Алгоритмы и исполнители

АЛГОРИТМЫ И ИСПОЛНИТЕЛИ

ОСНОВЫ АЛГОРИТМИЗАЦИИ

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА

алгоритм
свойства алгоритма
дискретность
понятность
определённость
результативность
массовость
исполнитель
характеристики исполнителя
круг решаемых задач
среда
режим работы
система команд
формальное исполнение алгоритма

Регистрация аккаунта в VK
Зайти на сайт vk.com.
Нажать на кнопку Зарегистрироваться.
Ввести номер телефона.
Подтвердить вход (ввести в окно ввода код из СМС).
Ввести информацию о себе (имя, фамилия, дата рождения, пол).
Подтвердить ввод данных.

органические отходы

неорганические отходы

батарейки

Регистрация аккаунта
Рисование лошади
Сортировка мусора
Вычисление среднего арифметического

Алгоритм — это описание последовательности шагов в решении задачи, приводящих от исходных данных к требуемому результату.

Исполнитель - это некоторый объект (человек, животное, техническое устройство), способный выполнять определённый набор команд.

Область, обстановка, условия

Непосредственное управление

Программное управление

СКИ
Вперёд n (n — целое число) —передвижение Черепахи на n шагов в направлении движения
Направо m (m — целое число) — вызывает изменение направления движения Черепахи на m градусов по часовой стрелке

Какая фигура появится на экране после выполнения Черепахой следующего алгоритма?
Повтори 12 [Направо 45 Вперёд 20 Направо 45]

Какое число появится на экране после выполнения Вычислителем следующего алгоритма?
21212

Что произойдёт с Роботом, если он выполнит последовательность команд 32323?

К пятизначному натуральному числу применяется следующий алгоритм:
1. Вычислить сумму первых трёх цифр.
2. Вычислить сумму последних двух цифр.
3. Записать полученные два числа друг за другом в порядке возрастания (неубывания).

Что получится в результате применения алгоритма к следующему числу ?
56 789

выделяются фигурирующие в задаче объекты, устанавливаются свойства объектов, отношения между объектами и возможные действия с объектами;
определяются исходные данные и требуемый результат;
определяется последовательность действий исполнителя, обеспечивающая переход от исходных данных к результату;
последовательность действий записывается с помощью команд, входящих в систему команд исполнителя.

Путь решения задачи разделён на отдельные шаги

Алгоритм состоит из команд, входящих в СКИ

Команды понимаются однозначно

Обеспечивается получение
ожидаемого результата

Обеспечивается решение задач с различными исходными данными

Дискретность (от лат. discretus – разделенный, прерывистый) означает, что путь решения задачи разделён на отдельные шаги (действия). Каждому действию соответствует предписание (команда). Только выполнив одну команду, исполнитель сможет приступить к выполнению следующей.

Понятность означает, что алгоритм состоит только из команд, входящих в систему команд исполнителя, т. е. из таких команд, которые исполнитель может воспринять и по которым может выполнить требуемые действия.

1-1.5 л кваса
500 г картофеля
300 г колбасы
3 яйца
200 г редиса

300 г огурцов
зелень по вкусу
сметана
соль
перец

Картофель отварить до готовности.
Остудить, почистить.Нарезать кубиками.
Колбасу нарезать кубиками.
Яйца нарезать кубиками.
Редис тонко нарезать.
Огурцы нарезать кубиками.

Смешать картофель, колбасу, яйца, редис, огурцы.Посолить, поперчить.
Выложить в тарелки.
Залить квасом, посыпать зеленью.Подавать со сметаной.

Определённость означает, что в алгоритме нет команд, смысл которых может быть истолкован исполнителем неоднозначно; недопустимы ситуации, когда после выполнения очередной команды исполнителю неясно, какую команду выполнять на следующем шаге.

Идти прямо

В какую сторону повернуть?

В какой автобус сесть?

Повернуть

Идти прямо

Сесть в автобус

Доехать до остановки «Стадион»

Какое расстояние нужно пройти прямо?

Результативность означает, что алгоритм должен обеспечивать возможность получения результата после конечного, возможно, очень большого, числа шагов. При этом результатом считается не только обусловленный постановкой задачи ответ, но и вывод о невозможности продолжения по какой-либо причине решения данной задачи.

Данная последовательность команд не обладает свойством результативности. Что нужно изменить?

Взять книгу
Открыть первую страницу
Пока не конец книги выполнять следующие действия:
3.1 Прочитать текст
3.2 Перелистнуть страницу

3.3 Прочитать текст
3.4 Открыть первую страницу

Массовость означает, что алгоритм должен обеспечивать возможность его применения для решения любой задачи из некоторого класса задач с различными исходными данными.

