Урок№1. Тема. Поняття алгоритму, властивості алгоритму. 10 клас оап 09. 2013



Дата конвертації30.04.2016
Розмір78.6 Kb.
“Урок№1.Тема.Поняття алгоритму, властивості алгоритму.” 10 клас ОАП 2.09.2013
Мета: Пояснити учням поняття алгоритму, розглянути основні властивості алгоритмів.
створити умови для набуття досвіду самореалізації особистості учня;
забезпечити розвиток аналітичного мислення на етапі засвоєння теоретичних знань, вміння порівнювати на етапі практичного застосування знань, навичок, роботи висновки під час отримання результатів.
Тип уроку: комбінований.
Хід уроку
І. Актуалізація опорних понять, знань, умінь, навичок
.
Стандартний пристрій введення інформації. (Клавіатура)
Спеціальне місце на диску, в якому реєструються всі відомості про файли (ім’я, розмір, властивості). (Каталог)
Набір команд ля виконання поставленої задачі. (Програма)
Наука, що вивчає інформацію, та інформаційні процеси. (Інформатика)
Спеціальний друкарський пристрій. (Принтер)
Засіб зберігання інформації. (Диск)
Пристрій, на екран якого виводиться інформація. (Монітор)
Процес розбивки диска на сектори і доріжки засобами операційної системи. (Форматування)
ІІ. Мотивація вивченої теми (проблемно-пошукова бесіда)
Кожна людина щодня виконує безліч завдань від найпростіших і добре відомих до дуже складних.
Для багатьох задач існують певні правила (інструкції, розпорядження), що пояснюють виконавцю, як розв’язувати цю задачу. Такі правила людини може вивчити заздалегідь або сформулювати сама в процесі розв’язування задачі. Так, наприклад, маленьку дитину вчили виконувати дуже складну задачу – ходити. Їй неодноразово показували, як це робиться, примушували, заохочували, але зараз ніхто з нас не замислюється, які дії необхідно виконувати для того, щоб пройти від вікна до дверей.
Чим точніше і зрозуміти будуть описані ті задачі, які необхідно виконати людині, тим швидше вона опанує їх і тим ефективніше їх застосовуватиме.
У нашому житті повсякчас необхідно складати опис деякої послідовності дій для того, що досягти бажаного результату, тому поняття алгоритму не є для нас чимось новим і незвичайним. Так, уранці мама перед тим, як підете до школи, дає вказівку? “Коли прийдеш зі школи, відразу пообідай і вимий посуд. Після цього залити підлогу, сходи в магазин і може трохи прогулятися. На прогулянці можеш побути не більше години, а потім відразу – за уроки”.
Ця інструкція складається з послідовності окремих вказівок, що визначають вашу поведінку після повернення зі школи. Це і є алгоритм.
ІІІ. Викладання нового матеріалу.
Кожний з нас використовує сотні різних алгоритмів. Спробуйте пригадати деякі з них (алгоритми виконання арифметичних дій, розв’язання задач, прибирання квартири, миття посуду, приготування їжі).
Отже алгоритм – це точне і зрозуміле розпорядження виконавцю здійснити скінчену послідовність дій або команд, спрямованих на досягнення зазначеної мети чи розв’язання поставленої задачі. Звідки ж виникло слово алгоритм.
У 820 р. н.е. у Багдаді з’явилася робота відомого узбецького філософа й математика Мухаммеда аль-Хорезмі “Наука виключення та скорочення”, в якій було вкладено правило виконання чотирьох арифметичних дій над числами в десятковій системі числення. Від арабського слова “Аль-Джарб” у назві книги виникло слово “алгебра”, а від імені її автора аль-Хорезмі – “алгоритм, що розуміється як сукупність правил.
Найдавнішому алгоритму, запис якого дійшов до наших днів, 3800 років. Близько 1800 р. до н.е. мешканець Вавилону зобразив на глиняній табличці процедуру розв’язування задачі, в якій потрібно було знайти, скільки часу піде на подвоєння наявної кількості зерна при річному прирості 20%. Цей алгоритм використовується і досі у банківських розрахунках.
У ІІ ст. до н.е. в класичному трактаті “Начало” давньогрецького математика Евкліда було описано алгоритм, що й нині застосовується для визначення найбільшого спільного дільника двох чисел.

