Кибернетическая модель управления. Понятие алгоритма

Кибернетическая модель управления. Управление без обратной связи. Понятие алгоритма и его свойства. Исполнитель алгоритмов: назначение, среда, система команд, режимы работы .

ОСНОВЫ АЛГОРИТМИЗАЦИИ

Автоматизация деятельности человека

Автоматизация гостиниц.

Профессиональная система «UCS-Shelter». Автоматизированы такие процессы как бронирование, поселение, выселение, работа со счетами гостей.

Автоматизация торговли.

Автоматизация услуг в сфере торговли делает скорость работы персонала значительно выше, поднимает уровень обслуживания покупателей, позволяет вести учет товара.

Роботизированная линия сборки, управляемая компьютером и запрограммированная на производство сварных швов на корпусе каждого автомобиля

Автоматизация производства

Исполнитель алгоритма

Исполнитель - это некоторый объект (человек, животное, техническое устройство), способный выполнять определённый набор команд.

Исполнитель

Неформальный

Формальный

Круг решаемых задач

Область, обстановка, условия

Среда исполнителя

Непосредственное управление

СКИ

Программное управление

Режимы работы

Исполнители алгоритмов

Исполнитель Робот

Исполнитель Кузнечик

Разработка алгоритма

Разработка алгоритма

Определение объектов,

указанных в задаче

Определение

последовательности

действий

Установление свойств

объектов, отношений

и действий с объектами

Запись

последовательности

действий с помощью

команд СКИ

Определение исходных

данных и результата

Алгоритм – модель деятельности исполнителя алгоритмов

Свойства алгоритма

Свойства алгоритма

Путь решения задачи

разделён на отдельные шаги

Дискретность

Алгоритм состоит из

команд, входящих в СКИ

Понятность

Команды понимаются

однозначно

Определённость

Обеспечивается получение

ожидаемого результата

Результативность

Обеспечивается решение

задач с различными исходными

данными

Массовость

y a = x a = y a Конец " width="640"

Дискретность (от лат. discretus – разделенный, прерывистый) указывает, что любой алгоритм должен состоять из конкретных действий, следующих в определенном порядке. Образованная структура алгоритма оказывается дискретной: только выполнив одну команду, исполнитель сможет приступить к выполнению следующей.

Начало

x, y

нет

да

x y

a = x

a = y

a

Конец

Понятность означает, что алгоритм состоит только из команд, входящих в систему команд исполнителя, т. е. из таких команд, которые исполнитель может воспринять и по которым может выполнить требуемые действия.

Окрошка «Мясная»

1-1.5 л кваса

500 г картофеля

300 г колбасы

3 яйца

200 г редиса

300 г огурцов

зелень по вкусу

сметана

соль

перец

Рецепт приготовления

Картофель отварить до готовности.

Остудить, почистить. Нарезать кубиками.

Колбасу нарезать кубиками.

Яйца нарезать кубиками.

Редис тонко нарезать.

Огурцы нарезать кубиками.

Смешать картофель, колбасу, яйца, редис, огурцы. Посолить, поперчить.

Выложить в тарелки.

Залить квасом, посыпать зеленью. Подавать со сметаной.

Определённость означает, что в алгоритме нет команд, смысл которых может быть истолкован исполнителем неоднозначно; недопустимы ситуации, когда после выполнения очередной команды исполнителю неясно, какую команду выполнять на следующем шаге.

Доехать до стадиона

• Идти прямо

• Повернуть

• Идти прямо

• Сесть в автобус

• Доехать до остановки «Стадион»

Алгоритм не уточняет, какое расстояние нужно пройти прямо.

В какую сторону повернуть.

В какой автобус сесть.

Результативность означает, что алгоритм должен обеспечивать возможность получения результата после конечного, возможно, очень большого, числа шагов. При этом результатом считается не только обусловленный постановкой задачи ответ, но и вывод о невозможности продолжения по какой-либо причине решения данной задачи.

Чтение книги

• Взять книгу
• Открыть первую страницу
• Пока не конец книги выполнять следующие действия:

3.1 Прочитать текст

3.2 Перелистнуть страницу

• 3.1 Прочитать текст 3.2 Перелистнуть страницу

3.3 Прочитать текст

3.4 Открыть первую страницу

• 3.3 Прочитать текст 3.4 Открыть первую страницу

Данная последовательность команд не соответствует свойству результативности. Что нужно изменить?

Массовость означает, что алгоритм должен обеспечивать возможность его применения для решения любой задачи из некоторого класса задач с различными исходными данными.

Алгоритм вычисления корней квадратного уравнения .

Начало

Ввод

коэффициентов

Вычислить

дискриминант

Дискриминант

меньше 0?

да

нет

Вычислить

значения корней

Вывод корней

«Корней нет»

Конец

Виды алгоритма

Прямая связь

Линейный

Обратная связь

Цикл

Ветвление

Алгоритм - это предназначенное для конкретного исполнителя описание последовательности действий, приводящих от исходных данных к требуемому результату, которое обладает свойствами :

• дискретности
• понятности
• определённости
• результативности
• массовости

Игра Баше

Рассмотренная последовательность действий является алгоритмом, так как она удовлетворяет свойствам:

Возможности автоматизации деятельности человека

Решение задачи по готовому алгоритму требует от исполнителя только строгого следования заданным предписаниям.

Формального исполнения алгоритма обеспечивает возможность автоматизации деятельности человека

Процесс решения задачи представляется

в виде последовательности операций

Создается машина, способная выполнять

эти операции в указанной последовательности

Человек освобождается от рутинной работы,

выполнение которой поручается автомату

Опорный конспект

Алгоритм - это предназначенное для конкретного исполнителя описание последовательности действий, приводящих от исходных данных к требуемому результату, которое обладает свойствами дискретности, понятности, определённости, результативности и массовости .

Свойства алгоритма

Дискретность

Понятность

Определённость

Результативность

Массовость

Способы записи алгоритмов:

• словесный, на естественном языке;
• на языке блок-схем;
• на языке программирования.

Д/З

• Параграф 25-28
• Составить кроссворд по теме из 10-13-15 терминов