Какие могут быть режимы работы исполнителя

Обновлено: 01.03.2023

Ежедневно вокруг нас происходят различные события и во всех этих ситуациях нужно выполнять определённые последовательности действий, которые приведут нас к поставленной цели. То есть, чтобы решить задачу, сначала её нужно алгоритмизировать. Умение выделять алгоритмическую суть явления и строить алгоритмы очень важно для человека любой профессии. С помощью данного урока учащиеся узнают, что такое алгоритм, а также кто может быть исполнителем алгоритма и каковы основные характеристики исполнителя.

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобретя в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока «Понятие алгоритма. Исполнитель алгоритма»

Ежедневно вокруг нас происходят различные события.

Например, восьмиклассница Кристина решила:

· приготовить новое блюдо по рецепту;

· развесить бельё на верёвке после стирки;

Во всех этих ситуациях нужно выполнить определённую последовательность действий, которые приведут Кристину к поставленной цели. Значит, чтобы решить задачу, сначала её нужно алгоритмизировать.

Умение выделять алгоритмическую суть явления и строить алгоритмы очень важно для человека любой профессии.

Навыки алгоритмического мышления способствуют формированию особого стиля культуры человека, составляющими которого являются:

· целеустремлённость и сосредоточенность;

· объективность и точность;

· логичность и последовательность в планировании и выполнении своих действий;

· умение чётко и лаконично выражать свои мысли;

· умение правильно ставить задачу и находить окончательные пути её решения;

· умение быстро ориентироваться в стремительном потоке информации.

В девятом веке в Багдаде жил учёный Аль-Хорезми, математик, астроном, географ. В одном из своих трудов он описал десятичную систему счисления и впервые сформулировал правила выполнения арифметических действий над целыми числами и обыкновенными дробями.

Арабский оригинал этой книги был утерян, но остался латинский перевод двенадцатого века, по которому Западная Европа ознакомилась с десятичной системой счисления и правилами выполнения арифметических действий.

Аль-Хорезми стремился к тому, чтобы сформулированные им правила были понятными. Достичь этого в девятом веке, когда ещё не была разработана математическая символика (знаки операций, скобки, буквенные обозначения и т.д.), было трудно. Однако ему удаюсь выработать чёткий стиль строгого словесного предписания, который не давал читателю возможность уклониться от предписанного или пропустить какие-нибудь действия.

В двадцатом веке возникла наука, которая занимается теорией алгоритмов. В рамках этой науки понятие алгоритма было уточнено.

Наверняка каждый из вас слышал слово алгоритм. То есть

Алгоритм — это конечная последовательность команд, выполнение которых приводит к решению поставленной задачи.

Причём исполнителем может выступать как человек, животное так и техническое устройство.

Например, украшение торта будет алгоритмом.

Или установка игры на компьютер, так же выполняется по алгоритму.

Очень часто мы выполняем определённые алгоритмы, даже не задумываясь, например, в новом кофе подключиться к сети Wifi.

Сейчас вам кажется, что подключиться к сети проще простого, но ведь в начале вас этому научили. В первый раз вам сказали, что нужно:

· спросить пароль у администратора кафе;

· открыть настройки телефона;

· зайти в меню Wifi;

· найти сеть Wifi данного кафе;

· ввести пароль и подключиться к сети.

В следующий раз помощь вам уже не понадобится.

Как видно из предыдущего примера, для достижения конечного результата, нам необходимо последовательно выполнить определённые действия или шаги. Действия по алгоритму встречаются во всех сферах, например,

· вскипятить в чайнике воду;

· положить в чашку пакетик заварки;

· налить туда кипяток;

· добавить две чайные ложки сахара;

· размешать сахар ложкой.

· налить в колбу соляной кислоты;

· бросить в колбу кусочек цинка;

· собрать выделяющийся газ в пробирку.

Если рассмотреть все наши примеры, то на первый взгляд, кажется, что все они абсолютно различны, но на самом деле у всех этих процессов есть общая черта. Все эти процессы описываются последовательностью кратких указаний, точное следование которым позволяет получить нужный результат.

Таким образом, для разработки алгоритма, нам необходимо понимать, какие начальные условия нам даны, и какой конечный результат мы должны получить.

Иначе говоря, алгоритм – это описание последовательности шагов в решении задачи, приводящих от исходных данных к требуемому результату.

Работу алгоритма можно представить в виде следующей схемы:

Сначала мы получаем задание и оцениваем какие исходные данные у нас есть, затем составляем алгоритм действий и в итоге приходим к результату.

Каждый день, изучая что-то новое на уроках в школе или дома, мы учимся действовать по алгоритму.

Рассмотрим следующий пример.

Дан алгоритм, который приводит к тому, что из одной цепочки символов получается новая цепочка:

1. Необходимо вычислить длину в символах исходной цепочки.

2. Если длина начальной цепочки нечётна, то к ней справа приписывается цифра 1, иначе цепочка не изменяется.

3. Символы попарно меняются местами (первый — со вторым, третий — с четвёртым, пятый — с шестым и т. д).

4. Справа к полученной цепочке приписывается цифра 2.

После выполнения действий получить новую цепочку, которая будет

являться результатом работы алгоритма. Итак, пусть нам дана исходная цепочка КОТ. Выполним над ней действия по алгоритму.

1. Считаем символы.

2. Символов – 3. Это нечётное число. Значит нужно справа приписать цифру один.

3. Меняем символы попарно местами. То есть К меняем местами с О и Т с единицей.

4. Справа к полученной цепочке приписываем цифру два

В результате получаем цепочку: ОК1Т2.

Если исходной была цепочка ЛЕТО, то результатом работы алгоритма будет цепочка ЕЛОТ2.

Перейдём ко второму вопросу урока и определим кто же такой исполнитель алгоритма. Как мы уже выяснили, исполнителем алгоритма может быть, как человек, животное так и техническое устройство, т.е.

Исполнитель – это объект живой природы или техническое устройство, способное выполнять алгоритм.

Различают формальных и неформальных исполнителей. Формальный исполнитель выполняет одну и ту же команду всегда одинаково. А неформальный может импровизировать.

Например, вспомним алгоритм приготовления чая. Здесь вы можете действовать по-разному. Можете сначала положить в чашку пакетик с чаем, а затем вскипятить в чайнике воду. Или положить в чашку сначала сахар, а затем чай. В данном примере человек, который готовит чай является неформальным исполнителем алгоритма.

То есть Неформальный исполнитель может выполнять алгоритмы по-разному.

К неформальным исполнителям можно отнести все объекты живой природы.

А вот формальный исполнитель одну и ту же команду всегда выполняет одинаково.

Например, при многократном прослушивании диска с любимой мелодией вы можете быть уверенными, что она воспроизводится проигрывателем (формальным исполнителем) одинаково.

Но вряд ли кому-нибудь из певцов (неформальному исполнителю) удастся несколько раз совершенно одинаково исполнить песню из своего репертуара.

Рассмотрим более подробно формальных исполнителей. Определить формального исполнителя можно по следующим характеристикам: это круг решаемых задач (назначение), среда, система команд, режим работы. Остановимся подробнее на каждой характеристике.

Итак, круг решаемых задач. Каждый исполнитель создаётся для решения определённого круга задач – выполнение вычислений, приготовления кофе, управлять дорожным движением и т.д.

Среда исполнителя – это та область, обстановка и условия в которых действует исполнитель. Исходные данные и результаты любого алгоритма всегда принадлежат среде того исполнителя, для которого предназначен алгоритм.

Система команд исполнителя. Каждое отдельное предписание исполнителю об исполнении отдельного законченного действия называется командой. Совокупность всех команд является системой команд данного исполнителя (сокращённо — СКИ). Алгоритм всегда составляется с учётом возможностей конкретного исполнителя, который будет его выполнять, т.е. в системе команд исполнителя.

Режим работы исполнителя. Выделяют два процесса управления исполнителем: режим непосредственного управления

и программное управление.

В первом случае исполнитель принимает команды от человека и немедленно их выполняет. Во втором случае исполнителю задаётся полная последовательность команд (программа), а он выполняет эти команды в автоматическом режиме.

Рассмотрим примеры исполнителей.

Исполнитель Автобус может выполнять команды: налево, направо, вперёд.

По команде налево автобус поворачивает налево, по команде направо автобус поворачивает направо, по команде вперёд Автобус перемещается на одну клетку вперёд. Давайте составим алгоритм, в результате которого Автобус окажется в клетке с остановкой.

Итак, в результате мы получим следующий алгоритм: вперёд, вперёд, вперёд, налево, вперёд, вперёд, вперёд, налево, вперёд, вперёд, вперёд, налево вперёд, направо, вперёд.

