Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Информатика / Статьи / Статья по информатике на тему "Исполнители алгоритмов"

Статья по информатике на тему "Исполнители алгоритмов"

  • Информатика

Поделитесь материалом с коллегами:

Исполнители алгоритмов.


Человек является далеко не единственным исполнителем алгоритмов.

Роботы-манипуляторы и станки с программным управлением или же животные в цирке выполняют различные алгоритмы, в том числе и те, которые человек выполнить не в силах.

Приведите пример, чего не может выполнить человек?

А что же такое исполнитель?

Исполнитель - это некоторое устройство управления, соединенное с набором инструментов.

Устройство управления понимает алгоритмы и организует их выполнение, командуя соответствующими инструментами. А инструменты производят действия, выполняя команды управляющего устройства. Скажем, если человека рассматривать как исполнителя алгоритмов, то мозг - его управляющее устройство, а инструменты - руки, ноги, глаза, нос, рот, уши...

У роботов-манипуляторов, станков с программным управлением и ЭВМ управляющее устройство - это процессор. Набор инструментов будет зависеть от того, какие задачи будет решать исполнитель.

Исполнителем называется человек, животное или техническое устройство, которые понимают и умеют точно исполнять задаваемые им команды.

Прежде, чем составить алгоритм решения задачи, нужно узнать, какие действия предполагаемый исполнитель может выполнять. Эти действия называются системой команд исполнителя.

При составлении алгоритмов только их и можно использовать.

Когда человек хочет познакомиться с новым исполнителем, он должен выяснить:

  1. В какой среде (обстановке) работает исполнитель и какую работу он может выполнять?

Какая СКИ, т. е. какие команды входят в СКИ, как отдаются команды, как выполняются и когда выполнение команды приводит к ситуации не могу.

В повседневной жизни мы постоянно сталкиваемся c рядом задач, имеющих несколько решений в зависимости от создавшейся ситуации.

Если идет дождь, то мы надеваем плащ, если жарко, то идем купаться.

Но встречаются более сложные ситуации, требующие определенного выбора.

Рассмотрим два примера:

Пример первый:

Придя со школы домой, вы увидели записку от мамы, которая просила сходить в магазин и купить 0,5 кг докторской колбасы.

Взяв деньги, вы сразу пошли в магазин. Алгоритм покупки может выглядеть следующим образом:

  1. Войти в магазин

  2. Подойти к отделу

  3. Если колбаса есть, купить ее

  4. Выйти из магазина.

Пример второй:

Представьте себе, что вы отдыхаете летом на даче. У вас есть отличный велосипед, но друзей по близости нет, тогда вы решаетесь поехать к своему другу, у которого дача в 10 км от вашей.

Садитесь на велосипед, но на пути встретится болото. Если дождей не было, то по болоту можно пройти 300 м. Если же были дожди, то придется объезжать его, а это на 2 километра длиннее.

Колбаса есть? Это условие, которое надо проверить в первом примере.

Во втором примере проверяется условие - проходимо ли болото?

Что же происходит после проверки условия? В первом примере, если условие выполнено, совершается действие: купить колбасы. Если же условие не выполнено, то сразу совершается действие: выйти из магазина.

Во втором примере в случае выполнения условия совершается действие: пройти 300 м по болоту, а затем действие остановиться у друга. В противном случае совершается действие проехать 2 км в объезд, а затем действие остановиться у друга.

Мы видим, что при выполнении каждого из этих алгоритмов наступает такой момент, когда появляется несколько направлений для продолжения.

Алгоритм как бы раздваивается, разветвляется.

В этом случае говорят, что алгоритм содержит разветвление.

В рассмотренных ветвлениях как “прямой путь”, так и “объезд” содержит только одно действие. Но так бывает далеко не всегда. Скажем, в первом примере слова “купить колбасы” предполагают выполнение нескольких действий таких, как протянуть кассиру деньги назвать, вес продукта, получить чек.

Учитывая это, попробуем записать алгоритм покупки колбасы более подробно. Действия будем записывать в столбик.

  1. Войти в магазин

  2. Если колбаса есть, то протянуть кассиру деньги

  3. Назвать вес и название продукта

  4. Получить чек

  5. Отоварить чек в отделе

  6. Выйти из магазина

В этой записи разъяснили, что значит “купить колбасы”. Но по этой записи невозможно понять очередность выполнения действий, т. к. неясно, какое именно действие надо выполнять, если колбасы нет.

Следовательно, в записи алгоритма необходим специальный указатель, показввающий последнее действие, участвующее в ветвлении.

