в чем заключается сущность формального исполнения алгоритма

05.01.202407.04.2022 admin 0 Comments

Алгоритм и его формальное исполнение. Свойства алгоритма и его исполнители

Свойства алгоритма и его исполнители

Дискретность. Разделение алгоритма на последовательность законченных действий – шагов. Каждое действие должно быть закончено прежде, чем исполнитель приступит к выполнению следующего шага.

Результативность. Получение из исходных данных результата за конечное число шагов.

Понятность . Алгоритм не должен содержать предписаний, смысл которых может восприниматься неоднозначно.

Массовость. Возможность применения алгоритма к большому количеству различных исходных данных.

Детерминированность. Выполнение команд алгоритма в строго определенной последовательности.

Точность. Запись алгоритма должна быть такой, чтобы на каждом шаге его выполнения было известно, какую команду нужно выполнять следующей.

Конечность. Завершение работы алгоритма за конечное число шагов.Вопрос о рассмотрении бесконечных алгоритмов остается за рамками теории алгоритмов.

Способы описания алгоритма

Словесный способ Алгоритм представляет собой описание на естественном языкепоследовательных этапов обработки данных.

Графический способ Изображение алгоритма в виде последовательности связанных между собой функциональных блоков.

Программный способ (алгоритмический ) Алгоритм, предназначенный для записи на компьютере, должен быть записан на понятном ему языке. Такой язык называется языком программирования, а запись алгоритма на этом языке – программа.

Линейный (последовательный) алгоритм — описание действий, которые выполняются однократно в заданном порядке

Разветвляющийся алгоритм — алгоритм, в котором в зависимости от условия выполняется либо одна, либо другая последовательность действий

Циклический алгоритм — описание действий, которые должны повторяться указанное число раз или пока не выполнено заданное условие.

Курс повышения квалификации

Дистанционное обучение как современный формат преподавания

Курс профессиональной переподготовки

Методическая работа в онлайн-образовании

Курс профессиональной переподготовки

Математика и информатика: теория и методика преподавания в образовательной организации

Ищем педагогов в команду «Инфоурок»

Номер материала: ДБ-1072198

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

Безлимитный доступ к занятиям с онлайн-репетиторами

Выгоднее, чем оплачивать каждое занятие отдельно

Новые аккредитационные показатели для вузов вступят в силу с 1 марта

Время чтения: 1 минута

Учителя Кубани смогут получить миллион рублей на взнос по ипотеке

Время чтения: 1 минута

Учителям предлагают 1,5 миллиона рублей за переезд в Златоуст

Время чтения: 1 минута

ОНФ проверит качество охраны в российских школах

Время чтения: 2 минуты

Путин поручил не считать выплаты за классное руководство в средней зарплате

Время чтения: 1 минута

В России предложили учредить День семейного волонтерства

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.

Источник

Алгоритм и его формальное исполнение

Цель урока: дать понятие об алгоритме, его свойствах, видах и о способах записи алгоритмов.

Обучающие:
– дать понятие об алгоритме;
– формировать представление: о линейном, разветвляющем и циклическом алгоритмах, о способах записи алгоритмов.

Формировать умение:
– выполнять и составлять алгоритмы в виде блок-схем.

Развивающие
– развитие алгоритмического мышления, познавательных интересов, навыков работы на компьютере;
– развивать память и внимание через активное использование информации;
– развивать умение анализировать;
– развивать рациональное мышление.

Воспитательные:
– воспитание творческого подхода к работе и желания экспериментировать;
– формирование коммуникативных компетенций учащихся через работу в группах;
– воспитание уважения к мнению других, умения слушать;
– воспитание информационной культуры учащихся, внимательности, аккуратности, дисциплинированности, усидчивости;
– формирование и развитие информационного видения окружающего мира.

Тип урока: Изучение нового материала.

Формы работы учащихся: беседа, работа в группах (парах).

Необходимое техническое оборудование.

I. Организационный момент.

Приветствие, проверка присутствующих. Объяснение хода урока.

II. Актуализация знаний.

Для решения большинства задач существует множество готовых программ. Но для того чтобы лучше понимать все происходящее с компьютером и уверенно принимать правильные решения, рядовому пользователю необходимо обладать определенной компьютерной грамотностью.

Следует отметить, что большинство редакторов (например, Microsoft Office Word, Excel) имеют встроенные средства программирования, освоив которые можно значительно расширить свои возможности.

III. Теоретическая часть.

Один из важнейших этапов решения задач на ЭВМ – составление алгоритма. О том, что такое алгоритмы, какими общими свойствами они обладают и как исполняются, мы и поговорим на этом уроке.

В 1983 году отмечалось 1200-летие со дня рождения одного из величайших ученых Средней Азии и средневекового Востока Мухамада ибн Мусы аль-Хорезми. Он написал ряд трактатов по арифметике и алгебре, в том числе книгу «Арифметика индусскими цифрами» – о счете с помощью десяти цифр и правилах арифметических действий с числами.

