uzluga.ru
добавить свой файл
1

1. << Что такое алгоритм ? >> 1

2. Определение алгоритма 1

3. Исполнители алгоритмов 1

4. Свойства алгоритмов 2

4.1. ДИСКРЕТНОСТЬ . 2

4. 2. РЕЗУЛЬТАТИВНОСТЬ 2

4.3. ПОНЯТНОСТЬ алгоритма 2

4.4 Конечность алгоритма 2

4.5 МАССОВОСТЬ алгоритма 3

5 Программа 3

План- конспект раздела 3

А. Нас окружают алгоритмы. 3

Б. "Определение" алгоритма 4

В. Исполнители алгоритмов 4

Г. Программа 5



1. << Что такое алгоритм ? >>



С уверенностью можно сказать, что не употребляя самого слова "алгоритм", многие интуитивно пользуются этим понятием и правильно представляют его смысл.


В зависимости от рода занятий людям в повседневной жизни встречаются различные практические задачи. Например, приготовление кофе, проезд от дома до работы(школы) , изготовление детали на станке, решение квадратного уравнения, пеленание ребенка, исполнение танца, стрельба из пневматического ружья в тире, поиск слова в словаре и многие другие. Подобные примеры можно продолжить.


Здесь важно отметить , что при решении любой подобной задачи человек обращается к тщательно продуманным заранее со всеми возможными вариантами предписаниям о том, какие действия и в какой последовательности должны быть выполнены для решения задачи.


Эти системы предписаний, пригодные для неоднократного использования разными людьми, являются примерами алгоритмов.


Пример алгортима приготовления раствора проявителя фотопленки


1. Сдержимое большого пакета растворит в 200 мл. воды ,нагретой до 40 град. С


2. Содержимое малого пакета добавить в раствор и добиться его полного растворения.


3. Полученный раствор профильтровать.


4. Добавив воды, довести объем раствора до 500 мл.


Аналогично можно описать решение и других перечисленных задач.

2. Определение алгоритма



┌──────────────────────────────────────────────────────────────────────┐

│ Итак, алгоритм - это набор точных и понятных инструкций о том , │

│ что и в какой последовательности нужно делать для того, чтобы решить │

│ поставленную задачу │

└──────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

Много примеров алгоритмов можно взять из школьного курса математики, например, правила выполнения арифметических операций, решения уравнений, построения геометрических фигур и др. ...


Происхождение самого слова алгоритм также связано с математикой. Это результат искажения при переводе на Европейский язык имени арабского математика аль-Хорезми, который описал правила (теперь мы говорим алгоритмы ) выполнения 4-х основных арифметических действий в десятичной системе счисления.


3. Исполнители алгоритмов




Таким образом, понятие алгоритм возникло задолго до появления ЭВМ. Тем не менее широким распространением это понятие обязано идее автоматизации работы РОБОТА-АВТОМАТА, реализуемой на основе алгоритма. В ряду известных автоматических устройств ЭВМ является лишь частным примером. Но этот пример наиболее впечатляющий.


Таким образом, Исполнителем алгоритма может быть

- как человек

- так и автомат

Человек - интеллектуальный исполнитель. Он способен решать нечетко поставленные задачи. Исправлять ошибки в алгоритмах.


РОБОТ-АВТОМАТ - бездумное устройство. Это слепой исполнитель команд. Поэтому всякая ошибка в алгоритме будет ИСПОЛНЕНА.


Для того чтобы управлять поведением РОБОТОВ-АВТОМАТОВ надо научиться составлять записи алгоритмов их работы , причем делать это так , чтобы воображаемый при этом ИСПОЛНИТЕЛЬ ( робот, ЭВМ , человек ) мог однозначно и точно следовать предписаниям алгоритма , получая в конце требуемый результат.


Алгоритм пригодный для управления машиной должен удовлетворять целому ряду требований (обладать определенными свойствами )

4. Свойства алгоритмов




4.1. ДИСКРЕТНОСТЬ .



Дискретность означает – “ПОШАГОВОСТЬ”. Алгоритм должен быть записан в виде набора отдельных шагов.( сделай раз, сделай два и т.п.)


Если алгоритм решения задачи нам известен, то мы им пользуемся, не записывая по пунктам , но если решение неизвестно, то мы хотим получить руководство для ее решения в виде набора точных шагов-предписаний, следующих одно за другим.

4. 2. РЕЗУЛЬТАТИВНОСТЬ



Механическое(бездумное) исполнение инструкций алгоритма должно приводить к получению нужного результата.


Для этого должны быть верными как СОДЕРЖАНИЕ инструкций, так и ПОРЯДОК следования их друг за другом

4.3. ПОНЯТНОСТЬ алгоритма



Используемые на практике записи алгоритмов составляются с ориентацией на определённого исполнителя. Чтобы составить для него алгоритм, нужно знать, какие предписания этот исполнитель может понять и исполнить, а какие не может. Дело в том, что у каждого исполнителя имеется свой перечень предписаний, которые он может исполнить. Такой перечень называют системой команд исполнителя.

Понятно, что, составляя алгоритм для определённого исполнителя, можно использовать лишь те предписания, которые входят в его систему команд.

