas.

El segundo paso consiste en describir cuidadosamente la información que se da para resolver el problema y luego identificar los valores que se deben calcular. Estos elementos representan las entradas y salidas del problema y pueden llamarse colectivamente entrada/salida o E/S. En muchos problemas resulta útil hacer un diagrama que muestre las entradas y salidas. En este punto, el programa es una “abstracción” porque no estamos definiendo los pasos para determinar las salidas; sólo estamos mostrando la información que se usará para calcular la salida.

3.  Realizar los cálculos.

El tercer paso es resolver el problema a mano o con una calculadora, empleando un conjunto sencillo de datos. Se trata de un paso muy importante y no debe pasarse por alto, ni siquiera en problemas sencillos. Éste es el paso en que se detalla la solución del problema. Si no podemos tomar un conjunto sencillo de números y calcular la salida, no estamos preparados para continuar con el siguiente paso; debemos releer el problema y tal vez consultar material de referencia. Para este problema, el único cálculo consiste en calcular la media de una serie de valores de temperatura. Supongamos que usamos los siguientes datos para el ejemplo a mano:

Tiempo (minutos)                    Temperatura (grados ºF)

            0.0                                                     105

            0.5                                                     126

            1.0                                                     119

Calculamos a mano la media como (105+126+119)/3

4. Solución.

Una vez que podamos resolver el problema para un conjunto sencillo de datos, estamos listos para desarrollar un algoritmo: un bosquejo paso a paso de la solución del problema. Si el problema es complejo puede ser necesario escribir a grandes rasgos los pasos y luego descomponer esos pasos en otros más pequeños. En este paso estamos preparados para realizar el programa correspondiente.

5. Prueba.

El paso final de nuestro proceso de resolución de problemas es probar la solución. Primero debemos probar la solución con los datos del ejemplo a mano porque ya calculamos la solución antes.