Следующий пример. Исполнитель Тюбик перемещается по экрану компьютера и оставляет след в виде линии. Система команд Тюбика состоит из следующих команд:

Вперёд N (где N — целое число) — вызывает передвижение Тюбика на N шагов в направлении движения;

Направо M (где M — целое число) — вызывает изменение направления движения Тюбика на M градусов по часовой стрелке.

Налево M (где M — целое число) — вызывает изменение направления движения Тюбика на M градусов против часовой стрелки.

Давайте посмотрим, что получится в результате выполнения следующего алгоритма: налево сорок пять, прямо два, направо сорок пять, прямо шесть, налево девяносто, прямо три, направо девяносто, прямо два, направо девяносто, прямо один, направо девяносто, прямо два, налево девяносто, прямо шесть, направо сорок пять, прямо два, направо сорок пять, прямо восемь.

В результате выполнения алгоритма Тюбик на экране нарисовал лодку.

Таким образом, для составления алгоритма необходимо:

· Выделить объекты, фигурирующие в задаче, установить свойства этих объектов, отношения между объектами и возможные действия с ними.

· Определить исходные данные и требуемый результат.

· Определить последовательность действий исполнителя для достижения результата.

· Данную последовательность действий записать с помощью команд, входящих в систему команд исполнителя.

Из всего выше сказанного следует, что алгоритм — это модель деятельности исполнителя алгоритма.

Пришло время подвести итоги урока:

Алгоритм – это конечная последовательность команд, выполнение которых приводит к решению поставленной задачи.

Команда алгоритма – это точное предписание выполнить конкретное действие.

Исполнитель алгоритма – это объект живой природы или техническое устройство, способное выполнить алгоритм. Исполнители делятся на формальные и неформальные.

Система команд исполнителя – это набор команд, которые понимает и может исполнить данный исполнитель.

Информатика и информационно-коммуникационные технологии в школе

Понятие алгоритма. Свойства алгоритма. Исполнители алгоритмов (назначение, среда, режим работы, система команд). Компьютер как формальный исполнитель алгоритмов (программ).

Появление алгоритмов связывают с зарождением математики. Более 1000 лет назад (в 825 году) ученый из города Хорезма Абдулла (или Абу Джафар) Мухаммед бен Муса аль-Хорезми создал книгу по математике, в которой описал способы выполнения арифметических действий над многозначными числами. Само слово алгоритм возникло в Европе после перевода на латынь книги этого математика.

Алгоритм – описание последовательности действий (план), строгое исполнение которых приводит к решению поставленной задачи за конечное число шагов.

Вы постоянно сталкиваетесь с этим понятием в различных сферах деятельности человека (кулинарные книги, инструкции по использованию различных приборов, правила решения математических задач. ). Обычно мы выполняем привычные действия не задумываясь, механически. Например, вы хорошо знаете, как открывать ключом дверь. Однако, чтобы научить этому малыша, придется четко разъяснить и сами эти действия и порядок их выполнения:
1. Достать ключ из кармана.
2. Вставить ключ в замочную скважину.
3. Повернуть ключ два раза против часовой стрелки.
4. Вынуть ключ.

Если вы внимательно оглянитесь вокруг, то обнаружите множество алгоритмов которые мы с вами постоянно выполняем. Мир алгоритмов очень разнообразен. Несмотря на это, удается выделить общие свойства, которыми обладает любой алгоритм.

Свойства алгоритмов:
1. Дискретность (алгоритм должен состоять из конкретных действий, следующих в определенном порядке);
2. Детерминированность (любое действие должно быть строго и недвусмысленно определено в каждом случае);
3. Конечность (каждое действие и алгоритм в целом должны иметь возможность завершения);
4. Массовость (один и тот же алгоритм можно использовать с разными исходными данными);
5. Результативность (отсутствие ошибок, алгоритм должен приводить к правильному результату для всех допустимых входных значениях).

Виды алгоритмов:
1. Линейный алгоритм (описание действий, которые выполняются однократно в заданном порядке);
2. Циклический алгоритм (описание действий, которые должны повторятся указанное число раз или пока не выполнено задание);
3. Разветвляющий алгоритм (алгоритм, в котором в зависимости от условия выполняется либо одна, либо другая последовательность действий)
4. Вспомогательный алгоритм (алгоритм, который можно использовать в других алгоритмах, указав только его имя).

Для более наглядного представления алгоритма широко используется графическая форма — блок-схема, которая составляется из стандартных графических объектов.

Вид стандартного графического объекта

Стадии создания алгоритма:
1. Алгоритм должен быть представлен в форме, понятной человеку, который его разрабатывает.
2. Алгоритм должен быть представлен в форме, понятной тому объекту (в том числе и человеку), который будет выполнять описанные в алгоритме действия.

Объект, который будет выполнять алгоритм, обычно называют исполнителем.

Исполнитель — объект, который выполняет алгоритм.

Идеальными исполнителями являются машины, роботы, компьютеры.

Исполнитель способен выполнить только ограниченное количество команд. Поэтому алгоритм разрабатывается и детализируется так, чтобы в нем присутствовали только те команды и конструкции, которые может выполнить исполнитель.

Исполнитель, как и любой объект, находится в определенной среде и может выполнять только допустимые в нем действия. Если исполнитель встретит в алгоритме неизвестную ему команду, то выполнение алгоритма прекратится.

Компьютер – автоматический исполнитель алгоритмов.

Программирование — процесс составления программы для компьютера. Для первых ЭВМ программы записывались в виде последовательности элементарных операций. Это была очень трудоемкая и неэффективная работа. Поэтому в последствии были разработанные специальные языки программирования. В настоящее время существует множество искусственных языков для составления программ. Однако, так и не удалось создать идеальный язык, который бы устроил бы всех.

Учебные исполнители представляют собой простейшие инструментальные программные среды, использующиеся при изучении основ алгоритмизации и программирования. Для построения рисунков и чертежей программным путем используются графические исполнители. Кратко о графических учебных исполнителях рассказано в данной статье.

Что такое графический учебный исполнитель

Изучение основ программирования и алгоритмизации в школьном курсе информатики начинается с освоения простейших графических исполнителей, которые используют в качестве формального языка программирования простой алгоритмический язык.

Существуют самые разнообразные исполнители с интересными названиями: Черепаха, Кузнечик, Водолей, Робот, Чертежник. Все эти исполнители управляются с помощью программ. У каждого исполнителя есть:

• среда деятельности;
• система команд;
• режимы работы.

Те исполнители, которые чертят или рисуют, называются графическими. Графическими исполнителями являются Черепаха, Чертежник.

По заказу Российской Академии Наук для сопровождения начальных курсов алгоритмизации и программирования разработана интегрированная среда программирования КуМир, бесплатная свободно распространяемая программа. Комплект Учебных МИРов использует алгоритмический язык с русской лексикой.

Среда графического исполнителя

Обстановка, в которой функционирует исполнитель, называется средой исполнителя. Для графических исполнителей средой является координатная плоскость. Перемещаться по рабочей области исполнитель может только пошагово вверх, вниз, влево и вправо, не выходя за пределы рабочего поля.

Графический учебный исполнитель Черепашка может двигаться только вперед и назад, поднимать и опускать хвост, а также поворачиваться вокруг своей оси вправо и влево на заданное число градусов. Таким образом, двигаясь по рабочему полю, Черепашка оставляет за собой след в виде графического рисунка.

Рис. 1. Интерфейс среды графического исполнителя Черепашка

Исполнитель Чертежник имеет более широкий набор возможных действий. Он может поднимать и опускать перо, перемещаться в точку с координатами и смещаться на заданный отрезок. Если перо Чертежника опущено, то при движении его по рабочей области чертится отрезок заданной длины.

Рис. 2. Интерфейс среды графического исполнителя Чертежник

Режимы управления исполнителем

Графическим исполнителем можно управлять непосредственно и программно. В режиме непосредственного (прямого) управления манипуляции с исполнителем можно производить с помощью панели управления, где задаются команды с помощью элементов графического интерфейса: кнопок и рычагов.

Так, для Черепахи можно, крутя циферблат, задавать угол поворота, а с помощью нажатия кнопок, задавать алгоритм движения.

Рис. 3. Пульт управления графического исполнителя Черепашка

Алгоритмический язык

Программы для графических учебных исполнителей пишутся на алгоритмическом языке, в котором все команды задаются русскими словами.

Для каждого исполнителя разработана своя система команд на алгоритмическом языке.

