Практична робота «Управління алгоритмічним виконавцем. Алгоритм як модель діяльності

Щоб користуватися попереднім переглядомпрезентацій створіть собі акаунт ( обліковий запис) Google і увійдіть до нього: https://accounts.google.com

Підписи до слайдів:

Алгоритм як модель діяльності 900igr.net

Що таке алгоритмічна модель Алгоритм - це зрозуміле і точне розпорядження конкретному виконавцю зробити конкретну послідовність дій, що веде до поставленої мети. Етапи діяльності від визначення мети (постановки завдань) до одержання результату такі: визначення мети; планування роботи виконавця; робота виконавця; одержання результату.

Алгоритм – це детальний план роботи виконавця, це опис послідовності елементарних дій, які має зробити виконавець. Але будь-який план чи опис є інформаційною моделлю. Отже: Алгоритм є інформаційною моделлюдіяльності виконавця

Алгоритмічна модель: Визначення мети (постановка завдань) Побудова плану - алгоритму Робота виконавця Отримання результату Модель роботи виконавця

Щоб збудувати реальний план-алгоритм, який виявиться виконаним, потрібно точно знати можливості виконавця. Ці можливості визначаються системою команд виконавця (СКІ). Складаючи алгоритм, не можна виходити за межі СКІ. У цьому полягає властивість зрозумілості алгоритму. Мова програмування – формалізована мова опису алгоритмів.

Алгоритм: Вгадування числа Дано: діапазон чисел від А до В Треба: вгадати число Х, задумане гравцем, використовуючи алгоритм половинного поділу. Початок Задати питання: Х менше середнього значення між А та В? Якщо відповідь «так», то прийняти значення У цілу частину середнього значення Якщо відповідь «ні», то прийняти значення А найближче ціле число, більше, ніж середнє Якщо значення А й У рівні, їх загальне значення і є шукане число Х Якщо значення А та В не рівні, то повернутися до виконання пункту 1 Кінець

ні так ні Алг Половинний поділ Ціл А, В, Х Початок Введення А, В, Х Поки А≠В, повторювати Нц Якщо Х≤(А+В)/2 То В: = ціл (А+В)/2 Інакше А :=ціл((А+В)/2)+1 Кв Кц Висновок А Кінець початок кінець Введення А, В, Х А≠В Х≤(А+В)/2 В: = ціл(А+В)/2 А:=ціл((А+В)/2)+1 Висновок А

Трасування алгоритму – модель роботи процесора Виконуючи ручне трасування, людина моделює роботу процесора.

Трасувальна таблиця алгоритму «Половинний поділ» № кроку Команда алгоритму змінні Дія, що виконуються Х А В 1 Введення А, В, Х 3 1 8 2 А≠В 1≠8, та 3 Х≤(А+В)/2 3≤4, 5, так 4 В: = цел((А+В)/2 4 В: =4 5 А≠В 1≠4, так 6 Х≤(А+В)/2 3≤2,5, ні 7 А: =ціл((А+В)/2)+1 3 А: =3 8 А≠В 3=4,так 9 Х≤(А+В)/2 3≤3,5,так 10 В: = ціл( (А+В)/2 3 В:3 11 А≠В 3≠3,ні 12 Висновок А Відповідь: 3

Трасувальна таблиця є моделлю роботи процесора під час виконання програми. Програма виконується (перший стовпець таблиці). У стовпці "Команда алгоритму" відображається вміст регістру команд процесора, куди поміщається чергова команда. У стовпці «Змінні» відображається вміст осередків пам'яті комп'ютера (або регістрів пам'яті процесора), відведених під змінні величини. У графі «Дія, що виконується» відображаються дії, що виконується арифметико-логічним пристроєм процесора. Таким чином, алгоритм разом з трасувальною таблицею повністю моделюють процес обробки інформації, що відбувається в комп'ютері.

Система основних понять Алгоритм – модель діяльності Об'єкт моделювання – цілеспрямована діяльність виконавця Виконавець-людина Виконавець-автомат (у тому числі комп'ютер) Неформалізована СКІ Формалізована СКІ Форми представлення алгоритмів Блок-схема Навчальна алгоритмічна мова Мова програмування Трасування алгоритму – покрокове виконання алгоритму з тестовим варіантом даних «Ручне» трасування – заповнення трасувальної таблиці Трасувальна таблиця – модель роботи процесора під час виконання алгоритму

Виконали учениці 10 класу: Слободенюк Олеся Кудрук Вікторія Прокопів Олеся

За темою: методичні розробки, презентації та конспекти

Відкритий урок з інформатики 10 клас "Алгоритм – модель діяльності"

На цьому уроці простежуються всі етапи уроку. Урок побудований за проектною технологією. Учні на уроці створюють міні-проекти...

Тема уроку: Алгоритм – модель діяльності виконавця алгоритмів. Виконавець Креслення. Управління Креслярем. Робота в середовищі Кумир»

Тема уроку: Алгоритм – модель діяльності виконавця алгоритмів. Виконавець Креслення. Управління Креслярем. Робота в середовищі Кумир»Мета уроку:Систематизувати уявлення учнів про вико...

Муніципальна бюджетна освітня установа

«Чубуклінська середня загальноосвітня школа»

Заїнського муніципального району Республіки Татарстан

Алгоритм як модель діяльності

(план-конспект уроку інформатики у 10 класі)

Вчитель інформатики: Сафіулліна Р.І.

Тема: Алгоритм як модель діяльності

Цілі: Повторити визначення алгоритму, згадати поняття моделі та дати визначення алгоритмічної моделі; Навчитися представляти будь-яку діяльність у вигляді алгоритму графічним чином; згадати основні форми представлення алгоритму як блок-схем. Розвивати вміння планувати послідовність дій задля досягнення поставленої мети. Формування пізнавального інтересу як компонента навчальної мотивації.

Хід уроку

Організаційний момент

Вітання учнів

Актуалізація здобутих знань

Що таке граф? Із чого він складається?

Який граф називається неорієнтованим (орієнтованим)?

Що таке мережа? Які характерні риси має мережа?

Які системи називають ієрархічними?

У чому зручність табличного подання інформації?

Що таке двійкова матриця? Яку інформацію вона містить?

Вирішення задач

№2. У пляшці, склянці, глечику та банці знаходиться молоко, лимонад, квас і вода. Відомо, що вода і молоко знаходяться не в пляшці, посудина з лимонадом стоїть між глечиком і посудиною з квасом, у банку не лимонад і вода. Склянка стоїть біля банки та посудини з молоком. Куди налита кожна рідина?

№3. У змаганнях з гімнастики Аня, Віра, Галя та Наташа посіли перші чотири місця. Визначте, хто яке місце зайняв, якщо відомо, що Галя друга, Наталя хоч і не стала переможцем, але в призери потрапила, а Віра програла Ані.

Вивчення нового матеріалу

Алгоритм - це зрозуміле і точне розпорядження конкретному виконавцю зробити кінцеву послідовність дій, що веде до поставленої мети.

Етапи діяльності від визначення мети до отримання результату:

Приклади алгоритмічної моделі

Перший гравець загадує ціле число із заданого діапазону чисел, наприклад, від 1 до 100. Другий повинен вгадати це число за найменшу кількість питань.

Запишемо алгоритм вгадування числа методом половинного поділу, орієнтований на виконавця - людину

Дано:діапазон чисел від А до В

Треба:вгадати число Х, задумане гравцем, використовуючи алгоритм половинного поділу

початок

1. Задати питання: Х менше середнього значення між А та В?

2. Якщо відповідь «так», то прийняти значення У цілу частину середнього значення

3. якщо відповідь «ні», то прийняти значення А найближче ціле число, більше середнього

4. Якщо значення А і В дорівнюють, то їх загальне значення і є потрібне число Х

5. Якщо значення А та В не рівні, то повернутися до виконання пункту 1

Кінець

Наведемо алгоритм у форму блок-схеми.

Для того щоб перевірити правильність алгоритму, потрібно виконати трасування.

Закріплення вивченого матеріалу

А) У 48 сторінці підручника описано алгоритм знаходження найбільшого спільного дільника (алгоритм Евкліда), орієнтований виконавця – людини. Представте його як блок схеми і алгоритмічною мовою для виконавця комп'ютера.

Б) Виконавши попереднє завдання, проведіть трасування алгоритму Евкліда для знаходження НОД чисел 128 та 56.

«Академічний університет» як Модельінтеграції фундаментальної науки... у навчальний процес. Конкретний алгоритмреалізації такого підходу зрозуміло... технічного прогресу. Принципові питання діяльностівирішуються порадою «Академічного університету...

Тема уроку: "Алгоритм як модель діяльності".

Мета: цікаво та зрозуміло пояснити нову тему.

Ознайомити учнів із темою: “Поняття алгоритму. Види алгоритмів та його властивості”;

Учні мають знати поняття алгоритму, властивості алгоритмів;

Учні повинні вміти наводити приклади алгоритмів.

Хід уроку:

1.Організаційний момент.

2.Вивчення нової теми.

Повторення поняття алгоритму почнемо з прикладу. Припустимо, ви хочете вирізати з паперу модель автомобіля. Результат багато в чому залежатиме від вашого вміння та досвіду. Однак досягти поставленої мети виявиться набагато легше, якщо ви попередньо намітите план дій, наприклад:

1. Вивчити образ автомобіля за наявною моделлю.

2. Накреслити двері кузова машини на папері.

3. Вирізати ескізи.

4. Спробувати скріпити ескізи, скоригувати помилки.

5. Склеїти частини моделі.

Дотримуючись підготовленого плану, будь-яка людина, яка навіть не має художніх здібностей, але має терпіння, обов'язково отримає гарний результат. Подібний план з докладним описомдій, необхідні отримання очікуваного результату, отримав назву алгоритму.

Концепція алгоритму. ( Навести додаткову інформацію)

Поява алгоритмів пов'язують із зародженням математики. Більше 1000 років тому (825 року) вчений з міста Хорезма Абдулла (або Абу Джафар) Мухаммед бен Муса аль-Хорезмі створив книгу з математики, в якій описав способи виконання арифметичних дій над багатозначними числами. Саме слово "алгоритм" виникло в Європі після перекладу на латину книги цього середньоазіатського математика, в якій його ім'я писалося як "Алгоритмі".

Алгоритм- Опис послідовності дій (план), суворе виконання яких призводить до вирішення поставленої задачі за кінцеве число кроків.

Алгоритмізація- процес розробки алгоритму (плану дій) для вирішення задачі.

Приклади алгоритмів:

Будь-який прилад, куплений у магазині, забезпечується інструкцією щодо його використання.

Кожен водій повинен знати правила дорожнього руху.

Масовий випуск автомобілів став можливим лише тоді, коли було придумано порядок складання машини на конвеєрі.

Властивості алгоритмів.

Ми щокроку зустрічаємо алгоритми. Деякі з них ми виконуємо машинально, навіть не замислюючись про це. Виконуючи деякі дії, ми навіть не підозрюємо, що виконуємо певний алгоритм.

Ці приклади не що інше, як алгоритм. Незважаючи на значну різницю в суті самих дій цих прикладів, можна знайти в них багато спільного. Ці загальні характеристикиназивають властивостями алгоритму. Розглянемо їх.

Дискретність(від латів. discretus - розділений, уривчастий) – це розбиття алгоритму ряд окремих закінчених дій (кроків). У наведених вище алгоритмах загальним є необхідність суворого дотримання послідовності виконання дій. Спробуємо переставити в першому прикладі другу та третю дії. Ви, звичайно, зможете виконати і цей алгоритм, але двері навряд чи відчиняться. А якщо поміняти місцями, припустимо, п'ята та друга дії у другому прикладі, алгоритм стане нездійсненним.

