Презентация к уроку "Алгоритм и его свойства"

Тема: Алгоритм и его свойства

Происхождение слова "алгоритм"

• Слово " алгоритм " было введено в обращение выдающимся арабским математиком основателем алгебры в IX веке Мухаммед ибн Муса аль-Хорезми (787-850 гг.)

Мухаммед ибн Муса аль-Хорезми

(787-850)

Жизненные задачи

• Пришить пуговицу

• Купить хлеб

• Собраться в школу

• Закрыть дверь на ключ

• Написать контрольную работу на 5

• Выполнить фонетический разбор слова

• Найти наименьшее общее кратное нескольких натуральных чисел

Что такое алгоритм?

• Каждый из нас ежедневно использует различные алгоритмы : инструкции, правила, рецепты и т.п. Обычно мы это делаем не задумываясь .
• Например, открывая дверь ключом, никто не размышляет над тем, в какой последовательности выполнять действия. Однако чтобы научить кого-нибудь открывать дверь, придется четко указать и сами действия, и порядок их выполнения.

Что такое алгоритм

Алгоритм – это конечная последовательность шагов в решении задачи, приводящая к ожидаемому результату.

!

Верно ли, записан алгоритм?

• Налить воду в чайник
• Открыть кран газовой горелки
• Поставить чайник на плиту
• Ждать, пока вода не закипит
• Поднести спичку к горелке
• Зажечь спичку
• Выключить газ

Объект - исполнитель

Исполнитель – объект (человек, группа людей, животное или техническое устройство), способные выполнять определенный набор команд.

!

Примеры:

Пауза

Стоп

Переход в конец

Переход в начало

Воспроизведение

Кнопка вкл/выкл электропитания на корпусе компьютера

Система команд исполнителя – С D- плеера

9

Система команд исполнителя

Команды, которые может выполнять конкретный исполнитель, образуют систему команд исполнителя (СКИ).

10

СКИ стиральной машины

• Замачивание
• Стирка
• Полоскание
• Отжим
• Сушка

10

Типы исполнителей

Исполнители

Формальные

Неформальные

12

Неформальные и формальные исполнители

В роли неформального исполнителя чаще всего выступает человек

В роли формального исполнителя чаще всего выступает техническое устройство

За действия формального исполнителя отвечает управляющий им объект

Неформальный исполнитель сам отвечает за свои действия

13

13

Неформальный исполнитель

Неформальный исполнитель не всегда может выполнять одни и те же команды совершенно одинаково.

Экскурсовод в Царскосельском лицее

13

Формальный исполнитель

Формальный исполнитель всегда одинаково выполняет одну и ту же команду.

Для каждого формального исполнителя можно указать:

• круг решаемых задач;
• среду;
• систему команд;
• систему отказов;
• режимы работы.

Автоматический фасовочно-упаковочный аппарат

13

Круг решаемых задач

Ан-22: для перевозки грузов

ЯК-52: тренировочный самолёт

Ту-204:

пассажирский самолёт

13

Среда исполнителя

Среда исполнителя (СОИ) - область, обстановка, условия, в которых действует исполнитель.

13

Система отказов исполнителя

Отказ « Не понимаю » возникает, если подается команда, не входящая в СКИ.

Отказ « Не могу » возникает, если команда из СКИ не может быть выполнена в конкретных условиях среды.

?

?

Стиральная машина не может выполнить команду «полоскание», если к машине не подведена вода.

13

Режимы работы исполнителя

Непосредственный

Программный

СВЧ-печь может выполнять отдельную команду – разогревать пищу

СВЧ-печь способна приготовить сложное блюдо по заданной программе

19

Пример алгоритма

• Подойти к реке.
• Войти в реку.
• Идти по дну, пока не выйдешь на другой берег.

Выполним ли этот алгоритм, если человек подошёл к реке Волге?

19

Пример алгоритма

Ответ однозначен - нет.

А в каком случае этот алгоритм будет выполнен, и кто может пройти по дну реки Волги?

• Оказывается, алгоритм выполнится, если по дну пойдёт человек со специальным снаряжением или робот-“подводник”.

• Следовательно, один и тот же алгоритм может быть верным и неверным в зависимости от того, каковы исходные данные и кто исполнитель алгоритма .

19

19

Исходные данные

Математика (условие задачи)

Решение на алгоритмическом языке

Дано: катеты прямоугольного треугольника а=3 см; b =4 см.

Найти: гипотенузу с.

алг Гипотенуза

нач

1. Возвести а в квадрат.

2. Возвести b в квадрат.

3. Сложить результаты действий 1 и 2.

4. Вычислить квадратный корень результата действия 3 и принять его за значение с.

кон

Неполный набор данных

Полный набор данных

Фамилия, инициалы, телефонная книга (5 номеров тел.)

Фамилия, инициалы, телефонная книга, адрес (1 номер тел.)

Имея полный набор данных, можно точно решить задачу.

Способы записи алгоритмов

• Словесный (на естественном языке в виде текста)
• Графический (Блок-схема)
• Программный (в виде программы на языке программирования)

Блок-схема

Для обозначения шагов алгоритма используются геометрические фигуры:

Начало/конец алгоритма

овал

параллелограмм

Ввод/вывод

ромб

Условие

прямоугольник

Выполнение действия

26

Переход улицы

Начало

Подойти к переходу

Дождаться зелёного света

Перейти улицу

Конец

Программа

Программа – это алгоритм, записанный на языке исполнителя.

Алгоритм и программа не отличаются по содержанию, но отличаются по форме.

27

27

Исполнитель –

Исходные данные:

Результат:

Система команд исполнителя:

27

Исполнитель – крестьянин.

Исходные данные: волк, коза, капуста на берегу А.

Результат: волк, коза и капуста на береге В.

Система команд исполнителя:

перевезти волка, козу или капусту на берег А;

перевезти волка, козу или капусту на берег В;

переправиться на берег А или В.

27

27

27

Задача

• Опишите для робота - повара СОИ
• Напишите для робота - повара СКИ и алгоритм приготовление чая

27

Решение Задачи

СКИ:

• налить кипяток
• помешать
• налить молоко
• насыпать сахар
• насыпать заварку

Алгоритм :

• насыпать заварку
• налить кипяток
• насыпать сахар
• налить молоко
• помешать

27

27

27

Продолжи предложения:

• Понятие алгоритм ввел …
• Исполнитель алгоритма – это
• СКИ – это
• Среда обитания исполнителя – это
• Исполнитель, который всегда одинаково выполняет одну и ту же команду, называется …
• Программа –
• Программа отличается от алгоритма …

27

27