Для исполнителя Черепаха это команды:

• вперед(число шагов), назад (число шагов);
• вправо(число градусов), влево (число градусов);
• поднять хвост;
• опустить хвост.

Для исполнителя Чертежник набор команд шире:

• опустить перо;
• поднять перо;
• сместиться в точку (А, В);
• сместиться на вектор (X, Y);
• установить цвет (цвет).

Например, фрагмент программы для Чертежника позволит нарисовать треугольник:

• переместиться в точку (5,5);
• опустить перо;
• сместиться на вектор(2,-3);
• сместиться на вектор (-4,0);
• сместиться на вектор (2,3);
• понять перо.

Также, для всех исполнителей обязательным является набор команд, с помощью которых подключаются исполнители и оформляется начало и конец реализуемого программным путем алгоритма.

• использовать (Исполнитель);
• алг (название);
• нач ..кон.

Существует также другие команды, используемые для разных исполнителей. Например команда для организации повтора действий в программе: Повтори k [Команда1 Команда2 Команда3].

Команды записываются в окне редактора программы. После того, как программа введена, необходимо ее запустить на исполнение. Это делается с помощью специальной команды или пиктограммки с изображением стрелки.

Текст программы должен быть написан без единой ошибки, иначе программа просто не будет выполняться.

Что мы узнали?

Графический учебный исполнитель позволяет освоить основы алгоритмизации и программирования на начальном этапе. Он позволяет программным путем рисовать или чертить различные графические объекты. Управлять графическим исполнителем можно прямым и программным путем. Язык программирования в графическом исполнителе использует русскоязычный синтаксис.

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.

Описание презентации по отдельным слайдам:

Свойства алгоритма и его исполнители

Исполнитель алгоритма Исполнитель алгоритма – тот объект, для управления которым составлен алгоритм. Система команд исполнителя (СКИ) – это вся совокупность команд, которые исполнитель умеет выполнять (понимает). Среда исполнителя – обстановка, в которой функционирует исполнитель.

Типы исполнителей Исполнители Формальные Неформальные В роли исполнителя чаще всего выступает техническое устройство. В роли исполнителя чаще всего выступает человек. За действия исполнителя отвечает управляющий им объект. За действия исполнителя отвечает сам исполнитель. Не всегда может выполнять одни и те же команды совершенно одинаково. Всегда одинаково выполняет одну и ту же команду

Исполнители алгоритма Уборка мусора во дворе Обучение детей в школе Вождение автомобиля Ответ у доски Приготовление пищи Печать документа на принтере ? Назовите исполнителей и их тип:

Человек – исполнитель алгоритмов Задумайте число Прибавьте столько же Умножьте результат на 3 Разделите на задуманное число Запишите ответ в тетрадь ? Выполните следующий алгоритм: ! Если после выполненных действий ответ совпал с вашим, значит, алгоритм был выполнен верно 6

Свойства алгоритма 1. Дискретность Процесс решения задачи должен быть разбит на последовательность отдельно выполняемых шагов

Свойства алгоритма Дискретность Запишем алгоритм решения примера (80+10)-5*(3+5) Вычислить 80+10 Вычислить 3+5 Умножить 5 на результат 2 действия Вычесть из результата 1 действия результат 3 действия ! Если в данном алгоритме начать выполнять 4 действие, не дожидаясь окончания 3, то результат не может быть получен

Свойства алгоритма 2. Понятность Алгоритм, составленный для конкретного исполнителя, должен включать только те команды, которые входят в СКИ. Система команд исполнителя (СКИ) – это вся совокупность команд, которые исполнитель умеет выполнять (понимает).

Свойства алгоритма 2. Понятность ? Кто сможет выполнить следующий алгоритм: Пойти на кухню Вскипятить чайник Насыпать в чашку 1 чайную ложку кофе Насыпать в чашку 2 чайных ложки сахара Налить в чашку кипяченой воды

Свойства алгоритма 3. Точность Каждая команда алгоритма должна определять однозначное действие исполнителя.

Свойства алгоритма 4. Конечность (результативность) Исполнение алгоритма должно завершиться за конечное число шагов и должно привести к конкретному результату

Свойства алгоритма 4. Конечность (результативность) Взять книгу Открыть первую страницу Пока не конец книги выполнять следующие действия: 3.1 Прочитать текст 3.2 Перелистнуть страницу 3.3 Прочитать текст 3.4. Открыть первую страницу ? Как изменить алгоритм, чтобы он стал конечным?

Свойства алгоритма 5. Полнота Для успешного выполнения работы алгоритма, решения задачи необходимо сообщить (передать) исполнителю полный набор исходных данных.

Свойства алгоритма 5. Полнота ? Хватит ли денег на покупку продуктов, если будете вычислять общую стоимость по следующему алгоритму: Умножить стоимость 1 кг сахарного песка на 2 Умножить стоимость 1 кг муки на 3 Умножить стоимость 1 батона на 2 Сложить все полученные результаты

Свойства алгоритма 6. Массовость Алгоритм может быть применен для целого класса задач, которые будут отличаться только исходными данными

Определение алгоритма Алгоритм – это понятное и точное предписание исполнителю выполнить конечную последовательность команд, приводящую от исходных данных к искомому результату

Способы представления алгоритма Словесный (на естественном языке) Блок-схема – графическое изображение алгоритма, в котором каждое элементарное действие представляется в виде графического знака. С помощью формул Программа – алгоритм, записанный на языке исполнителя.

Блок-схемы алгоритмов Н к + – Обозначение Предназначение Начало,конец алгоритма Ввод, вывод данных Вычисление Проверка условия Счетчикколичества повторов Соединяющие линии

Виды алгоритмов 1. Линейный алгоритм – это алгоритм, в котором команды выполняются последовательно одна за другой Н Ввод исходных данных Действие 1 Действие N Вывод результата К

Виды алгоритмов. Линейный алгоритм Задание 1а. Длина прямоугольника 10 см. Ширина на 4 см меньше. Найдите периметр прямоугольника Составление плана решения (алгоритм для себя) 1. Найти ширину 10-4=6 2. Найти периметр по формуле P=2*(a+b) 2*(10+6)=32

Виды алгоритмов. Линейный алгоритм Задание 1б. Составить алгоритм нахождения периметра прямоугольника для всех случаев, где ширина меньше длины на 4. (алгоритм для другого) Ввести a b=a-4 P=2*(a+b) Вывести P Н Ввод a b:=a-4 P:=2*(a+b) Вывод P К

Виды алгоритмов. Линейный алгоритм Задание 2. Автомобиль 1 участок дороги преодолел за 2 часа, двигаясь со скоростью 60 км/ч. Оставшуюся часть пути в 80 км он преодолел за 1 час. Определите среднюю скорость автомобиля. 1. Найти S1 S1=2*60 2. Найти S S=S1+80 3. Найти t t=2+1 4. Найти Vср Vср=S/t

Виды алгоритмов. Линейный алгоритм Задание 2. 1. Найти S1 S1=2*60 2. Найти S S=S1+80 3. Найти t t=2+1 4. Найти Vср Vср=S/t Н S1:=2*60 t:=2+1 Вывод Vср К S:=S1+80 Vср:=S/t Н S1:=t1*V1 t:=t1+t2 Вывод Vср К S:=S1+S2 Vср:=S/t Ввод t1,V1,S2,t2

Виды алгоритмов. Линейный алгоритм Задание 3. Вычислите значение функции y при x=2, используя блок-схему алгоритма: а) б) К Н a:=x+2 c:=a*2-6 Вывод y b:=x*3 y:=b+c Ввод x К Н z:=8*x z:=z-1 Вывод y z:=корень(z) y:=3*x Ввод x y:=y/z

Виды алгоритмов Задание 4. Вычислите модуль числа a. Составление плана решения (алгоритм для себя) Ввести a Если a>=0, то m=a, иначе m= –a Вывод m 2. Алгоритм с ветвящейся структурой (разветвляющийся алгоритм) – алгоритм, выбор следующего действия в котором осуществляется после проверки условия

Виды алгоритмов 2. Алгоритм с ветвящейся структурой – алгоритм, выбор следующего действия в котором осуществляется после проверки условия Если-То Если-То-Иначе … … …

Ветвящийся алгоритм Задание 4. Вычислите модуль числа a. m:=a К Н Вывод m Ввод a m:=-a a:=-a К Н Вывод a Ввод a a>=0 – a =0 –

Задание 8. Найдите значение y, если x>0 y:=x К Н Вывод y Ввод x y:=4-x (x>-5) and (x 5 + – P:=P*i i:=i+1 Шаг Оп-ция Р i Проверка условия 1 P:=1 2 i:=1 3 P:=P*i i:=i+1 i>5 4 P:=P*i i:=i+1 i>5 5 P:=P*i i:=i+1 i>5 6 P:=P*i i:=i+1 i>5 7 P:=P*i i:=i+1 i>5

Цикл с параметром Цикл с предусловием Цикл с постусловием P:=P*i i, 1, 5 P:=1 P К Н P:=1 P К Н i:=1 i 5 + – P:=P*i i:=i+1

Задания 1. Вычислить сумму чисел от 1 до 5, используя различные варианты цикла. Математическая модель: S=1+2+3+4+5=15 2. Вывести на экран числа от 1 до 5 в: а) прямом порядке; б) обратном порядке. Математическая модель: а) 1 2 3 4 5 б) 5 4 3 2 1

Задания 3. Вычислить произведение 5 первых положительных четных чисел, используя различные варианты цикла. 4. Вычислить сумму всех нечетных целых чисел из промежутка [-7;11], используя различные варианты цикла. 5. Вывести на экран квадраты чисел от 1 до 15, используя различные варианты цикла.