Давайте в качестве такого указателя применять слова “конец ветвления” Получится:

  1. Войти в магазин

  2. Если колбаса есть, то протянуть кассиру деньги

  3. Назвать вес и название продукта

  4. Получить чек

  5. Отоварить чек в отделе. Конец ветвления

  6. Выйти из магазина

Теперь ясно: если условие не выполнено, то сразу совершается действие, указанное после слов “конец ветвления”.

Ветвления в алгоритмах записывают одним из следующих двух способов.

Первый способ: Второй способ:

Если А, то: Если А, то:

В1 В1

В2 В2

. . . . . .

Вn Вn

Иначе: Конец ветвления.

С1

С2

. . .

Сn

Конец ветвления.

Где А - условие, В1, В2 . . . Вn - действия, которые совершаются в случае выполнения условия А (первая ветвления), а С1, С2 . . . Сn - действия, которые совершаются, если это условие не выполнено (вторая ветвь ветвления).

Первый из этих способов записи называется ветвлением в полной форме, а второй - ветвлением в неполной форме.

Любое ли условие можно записывать в качестве А? Конечно, нет! Исполнитель должен уметь проверять, выполняется ли это условие. Например, бессмысленно включать в алгоритм подготовки к экзамену такое ветвление:

Если выпадает билет № 1

Учить билет № 1

Конец ветвления.

Ветвление - это выбор либо одного действия, либо другого в зависимости от выполнения или невыполнения заданного условия.

Чтобы более наглядно представить последовательность действий при решении задач очень полезны так называемые блок-схемы.

Каждое действие алгоритма, кроме проверки условия, будем помещать в прямоугольник, а вопрос выполняется ли некоторое условие, - в ромб.

Блоки будем соединять стрелками, показывающими очередность выполнения действий.

Первая блок-схема изображает ветвления в полной форме:



















Вторая блок-схема изображает ветвление в неполной форме:



















Составим блок схему задачи:


































Начертим блок-схему задачи о поездке на велосипеде к товарищу:

Алгоритмы, в которых все действия совершаются одно за другим независимо ни от каких условий, называются линейными.

Вопросы и задания:

  1. Как оформляются в алгоритмах ветвления?

а) в полной форме?

б) в неполной форме?

  1. Как изображаются с помощью блок-схем:

а) линейные алгоритмы

б) ветвления в неполной форме

в) ветвления в полной форме

  1. Какие алгоритмы называются линейными?


Задачи:

  1. Однажды мальчик решил позвонить домой из кабинета информатики и сказать родителям, что задерживается после уроков для того, чтобы исправить свою двойку. Его товарищ, тоже двоечник, предложил ему следующий алгоритм:

  • подойти к телефону

  • снять трубку

  • набрать номер

  • подождать 6 секунд

  • если мама ответит, то: сказать: “Мама, я задержусь!” сообщить, из-за чего сказать: “До свидания!”

  • положить трубку

  • конец ветвления

  • отойти от телефона

Школьник воспользовался этим алгоритмом, и через некоторое время в кабинете информатики отключили телефон, объясните, почему?

  1. Для решения какой задачи предназначен следующий алгоритм? Укажите, какие условия в них проверяются. Какие действия совершаются, если условие выполнены, и какие - если условия не выполнены. Нарисуйте блок-схему этого алгоритма:

Присвоить Х значение суммы сторон АВ и CD четырехугольника АВCD.

Присвоить Y значение суммы сторон BC и AD четырехугольника АВCD.

Если X=Y, то:

Построить биссектрису угла А

Построить биссектрису угла В

Найти пересечение построенных биссектрис.

Иначе:

Сообщить ”построение невозможно”

Конец ветвления.

  1. На экране ЭВМ, в которую загружен учебный редактор текстов, напечатано некоторое слово. Курсор находится на первой букве этого слова. Школьник выполнил следующий алгоритм:

Нажать клавишу è - стрелка вправо.

Нажать клавишу è - стрелка вправо.

Если курсор находится на букве “а”, то:

Нажать на клавишу с буквой “о”

Конец ветвления

Какое слово будет написано на экране после выполнения этого алгортма, если первоначально было записано слово

а) слава?

б) слово?

  1. Однажды зимой учитель физкультуры объявил, что занятия на улице будут проходить при температуре не ниже - 150 . Ученица, собираясь утром в школу, размышляет, брать ей лыжный костюм или форму для зала?

Какой алгоритм должна выполнить ученица, чтобы отправиться в школу с нужной формой?

  1. Запишите в виде алгоритмов правила определения знака:

  • произведения двух действительных чисел

  • суммы двух действительных чисел.




Выберите курс повышения квалификации со скидкой 50%:

Автор
Дата добавления 17.11.2016
Раздел Информатика
Подраздел Статьи
Просмотров28
Номер материала ДБ-361131
Получить свидетельство о публикации
Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх