Алгоритм как модель деятельности 10 класс Учитель информатики: Грязных В.С.
Cлайд 2
Что такое алгоритмическая модель? Почему алгоритм можно назвать моделью и что он моделирует? Алгоритм – это понятное и точное предписание конкретному исполнителю совершить конечную последователь-ность действий, приводящую к поставленной цели. Цель достигается через деятельность некоторого исполнителя.
Cлайд 3
Этапы деятельности: Определение цели; Планирование работы исполнителя; Работа исполнителя; Получение результата. Где же здесь место алгоритму? Алгоритм – это детальный план работы исполнителя , это описание последовательности действий, которые должен совершить исполнитель.
Cлайд 4
Алгоритм является информационной моделью деятельности исполнителя. Такую модель будем называть алгоритмической. Рис. Этапы движения от цели к результату. Определение цели Построение плана- алгоритма Работа исполнителя Получение результата Модель работы исполнителя
Cлайд 5
Система команд исполнителя Чтобы построить реальный план-алгоритм, нужно знать возможности исполнителя. Эти возможности определяются СКИ. Составляя алгоритм нельзя выходить за рамки СКИ. Проще построить алгоритм для программно управляемого автомата, чем для человека. Для автомата СКИ – это строго определённый набор команд на формализованном языке описания алгоритмов. Такие языки называются языками программирования, а алгоритм – программой. СКИ человека невозможно полностью описать.
Cлайд 6
Пример алгоритмической модели. Задача: угадывание целого числа из заданного диапазона методом половинного деления. Первый игрок загадывает целое число из заданного диапазона чисел, например от 1 до 100. Второй должен угадать число за наименьшее количество вопросов.
Cлайд 7
Алгоритм для исполнителя-человека. Алгоритм Угадывание числа Дано: диапазон чисел от А до В Надо: угадать число Х, задуманное игроком, используя алгоритм половинного деления Начало 1.Задать вопрос: Х меньше среднего значения между А и В? 2.Если ответ «да», то принять за значение В целую часть среднего значения. 3.Если ответ «нет», то принять за значение А ближайшее целое число, большее, чем среднее. 4.Если значения А и В равны, то их общее значение и есть искомое число Х. 5. Если значения А и В не равны, то вернуться к исполнению пункта 1. Конец
Cлайд 8
Алгоритм для исполнителя-компьютера. Блок-схема нет да нет
Cлайд 9
Алгоритм для исполнителя-компьютера. Алгоритмический язык Алг Половинное деление Цел А, В, Х Начало Ввод А, В, Х Пока А≠В, повторять Нц Если Х≤(А+В)/2 То В:=ЦЕЛ((А+В)/2) Иначе А:=ЦЕЛ((А+В)/2)+1 Кц Вывод А Конец
Cлайд 10
Структурное программирование Структура построенного алгоритма – цикл с вложенным ветвлением. Любой алгоритм можно построить из сочетания трёх основных алгоритмических структур: следования, ветвления и цикла. Это утверждение – основа методики, которая называется структурным программированием. Если алгоритм построен структурно, то легко перейти от описания алгоритма к программе.
Cлайд 11
Трассировка алгоритма - модель работы процессора. Чтобы проверить правильность алгоритма, совсем не обязательно переводить его на язык программирования. Протестировать алгоритм может и человек - путём трассировки. Выполняя ручную трассировку, человек моделирует работу процессора, исполняя каждую команду и занося результаты выполнения команд в трассировочную таблицу. Выберем интервал угадываемых чисел от 1 до 8. Пусть игрок задумал число 3.
Cлайд 12
№ шага Команда алгоритма Переменные Выполняемые действия Х А В 1 Ввод А, В, Х 3 1 8 2 А ≠ В 1 ≠ 8, да 3 Х ≤ (А+В)/2 3 ≤ 4,5, да 4 В:=ЦЕЛ((А+В)/2) В:= 4 5 А ≠ В 1 ≠ 4, да 6 Х ≤ (А+В)/2 3 ≤ 2,5 № шага Команда алгоритма Переменные Выполняемые действия Х А В 1 Ввод А, В, Х 3 1 8 2 А ≠ В 1 ≠ 8, да 3 Х ≤ (А+В)/2 3 ≤ 4,5, да 4 В:=ЦЕЛ((А+В)/2) 3 1 4 В:= 4 5 А ≠ В 1 ≠ 4, да 6 Х ≤ (А+В)/2 3 ≤ 2,5, нет
Cлайд 13
7 А:=ЦЕЛ((А+В)/2+1) 3 3 4 А:=3 8 А ≠ В 3 ≠ 4,да 9 Х ≤ (А+В)/2 3 ≤3,5,да 10 В:=ЦЕЛ((А+В)/2) 3 3 3 В:=3 11 А ≠ В 3 ≠ 3,нет 12 Вывод А Ответ: 3
Cлайд 14
Трассировка алгоритма - модель работы процессора. Программа выполняется по шагам (первый столбец таблицы). В столбце «Команда алгоритма» отображается содержимое регистра команд процессора, куда помещается очередная команда. В столбце «Переменные» отображается содержимое ячеек памяти, отведённых под переменные величины. В графе «Выполняемое действие» отражаются действия, выполняемые арифметико-логическим устройством процессора.
Cлайд 15
Вывод: Таким образом, алгоритм в совокупности с трассировочной таблицей полностью моделируют процесс обработки информации, происходящий в компьютере.