• подготовка к ЕГЭ/ОГЭ и ВПР
• по всем предметам 1-11 классов

Курс повышения квалификации

Дистанционное обучение как современный формат преподавания

• Сейчас обучается 922 человека из 80 регионов

Курс повышения квалификации

Инструменты онлайн-обучения на примере программ Zoom, Skype, Microsoft Teams, Bandicam

• Курс добавлен 31.01.2022
• Сейчас обучается 28 человек из 18 регионов

Курс повышения квалификации

Педагогическая деятельность в контексте профессионального стандарта педагога и ФГОС

• Для учеников 1-11 классов и дошкольников
• Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Дистанционные курсы для педагогов

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

5 611 574 материала в базе

Материал подходит для УМК

• ЗП до 91 000 руб.
• Гибкий график
• Удаленная работа

Самые массовые международные дистанционные

Школьные Инфоконкурсы 2022

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Другие материалы

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

• 06.04.2018 4232
• PPTX 953.4 кбайт
• 143 скачивания
• Оцените материал:

Настоящий материал опубликован пользователем Красноштанова Мария Алексеевна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт

Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

Автор материала

40%

• Подготовка к ЕГЭ/ОГЭ и ВПР
• Для учеников 1-11 классов

Московский институт профессиональной
переподготовки и повышения
квалификации педагогов

Дистанционные курсы
для педагогов

663 курса от 690 рублей

Выбрать курс со скидкой

Выдаём документы
установленного образца!

Учителя о ЕГЭ: секреты успешной подготовки

Время чтения: 11 минут

ГИА для школьников, находящихся за рубежом, может стать дистанционным

Время чтения: 1 минута

Рособрнадзор предложил дать возможность детям из ДНР и ЛНР поступать в вузы без сдачи ЕГЭ

Время чтения: 1 минута

Новые курсы: преподавание блогинга и архитектуры, подготовка аспирантов и другие

Время чтения: 16 минут

Отчисленные за рубежом студенты смогут бесплатно учиться в России

Время чтения: 1 минута

Школы граничащих с Украиной районов Крыма досрочно уйдут на каникулы

Время чтения: 0 минут

В Россию приехали 10 тысяч детей из Луганской и Донецкой Народных республик

Время чтения: 2 минуты

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Читайте также:

  

• Инструкция по охране труда для секретаря в доу

  

• Коммуникативная сфера в подростковом возрасте кратко

  

• Спортивные мероприятия в школе названия

  

• Социальная политика в россии и за рубежом кратко

  

• Указать основные этапы развития общества в первобытную эпоху кратко

Основано на учебнике Босовой Людмилы Леонидовны

Каждый алгоритм предназначен для определённого исполнителя.

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

Различают формальных и неформальных исполнителей. Фор­мальный исполнитель одну и ту же команду всегда выполняет одина­ково. Неформальный исполнитель может выполнять команду по-раз­ному.

Рассмотрим более подробно множество формальных исполните­лей. Формальные исполнители необычайно разнообразны, но для каждого из них можно указать следующие характеристики: круг ре­шаемых задач (назначение), среду, систему команд и режим работы.

Круг решаемых задач. Каждый исполнитель создаётся для реше­ния некоторого круга задач — построения цепочек символов, выпол­нения вычислений, построения рисунков на плоскости т.д.

Среда исполнителя. Область, обстановку, условия, в которых дей­ствует исполнитель, принято называть средой данного исполнителя. Исходные данные и результаты любого алгоритма всегда принадле­жат среде того исполнителя, для которого предназначен алгоритм.

Система команд исполнителя. (СКИ) Предписание исполнителю о вы­полнении отдельного законченного действия называется командой. Совокупность всех команд, которые могут быть выполнены некото­рым исполнителем, образует систему команд данного исполнителя (СКИ). Алгоритм составляется с учётом возможностей конкретного исполнителя, иначе говоря, в системе команд исполнителя, который будет его выполнять.

Режимы работы исполнителя. Для большинства исполнителей предусмотрены режимы непосредственного управления и программ­ного управления. В первом случае исполнитель ожидает команд от человека и каждую поступившую команду немедленно выполняет. Во втором случае исполнителю сначала задаётся полная последова­тельность команд (программа), а затем он выполняет все эти коман­ды в автоматическом режиме. Ряд исполнителей работает только в одном из названных режимов.

Рассмотрим примеры исполнителей.

Пример 5. Исполнитель Черепашка перемещается на экране компьютера, оставляя след в виде линии. Система команд Черепашки состоит из двух команд:

Вперёд n (где n — целое число) — вызывает передви­жение Черепашки на n шагов в направлении движения — в том направлении, куда развёрнуты её голова и корпус;

Направо m (где m — целое число) — вызывает измене­ние направления движения Черепашки на m градусов по часовой стрелке.

Запись Повтори к [<Команда1> <Команда2> … <Командаn>] означает, что последовательность команд в скобках повторится к раз.

Подумайте, какая фигура появится на экране после выполнения Чере­пашкой следующего алгоритма.

Повтори 12 [Направо 45 Вперёд 20 Направо 45]

Пример 6. Система команд исполнителя Вычислитель состоит из двух команд, которым присвоены номера:

1. — вычти 1
2. — умножь на 3

Первая из них уменьшает число на 1, вторая увеличивает число в 3 раза. При записи алгоритмов для краткости указываются лишь но­мера команд. Например, алгоритм 21212 означает следующую после­довательность команд:

• умножь на 3
• вычти 1
• умножь на 3
• вычти 1
• умножь на 3

С помощью этого алгоритма число 1 будет преобразовано в 15: ((1*3-1)*3-1)*3 = 15.

При разработке алгоритма:

1. выделяются фигурирующие в задаче объекты, устанавливаются свойства объектов, отношения между объектами и возможные действия с объектами;
2. определяются исходные данные и требуемый результат;
3. определяется последовательность действий исполнителя, обес­печивающая переход от исходных данных к результату;
4. последовательность действий записывается с помощью команд, входящих в систему команд исполнителя.

Можно сказать, что алгоритм — модель деятельности исполните­ля алгоритмов.

• Коменты VK
• Анонимные коменты, G+ или Facebook

Вопросы
занятия:

·                  
алгоритм;

·                  
исполнитель
алгоритма;

·                  
характеристики
исполнителя.

Ежедневно
вокруг нас происходят различные события.

Например,
восьмиклассница Кристина решила:

·                  
посмотреть
фотоальбом;

·                  
приготовить
новое блюдо по рецепту;

·                  
развесить
бельё на верёвке после стирки;

·                  
полить
цветы.

Во
всех этих ситуациях нужно выполнить определённую последовательность действий,
которые приведут Кристину к поставленной цели. Значит, чтобы решить задачу,
сначала её нужно алгоритмизировать.

Умение
выделять алгоритмическую суть явления и строить алгоритмы очень важно для
человека любой профессии.

Навыки
алгоритмического мышления способствуют формированию особого стиля культуры
человека, составляющими которого являются:

·                  
целеустремлённость
и сосредоточенность;

·                  
объективность
и точность;

·                  
логичность
и последовательность в планировании и выполнении своих действий;

·                  
умение
чётко и лаконично выражать свои мысли;

·                  
умение
правильно ставить задачу и находить окончательные пути её решения;

·                  
умение
быстро ориентироваться в стремительном потоке информации.

Происхождение
термина «алгоритм» связано с математикой. История его возникновения такова.

