Обработка информации и алгоритмы
Обработка информации производится каким-либо исполнителем в соответствии с определёнными правилами.
Информация, которая подвергается обработке, представляется в виде исходных данных.
Исходные данные
Исполнитель
Результат
Правила обработки
Модель обработки информации
Виды обработки информации
- Получение новой информации, новых сведений;
- Изменение формы представления информации;
- Систематизация, структурирование данных;
- Поиск информации.
Пример 1. Получение новой информации.
Ученик (исполнитель) , решая задачу по математике, производит обработку информации .
Исходные данные содержатся в условии задачи .
Математические правила , описанные в учебнике, определяют последовательность вычислений.
Результат — это полученный ответ.
Пример 2. Изменение формы представления информации.
Перевод текста с одного языка на другой - это пример обработки информации, при которой не меняется ее содержание, но изменяется форма представления — другой язык.
Перевод осуществляет переводчик по определенным правилам, в определенной последовательности.
Пример 3. Систематизация данных.
Работник библиотеки составляет картотеку книжного фонда.
На каждую книгу заполняется карточка , на которой указываются все параметры книги .
Из карточек формируется каталог библиотеки , где эти карточки располагаются в строгом порядке.
Например, в алфавитном каталоге карточки располагаются в алфавитном порядке фамилий авторов.
Пример 4. Поиск информации.
В телефонной книге поиск телефона нужной организации; или в том же библиотечном каталоге поиск сведений о нужной книге.
В обоих случаях исходными данными является информационный массив — телефонный справочник или каталог библиотеки, а также критерии поиска — название организации или фамилия автора и название книги.
Исполнителем может являться как человек, так и компьютер.
Если исполнителем обработки информации является человек , то правила обработки, по которым он действует, не всегда формальны и однозначны.
Алгоритм
Алгоритм - набор правил, определяющих процесс преобразования исходных данных задачи в искомый результат.
С понятием алгоритма в математике ассоциируется известный способ вычисления наибольшего общего делителя (НОД) двух натуральных чисел, который называют алгоритмом Евклида .
Алгоритмом Евклида. Словесная форма.
- Если числа не равны, то большее из них заменить на разность большего и меньшего из чисел.
- Если два числа равны, то за НОД принять любое из них, иначе перейти к выполнению пункта 1.
Алгоритмические машины и свойства алгоритмов.
В 30-х годах XX века возникает новая наука — теория алгоритмов .
Главный вопрос : для всякой ли задачи обработки информации может быть построен алгоритм решения?
«Машина Тьюринга» - универсальный исполнитель обработки любых символьных последовательностей в любом алфавите.
«Машина Поста» - частным случаем машины Тьюринга, работает с двоичным алфавитом и несколько проще в своем «устройстве».
Язык программирования алгоритмических машин - описание конечного числа простых команд, которые могут быть реализованы в автоматическом устройстве.
Система команд исполнителя алгоритмов (СКИ) - совокупность всех команд языка исполнителя.
Свойства алгоритма.
- дискретность (каждый шаг алгоритма выполняется отдельно от других);
- понятность (в алгоритме используются только команды из СКИ);
- точность (каждая команда определяет однозначное действие исполнителя);
- конечность (за конечное число шагов алгоритма получается искомый результат).
- Команда алгоритма — это отдельная инструкция в описании алгоритма.
- Шаг алгоритма — это отдельное действие, которое исполнитель выполняет по команде.