Алгоритм вычисления корней квадратного уравнения

Алгоритм - это предназначенное для конкретного исполнителя описание последовательности действий, приводящих от исходных данных к требуемому результату, которое обладает свойствами:
дискретности
понятности
определённости
результативности
массовости

Формальное исполнение алгоритма обеспечивает возможность автоматизации деятельности человека

Решение задачи по готовому алгоритму требует от исполнителя только строгого следования заданным предписаниям.

Процесс решения задачи представляется в виде последовательности операций

Создается машина, способная выполнять эти операции в указанной последовательности

Человек освобождается от рутинной работы, выполнение которой поручается автомату

Роботизированная линия сборки, управляемая компьютером и запрограммированная на производство сварных швов на корпусе каждого автомобиля.

Автоматизация гостиниц. Автоматизированы такие процессы как бронирование, поселение, выселение, работа со счетами гостей.

Автоматизация торговли.
Автоматизация услуг в сфере торговли делает скорость работы персонала значительно выше, поднимает уровень обслуживания покупателей, позволяет вести учет товара.

Автоматизация производства

Исполнитель — некоторый объект (человек, животное, техническое устройство), способный выполнять определённый набор команд.
Формальный исполнитель одну и ту же команду всегда выполняет одинаково. Для каждого формального исполнителя можно указать: круг решаемых задач, среду, систему команд и режим работы.
Алгоритм — предназначенное для конкретного исполнителя описание последовательности действий, приводящих от исходных данных к требуемому результату, которое обладает свойствами дискретности, понятности, определённости, результативности и массовости.
Способность исполнителя действовать формально обеспечивает возможность автоматизации деятельности человека.

Что называют алгоритмом?

С помощью поиска в сети Интернет выясните происхожде­ние термина «алгоритм».

Приведите примеры алгоритмов, изучаемых вами в школе.

Кто может быть исполнителем алгоритма?

Приведите пример формального исполнителя. Приведите пример, когда человек выступает в роли формального исполнителя.

От чего зависит круг решаемых задач исполнителя «компьютер»?

Рассмотрите в качестве исполнителя текстовый процессор, имеющийся на вашем компьютере. Охарактеризуйте круг решаемых этим исполнителем задач и его среду.

Что такое команда, система команд исполнителя? Какие команды должны быть у робота, выполняющего функции:
а) кассира в магазине;
б) дворника;
в) охранника?

Перечислите основные свойства алгоритма.

К чему может привести отсутствие какого­-либо свойства у алгоритма? Приведите примеры.

В чём важность возможности формального исполнения алгоритма?

Последовательность чисел строится по следующему алгоритму: первые два числа последовательности принимаются равными 1; каждое следующее число последовательности принимается равным сумме двух предыдущих чисел. Запишите 10 первых членов этой последовательности. Выясните, как называется эта последовательность.

Что будет результатом исполнения Черепахой следующего алгоритма?
Повтори 8 [Направо 45 Вперед 45]

СКИ исполнителя Вычислитель:
1. вычти 1
2. умножь на 3
Запишите алгоритм для исполнителя Вычислитель, содержащий не более 5 команд:
а) получения из числа 3 числа 16;
б) получения из числа 1 числа 25.

К четырёхзначному натуральному числу применяется следующий алгоритм:
Вычислить сумму первых двух цифр.
Вычислить сумму последних трёх цифр.
Записать полученные два числа друг за другом в порядке возрастания (неубывания).
Выясните, какие из приведённых ниже чисел могут полу­читься в результате работы этого алгоритма: 2118, 1818, 1718, 1214, 123.

Три актёра готовятся к спектаклю. С ними работают два опытных гримёра. Каждый актёр должен быть накрашен и причёсан. Макияж у каждого актёра продолжается полча­са, а причёсывание — только 10 минут. Спланируйте работу гримёров так, чтобы актёры как можно быстрее подготови­лись к выходу на сцену. Сколько для этого потребуется вре­мени?

Группа из четырёх туристов должна пройти по мосту в тем­ноте. Идти по мосту одновременно могут не более двух туристов. При этом они могут пользоваться только одним фонарём. Перебросить фонарь с одного берега на другой нельзя, поэтому кто­-то из них должен вернуться с фонарём. Aня проходит через мост за 1 минуту, Борис — за 2 ми­нуты, Тимур — за 5 минут и Дана — за 10 минут. Какое наименьшее время требуется туристам, чтобы все они пере­шли по мосту на другой берег?