В
девятом веке в Багдаде жил учёный Аль-Хорезми, математик, астроном, географ. В
одном из своих трудов он описал десятичную систему счисления и впервые
сформулировал правила выполнения арифметических действий над целыми числами и
обыкновенными дробями.

Арабский
оригинал этой книги был утерян, но остался латинский перевод двенадцатого века,
по которому Западная Европа ознакомилась с десятичной системой счисления и
правилами выполнения арифметических действий.

Аль-Хорезми
стремился к тому, чтобы сформулированные им правила были понятными. Достичь
этого в девятом веке, когда ещё не была разработана математическая символика
(знаки операций, скобки, буквенные обозначения и т.д.), было трудно. Однако ему
удаюсь выработать чёткий стиль строгого словесного предписания, который не
давал читателю возможность уклониться от предписанного или пропустить
какие-нибудь действия.

Правила
в книгах Аль-Хорезми в латинском переводе начинались словами «Алгоризми
сказал». В других латинских переводах автор именовался как Алгоритмус. Со
временем было забыто, что Алгоризми (Алгоритмус) — это автор правил, и эти
правила стали называть алгоритмами. Многие столетия разрабатывались алгоритмы
для решения всё новых и новых классов задач, но само понятие алгоритма не имело
точного математического определения.

В
двадцатом веке возникла наука, которая занимается теорией алгоритмов. В рамках
этой науки понятие алгоритма было уточнено.

Наверняка
каждый из вас слышал слово алгоритм. То есть

Алгоритм
— это конечная последовательность команд, выполнение которых приводит к решению
поставленной задачи.

Причём
исполнителем может выступать как человек, животное так и техническое
устройство.

Например,
украшение торта будет алгоритмом.

Или
установка игры на компьютер, так же выполняется по алгоритму.

Очень
часто мы выполняем определённые алгоритмы, даже не задумываясь, например, в
новом кофе подключиться к сети Wifi.

Сейчас
вам кажется, что подключиться к сети проще простого, но ведь в начале вас этому
научили. В первый раз вам сказали, что нужно:

·                  
спросить
пароль у администратора кафе;

·                  
открыть
настройки телефона;

·                  
зайти
в меню Wifi;

·                  
найти
сеть Wifi данного кафе;

·                  
ввести
пароль и подключиться к сети.

В
следующий раз помощь вам уже не понадобится.

Как
видно из предыдущего примера, для достижения конечного результата, нам
необходимо последовательно выполнить определённые действия или шаги. Действия
по алгоритму встречаются во всех сферах, например,

Задача
«Приготовить чай» решается в пять шагов:

·                  
вскипятить
в чайнике воду;

·                  
положить
в чашку пакетик заварки;

·                  
налить
туда кипяток;

·                  
добавить
две чайные ложки сахара;

·                  
размешать
сахар ложкой.

А
задача по химии «Получение водорода» решается в четыре шага:

·                  
взять
колбу;

·                  
налить
в колбу соляной кислоты;

·                  
бросить
в колбу кусочек цинка;

·                  
собрать
выделяющийся газ в пробирку.

Если
рассмотреть все наши примеры, то на первый взгляд, кажется, что все они
абсолютно различны, но на самом деле у всех этих процессов есть общая черта.
Все эти процессы описываются последовательностью кратких указаний, точное
следование которым позволяет получить нужный результат.

Таким
образом, для разработки алгоритма, нам необходимо понимать, какие
начальные условия нам даны, и какой конечный результат мы должны получить.

Иначе
говоря, алгоритм – это описание последовательности шагов в
решении задачи, приводящих от исходных данных к требуемому результату.

Работу
алгоритма можно представить в виде следующей схемы:

Сначала
мы получаем задание и оцениваем какие исходные данные у нас есть, затем
составляем алгоритм действий и в итоге приходим к результату.

Каждый
день, изучая что-то новое на уроках в школе или дома, мы учимся действовать по
алгоритму.

Рассмотрим
следующий пример.

Дан
алгоритм, который приводит к тому, что из одной цепочки символов получается
новая цепочка:

1.               
Необходимо
вычислить длину в символах исходной цепочки.

2.               
Если
длина начальной цепочки нечётна, то к ней справа приписывается цифра 1, иначе
цепочка не изменяется.

3.               
Символы
попарно меняются местами (первый — со вторым, третий — с четвёртым, пятый — с
шестым и т. д).

4.               
Справа
к полученной цепочке приписывается цифра 2.

После
выполнения действий получить новую цепочку, которая будет

являться
результатом работы алгоритма. Итак, пусть нам дана исходная цепочка КОТ.
Выполним над ней действия по алгоритму. 

1.
Считаем символы.

2.
Символов – 3. Это нечётное число. Значит нужно справа приписать цифру один.

3.
Меняем символы попарно местами. То есть К меняем местами с О и Т с единицей.

4.
Справа к полученной цепочке приписываем цифру два

В
результате получаем цепочку: ОК1Т2.

Если
исходной была цепочка ЛЕТО, то результатом работы алгоритма будет цепочка ЕЛОТ2.

Перейдём
ко второму вопросу урока и определим кто же такой исполнитель алгоритма. Как мы
уже выяснили, исполнителем алгоритма может быть, как человек, животное так и
техническое устройство, т.е.

Исполнитель
– это объект живой природы или техническое устройство, способное выполнять
алгоритм.

Различают
формальных и неформальных исполнителей. Формальный исполнитель
выполняет одну и ту же команду всегда одинаково. А неформальный может импровизировать.

Например,
вспомним алгоритм приготовления чая. Здесь вы можете действовать по-разному.
Можете сначала положить в чашку пакетик с чаем, а затем вскипятить в чайнике
воду. Или положить в чашку сначала сахар, а затем чай. В данном примере человек,
который готовит чай является неформальным исполнителем алгоритма.

То
есть Неформальный исполнитель может выполнять алгоритмы по-разному.

К
неформальным исполнителям можно отнести все объекты живой природы.

А
вот формальный исполнитель одну и ту же команду всегда выполняет одинаково.

Например,
при многократном прослушивании диска с любимой мелодией вы можете быть
уверенными, что она воспроизводится проигрывателем (формальным исполнителем)
одинаково.

Но
вряд ли кому-нибудь из певцов (неформальному исполнителю) удастся несколько раз
совершенно одинаково исполнить песню из своего репертуара.

Рассмотрим
более подробно формальных исполнителей. Определить формального исполнителя
можно по следующим характеристикам: это круг решаемых задач (назначение), среда,
система команд, режим работы. Остановимся подробнее на каждой характеристике.

Итак,
круг решаемых задач. Каждый исполнитель создаётся для решения определённого круга
задач – выполнение вычислений, приготовления кофе, управлять дорожным
движением и т.д.

Среда
исполнителя – это та область, обстановка и условия в
которых действует исполнитель. Исходные данные и результаты любого алгоритма
всегда принадлежат среде того исполнителя, для которого предназначен алгоритм.

Система
команд исполнителя. Каждое отдельное предписание
исполнителю об исполнении отдельного законченного действия называется командой.
Совокупность всех команд является системой команд данного исполнителя
(сокращённо — СКИ). Алгоритм всегда составляется с учётом возможностей
конкретного исполнителя, который будет его выполнять, т.е. в системе команд
исполнителя.

Режим
работы исполнителя. Выделяют два процесса управления
исполнителем: режим непосредственного управления

и
программное управление.

В
первом случае исполнитель принимает команды от человека и немедленно их
выполняет. Во втором случае исполнителю задаётся полная последовательность
команд (программа), а он выполняет эти команды в автоматическом режиме.

Рассмотрим
примеры исполнителей.

Исполнитель
Автобус может выполнять команды: налево, направо, вперёд.

По
команде налево автобус поворачивает налево, по команде направо автобус
поворачивает направо, по команде вперёд Автобус перемещается на одну клетку
вперёд. Давайте составим алгоритм, в результате которого Автобус окажется в
клетке с остановкой.

Итак,
в результате мы получим следующий алгоритм: вперёд, вперёд, вперёд, налево,
вперёд, вперёд, вперёд, налево, вперёд, вперёд, вперёд, налево вперёд, направо,
вперёд.

Следующий
пример. Исполнитель Тюбик перемещается по экрану компьютера и оставляет след в
виде линии. Система команд Тюбика состоит из следующих команд:

Вперёд
N (где N — целое число) — вызывает
передвижение Тюбика на N шагов в направлении движения;

Направо
M (где M — целое число) — вызывает изменение направления движения Тюбика на M
градусов по часовой стрелке.

Налево
M (где M — целое число) — вызывает изменение направления движения Тюбика на M
градусов против часовой стрелки.

