Практическа работа „Управление на алгоритмичния изпълнител. Алгоритъмът като модел на дейност

Да се ​​насладите предварителен прегледпрезентации създайте акаунт ( сметка) Google и влезте: https://accounts.google.com

Надписи на слайдове:

Алгоритъм като модел на дейност 900igr.net

Какво е алгоритмичен модел Алгоритъмът е ясна и точна инструкция за конкретен изпълнител да извърши определена последователност от действия, водещи до поставена цел. Етапите на дейност от целеполагане (поставяне на задачи) до получаване на резултата са следните: целеполагане; планиране на работата на изпълнителя; работата на изпълнителя; получаване на резултат.

Алгоритъмът е подробен работен план на изпълнителя, той е описание на последователността от елементарни действия, които изпълнителят трябва да извърши. Но всеки план или описание е информационен модел. Следователно: Алгоритъмът е информационен моделдейности на изпълнителя

Алгоритмичен модел: Дефиниране на целта (поставяне на задачи) Изграждане на план - алгоритъм Работата на изпълнителя Получаване на резултата Модел на работата на изпълнителя

За да изградите реален план-алгоритъм, който ще бъде изпълнен, трябва да познавате точно възможностите на изпълнителя. Тези възможности се определят от командната система на изпълнителя (SCI). При компилирането на алгоритъм е невъзможно да се излезе извън рамката на SQI. Това е свойството за разбираемост на алгоритъма. Езикът за програмиране е формализиран език за описание на алгоритми.

Пример за алгоритмичен модел Алгоритъм: Познаване на дадено число: набор от числа от A до B Необходимост: познайте числото X, замислено от играча, като използвате алгоритъма за деление наполовина. Начало Задайте въпрос: X по-малко ли е от средното между A и B? Ако отговорът е „да“, тогава вземете като стойност B цялата част от средната стойност. Ако отговорът е „не“, тогава вземете стойността A най-близкото цяло число, по-голямо от средното Ако стойностите на A и B са равни, тогава общата им стойност е желаното число X Ако стойностите A и B не са равни, тогава се върнете към стъпка 1 Край

не да не Alg Разполовяване Цяло число A, B, X Старт Въведете A, B, X Докато A≠B, повторете Hc Ако X≤(A+B)/2 Тогава B: = цяло число (A+B)/2 Друго A : =int((A+B)/2)+1 Kv Kts Изход A Край начало край Вход A, B, X A≠B X≤(A+B)/2 V: = цяло число (A+B)/2 A: \ u003d цяло число ((A + B) / 2) + 1 Заключение А

Проследяване на алгоритъм - модел на работа на процесора Чрез извършване на ръчно проследяване човек симулира работата на процесора.

Таблица за проследяване на алгоритъма "Половин деление" Номер на стъпка Командни променливи на алгоритъма Извършени действия X A B 1 Вход A, B, X 3 1 8 2 A≠B 1≠8, да 3 X≤(A+B)/2 3≤4, 5, да 4 V: = цяло число((A+B)/2 4 V: =4 5 A≠B 1≠4, да 6 X≤(A+B)/2 3≤2,5, не 7 A: \u003d цяло число ((A + B) / 2) + 1 3 A: \u003d 3 8 A ≠ B 3 \u003d 4, да 9 X ≤ (A + B) / 2 3 ≤ 3,5, да 10 V: \u003d цяло число ( (A+B)/2 3 B:3 11 A≠B 3≠3,не 12 Pin A Отговор: 3

Таблицата за проследяване е модел на това как работи процесорът по време на изпълнение на програмата. Програмата работи (първата колона на таблицата). Колоната "Algorithm command" показва съдържанието на командния регистър на процесора, където се поставя следващата команда. Колоната "Променливи" показва съдържанието на клетките на паметта на компютъра (или регистрите на паметта на процесора), разпределени за променливи. Колоната "Извършено действие" отразява действието, извършено от аритметично-логическата единица на процесора. По този начин алгоритъмът, заедно с таблицата за проследяване, напълно симулира процеса на обработка на информация, който се извършва в компютъра.

