Уроки 4 - 5
Понятие алгоритма и его свойства
Исполнитель алгоритмов: назначение, среда, система команд, режимы работы
(§ 3. Определение и свойства алгоритма)
Содержание урока
Определение алгоритма
Компьютерный практикум ЦОР. Определение и свойства алгоритма
Определение алгоритма
Обобщая все сказанное, сформулируем определение алгоритма.
Алгоритм — понятное и точное предписание исполнителю выполнить конечную последовательность команд, приводящую от исходных данных к искомому результату.
Формальное исполнение алгоритма
Если алгоритм обладает перечисленными выше свойствами, то работа по нему будет производиться исполнителем формально (т. е. без всяких элементов творчества со стороны исполнителя). На этом основана работа программно управляемых исполнителей-автоматов, например промышленных роботов. Робот-манипулятор может выполнять работу токаря, если он умеет выполнять все операции токаря (включать станок, закреплять резец, перемещать резец, замерять изделие). От исполнителя не требуется понимания сущности алгоритма, он должен лишь точно выполнять команды, не нарушая их последовательности.
Что такое программа
А что такое программа? Отличается ли чем-то программа от алгоритма?
Программа — это алгоритм, записанный на языке исполнителя.
Иначе можно сказать так: алгоритм и программа не отличаются по содержанию, но могут отличаться по форме.
Для алгоритма строго не определяется форма его представления. Алгоритм можно изобразить графически, можно — словесно, можно — какими-нибудь специальными
значками, попятными только его автору. Но программа должна быть записана на языке исполнителя.
Коротко о главном:
- Слово «алгоритм» происходит от имени Мухаммеда ибн Мусы аль-Хорезми, первым предложившего приемы выполнения арифметических операций с многозначными числами.
- Исполнитель алгоритма — это тот объект, для управления которым составлен алгоритм.
- Процесс решения задачи должен быть разбит на последовательность отдельных шагов (свойство дискретности алгоритма).
- Система команд исполнителя (СКИ) — это вся совокупность команд, которые исполнитель умеет выполнять (понимает). Алгоритм можно строить только из команд, входящих.
- в СКИ исполнителя (свойство понятности алгоритма).
- Каждая команда алгоритма управления должна определять однозначное действие исполнителя (свойство точности алгоритма).
- Выполнение алгоритма должно приводить к результату за конечное число шагов (свойство конечности алгоритма).
- Для успешного выполнения работы, решения задачи необходимо сообщить (передать) исполнителю полный набор исходных данных.
- Выполнение алгоритма исполнителем производится формально.
- Программа от алгоритма может отличаться по форме, но не по содержанию. Программа — это алгоритм, представленный на языке исполнителя.
Вопросы и задания:
- Что такое алгоритм? Откуда произошло это слово?
- Что такое исполнитель алгоритма?
- Каковы основные свойства алгоритма?
- Назовите исполнителей следующих видов работы: уборки мусора во дворе; перевозки пассажиров; выдачи заработной платы; приема экзаменов; сдачи экзаменов; обучения детей в школе. Попробуйте сформулировать СКИ для каждого из этих исполнителей.
- Определите полный набор данных для решения следующих задач обработки информации:
- вычисления стоимости покупок в магазине;
- вычисления суммы сдачи от данных вами продавцу денег;
- определения времени показа по телевизору интересующего вас фильма;
- вычисления площади треугольника;
- определения времени падения кирпича с крыши дома;
- определения месячной платы за расход электроэнергии;
- перевода русского текста на итальянский язык;
- перевода итальянского текста на русский язык.
- Попробуйте сформулировать алгоритмы обработки информации для заданий, если исполнителем являетесь вы сами. Какие команды при этом вы должны уметь выполнять?