Давайте
посмотрим, что получится в результате выполнения следующего алгоритма: налево сорок
пять, прямо два, направо сорок пять, прямо шесть, налево девяносто, прямо три,
направо девяносто, прямо два, направо девяносто, прямо один, направо девяносто,
прямо два, налево девяносто, прямо шесть, направо сорок пять, прямо два,
направо сорок пять, прямо восемь.

В
результате выполнения алгоритма Тюбик на экране нарисовал лодку.

Таким
образом, для составления алгоритма необходимо:

·                  
Выделить
объекты, фигурирующие в задаче, установить свойства этих объектов, отношения
между объектами и возможные действия с ними.

·                  
Определить
исходные данные и требуемый результат.

·                  
Определить
последовательность действий исполнителя для достижения результата.

·                  
Данную
последовательность действий записать с помощью команд, входящих в систему
команд исполнителя.

Из
всего выше сказанного следует, что алгоритм — это модель
деятельности исполнителя алгоритма.

Пришло
время подвести итоги урока:

Алгоритм
– это конечная последовательность команд, выполнение которых приводит к решению
поставленной задачи.

Команда
алгоритма – это точное предписание выполнить конкретное
действие.

Исполнитель
алгоритма – это объект живой природы или техническое
устройство, способное выполнить алгоритм. Исполнители делятся на формальные и
неформальные.

Система
команд исполнителя – это набор команд, которые понимает и
может исполнить данный исполнитель.

1. Методика работы с исполнителями.

Для обучение
методам построения алгоритмов используется
понятие «исполнитель» и «ски» исполнителя,
знакомство с программируемыми
исполнителями. Традиционно применяемым
дидактическим средством в этом разделе
являются учебные исполнители алгоритмов.
К таким исполнителям можно отнести:
КУКАРАЧА, МУРАВЕЙ Г.Н.Гутмана, КЕНГУРЕНОК,
реализованный фирмой КУДИЦ. Для изучения
подходит любой исполнитель, который
удовлетворяет следующим условиям:

• это должен быть
исполнитель, работающий «в обстановке»;

• этот исполнитель
должен имитировать процесс управления
некоторым реальным объектом (черепахой,
роботом и др.);

• в системе команд
исполнителя должны быть все структурные
команды управления (ветвления, циклы);

• исполнитель
позволяет использовать вспомогательные
алгоритмы (процедуры).

Последние два
пункта означают, что на данном исполнителе
можно обучать структурной методике
алгоритмизации.

Цели изучения:
Ввести
понятие «исполнитель», ввести понятие
«ски», формирование логико-алгоритмического
мышления учащихся; овладение учащимися
структурной методикой построения
алгоритмов.

Изучаемые вопросы:

♦ Основные
требования к учебным исполнителям
алгоритмов.

♦ Описание
архитектуры учебного исполнителя.

♦ Типовые учебные
задачи.

♦ Способы описания
алгоритмов.

Каким бы исполнителем
ни пользовался учитель, рекомендуется
следовать единой методической
схеме обучения.

При описании любого
исполнителя алгоритмов необходимо
выделять следующие его характеристики:
среда, режимы работы, система команд,
данные. Совокупность таких характеристик
можно назвать архитектурой исполнителя.

Архитектура
учебного исполнителя.

• Вначале описывается
среда исполнителя (рабочее окно черепахи,
КУКАРАЧА и т. д.)

• Режимы работы.

Режим работы —
это определенное со­стояние учебного
исполнителя, в котором могут
выполняться определенные действия.
Необходимо в наглядной форме представить
ученикам все возможные режимы работ
используемого исполнителя.

Режим программного
управления следует трактовать как
имитацию ситуации, когда объектом
управляет компьютер. Роль человека —
составление алгоритма, ввод программы
и инициализация ее исполнения компьютером.

И, наконец, исполнение
может проходить в трех режимах:

— в автоматическом
режиме (на экране сразу появляется
результат выполнения программы);

— в автоматическом
пошаговом режиме;

— в отладочном
режиме (исполнение каждой команды
запуска отдельно и подробно комментируется
мультипликационными средствами).

— система команд
исполнителя (СКИ). Систему команд
управления исполнителем следует сообщать
ученикам не всю сразу, а постепенно, по
мере их необходимости для решения задач.

Обучение
алгоритмизации.

Первыми заданиями
по управлению исполнителем должны быть
задачи на работу в режиме прямого
управления с целью получить определенный
рисунок (слово, в зависимости от выбора
исполнителя). Продемонстрируйте ученикам
реакцию исполнителя при выполнении
команды не входящей в «ски». Исполнитель
дает сообщение о невозможности выполнить
команду. Обучение программированию для
исполнителя нужно строить на
последовательности решаемых задач.
Очередность задач должна определяться
следующими принципами:

— от простого к
сложному: постепенное усложнение задач;

— новизна: каждая
задача вносит какой-то новый элемент
зна­ний (новая команда, новый прием
программирования);

— наследование:
следующая задача требует использования
зна­ний, полученных при решении
предыдущих задач.

Рассматривается
последовательность задач, которая
позволяет ученикам осваивать приемы
алгоритмизации в таком порядке:

— составление
линейных алгоритмов;

— описание и
использование вспомогательных алгоритмов;

— составление
циклических алгоритмов;

— использование
ветвлений в алгоритмах;

— использование
метода последовательной детализации
при составлении сложных алгоритмов.

Задача 1. (на
примере
использования исполнителя «черепашка»):
составить алгоритм рисования буквы «Т»
в центре поля рисунка. Длина горизонтального
и вертикального отрезков — 40.

Задача 2.
(на примере использования исполнителя
«черепашка») естественным образом
выводит на идею вспомогательного
алгоритма. Задание следующее: составить
алгоритм рисования числа «1919». Учитель
может поступить следующим образом:
предложить ученикам написать алгоритм
прежними средствами (с использованием
примитивов). Такое задание, очевидно,
не вызовет энтузиазма учеников, поскольку
принцип им уже понятен, а писать длинный
линейный алгоритм довольно скучно. В
этой ситуации вполне возможно
са­мостоятельное «открытие» учениками
идеи вспомогательного ал­горитма.
Обратив внимание на то, что в рисунке
дважды присут­ствуют цифры «1» и «9»,
ученики могут прийти к идее отдельного
описания алгоритмов рисования этих
цифр, а затем использования их для
получения четырехзначного числа «1919».
После об­суждения этой идеи учитель
вводит понятие вспомогательного
алгоритма и объясняет, как производится
его описание и исполь­зование.

Умение использовать
вспомогательные алгоритмы необходимо
вырабатывать у учеников как можно
раньше, уже на примерах линейных
алгоритмов. Важнейший прием алгоритмизации
и программирования — декомпозиция
задачи, т. е. выделение в исходной задаче
некоторых более простых подзадач.
Алгоритмы решения таких подзадач
называются вспомогательными алгоритмами,
а реализующие их программы — подпрограммами
(процедурами). Таким образом, решение
исходной задачи разбивается на несколько
алгоритмов: основной алгоритм и
вспомогательные алгоритмы. В основном
алгоритме происходит многократное
обращение к вспомогательному алгоритму.

Задача 3: построить
прямоугольную рамку по краю поля. Решение
этой задачи требует объединения умений,
полученных учениками при решении
предыдущих задач. Циклическая программа
рисования линии оформляется в виде
процедуры ЛИНИЯ. А в основной программе
происходит четырехкратное обращение
к этой процедуре.

Задача 4: расчертить
экран горизонтальными линиями. Эта
задача является прямым продолжением
предыдущей задачи. Усложнение заключается
в том, что используются две процедуры:
ЛИНИЯ и ВОЗВРАТ. Кроме того, основной
алгоритм сам становится циклическим.
Здесь снова нужно отметить то важное
обстоятельство, что при использовании
процедур в основной программе необходимо
учитывать начальное и конечное состояние
исполнителя при их выполнении.

Задача 5: нарисовать
орнамент, состоящий из квадратов,
расположенных по краю поля. Здесь
вводится еще одна структурная команда
— ветвление. На примере этой задачи еще
раз демонстрируется методика
последовательной детализации. Причем,
в отличие от предыдущих программ, здесь
используется два шага детализации,
поскольку в процедуре РЯД содержится
обращение к процедуре следующего уровня
— КВАДРАТ.