Система от основни понятия Алгоритъм - модел на дейност Обект на моделиране - целенасочена дейност на изпълнителя Човек изпълнител Автоматизиран изпълнител (включително компютър) Неформализиран SCI Формализиран SCI Форми на представяне на алгоритми Блокова диаграма Образователен алгоритмичен език Данни за език за програмиране "Ръчно" проследяване - попълване таблицата за проследяване Таблица за проследяване - модел на процесора при изпълнение на алгоритъма

Изпълнено от ученици от 10 клас: Слободенюк Олеся Кудрук Виктория Прокопив Олеся

По темата: методически разработки, презентации и бележки

Открит урок по информатика 10 клас "Алгоритъм - модел на дейност"

В този урок са проследени всички етапи на урока. Урокът е изграден по проектна технология. Учениците създават мини-проекти в клас.

Темата на урока: „Алгоритъмът е модел на дейността на изпълнителя на алгоритми. Изпълнител чертожник. Управление на чертожник. Работа в среда Кумир»

Темата на урока: „Алгоритъмът е модел на дейността на изпълнителя на алгоритми. Изпълнител чертожник. Управление на чертожник. Работа в среда Kumir "Цели на урока: Да се ​​систематизират идеите на учениците за използването на ...

Общинско бюджетно учебно заведение

"Чубуклинская гимназия"

Заински общински район на Република Татарстан

Алгоритъмът като модел на дейност

(конспект на урок по информатика в 10 клас)

Учител по информатика: Сафиулина Р.И.

Тема: Алгоритъмът като модел на дейност

Цели: Повторете дефиницията на алгоритъм, припомнете си концепцията за модел и дефинирайте алгоритмичен модел; Научете се да представяте графично всяка дейност под формата на алгоритъм; припомнете основните форми на представяне на алгоритъма под формата на блок-схеми. Развийте способността да планирате последователност от действия за постигане на цел. Формиране на познавателен интерес като компонент на учебната мотивация.

По време на часовете

Организиране на времето

Поздрав към учениците

Актуализиране на придобитите знания

Какво е графика? В какво се състои?

Коя графа се нарича неориентирана (ориентирана)?

Какво е мрежа? Какви са характеристиките на мрежата?

Какви системи се наричат ​​йерархични?

Какво е удобството на табличното представяне на информацията?

Какво е двоична матрица? Каква информация съдържа?

Разрешаване на проблем

номер 2. Бутилката, чашата, каната и бурканът съдържат мляко, лимонада, квас и вода. Знае се, че водата и млякото не са в бутилка, съд с лимонада стои между кана и съд с квас, в буркана няма нито лимонада, нито вода. Чашата стои близо до буркана и съда с мляко. Къде се излива всяка течност?

номер 3. В състезанието по гимнастика Аня, Вера, Галя и Наташа заеха първите четири места. Определете кой какво място е заел, ако е известно, че Галя е втора, Наташа, въпреки че не стана победител, влезе в призьорите, а Вера загуби от Аня.

Учене на нов материал

Алгоритъмът е ясна и точна инструкция за конкретен изпълнител за изпълнение на крайна последователност от действия, водещи до поставена цел.

Етапи на дейност от определяне на цел до получаване на резултат:

Примери за алгоритмичен модел

Първият играч познае цяло число от даден диапазон от числа, например от 1 до 100. Вторият играч трябва да познае това число в най-малък брой въпроси.

Нека напишем алгоритъм за отгатване на число по метода на разделяне на половина, фокусиран върху изпълнителя - човек

дадени:диапазон от числа от А до Б

Необходимо:познайте числото X, замислено от играча, като използвате алгоритъма за полуразделяне

Започнете

1. Попитайте: X по-малко ли е от средното между A и B?

2. Ако отговорът е „да“, тогава вземете като стойност B цялата част от средната стойност

3. ако отговорът е „не“, тогава вземете най-близкото цяло число, по-голямо от средното като стойност А

4. Ако стойностите на A и B са равни, тогава тяхната обща стойност е желаното число X

5. Ако стойностите на A и B не са равни, тогава се върнете към стъпка 1

Край

Представяме алгоритъма под формата на блокова схема.

За да проверите коректността на алгоритъма, трябва да извършите проследяване.

Затвърдяване на изучения материал

А) На 48-ма страница от учебника е описан алгоритъмът за намиране на най-голям общ делител (алгоритъм на Евклид), фокусиран върху изпълнителя - човек. Представете го под формата на блокова схема и на алгоритмичен език за компютърен изпълнител.

Б) След като изпълните предишната задача, проследете алгоритъма на Евклид, за да намерите gcd на числата 128 и 56.

"Академичен университет" как моделинтегриране на фундаменталната наука ... в образователния процес. Специфични алгоритъмприлагането на този подход е разбираемо... технически прогрес. Фундаментални въпроси дейностисе решават от Съвета на „Академичен университет ...

Тема на урока: "Алгоритъмът като модел на дейност."

Цел: да обясни нова тема по интересен и разбираем начин.

Да запознае учениците с темата: „Концепцията за алгоритъм. Видове алгоритми и техните свойства”;

Учениците трябва да познават понятието алгоритъм, свойствата на алгоритмите;

Студентите трябва да могат да дават примери за алгоритми.

По време на часовете:

1. Организационен момент.

2. Изучаване на нова тема.

Нека започнем да преразглеждаме концепцията за алгоритъм, като разгледаме пример. Да предположим, че искате да изрежете модел на кола от хартия. Резултатът до голяма степен ще зависи от вашите умения и опит. Постигането на целта ви обаче ще бъде много по-лесно, ако първо очертаете план за действие, като например следния:

1. Проучете изображението на автомобила според съществуващия модел.

2. Начертайте вратите, тялото на колата на хартия.

3. Изрежете скиците.

4. Опитайте се да закрепите скиците, коригирайте грешките.

5. Залепете частите на модела.

Следвайки изготвения план, всеки човек, дори и да няма артистични способности, но има търпение, със сигурност ще получи добър резултат. Подобен план с Подробно описаниедействия, необходими за получаване на очаквания резултат, наречен алгоритъм.

Концепцията за алгоритъм. ( Предоставете допълнителна информация)

Появата на алгоритмите се свързва с раждането на математиката. Преди повече от 1000 години (през 825 г.) учен от град Хорезм Абдула (или Абу Джафар) Мохамед бин Муса ал-Хорезми създава книга по математика, в която описва начини за извършване на аритметични операции с многозначни числа. Самата дума "алгоритъм" възниква в Европа след превода на латински на книгата на този средноазиатски математик, в която името му е написано като "Алгоритми".

Алгоритъм- описание на последователността от действия (план), чието стриктно изпълнение води до решаване на задачата в краен брой стъпки.

Алгоритмизация- процесът на разработване на алгоритъм (план за действие) за решаване на проблем.

Примери за алгоритми:

Всяко устройство, закупено в магазин, се доставя с инструкции за употребата му.

Всеки шофьор трябва да знае правилата за движение.

Масовото производство на автомобили стана възможно едва когато беше изобретен методът за сглобяване на автомобил на конвейер.

Свойства на алгоритмите.

Срещаме алгоритми на всяка стъпка. Някои от тях правим автоматично, без дори да се замисляме. Извършвайки някои действия, ние дори не подозираме, че изпълняваме определен алгоритъм.

Тези примери не са нищо друго освен алгоритъм. Въпреки значителната разлика в същността на действията на тези примери, в тях може да се намери много общо. Тези Основни характеристикисе наричат ​​свойства на алгоритъма. Нека ги разгледаме.

дискретност(от латински discretus - разделен, прекъсващ) - това е разделянето на алгоритъма на множество отделни завършени действия (стъпки). В горните алгоритми необходимостта от стриктно спазване на последователността от действия е често срещана. Нека се опитаме да пренаредим второто и третото действие в първия пример. Разбира се, можете също да изпълните този алгоритъм, но вратата едва ли ще се отвори. И ако размените, да предположим, петата и втората стъпка във втория пример, алгоритъмът ще стане неосъществим.