Так, обычные адресуемые человеку << бытовые алгоритмы >> ( на подобие приведенного выше алгоритма приготовления проявителя) по меньшей мере предполагают, чтобы их исполнитель умел читать на использованном для записи алгоритма языке, т.е. обладал элементарной грамотностью. Кроме того, подрузамевается, что он в состоянии понять и исполнить все те действия, которые предусмотрены предписаниями алгоритма.


Это свойство алгоритмов называют свойством ПОНЯТНОСТИ.

┌──────────────────────────────────────────────────────────────────┐

│ Алгоритм должен быть составлен с ориентацией на конкретного │

│ ИСПОЛНИТЕЛЯ │

│ │

│ Перечень инструкций, которые исполнитель может понять и │

│ исполнить называется системой команд ИСПОЛНИТЕЛЯ │

│ │

│ Алгоритм должен составляться с ориентацией на систему команд │

│ исполнителя │

└──────────────────────────────────────────────────────────────────┘

4.4 Конечность алгоритма


Исполнение алгоритма должно завершиться за конечное число шагов.


4.5 МАССОВОСТЬ алгоритма



Алгоритм должен быть пригоден для решения большого числа

однотипных задач ( а не одной задачи )


Например, можно составить алгоритм решения конкретного

квадратного уравнеия

X2 - 10X + 25 = 0


НО предпочтительнее алгоритм решения квадратного уравнения

в общем виде

ax2 + bx + c = 0

в который можно подставить значения коэффициентов

5 Программа



Алгоритм, записанный на языке команд исполнителя, называется ПРОГРАММОЙ

Всякая программа является алгоритмом. Но не всякий алгоритм является программой


АЛГОРИТМ и ПРОГРАММА не отличаются по содержанию, но могут отличаться по форме

Пример :

Система команд РОБОТА-ЧЕРТЕЖНИКА - шаг

- прыжок

- поворот

Задача построения квадрата

Алгоритм решения

Программа решения

Шагни

Поверни


Шагни

Поверни


Шагни

Поверни


Шагни

Поверни

шаг

поворот


шаг

поворот


шаг

поворот


шаг

поворот



Алгоритм верный. Если исполнитель бездумно проделает эти операции, то задача будет решена (квадрат будет нарисован)

Но Попытка записать этот алгоритм в оболочке ROO приведет к сбою, так как

ИСПОЛНИТЕЛЬ не понимает команду ШАГНИ и др...


=============================================================

План- конспект раздела




А. Нас окружают алгоритмы.



Пример алгоритма

----------------

При решении любой практической задачи человек обращается к тщательно

и заранее продуманным со всеми возможными вариантами алгоритмам.


Пример алгоритма приготовления кофе


1. Налить в чайник воду

2. Включить плиту

3. Поставить чайник на плиту

4. Ждать , пока вода не закипит

5. Выключить плиту

6. Положить в чашку ложку кофе

7. Положит в чашку 2 ложки сахара

8. Налить в чашку кипяток


Аналогично можно описать решение и других перечисленных задач.

Например проезд от дома до работы(школы) , изготовление детали на

станке, решение квадратного уравнения, , поиск слова в словаре и многие другие. Подобные примеры можно продолжить.

Б. "Определение" алгоритма


┌──────────────────────────────────────────────────────────────────────┐

│ Итак, алгоритм - это набор точных и понятных инструкций о том , │

│что и в какой последовательности нужно делать для того , чтобы решить │

│поставленную задачу │

└──────────────────────────────────────────────────────────────────────┘


В. Исполнители алгоритмов



Исполнителем алгоритма может быть

- как человек

- так и автомат(Робота)


Человек - интеллектуальный исполнитель. Он способен решать нечетко

поставленные задачи. Исправлять ошибки в алгоритмах.


ИСПОЛНИТЕЛЬ-РОБОТ - бездумное устройство, слепо исполняющее

составленные для него алгоритмы, даже если они ошибочные.


Поэтому алгоритм, составляемый для робота, должны удовлетворять

следующим требованиям


1. Быть ДИСКРЕТНЫМ.
Это значит , что алгоритм должен быть представлен в виде
последовательности отдельных шагов.


2. Быть РЕЗУЛЬТАТИВНЫМ


Механическое(бездумное) исполнение инструкций алгоритма должно

приводить к получению нужного результата.


Для этого должны быть верными как СОДЕРЖАНИЕ инструкций

так и ПОРЯДОК следования их друг за другом


3. ПОНЯТНОСТЬ алгоритма


┌──────────────────────────────────────────────────────────────────┐

│ │

│ Алгоритм должен составляться с ориентацией на систему команд │

│ исполнителя │

└──────────────────────────────────────────────────────────────────┘


4. Конечность алгоритма


Исполнение алгоритма должно завершиться за конечное число шагов.


5. МАССОВОСТЬ алгоритма


Алгоритм должен быть пригоден для решения большого числа

однотипных задач (а не одной отдельной задачи)


Г. Программа



Алгоритм, записанный на языке команд исполнителя, называется ПРОГРАММОЙ.


Всякая программа является алгоритмом.


Не всякий алгоритм является программой


АЛГОРИТМ и ПРОГРАММА не отличаются по содержанию, но могут отличаться по форме