Конспект урока Машина Поста

ПЛАН-КОНСПЕКТ УРОКА

Тему:  Машина Поста

Цель урока: рассмотреть автоматическую обработку информации на основе машины Поста.

Задачи:

образовательные: формирование навыков работы с программой для машины Поста при решении простейших задач; закрепление умений анализировать, систематизировать, доказывать.

развивающие: развитие логического и алгоритмического мышления, познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей.

воспитательные: воспитание информационной культуры.

Тип урока: урок изучения нового материала.

Оборудование: компьютер, интерактивная доска, мультимедиа проектор.

План урока:

1.       Организационный момент (1 мин)

2.       Проверка домашнего задания(8 мин)

3.       Актуализация знаний (1 мин)

4.       Объяснение нового материала(15 мин)

5.       Закрепление изученного материала. Практическая работа (15 мин)

6.       Домашнее задание (1 мин)

7.       Рефлексия(2 мин)

Ход урока:

1.       Учитель: Добрый день, ребята! Садитесь! Отметим отсутствующих.

2.       Учитель: На прошлом уроке мы изучили тему «обработка информации и алгоритмы». Давайте проверим домашнее задание.

Слайд 1.

1. Что такое алгоритм?

Ученики: Формализованные правила, определяющие последовательность шагов обработки информации.

2. С чьим именем связано понятие «алгоритм»?

Ученики: Аль-Хорезми.

3. Какие проблемы решает теория алгоритмов?

Ученики: возможность построения алгоритма для любой задачи обработки информации.

4. Почему калькулятор нельзя назвать алгоритмической машиной, а компьютер можно?

Ученики: калькулятор не считает алгоритмы. Никакую программу на нём тоже установить нельзя. Калькулятор – это запрограммированная машина, которая выполняет то, что в неё заложено, и не более. Тогда как компьютер использует алгоритмы и может ответить на вопросы, которые не заложены в него.

5. Назовите свойства алгоритма. Охарактеризуйте каждое из них.

Ученики: дискретность, понятность, точность, конечность.

6. Что такое система команд исполнителя (СКИ)?

Ученики: совокупность всех команд языка исполнителя.

3.                     Учитель: Именно об этой совокупности команд исполнителя и пойдет речь на сегодняшнем уроке.

МОТИВАЦИЯ. Мы с вами знаем, как обрабатывать информацию, знаем виды обработки информации, поэтому мы можем автоматизировать этот процесс. Как вы думаете, при помощи чего?

Ученики: с помощью компьютера.

Учитель: Конечно, это можно сделать автоматически при помощи машины (компьютера).

Слайд 2. Поэтому тема сегодняшнего урока «Машины Поста» (Автоматическая обработка информации с помощью машины Поста). Записываем тему урока в тетрадь.

4.                     Слайд 3. В качестве примера автомата, выполняющего обработку информации, рассмотрим машину Эмиля Поста. Алгоритм, по которому работает машина Поста, будем называть программой.

Программа – алгоритм, записанный по строгим правилам языка команд исполнителя – на языке программирования для данного исполнителя.

Слайды 4, 5. Архитектура машины Поста. Имеется бесконечная информационная лента, разделенная на позиции, на клетки. В каждой клетке может либо стоять метка (некоторый знак), либо отсутствовать (пусто).

Вдоль ленты движется каретка – считывающее устройство (обозначена стрелкой). Каретка может передвигаться шагами.  Клетку, под которой установлена каретка будем называть текущей.

Каретка является еще и процессором машины. С помощью каретки машина может:

•        распознать, пустая  клетка или помеченная знаком;

•        стереть знак в текущей клетке;

•        записать знак в пустую клетку.

Если произвести замену меток на единицы, а пустых клеток на нули, то информацию на ленте можно рассматривать как аналог двоичного кода телеграфного сообщения или данных в памяти компьютера.

Слайд 6. Отличие каретки-процессора машины Поста от процессора компьютера состоит в том, что в компьютере возможен доступ процессора к ячейкам памяти в произвольном порядке, а в машине поста только последовательно.

Как вы думаете, для чего еще мы рассматриваем работу машины Поста?