детерминизъм(от лат. determinate - сигурност, точност) - всяко действие на алгоритъма трябва да бъде строго и недвусмислено определено във всеки отделен случай.

Например, ако автобуси с различни маршрути се приближават до спирка, тогава в алгоритъма трябва да бъде посочен конкретният номер на маршрута - 5. Освен това е необходимо да посочите точния брой спирки, които трябва да бъдат преминати - да речем, три.

Крайник- всяко действие поотделно и алгоритъмът като цяло трябва да може да изпълни. В дадените примери всяко описано действие е реално и може да бъде извършено. Следователно алгоритъмът има лимит, тоест той е краен.

масов характер- един и същи алгоритъм може да се използва с различни начални данни.

Ефективност- нямаше грешки в алгоритъма.

Видове алгоритми.

Има 4 вида алгоритми: линейни, циклични, разклонени, спомагателни.

Линеен(последователен) алгоритъм - описание на действия, които се изпълняват веднъж в даден ред.

Алгоритмите за отключване на врати, приготвяне на чай, приготвяне на един сандвич са линейни. При изчисляване на аритметичен израз се използва линеен алгоритъм, ако той използва само операции събиране и изваждане.

Цикличен алгоритъм - описание на действията, които трябва да се повторят определен брой пъти или до приключване дадено състояние. Списъкът с повтарящи се действия се нарича тяло на цикъла.

Много процеси в околния свят се основават на многократно повторение на една и съща последователност от действия. Пролетта, лятото, есента и зимата идват всяка година. Животът на растенията преминава през едни и същи цикли през цялата година. Като преброи броя на пълните обороти на минутната или часовата стрелка, човек измерва времето.

Състояние- израз между думата "ако" и думата "тогава" и приемащ стойността "истина" или "лъжа".

Алгоритъм за разклоняване- алгоритъм, при който в зависимост от условието се изпълнява една или друга последователност от действия.

Примери за алгоритми за разклоняване: ако започне да вали, тогава трябва да отворите чадър; ако гърлото боли, тогава разходката трябва да бъде отменена; ако билетът за киното струва не повече от десет рубли, купете билет и заемете мястото си в залата, в противен случай (ако цената на билета е повече от 10 рубли) се върнете у дома.

В общия случай схемата на алгоритъма за разклоняване ще изглежда така: "ако условие, тогава ..., в противен случай ...". Това представяне на алгоритъма се нарича пълна форма.

Непълна форма, в която действията са пропуснати: "ако условие, тогава ...".

Помощен алгоритъм - алгоритъм, който може да се използва в други алгоритми, като се посочи само името му.

Домашна работа. § 16,

1. Измислете свои собствени примери за всеки тип алгоритъм.

2. Съставете алгоритъм за пресичане на пътя със и без светофар.

Обобщение на урока.

Деца, какво научихте днес?

Днес научихме какво е алгоритъм, научихме видовете и свойствата на алгоритмите

Какво е алгоритмичен модел Алгоритъмът е ясна и точна инструкция за конкретен изпълнител да извърши крайна последователност от действия, водещи до поставена цел. Етапите на дейността от определяне на целта (поставяне на задачата) до получаване на резултата са следните: 1) Определяне на целта 2) Планиране на работата на изпълнителя 3) Работа на изпълнителя 4) Получаване на резултата Алгоритъмът е информационен модел на дейността на изпълнителя. Такъв модел ще наричаме алгоритмичен.

Командна система на изпълнителя За да изградите реален план – алгоритъм, който да се окаже изпълним, трябва да познавате точно възможностите на изпълнителя. Тези възможности се определят от командната система на изпълнителя (SCI). При компилирането на алгоритъм е невъзможно да се излезе извън рамката на SQI. Това е свойството за разбираемост на алгоритъма. За един автомат SKI е строго дефиниран краен набор от команди, вградени в него от дизайнерите. Следователно алгоритъмът е точно описание на неговата работа, а автоматът изпълнява работата, формално следвайки инструкциите на алгоритъма. За да управлявате автомат или компютър, не е трудно да излезете с формализиран език за описание на алгоритми. Такива езици се наричат ​​езици за програмиране, а алгоритъм, представен на език за програмиране, се нарича програма.

Пример за алгоритмичен модел Първият играч отгатва цяло число от даден диапазон от числа, например от 1 до 100. Вторият играч трябва да познае това число в най-малък брой въпроси. Алгоритъм за отгатване на число по метода на разделяне на половина, фокусиран върху човек изпълнител. Даден алгоритъм за отгатване на числа: диапазон от числа от A до B Трябва да: Познаете числото X, което играчът има предвид, като използвате алгоритъма за деление на половина. Начало 1) Попитайте: X по-малко ли е от средната стойност между A и B? 2) Ако отговорът е „ДА“, тогава вземете цялата част от средната стойност като стойност B. 3) Ако отговорът е „НЕ“, тогава вземете най-близкото цяло число, по-голямо от средното като стойност А. 4) Ако стойностите A и B са равни, тогава общата им стойност е желаното число X. 5) Ако стойностите A и B не са равни, тогава се върнете към стъпка 1. Край Този алгоритъмфокусиран върху човека изпълнител, а не върху компютъра.

Алгоритъм "Половин деление" Alg Половин деление Int A, B, X Старт Въведете A, B, X До A B, повторете Nc Ако X (A + B) / 2 Тогава B: \u003d Int ((A + B) / 2) Else A:=Цел ((A+B)/2)+1 Kv Kts Изход A Край Начало Начало Край Вход A, B, X Изход A AB X(A+B)/2 B:=ТЕСТ ((A+B )/2)A:=ЦЕЛ ((A+B)/2)+1 не да не да

Блок-схема Блок-схемата е насочена графика, която показва реда на изпълнение на командите на алгоритъма от изпълнителя. Блоковете - върховете на тази графика - означават отделни команди, които се дават на изпълнителя, а дъгите показват последователността на преходите от една команда към друга. В правоъгълници на блок-схеми се записват команди - действия, в ромби - условия, които определят посоката на по-нататъшно изпълнение на команди; в успоредници - команди за въвеждане или извеждане на информация; в овални – началото или края на изпълнението на алгоритъма. Тук можем да говорим за пътя на графа по време на изпълнение на алгоритъма. Всеки път започва от върха „Начало“ и завършва с изход към върха „Край“.Вътре пътят може да бъде различен в зависимост от първоначалните данни и резултатите от проверката на условията. Блоковата диаграма е графична форма, алгоритмичният език е две различни форми на представяне на алгоритмичен модел.

Структурно програмиране Структурата на конструирания алгоритъм е цикъл с вложено разклоняване. Всеки алгоритъм може да бъде изграден от комбинация от три основни алгоритмични структури: следване, разклоняване и цикъл. Това твърдение е в основата на техника, наречена структурно програмиране. Съвременните езици за програмиране улесняват преминаването от описанието на алгоритъма към програмата, ако алгоритъмът е изграден структурно. Следователно най-рационалният модел на дейността на изпълнителя е структурен алгоритмичен модел.

Проследяване на алгоритъм - модел на работа на процесора За да се провери коректността на даден алгоритъм, изобщо не е необходимо той да се превежда на език за програмиране и да се правят тестове на компютър. Човек може и да тества алгоритъма - чрез трасиране. Извършвайки ръчно проследяване, човек симулира работата на процесора, изпълнява всяка команда от алгоритъма и въвежда резултатите от изпълнението на командите в таблицата за проследяване. Това е модел на това как работи процесорът при изпълнение на програма. Програмата се изпълнява на стъпки (първата колона на таблицата). Колоната Algorithm Command показва съдържанието на регистъра с инструкции на процесора. Където се поставя следващата команда. Колоната "Променливи" показва съдържанието на клетките на паметта на компютъра (или регистрите на паметта на процесора), разпределени за стойности на променливи. Колоната "Извършено действие" отразява действията, извършени от аритметично-логическата единица на процесора.