Алгоритм и его свойства

Цель урока:

Обучающая: Ознакомить учащихся на примерах со свойствами алгоритмов

Развивающая: Расширить представления об алгоритмах и их исполнителях

Воспитательная: Воспитать умению объяснить сущность принципа формального исполнения алгоритма

Ход урока:

І. Организационный момент (3-5 минут)

ІІ. Проверка домашнего задания Правила техники безопасности в кабинете информатики

ІІІ. Новый урок Алгоритм и его свойства. Способы представления алгоритмов.

В современном мире человеку приходится решать задачи с использованием компьютера. Решение любой задачи предполагает наличие алгоритма, т.е. точного предписания последовательности действий. Приводящих к получению результата. На основе алгоритма составляется программа, т.е. запись алгоритма решения задачи в виде, пригодном для исполнения его на компьютере.

Слово «алгоритм» происходит от algorithmi – латинской формы написания имени среднеазиатского математика IX века аль-Хорезми, который сформулировал правила выполнения арифметических действий.

Любой человек ежедневно встречается с множеством работ, для выполнения которых существуют определенные правила, объясняющие. Как эту работу осуществить. Примером может служить знакомая вам инструкция по выключению компьютера, состоящая из последовательности действий:

1. Закрыть все открытые окна приложений.
2. Щелкнуть по кнопке «Пуск».
3. В появившемся меню выбрать пункт «Завершение работы».
4. В диалоговом окне выбрать пункт «Выключить компьютер».
5. Щелкнуть по кнопке «Да».

Другими примерами предписаний могут быть:

- план написания сочинения на уроке литературы;

- схема регулирования воды в водопроводе и т.д.

Исполнителем подобного рода предписаний могут быть как люди, так и технические устройства – автоматы, роботы, компьютеры.

Понятие и точное предписание исполнителю совершить последовательность действий, направленных на достижение указанной цели, называется алгоритмом.

Предписания алгоритма называются командами.

Совокупность команд, которые могут быть выполнены исполнителем, называется системой команд исполнителя.

При разработке алгоритмов должны учитываться следующие требования:

1. Алгоритм должен быть разбит на отдельные шаги, представляющие собой четкие, законченные действия. Свойства алгоритма состоять из отдельных шагов называется дискретностью.

2. Каждое предписание алгоритма или его команда должны быть понятны исполнителю, т.е. однозначно им истолкованы, и при одних и тех же исходных данных приводить к одним и тем же результатам. Это свойство алгоритма называется определенностью.

3. Возможности алгоритма решать не одну конкретную задачу, а целый класс однотипных задач. Данное свойство алгоритма называется массовостью.

4. Результативность. Не каждый четко определенных действий приходит к результату.

Если алгоритм создан, решение задачи по данному алгоритму не представляет больших сложностей, а требует, лишь выполнения отдельных команд алгоритма в той последовательности, в какой они приведены. Это важная особенность алгоритма, которая позволяет исполнителю действовать формально, механически исполняя команды. (Привести пример).

Именно формальность исполнения алгоритма позволяет применять в качестве исполнительной машины технические устройства.

Если рассматривать структуру построения алгоритмов, то можно выделить три основных типа их построения: линейный, разветвляющий, циклический.

Линейным называется алгоритм, при выполнении которого исполнитель выполняет одну команду за другой в порядке их следования. Все рассмотренные алгоритмы являются линейными.

Разветвляющимся называется алгоритм, при выполнении которого действия исполнителя определяются результатами проверки некоторых условий.

Алгоритм, при исполнении которого отдельные команды или группы команд повторяются многократно, называется циклическим.

Данные, которые обрабатываются командами языка программирования, носят название величины. Величины могут быть числовыми, символьными и логическими. Величина характеризуется именем, типом и значением.

Способы представления алгоритмов.

Существует много способов описания, представления алгоритмов, из которых мы остановимся на следующих четырех – на естественном языке, на графическом языке, на алгоритмическом языке, на языке программирования.

Естественный язык (исполнитель – человек) – слова русского, казахского, английского языков;

Графический язык (исполнитель – человек) – графические схемы (блок-схемы) с описанием действий;

Алгоритмический язык (исполнитель – человек) – определенные слова естественного языка, которым придается значение действия, или команды для исполнителя;

Язык программирования (исполнитель – компьютер) – команды языка программирования.

ІV. Итог урока

Алгоритм используется при решении самых различных задач.

Отдельные действия, предписываемые алгоритмом, относительно просты и доступны исполнителю.

Алгоритмы значительно облегчают решение задач, так как от исполнителя алгоритма требует меньше знаний, чем от составления алгоритма.

Алгоритм строится в расчете на конкретного исполнителя.

Исполнение алгоритма не требует рассуждений, связанных с существом задачи, и может осуществляться формально.

Решаем упражнения № 6, 9 в учебнике стр. 7.

Домашнее задание и оценки за урок.