Разобравшись в
рассмотренных задачах, выполнив
самостоятельные задания аналогичного
типа, ученики должны усвоить два основных
принципа структурной методики
алгоритмизации (структурного
программирования):

— всякий алгоритм
может быть построен с использование
трех типов управляющих структур:
следование, ветвление, цикл;

— при построении
сложных алгоритмов следует применять
метод последовательной детализации.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

В своей жизни человек совершает множество задач различной степени сложности. Простые задачи со временем становятся привычными и выполняются автоматически, порой даже не задумываясь о том, как ей выполнить. Сложные, наоборот, требуют длительных размышлений о том, как найти решение. Практически всегда можно разбить сложные задачи на более простые этапы.

Пример 1: Задача “Найти скорость движения автомобиля” решается в 3 этапа:

1. Узнать пройденное расстояние
2. Узнать сколько времени заняла поездка
3. Поделить расстояние на затраченное время

Пример 2: Этапы решения задачи “Нарисовать ёлку”

Нахождение скорости и рисование ёлки выглядят разными задачами, но их объединяет один принцип:
каждый их этих процессов описывается последовательностью кратких указаний, точное следование которых позволяет получить нужный результат.

Данные последовательности – алгоритмы решения соответствующих задач. Исполнителем этих алгоритмов является человек.

Что такое алгоритм?

Когда идёт работа над задачей, то обычно составляется план действий для её решения. Это может быть описание, в каком порядке производить вычисления, набор правил, инструкций. У нас всегда есть некие начальные условия (исходные данные) и то, что нужно получить (результат). Алгоритм находится как-раз между двумя этими элементами. Из этого можно сделать вывод, что
Алгоритм – это описание последовательности шагов в решении задач, приводящих от исходных данных к требуемому результату.

Исполнитель

Алгоритмы предназначены для определенных исполнителей.

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

Есть два вида исполнителей:

1. Формальный
2. Неформальный

Формальный исполнитель одну и ту же команду всегда выполняет одинаково.
Неформальный исполнитель может по-разному выполнять команду.

Подумай, к какому виду исполнителю относится человек?

Рассмотрим более подробно формальных исполнителей.

Формальных исполнителей действительно очень много, все они разнообразны, так как их создают для определенных задач. Но у них всех можно указать такие характеристики: круг решаемых задач (назначение), среду, систему команд и режим работы.

Разберем каждую характеристику подробнее:

Круг решаемых задач.

Каждый исполнитель создается для решения некоторого круга задач – выполнение вычислений, построение рисунков на плоскости, построение цепочек символов.

Среда исполнителя.

Область или условия, в которых находится исполнитель называют средой данного исполнителя. Исходные данные и результаты любого алгоритма всегда принадлежат среде того исполнителя, для которого предназначен алгоритм. Также среду можно рассматривать как полный набор характеристик, которые описывают состояние исполнителя.

Система команд исполнителя.

Делятся на две группы:

1. Команды-приказы
   Предписание исполнителю о выполнении отдельного законченного действия.
2. Команды-запросы
   Позволяют узнать текущие характеристики среды исполнителя

Совокупность всех команд, которые могут быть выполнены некоторым исполнителем, образуют систему команд данного исполнителя (СКИ).

Режим работы исполнителя.

Для большинства исполнителей предусмотрены режимы непосредственного (ручного) управления и программного управления. В первом случае исполнитель ожидает команд от человека и каждую поступившую команду немедленно выполняет. Во втором случае исполнителю сначала задается полная последовательность команд (программа), а затем он выполняет все эти команды в автоматическом режиме.

Примеры исполнителей.

Исполнитель Черепаха

Перемещается на экране компьютера, оставляя след в виде линии. Система команд Черепахи состоит из следующих команд:

• Вперёд n (где n – целое число) – вызывает передвижение Черепахи на n шагов в направлении движения – туда, куда она смотрит.
• Направо m (где m – целое число) – вызывает изменение направления движения Черепахи на m градусов по часовой стрелке.
• Запись Повтори k [<Команда 1><Команда 2> … <Команда n>], означает, что последовательность команд в скобках повторится k раз.

Подумай, какая фигура появится на экране после выполнения Черепахой следующего алгоритма:
Повтори 12 [Направо 45 Вперёд 20 Направо 45]

Исполнитель Вычислитель

Система команд Вычислителя состоит из двух команд, которым присвоены номера:
1 – вычти 1
2 – умножь на 3

Первая из них уменьшает число на 1, вторая увеличивает число в 3 раза.

При записи алгоритмов для краткости указываются лишь номера команд. Например, алгоритм 21212 означает следующую последовательность команд:

умножь на 3
вычти 1
умножь на 3
вычти 1
умножь на 3

С помощью этого алгоритма число 1 будет преобразовано в 15: ((1 * 3 – 1) * 3 – 1) * 3 = 15

Исполнитель Робот

Исполнитель Робот действует на клетчатом поле, между соседними клетками которого могут стоять стены. Робот передвигается по клеткам поля и может выполнять следующие команды, которым присвоены номера:
1 – вверх
2 – вниз
3 – вправо
4 – влево

При выполнении каждой такой команды Робот перемещается в соседнюю клетку в указанном направлении.
Если же в этом направлении между клетками стоит стена, то Робот разрушается.

Что произойдет с Роботом, если он выполнить последовательность команд 32323 (здесь цифры обозначают номера команд), начал движение из клетки А? Какую последовательность команд следует выполнить Роботу, чтобы переместиться из клетки А в клетку В, не разрушившись от столкновения со стеной?

Свойства алгоритма

Не все инструкции, последовательности, предписания или планы действий могут быть алгоритмами. Каждый алгоритм обязательно обладает следующими свойствами: дискретностью, понятностью, определённостью, результативностью и массовостью.

Разберём эти свойства подробнее:

Свойство Дискретности – Путь решения задачи разделен на отдельные шаги (действия). Каждому действию соответствует команда.
Только выполнив одну команду, исполнитель может приступить к выполнению следующей команды.

Свойство понятности – Алгоритм состоит только из команд, которые исполнитель может понять и по которым может выполнить требуемые действия.

Свойство определённости – В алгоритме нет команд, смысл которых может быть истолкован исполнителем неоднозначно; недопустимы ситуации, когда после выполнения очередной команды исполнителю неясно, какую команду выполнять следующей.
Благодаря этому результат алгоритма однозначно определяется набором исходных данных: если алгоритм несколько раз применяется к одному и тому же набору исходных данных, то на выходе всегда получается один и тот же результат.

Свойство результативности – Алгоритм должен обеспечивать получение результата после конечного, возможно, очень большого. числа шагов.
При этом результатом считается не только обусловленный постановкой задачи ответ, но и вывод о невозможности продолжения по какой-либо причине решения данной задачи.

Свойство массовости – Алгоритм должен обеспечивать возможность его применения для решения любой задачи из некоторого класса задач. Например, алгоритм нахождения корней квадратного уравнения должен быть применим к любому квадратному уравнению, алгоритм перехода улицы должен быть применим в любом месте улицы, алгоритм приготовления лекарства должен быть применим для приготовления любого его количества.

Источники: Босова Л. Л., Босова А. Ю., Информатика: учебник для 8 класса. М. : БИНОМ. Лаборатория знаний

План урока:

Алгоритм – исполнитель

Учебная среда Исполнителя

Вспомогательные алгоритмы или процедуры

Алгоритм – исполнитель

Детальные инструкции значительно упрощают решение сложных задач для исполнителя. А пошаговые рекомендации позволяют автоматизировать процесс. Каждый такой алгоритм создается для определенного исполнителя. Если им будет маленький ребенок, команды будут одними, если взрослый человек – другими, компьютер или робот – третьими.

Примеры задач из жизни и люди, которые их обычно решают:

• прием ЕГЭ – члены комиссии;
• управление поездом, перевозка пассажиров, груза – машинист;
• написание статей – журналист;
• забота о детях – родители.

Если вопрос касается профессиональной сферы, то работники опираются на должностные и рабочие инструкции, в них описан круг обязанностей и порядок их выполнения. Если же это социальные задачи, люди ориентируются на то, как это делалось в семье их родителей, как это делают другие люди или как описано в литературе.

Виды исполнителей, их особенности

Одной из основных классификаций является деление исполнителей по отношению к тому, как они выполняют. Одушевленных называют неформальными, потому что они понимают, что делают, могут анализировать и даже видоизменять команды при изменении условий. Неодушевленных – формальными исполнителями, так как они строго выполняют команды, механически, не понимая, что делают, не задумываясь над задачей или промежуточными итогами.

Источник

Хорошим примером формального исполнителя является любая программируемая система, иногда даже человек, который подходит к выполнению определенных задач бездумно, как робот, не только не волнуясь о результате, и не анализируя происходящее.