Имя ученого аль-Хорезми превратилось в понятие algorithmi, первоначально обозначавшее десятичную систему исчисления и правила арифметических действий в этой системе. Отсюда и возник современный научный термин «алгоритм».

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.

Алгоритм – описание последовательности действий (план), строгое исполнение которых приводит к решению поставленной задачи за конечное число шагов. (Слайд 3) Приложение

Существует несколько форм представления алгоритмов: (Слайд 4)

Например, вы хорошо знаете, как открывать ключом дверь. Однако, чтобы научить этому малыша, придется четко разъяснить и сами эти действия и порядок их выполнения: (Слайд 5)

В повседневной жизни алгоритм часто записывается в виде предложений, расположенных в порядке выполнения. Запись алгоритма с помощью слов называется словесным представлением алгоритма.

Составьте алгоритм задачи “Слепить снеговика”. Такого как на картинке. Пронумеруйте шаги так чтобы выполнив их последовательно мы слепили снеговика. (Слайд 6)

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: (Слайд 8)

В алгоритме команды записаны одна за другой в определенном порядке. Исполняются они не обязательно в том же порядке. В зависимости от того, каков порядок исполнения команд, можно выделить три типа алгоритмов: линейный, разветвляющий, циклический. (Слайд9) и вспомогательные.

Виды алгоритмов: (Слайд 10)

Для более наглядного представления алгоритма широко используется графическая форма – блок-схема, (Слайд 12) которая составляется из стандартных графических объектов.. Каждое графически обозначенное предложение алгоритма называется блоком. В блок записывается только одна команда. Блоки (шаги) алгоритма соединены стрелочками.

Примеры записи алгоритмов в виде блок-схемы:

Линейный алгоритм. (Слайд 13)

Вычислить площадь прямоугольника со сторонами А, В. (Слайд 14)

Разветвляющий алгоритм. (Слайд15)

Циклический алгоритм. (Слайд 17, 18)

Стадии создания алгоритма: (Слайд 19)

Объект, который будет выполнять алгоритм, обычно называют исполнителем. (Слайд 20)

Исполнитель – объект, который выполняет алгоритм.

Идеальными исполнителями являются машины, роботы, компьютеры.

Компьютер – автоматический исполнитель алгоритмов.

Алгоритм, записанный на “понятном” компьютеру языке программирования, называется программой.

Закрепление: ответить на вопросы теста http://school-collection.edu.ru/catalog/res/ef6533fd-06d1-4b38-9498-ac58430f845e/view/

Ответить на вопросы теста.

IV. Домашнее задание.

Ответить на вопросы кроссворда: http://school-collection.edu.ru/catalog/rubr/a30a9550-6a62-11da-8cd6-0800200c9a66/63387/?interface=pupil&class=51

V. Вопросы учеников.

Ответы на вопросы учащихся.

Подведение итога урока. Выставление оценок.

На уроке мы познакомились с тем, что такое алгоритм, какими свойствами он обладает и как его можно записать.

Н.Д. Угринович. Базовый учебник “Информатика и ИКТ”. 9-й класс. БИНОМ. 2011 г.

Источник

§ 1.1. Алгоритм и его формальное исполнение

Содержание урока

1.1.1. Свойства алгоритма и его исполнители

1.1.1. Свойства алгоритма и его исполнители

Дискретность. Во многих отраслях человеческой деятельности для достижения требуемого результата используются алгоритмы, содержащие четкие описания последовательности действий. Примерами алгоритмов являются кулинарные рецепты, в которых подробно описана последовательность действий по приготовлению пищи.

Алгоритмы кулинарных рецептов состоят из отдельных действий, которые обычно нумеруются. Разделение алгоритма на последовательность шагов является важным свойством алгоритма и называется дискретностью.

Алгоритм приготовления блюда быстрого питания:

1. Высыпать в емкость содержимое пакетика.
2. Налить в емкость 200 мл горячей воды.
3. Тщательно перемешать.

Результативность. Алгоритмами являются известные из начальной школы правила сложения, вычитания, умножения и деления столбиком. Применение этих алгоритмов независимо от количества разрядов в числах и, соответственно, количества вычислительных шагов алгоритма всегда приводит к результату. Получение из исходных данных результата за конечное число шагов называется результативностью алгоритма.

Алгоритм сложения целых чисел в десятичной системе счисления:

1. Записать числа в столбик так, чтобы цифры самого младшего разряда чисел (единицы) расположились одна под другой (на одной вертикали).
2. Сложить цифры младшего разряда.
3. Записать результат под горизонтальной чертой на вертикали единиц, если при этом полученная сумма больше или равна величине основания системы счисления (в данном случае 10), перенести десятки в старший разряд десятков.
4. Повторить пункты 2 и 3 для всех разрядов с учетом переносов из младших разрядов.