Детермінованість(від латів. determinate - визначеність, точність) - будь-яка дія алгоритму має бути строго і недвозначно визначено у кожному випадку.

Наприклад, якщо до зупинки підходять автобуси різних маршрутів, то в алгоритмі має бути зазначений конкретний номер маршруту – 5. Крім того, необхідно вказати точну кількість зупинок, яку треба проїхати, – скажімо, три.

Кінцівка- кожна дія окремо та алгоритм загалом повинні мати можливість завершення. У наведених прикладах кожна описана дія є реальною і може бути виконана. Тому алгоритм має межу, тобто - кінцевий.

Масовість- той самий алгоритм можна використовувати з різними вихідними даними.

Результативність- в алгоритмі був помилок.

Види алгоритмів.

Існує 4 види алгоритмів: лінійний, циклічний, що розгалужується, допоміжний.

Лінійний(Послідовний) алгоритм - опис дій, які виконуються одноразово в заданому порядку.

Лінійними є алгоритми відмикання дверей, заварювання чаю, приготування бутерброду. Лінійний алгоритм застосовується при обчисленні арифметичного виразу, якщо в ньому використовуються лише дії додавання та віднімання.

Циклічний алгоритм - опис дій, які повинні повторюватися вказану кількість разів або поки не виконано задана умова. Список повторюваних процесів називається тілом циклу.

Багато процесів в навколишньому світі засновані на багаторазовому повторенні однієї послідовності дій. Щороку настають весна, літо, осінь та зима. Життя рослин протягом року проходить одні й самі цикли. Підраховуючи кількість повних поворотів хвилинної чи годинникової стрілки, людина вимірює час.

Умова- Вираз, що знаходиться між словом «якщо» і словом «те» і приймає значення «істина» або «брехня».

Розгалужуваний алгоритм- Алгоритм, в якому в залежності від умови виконується або одна, або інша послідовність дій.

Приклади розгалужувальних алгоритмів: якщо пішов дощ, треба відкрити парасольку; якщо болить горло, прогулянку слід скасувати; якщо квиток у кіно коштує не більше десяти рублів, то купити квиток і зайняти своє місце в залі, інакше (якщо вартість квитка більше ніж 10 рублів) повернутися додому.

У загальному випадку схема розгалужувального алгоритму виглядатиме так: «якщо умова, то... інакше...». Таке уявлення алгоритму отримало назву повної форми.

Неповна форма, де дії пропускаються: «якщо умова, то...».

Допоміжний алгоритм - Алгоритм, який можна використовувати в інших алгоритмах, вказавши тільки його ім'я.

Домашня робота. § 16,

1.Придумати свої приклади на кожний вид алгоритму.

2. Скласти алгоритм переходу автодороги за наявності світлофора без нього.

Підсумок уроку.

Діти, що нового ви сьогодні впізнали?

Сьогодні ми дізналися, що таке алгоритм, дізнались види та властивості алгоритмів

Що таке алгоритмічна модель Алгоритм-це зрозуміле і точне розпорядження конкретному виконавцю зробити кінцеву послідовність дій, що веде до поставленої мети. Етапи діяльності від визначення мети (постановки завдання) до отримання результату такі: 1) Визначення мети 2) Планування роботи виконавця 3) Робота виконавця 4) Отримання результату Алгоритм є інформаційною моделлю діяльності виконавця. Таку модель називатимемо алгоритмічною.

Система команд виконавця Щоб побудувати реальний план – алгоритм, який виявиться здійсненним, потрібно знати можливості виконавця. Ці можливості визначаються системою команд виконавця (СКІ). Складаючи алгоритм, не можна виходити за межі СКІ. У цьому полягає властивість зрозумілості алгоритму. Для автомата СКІ – це чітко визначений кінцевий набір команд, закладений у нього конструкторами. Тому алгоритм є точним описом його роботи, і автомат виконує роботу, формально дотримуючись вказівок алгоритму. Для управління автоматом чи комп'ютером неважко придумати формалізовану мову опису алгоритмів. Такі мови називаються мовами програмування, а алгоритм, представлений мовою програмування, називається програмою.