Алгоритм пишут, учитывая особенности того, для кого он предназначен. Для некоторых людей сухого набора команд мало, им нужны дополнительные инструменты (изображения, примеры). Инструкция будет разной, если написана она для конкретного Игоря Козакова или для учеников 6-класса. Точно также команды для бездомной собаки Жуля будут одни, а для дрессированных полицейских овчарок – другие.

Характеристики исполнителей

Перед написанием алгоритма следует определиться не только с конечной задачей, но и с особенностями исполнителей. Это позволит использовать правильные слова, а также учесть все факторы, которые могут повлиять на конечный результат.

Характеристики исполнителей:

• круг решаемых задач – существует определенных объем заданий по типу и объему, которые под силу конкретному человеку. Это значит, что нет смысла просить собаку прочесть газету, даже если инструкция будет написана с максимальной детализацией. Также не рационально просить ученого физика спеть рок-оперу. Но всегда есть исключения;
• среда – место, окружение, где исполнитель будет выполнять команды. При написании рабочей инструкции высотнику следует учитывать технику безопасности, правила работы с высотным оборудованием, медицинские аспекты и непосредственно то, что будет делать этот специалист (управлять краном, заниматься отделкой или строительством зданий);
• режим непосредственного выполнения команд исполнителю или программного управления. В первом случае даются простые единичные указания, которые сразу выполняются (например, команда собаке «Сидеть»). Во втором случае задается множество заданий, выполняемых в определенном порядке, с соблюдением условий, указанных в программе/алгоритме (пошаговый рецепт приготовления борща);
• СКИ – любой алгоритм рассчитан на конкретного исполнителя, поэтому написан при помощи понятной ему системы команд (СКИ). В случае с живым существом (человек, собака), это будут слова, которые он понимает. Для неживого (робот, ПК) – строгие команды, и правила оформления, которые нельзя изменять (язык программирования).

СКИ – набор простейших команд, понятных данному исполнителю.

Перспективными исполнителями являются роботы, автоматы и компьютеры. Несмотря на формальность работы, их можно запрограммировать и «научить» очень и очень многому. Даже если это светофор, стиральная машинка, не говоря уже о роботах, космических кораблях, персональных или научных компьютерах.

Особенно удивительно выглядит компьютер, ведь он:

• универсальный – позволяет запрограммировать разные процессы (визуальные, звуковые, текстовые);
• многозадачный – готов рисовать, писать, считать, рассчитывать и транслировать, даже одновременно;
• пользовательский – его интерфейс можно сделать «под пользователя».

Пользователи ПК могут использовать готовые приложения, чтобы задать ту или иную команду своему смартфону, компьютеру или другой умной технике. Или же самостоятельно написать «внутренности», программный код, задавая приложению те характеристики и функции, которые нужны.

Учебная среда Исполнителя

Для того, что сделать мир программирования и алгоритмизации ярким и веселым, были разработаны различные приложения. Существует учебная среда Исполнитель Кумир для учащихся, в которую входят Чертежник, Робот, Редактор и другие.

Различные приложения отличаются интерфейсом и набором команд, но общий принцип у них одинаковый – пользователь учится писать инструкции для компьютерного исполнителя (робот, черепашка, чертежник и другие). Он дает ему команды, изучая программирование от единичных заданий, постепенно переходя от элементарных линейных алгоритмов до циклических с условиями. Обучение проходит в игровой форме, при помощи кнопок. Далее этап написания команд на русском языке. На финальном этапе ученик осваивает СКИ на языке программирования (на английском).

Если ученик/пользователь дает задание исполнителю, которое невозможно выполнить физически (непреодолимое препятствие), математически (деление на ноль) – запускается система отказов.

Сравнительная характеристика основных приложений:

Исполнитель «Черепашка»

При помощи простых команд и красочного интерфейса пользователь легко освоит построение алгоритмов. На первом этапе в игровой форме, используя готовые кнопки и цвета. На следующем уровне уже можно программировать, записывая команды на русском по всем правилам программирования.

Игровая среда:

Среда программирования:

Исполнитель «Робот»

На клеточном поле произвольно выставляется робот, который обозначается любым удобным символом (*, Р, ●, ♦, другими). Задания пишутся при помощи системы команд исполнителя Робот.

В этой учебной системе можно самому рисовать стены, выращивать клумбы, задавать маршрут прохождения. Можно закрашивать клетки, даже если они до этого были цветные. Делать это можно при помощи линейных алгоритмов, с разветвлением или с повторением цикличных команд.

Для программирования используются простейшие алгоритмы и элементы программирования (правила написания команд, условия, обязательные символы), которые применяются в большинстве компьютерных языков.

В случае ошибок система выдает отказ. Отказы могут быть в случае неправильного написания элемента программы, противоречивых команд или логических ошибок. Отказ в виде ответа Робота: «Не могу» (пройти через стену), «Не понимаю» (ошибочно написана команда) или результат не тот, что нужен (перепутаны горизонталь и вертикаль).

Составляем алгоритм для Робота

1. Нужно заставить робота двигаться вдоль стены, закрашивая клетки, которые он прошел:

1. Следует высадить цветы по пути следования робота, но чтобы он не разрушился (не упирался в стены):

Как видно из этого примера, в некоторых случаях команды многократно повторяются. Тогда используют подзадачи и циклы.

Основная программа с именем подзадачи:

Алгоритм Рисунок

Начало

Алгоритм Узор (5 раз);

Конец.

Указав только имя подзадачи в теле программы, пользователь вызывает ее столько раз, сколько указано в скобках. Полный текст вспомогательного алгоритма описывается под основным.

Вспомогательная подзадача:

Алгоритм Узор

Начало

закрасить;

вниз;

вниз; закрасить;

вправо;

вверх; закрасить;

вверх;

вправо; закрасить;

вниз;

вниз; закрасить;

вправо;

вверх (2);

вправо;

конец.

Если не использовать подзадачи, которые повторяются много раз, то размер программы увеличится в десятки раз.

Чтобы выполнить движение, робот может выполнять команды проверки наличия стены на пути: Сверху/снизу/слева/справа свободно?

Используя условие «если», робот проверяет дорогу и только тогда идет:

{

Если

(Снизу_свободно), то вниз (3)

}

Или условие «пока» есть куда идти (нет стены сверху), робот будет идти прямо вверх и сажать цветы.

{

Пока

(Сверху_свободно)

Вверх (1);

Посади (1)

}

Исполнитель «Чертежник»

Учебная система «Исполнитель Чертежник» используется для рисования графиков, чертежей в системе координат (x;y). Поле поделено на пиксели, в параметрах можно указать размер поля и количество точек по осям.

Перо – инструмент чертежника, его, как настоящее, можно поднимать и опускать на рисовальное поле, перемещать в нужное место, менять цвет и добавлять надпись. Если перо приподнято, то не остается следа, если опущено – за ним тянется линия.

Во время рисования видно труженика Чертежника, который выполняет команды. Но его иконку можно скрыть, тогда будет виден только карандаш.

Начинать работу следует с команды «использовать Чертежник». Писать можно одиночные команды, а можно целые серии. Правила написания программы соответствуют основам большинства компьютерных языков. Это облегчит в будущем изучение программированию, улучшит понимание процесса построения алгоритмов, начиная от линейных и заканчивая циклическими.

На следующем этапе можно перейти к написанию алгоритма на языке Pascal. Процесс построения аналогичен, только команды пишутся на языке программирования (на английском):

uses Drawman;

begin

PenUp;

ToPoint (1, 1);

PenDown;

ToPoint (1, 5);

ToPoint (3, 5);

ToPoint (2, 4);

ToPoint (3, 3);

ToPoint (1, 3);

end.

Освоив построение алгоритмов на родном языке, запомнив правила написания команд, пользователь с легкостью перейдет на задания, написанные на языке программирования.

Вспомогательные алгоритмы или процедуры

Во время работы с учебными исполнителями приходится часто выполнять однотипные команды или серии команд. Намного удобнее создать вспомогательные подзадачи или процедуры. Таким блокам команд присваивается имя и потом не нужно каждый раз повторять ту или иную последовательность операций, достаточно указать имя вспомогательной процедуры.

Процедуры, их характеристики:

• являются вспомогательными подзадачами;
• состоят из команд, которые часто повторяются в программе;
• имеют собственное имя, выражающее суть вспомогательного алгоритма;
• их вызывают при помощи имени подзадачи;
• записываются с полным перечнем команд после основной программы, внутри программы пишется только имя;
• когда такая подзадача вызывается внутри программы, выполняются все команды, входящие в нее, а только потом следующая за процедурой команда основной программы.