Автоматическая обработка информации
Информатика 10 класс
Учитель Литвиненко Р.И.
МБОУ «Средняя общеобразовательная школа №9» г. Таштагол
Модель обработки информации
Исполнитель
Исходные данные
Результат
Правила обработки
Виды обработки информации :
1. получение новой информации, новых сведений;
2. изменение формы представления информации;
3. систематизация, структурирование данных;
4. поиск информации
Появление алгоритмов связывают с зарождением математики.
Более 1000 лет назад (в 825 году) ученый из города Хорезма Абдулла (или Абу Джафар) Мухаммед бен Муса аль-Хорезми создал книгу по математике, в которой описал способы выполнения арифметических действий над многозначными числами. Само слово алгоритм возникло в Европе после перевода на латынь книги этого математика.
Алгоритм – это строго определенная последовательность действий при решении задачи.
Алгоритм содержит несколько шагов.
Шаг алгоритма – это каждое отдельное действие алгоритма.
Исполнитель – это объект, умеющий выполнять определенный набор действий. Исполнителем может быть человек, робот, животное, компьютер.
Система команд исполнителя (СКИ) – это все команды, которые исполнитель умеет выполнять.
Среда исполнителя – обстановка, в которой функционирует исполнитель.
А
Л
Г
О
Р
И
Т
М
Ы
Свойства:
Состоит из отдельных команд
дискретность
Последовательность выполнения команд должна быть строго определённой.
Исполнитель должен точно знать, какую команду надо выполнять следующей - точность;
детерминированность
С помощью одного и того же алгоритма можно решать много однотипных задач
массовость
выполнение конечного числа действий всегда приводит к решению задачи
результативность
Каждое действие в отдельности и алгоритм в целом должны иметь возможность завершения
конечность
Команды должны быть записаны на понятном Исполнителю языке
понятность
Формальное исполнение алгоритма
- Выполняя алгоритм, исполнитель действует формально , т.е. может не вникать в смысл того, что он делает и тем не менее получать нужный результат.
Машина Э. Поста
Алгоритмические машины Тьюринга и Поста являются универсальными исполнителями алгоритмов обработки символьных последовательностей (машина Поста – из двоичного алфавита)
Алгоритм, по которому работает машина называют программой .
Машина Поста – это абстрактная (несуществующая реально) вычислительная машина, созданная для уточнения (формализации) понятия алгоритма. Представляет собой универсальный исполнитель, позволяющий вводить начальные данные и читать результат выполнения программы.
Эмиль Пост
(1897 – 1954)
США
Тезис Поста: Всякий алгоритм представим в форме машины Поста.
Модель машины Поста
V
V
V
V
V
- Имеется бесконечная информационная лента, разделенная на позиции – к л е т к и.
- В каждой клетке может либо стоять метка (знак), либо отсутствовать (пусто). Вдоль ленты движется каретка - считывающее устройство.
Назначение машины Поста – производить преобразования на информационной ленте.
Система команд машины Поста:
Команда
Действие
n ← m
Сдвиг каретки на шаг влево и переход к выполнению команды с номером m
n → m
Сдвиг каретки на шаг вправо и переход к выполнению команды с номером m
n v m
Запись метки в текущую пустую клетку и переход к выполнению команды с номером m
n ↕ m
Стирание метки в текущей клетке и переход к выполнению команды с номером m
n !
Остановка выполнения программы
n ? m, k
Переход в зависимости от содержимого текущей клетки: если текущая клетка пустая, то следующий будет выполняться команда с номером m, если непустая – команда с номером k
Запись всякой команды начинается с ее порядкового номера в программе – n. Затем следует код операции и после него – номер следующей выполняемой команды программы – m.
Какое состояние установится на ленте после выполнения следующей программы?
Результат выполнения программы
Условие задачи : На информационной ленте на некотором расстоянии справа от каретки, стоящей под пустой клеткой, находится непрерывный массив меток. Требуется присоединить к правому концу массива одну метку
(Программа прибавления 1 к числу)
Написать для машины Поста программу сложения двух чисел, записанных на ленте и расположенных через одну пустую клетку друг от друга. Начальное положение каретки — под пустой клеткой, отделяющей числа.
Программа сложения чисел
- Задача: Написать для машины Поста программу вычитания двух чисел, разделенных одной пустой клеткой. Уменьшаемое меньше вычитаемого. Начальное положение каретки над левой меткой вычитаемого.
Программа вычитания P-Q состоит из последовательного затирания крайних левых меток у Q и правых у P: