Décrivez une procédure que vous pouvez utiliser pour vérifier que les calculs effectués par le logiciel sont corrects ?

1. Vérification par calcul indépendant :

* Calcul manuel (pour les cas simples) : Pour les petits ensembles de données ou les calculs simples, effectuez manuellement le calcul et comparez les résultats. Il s’agit de la méthode de vérification la plus directe, quoique fastidieuse.

* Logiciel/outil alternatif : Utilisez un autre progiciel ou une calculatrice/un outil dédié pour effectuer le même calcul sur les mêmes données. Les divergences méritent une enquête. Envisagez d'utiliser un logiciel open source dont le code est accessible au public pour examen.

* Solution analytique (le cas échéant) : Si le problème a une solution analytique connue (par exemple, résolution d'une équation quadratique), comparez le résultat numérique du logiciel au résultat analytique exact.

2. Tests avec des entrées connues et des sorties attendues :

* Tests unitaires : Si vous avez accès au code source du logiciel, écrivez des tests unitaires qui vérifient l'exactitude des fonctions ou modules individuels impliqués dans le calcul. Ceci est particulièrement utile pour les algorithmes complexes.

* Cas de test avec résultats connus : Créez une suite de cas de test avec des entrées connues et leurs sorties attendues correspondantes. Ces cas de test doivent couvrir une gamme de scénarios, y compris les cas extrêmes (par exemple, valeurs nulles, nombres très grands ou très petits, conditions aux limites). Comparez les résultats du logiciel aux résultats attendus pour chaque scénario de test.

3. Contrôles de cohérence interne :

* Analyse dimensionnelle : Si le calcul implique des grandeurs physiques, vérifiez que les unités sont cohérentes tout au long du calcul et du résultat final.

* Lois de conservation : Le cas échéant (par exemple, dans les simulations physiques), vérifiez si les quantités conservées (énergie, impulsion, masse) sont effectivement conservées dans des tolérances acceptables.

* Contrôles d'intégrité : Effectuer des contrôles de vraisemblance. Les résultats sont-ils dans la plage de valeurs attendue ? Ont-ils un sens dans le contexte du problème ? Des résultats extrêmes ou inattendus devraient déclencher une enquête plus approfondie.

* Résultats intermédiaires : Examinez les résultats intermédiaires pour identifier où des erreurs ont pu se produire. Le problème ne réside peut-être pas dans le résultat final, mais dans une étape en cours de route.

4. Analyse de sensibilité :

* Variez légèrement les entrées : Modifiez légèrement les données d'entrée et observez comment la sortie change. Une sensibilité irréaliste à des variations mineures des entrées suggère un problème de calcul.

5. Révision du code (le cas échéant) :

* Demandez à un autre programmeur de revoir le code pour vérifier les erreurs logiques ou les défauts de l'algorithme. Ceci est particulièrement avantageux pour les calculs complexes ou critiques.

6. Documentation et traçabilité :

* Une documentation approfondie de la méthode de calcul, du logiciel utilisé, des données d'entrée et des résultats obtenus est cruciale pour la reproductibilité et le débogage.

Considérations importantes :

* Précision numérique : Soyez conscient des limitations dues à l’arithmétique à virgule flottante. De petits écarts peuvent être acceptables en raison d’erreurs d’arrondi, en particulier pour les calculs complexes comportant de nombreuses étapes.

* Propagation des erreurs : Comprenez comment les erreurs dans les données d'entrée se propagent dans le calcul et affectent le résultat final.

* Importance statistique : Pour les calculs impliquant une analyse statistique, vérifiez la signification statistique des résultats.

En utilisant une combinaison de ces méthodes, vous pouvez augmenter considérablement votre confiance dans l'exactitude des calculs effectués par un progiciel. Aucune technique n’offre à elle seule une certitude absolue, mais une approche globale minimise le risque d’erreurs non détectées.