Массовость. Алгоритмы сложения, вычитания, умножения и деления могут быть применены для любых чисел, причем не только в десятичной, но и в других позиционных системах счисления (двоичной, восьмеричной, шестнадцатеричной и др.). Возможность применения алгоритма к большому количеству различных исходных данных называется массовостью.

Само слово «алгоритм» происходит от «algorithmi» — латинской формы написания имени выдающегося математика IX века аль-Хорезми, который сформулировал правила выполнения арифметических операций.

Исполнители алгоритмов. Алгоритмы широко используются в технике в системах управления объектами. В любой системе управления существует управляющий объект, который является исполнителем алгоритма управления. Так, в системах терморегуляции для поддержания определенной температуры в помещении исполнителем алгоритма может являться как человек, так и микропроцессор.

Алгоритм терморегуляции:

1. Измерить температуру в помещении.
2. Если измеренная температура ниже заданной, включить обогреватель.

Детерминированность (определенность). При управлении самолетом используются сложные алгоритмы, исполнителями которых являются пилот или бортовой компьютер. При этом важно, чтобы каждая команда определяла однозначное действие исполнителя. Кроме того, последовательность выполнения действий, например, при взлете должна быть строго определенной (например, нельзя отрываться от взлетной полосы, пока самолет не набрал необходимую взлетную скорость). Исполнитель алгоритма, выполнив очередную команду, должен точно знать, какую команду необходимо исполнять следующей.

Понятность. После включения компьютера начинают выполняться алгоритмы тестирования компьютера и загрузки операционной системы. Исполнителем этих алгоритмов является компьютер, поэтому они должны быть записаны на понятном компьютеру машинном языке.

Каждый исполнитель обладает определенным набором, системой команд, которые он может выполнить. Алгоритм должен быть понятен исполнителю, т. е. должен содержать только те команды, которые входят в систему команд исполнителя.

Свойства алгоритма. Выше были приведены примеры алгоритмов из различных областей человеческой деятельности и знаний. В этих алгоритмах различные исполнители выполняли операции над объектами различной природы (материальными объектами и числами). При этом во всех примерах можно выделить следующие основные свойства алгоритма:

Результативность и дискретность. Алгоритм должен обеспечивать получение из исходных данных результата за конечное число дискретных шагов.

Массовость. Один и тот же алгоритм может применяться к большому количеству однотипных объектов.

Понятность. Алгоритм должен содержать команды, входящие в систему команд исполнителя и записанные на понятном исполнителю языке.

Алгоритм — это описание детерминированной последовательности действий, направленных на получение из исходных данных результата за конечное число дискретных шагов с помощью понятных исполнителю команд.

Формальное исполнение алгоритма. Из приведенных выше свойств алгоритма вытекает возможность его формального выполнения. Это означает, что алгоритм можно выполнять, не вникая в содержание поставленной задачи, а только строго выполняя последовательность действий, описанных в алгоритме.

Контрольные вопросы

1. Приведите примеры известных вам алгоритмов.

2. Перечислите основные свойства алгоритмов и проиллюстрируйте их примерами.

3. Как вы понимаете формальное исполнение алгоритма?

Задания для самостоятельного выполнения

1.1. Задание с развернутым ответом. Запишите алгоритм вычитания столбиком целых чисел в десятичной системе счисления.

Контрольные вопросы

1. Перечислите основные элементы блок-схем и их назначение.

Cкачать материалы урока

Источник

«Алгоритм и его формальное исполнение»

Описание презентации по отдельным слайдам:

Носова Ирина Владимировна Учитель информатики и ИКТ МКОУ «Нижнеграйворонская СОШ» Курской области

Алгоритм Алгоритм – это предназначенное для конкретного исполнителя точное описание последовательности действий, направленных на решение поставленной задачи.

Блок-схемы Начало Прямоугольник с закругленными углами, применяется для обозначения начала или конца алгоритма Данные Параллелограмм, предназначен для описания ввода или вывода данных, имеет один вход вверху и один выход внизу Последовательность Прямоугольник, применяется для описания линейной последовательности команд, имеет один вход вверху и один выход внизу

Блок-схемы Условие Да Нет Ромб, служит для обозначения условий в алгоритмических структурах «ветвление» и «выбор», имеет один вход верху и два выхода (налево, если условие выполняется, и направо, если условие не выполняется) Объявление переменных Прямоугольник со срезанным углом, применяется для объявления переменных или ввода комментариев

Языки программирования высокого уровня

Pascal Французский физик-математик Блез Паскаль Программа Pascal, названная в честь Блеза Паскаля

Операционные системы Linux Mac OS XP

Программы-трансляторы Программы-трансляторы Интерпретаторы Компиляторы

Домашнее задание § 4.1, стр.105-112, составить блок-схему решения квадратного уравнения №4.1, стр.108.

Курс повышения квалификации