Приклад алгоритмічної моделі Перший гравець загадує ціле число із заданого діапазону чисел, наприклад, від 1 до 100. Другий повинен вгадати це число за найменшу кількість питань. Алгоритм вгадування числа шляхом половинного поділу, спрямований на виконавця-людини. Алгоритм Вгадування числа Дано: діапазон чисел від А до В Треба: вгадати число X, задумане гравцем, використовуючи алгоритм половинного поділу Початок 1) Задати питання: Х менше середнього значення між А та В? 2) Якщо відповідь «ТАК», то прийняти значення У цілу частину середнього значення. 3) Якщо відповідь «НІ», то прийняти значення А найближче ціле число, більше, ніж середнє. 4) Якщо значення А та В дорівнюють, то їх загальне значення і є шукане число Х. 5) Якщо значення А та В не рівні, то повернутися до виконання пункту 1. Кінець Даний алгоритморієнтований на виконавця-людини, а не на комп'ютер.

Алгоритм «Половинний поділ» Алг Половинний поділ Ціл А, В, Х Початок Введення А, В, Х Поки АВ, повторювати Нц Якщо Х(А+В)/2 То В:= Ціл((А+В)/2) Інакше А: = Ціл ((А + В) / 2) +1 Кв Кц Висновок А Кінець Початок Кінець Введення А, В, Х Висновок А АВ Х (А + В) / 2 В: = ЦІЛ ((А + В) )/2)А:=ЦЕЛ ((А+В)/2)+1 ні так ніда

Блок-схема Блок-схема – це орієнтований граф, що вказує порядок виконання команд алгоритму виконавцем. Блоки - вершини цього графа - позначають окремі команди, які віддаються виконавцю, а дуги вказують на послідовність переходів від однієї до іншої. У прямокутниках на блок-схемах записуються команди – дії, у ромбах – умови, що визначають напрямок подальшого виконання команд; у паралелограмах – команди введення чи виведення інформації; у овалах – початок чи кінець виконання алгоритму. Тут можна говорити про шлях проходження графа під час виконання алгоритму. Будь-який шлях починається від вершини «Початок» і закінчується виходом на вершину «Кінець». Усередині шлях може бути різним залежно від вихідних даних і від результатів перевірки умов. Блок-схема – графічна форма, алгоритмічна мова – дві різні форми уявлення алгоритмічної моделі.

Структурне програмування Структура побудованого алгоритму – цикл із вкладеним розгалуженням. Будь-який алгоритм можна побудувати з поєднання трьох основних алгоритмічних структур: прямування, розгалуження та циклу. Це твердження – основа методики, яка називається структурним програмуванням. Сучасні мови програмування дозволяють легко переходити від опису алгоритму до програми, якщо алгоритм побудований структурно. Тому найбільш раціональною моделлю діяльності виконавця є структурна алгоритмічна модель.

Для того щоб перевірити правильність алгоритму зовсім не обов'язково перекладати його на мову програмування і виконувати тести на комп'ютері. Протестувати алгоритм може і людина шляхом трасування. Виконуючи ручне трасування, людина моделює роботу процесора, виконуючи кожну команду алгоритму та заносячи результати виконання команд до трасувальної таблиці. Вона є моделлю роботи процесора під час виконання програми. Програма виконується кроками (перший стовпець таблиці). У стовпці «Команда алгоритму» відображається вміст регістру команд процесора. Куди вміщується чергова команда. У стовпці "Змінні" відображається вміст комірок пам'яті комп'ютера (або регістрів пам'яті процесора), відведених під змінні величини. У графі «Дія, що виконуються» відображаються дії, що виконуються арифметико-логічним пристроєм процесора.