Презентация "Алгоритмы и исполнители"

 

 

Алгоритмы и исполнители

Цели и задачи урока С помощью рассуждений и используя жизненный опыт, а также раздаточный материал:  Определить понятие алгоритм (зачем нужен и для чего используется, историю возникновения);  Определить понятие исполнитель (круг решаемых задач исполнителем, СКИ – систему команд исполнителя, среда, в которой живет исполнитель, определить систему отказов исполнителя);  Узнать способы записи алгоритмов.

Для решения поставленных задач определимся  Что или кого мы будем называть исполнителями (выбор исполнителей по картинкам – разбиение на три группы)  На плакате разместить наиболее понравившегося исполнителя  Определить формальный исполнитель или нет (дать характеристику формального и неформального исполнителя, почему их так назвали?)  Ответить на вопрос: зачем нужен выбранный исполнитель (определить круг решаемых задач и написать на плакате)  Всегда ли исполнитель может решить поставленные перед ним задачи и что для этого нужно (СКИ)? Если нет, то что мешает? Определиться со средой обитания исполнителя и системой отказов (ответ исполнителя на непредвиденные команды).  Способ управления исполнителем (непосредственный или программный)  Записать последовательность действий (алгоритм) для решения задачи, поставленной перед исполнителем (выбрать один из способов записи алгоритмов – словесный, графический, на алгоритмических языках)  Сделать выводы: ответить на поставленные задачи

История появления слова алгоритм Алгоритм одно из самых основных понятий вычислительной математики. Это понятие возникло в связи с поисками общих методов решения однотипных задач задолго до появления ЭВМ. В IX веке узбекским математиком Мухаммадом Ал-Хорезми были разработны правила четырех арифметических действий над числами. В Европе эти правила стали называть алгоритмами от латинской формы написания имени автора – Alchorismi или Algorithmi. Переводы арифметического трактата Ал-Хорезми с арабского содержали описание индийской позиционной системы счисления и искусства счета в этой системе. Примером может служить алгоритм сложения «столбиком».

Страница из «Алгебры» аль-Хорезми — хорезмского математика, от имени которого происходит слово алгоритм. Аль-Хорезми на советской марке

Введение в понятие алгоритм На протяжении долгого времени понятие алгоритма было интуитивным и его можно было выразить примерно так: алгоритм - это строгая система правил, которая определяет последовательность действий над некоторыми объектами и после конечного числа шагов приводит к достижению поставленной цели. В частности, система правил является алгоритмом, если любые исполнители, не знакомые с существом задачи, строго следуя данной системе правил, будут действовать одинаково, то достигнут одного и того же результата.

Основные способы записи алгоритма

Словесное описание Словесное описание - самая простая запись алгоритма в виде набора высказываний на обычном разговорном языке Пример. Словесное описание алгоритма нахождения наибольшего общего делителя (НОД) пары целых чисел (алгоритм Евклида). Чтобы найти НОД двух чисел, составьте таблицу из двух столбцов и назовите столбцы X и Y. Запишите первое из заданных чисел в столбец Х, а второе - в столбец Y. Если данные числа не равны, замените большее из них на результат вычитания из большего числа меньшего. Повторяйте такие замены до тех пор, пока числа не окажутся равными, после чего число из столбца Х считайте искомым результатом.

Построчная запись Правила построчной записи алгоритма Каждое предписание записывается с новой строки Предписание (шаги) алгоритма нумеруются Кроме слов естественного языка предписания могут содержать математические выражения и формулы.

Пример построчной записи алгоритма Алгоритм «Ловить рыбку» 1. Берем ведро 2. Подходим к реке 3. Набираем в ведро воды 4. Ставим ведро возле себя 5. Готовим удочку 6. Насаживаем наживку на крючок 7. Забрасываем удочку в реку 8. Ждем когда рыбка клюнет 9. Когда рыбка клюнет, подсекаем 10. Берем рыбку в руки 11. Снимаем рыбку с крючка 12. Бросаем рыбку в ведро 13. Повторяем с пункта 6 пока не надоест 14. Берем ведро 15. Берем удочку 16. Уходим домой

Построчная запись алгоритма Евклида 1. Начало. 2. Обозначить первое из заданных чисел Х, второе - Y. 3. Если Х = Y то перейти к п. 9. 4. Если X >Y , то перейти к п. 5, иначе перейти к п. 7. 5. Заменить X на X-Y. 6. Перейти к п. 3. 7. Заменить Y на Y-X 8. Перейти к п. 3. 9. Считать Х искомым результатом. 10. Конец.

Графические способы Структурограмма Последовательные картинки

Блок-схемы В блок-схеме предписания изображаются с помощью различных геометрических фигур, а последовательность выполнения шагов указывается с помощью линий. Блок начала или конца алгоритма Блок ввода или вывода данных Блок обработки данных Блок проверки условия Блок пояснительных записей

Запись алгоритма Евклида с помощью блок-схемы Начало Ввод значений X и Y X,Y Да Нет X:=Y Да X:=X-Y НОД:=Х НОД Конец Проверка равенства X и Y X>Y Нет Y:=Y-X Определение большего из X и Y Уменьшение большего числа на величину меньшего Определение НОД Вывод НОД

Алгоритмические языки Алгоритмические языки - формальные языки, предназначенные для записи алгоритмов.

Общий вид программы на школьном алгоритмическом языке: алг нач кон

Понятия исполнителя и алгоритма Исполнитель - некоторый объект (человек, животное, техническое устройство), способный выполнять определённый набор команд. Формальный исполнитель одну и ту же команду всегда выполняет одинаково. Для каждого формального исполнителя можно указать: круг решаемых задач, среду, систему команд и режим работы. Алгоритм - это предназначенное для конкретного исполнителя описание последовательности действий, приводящих от исходных данных к требуемому результату Способность исполнителя действовать формально обеспечивает возможность автоматизации деятельности человека.

Подведем итоги (рефлексия) зайдем на сайт Kahoot.it https://play.kahoot.it/#/?quizId=8dca6d0e-ec1b-494b-82d2-afd71bfa7ac1

Исполнитель Исполнитель – это некоторый объект (человек, животное, техническое устройство), способный выполнять определенный набор команд.

Типы исполнителей Формальные Одинаково, Технические устройства За действия формального исполнителя отвечает управляющий им объект Неформальные По-разному, Человек, животное- неформальный исполнитель сам отвечает за свои действия

Круг решаемых задач Каждый исполнитель создается для решения конкретного круга задач

Среда обитания исполнителя Совокупность условий и объектов в которых действует исполнитель

Система команд исполнителя (СКИ) Совокупность всех команд, которые способен выполнить исполнитель Вперед Назад Влево Вправо

Система отказов исполнителя Отказ «не понимаю» возникает тогда, когда исполнителю подается команда, которая не входит в его СКИ. Подогреть пиццу Отказ «не могу» возникает, если команда из СКИ не может быть выполнена в конкретных условиях среды Не могу идти сквозь стену

Режим работы исполнителя Режим непосредственного управления Режим программного управления Управление – процесс направленного воздействия одних объектов на другие

Формы записи алгоритма

Алгоритм Исполнители – объекты управления. Управлять ими можно составив алгоритм. Алгоритм – определенная последовательность действий для конкретного исполнителя, направленных на решение поставленной задачи.

Домашнее задание Составить построчную запись алгоритма Эратосфена Керенского (нахождение всех простых чисел не больше заданного числа) Словесное описание алгоритма смотри по ссылке http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/07e215ef-cd48-450d-8cf4f5777cd832b2/%5BA79_07-01-04%5D_%5BML_01%5D.swf

Литература 1. Издательство БИНОМ. Лаборатория знаний. URL-адрес http://metodist.lbz.ru/authors/informatika/3/ppt8kl.php, дата просмотра 01.09.2015 2. videouroki.net. . URL-адрес https://videouroki.net/razrabotki/informatika/videouroki-6, дата просмотра 01.09.2015 3. Картинки с ресурса 123RF. URL-адрес https://ru.123rf.com/, дата просмотра 01.09.2015 4. Youtube.ru.Пин-код. URL-адрес https://www.youtube.com/watch?v=ANW-_WV1lOQ, дата просмотра 01.09.2015