Ученики:  Чтоб понимать, как работает процессор и компьютер.

Назначение машины Поста – производить преобразования на информационной ленте.

Слайд 7. Рассмотрим систему команд машины Поста.

Команда	Действия
n ← m	Сдвиг каретки на шаг влево и переход к выполнению команды с номером m
n → m	Сдвиг каретки на шаг вправо и переход к выполнению команды с номером m
n v m	Запись метки в текущую пустую клетку и переход к выполнению команды с номером m
n ↕ m	Стирание метки в текущей клетке и переход к выполнению команды с номером m
n !	Остановка выполнения программы
n ? m, k	Переход в зависимости от содержимого текущей клетки: если текущая клетка пустая, то следующей будет выполняться команда с номером m, если непустая – команда с номером k

ПРОБУЕМ КАЖДОЕ ДЕЙСТВИЕ!

НАПИСАТЬ программу для определения нахождения метки в ячейке.

Слайды 8-19. Рассмотрим пример программы решения задачи на машине  Поста. Машина должна стереть знак в текущей клетке и присоединить его слева к группе знаков, расположенных справа от каретки.

Команда	Действия
1 ↕ 2	Стирание метки; переход к следующей команде
2 → 3	Сдвиг вправо на один шаг
3 ? 2, 4	Если клетка пустая, то переход к команде 2, иначе к команде 4.
4 ← 5	Сдвиг влево на шаг (команда выполнится, когда каретка выйдет на первый знак группы)
5 v 6	Запись метки в пустую клетку
6 !	Остановка машины

Слайд 20. Учитель: Команды, с какими номерами выполнялись многократно?

Ученики: 2 и 3.

Учитель: Как называется блок повторяющихся команд?

Ученики: Цикл

Цикл – многократное повторение действий (команд).

Когда же возможна автоматическая обработка информации?

Автоматическая обработка возможна, если:

1) информация представлена в формализованном виде – в конечном алфавите некоторой знаковой системы;

2) реализован исполнитель, обладающий конечной системой команд, достаточной для построения алгоритмов решения определенного класса задач обработки информации;

3) реализовано программное управление работой исполнителя.

5.                     Слайд 21 Учитель: Тема нашего урока «Машины Поста» (Автоматическая обработка информации с помощью машины Поста), поэтому сейчас мы будем использовать компьютер при решении задач. Решим последнюю задачу, используя программу, имитирующую машину Поста.

Слайд 22-23 Запускаем Машину Поста и выполняем практическую работу на раздаточных листах

6.                     Слайд 25. Учитель: Запишем домашнее задание.

·        § 1.7.3. (читать)

·        № 2 с.150 выполнить в тетр.

·        Доклад на одну страницу «Нормальные алгоритмы Маркова А.А (мл.)»

7.                     Слайд 11. РЕФЛЕКСИЯ.

Учитель: Продолжим следующие фразы.

При проверке домашнего задания мне показался сложным вопрос …

При объяснении темы мне был непонятен следующий момент…

В ходе выполнения практической работы у меня вызвало затруднение следующее задание…

На уроке мне понравилось (не понравилось)…

Сегодня я понял (не понял)…

Еще я хотел бы узнать…

Приложение 1

Практическая работа

«Автоматическая обработка данных на базе машины Поста»

1.                     Установите каретку в позицию 1 и поставьте метки, т.к. показано на изображении: м. КомандуàКаретка влево / Каретка вправо

2.      В столбец Команда внесите следующие команды.

Команда

1 ↕ 2

2 → 3

3 ? 2, 4

4 ← 5

5 v 6

6 !

3.     В столбец Отсылка внесите номера команд, к которым нужно перейти.

 

4.      Нажмите кнопку Выполнить.

5.       На информационной ленте машины Поста расположен массив из N  меток. Каретка находится под крайней левой меткой. Какое состояние установится на ленте после выполнения следующей программы?

1 → 2

2 ↕ 3

3 → 4

4 ? 5, 2

5 ← 6

6 v 7

7 !

6.     Покажите результат учителю.

/Оставляет первую метку, вытирает массив и ставит метку после массива./