Інтуїтивно значення слова “алгоритм” розуміє кожний. Це процедура, “рецепт” розв’язування задачі, що однозначно наказує, як і в якій послідовності виконувати дії. Наприклад, вам треба передати телефоном важливе повідомлення другові. Легко дати рецепт (алгоритм) розв’язування цієї задачі:
Крок 1 – підніміть трубку телефону.
Крок 2 – якщо є безперервний гудок наберіть номер, інакше телефон несправний.
Крок 3 – якщо ваш друг узяв трубку передайте його повідомлення. Задачу розв’язано.
Кроку 4 – якщо ви чуєте короткі гудки, покладіть трубку і повторіть усе, починаючи з кроку 1.
Як ми бачимо, можливі два варіанти виходу з цього алгоритму:
Після виконання кроку 2, коли телефон несправний (при цьому решта кроків алгоритму не виконуються).
Після виконання кроку 3, коли повідомлення передано.
У цьому прикладі ми відкинули багато несуттєвих деталей (наприклад розірвання зв’язку під час набору тощо), виділивши лише головні дії.
Будь-який алгоритм передбачає наявність виконавця. Ось в інформатиці йдеться про розв’язування задач за допомогою комп’ютера, то виконавцем є комп’ютер. Будь-який виконавець (і комп’ютер зокрема) може виконувати тільки обмежений набір операцій.
Середовище виконання – предмети, які оточують виконавця і з якими він працює.
Список команд виконавця – набір команд, зрозумілих виконавцю. Виконавець може виконувати тільки ті команди, які входять до списку його команд.
Кожен алгоритм має властивості.
Отже, алгоритм має такі властивості:
однозначність
правильність
скінченність
масовість
ефективність
Однозначність або точність. Навіть зрозумілий алгоритм не повинен містити розпоряджень, зміст яких може сприйматися неозначно. Наприклад, вказівки “почисть картоплю”, “посоли за смаком”, “прибери в квартирі” тощо є неоднозначними, тому що в різних випадках можуть привести до різних результатів. Поміркуйте, наприклад, що буде, якщо картоплю примусити чистити робота і не вказати йому, скільки її потрібно? А якщо страву буде солити людина, яка дуже полюбляє солоне або з якихось причин має погані смакові відчуття? А як прибрати в квартирі, де немає води?
Крім того. В алгоритмах неприпустимі такі ситуації, коли після виконання чергового розпорядження алгоритму виконавцю незрозуміло, що потрібно робити на наступному кроці.
Масовість Дуже важливо, щоб складений алгоритм забезпечував розв’язання не однієї конкретної задачі, а широкого класу задач цього типу. Наприклад, алгоритм купівлі товару буде завжди однаковим, незалежно від товару, що купується. Отже, під масовістю алгоритму мають на увазі можливість його застосування для розв’язання великої кількості однотипних завдань.
Результативність. Виконання будь-якого алгоритму повинне завершуватися одержанням кінцевих результатів.
Тобто ситуації, що у певних випадках можуть призвести до так званого “зациклення”, повинні бути виключені у написанні алгоритму.
Наприклад: Роботу надано завдання залишити кімнату (замкнутий простір), не роблячи руйнівних дій. У цьому випадку, якщо роботу не дати вказівки відчинити двері, що можливо, зачинені, спроби залишити приміщення можуть бути безрезультатними.
Скінченність. Алгоритм має складатися із скінченої кількості кроків, кожний з яких потребує для свого виконання скінченого проміжку часу.
Правильність. При застосуванні алгоритму до припустимих вихідних даних має бути отриманий необхідний результат. Доказ правильності алгоритму — один із найважчих етапів його ство-рення. Найрозповсюдженіша процедура перевірки правильності алгоритму (як і програми) — це обґрунтування правомірності і пе-ревірка правильності виконання кожного з кроків на наборі тестів, підібраних так, щоб охопити всі припустимі вхідні і вихідні дані.

Ефективність. Алгоритм повинен забезпечувати розв'язування задачі за мінімальний час із мінімальними витратами оперативної пам'яті. Для оцінки алгоритмів існує багато критеріїв. Найчастіше аналіз алгоритму (або, як говорять, аналіз складності алгоритму) полягає в оцінці часових витрат на розв'язування задачі залежно від «обсягу» вихідних даних. Використовуються також терміни «часова складність», або «трудомісткість», алгоритму.
Алгоритми, що існують у нашому житті. Відрізняються між собою.
Так, деякі з них є простими й однозначними, наприклад, чищення однієї картоплини. Деякі з них містять послідовності повторюваних команд, наприклад, начистити каструлю картоплі. А деякі в процесі свого виконання можуть виконуватися по різному, залежно від умов у яких вони виконуються. Це пояснює таке нам поняття, як базові структури алгоритмів.
Вони бувають такими, як:
Лінійні алгоритми.
Циклічні алгоритми.
Алгоритми з розгалуженням.
Про це у наступних уроках.
Описують алгоритми такими способами:
словесний
формульний
графічний
алгоритмічною мовою
Алгоритмічна мова — це система позначень і правил, за допомогою яких ми записуємо алгоритми у вигляді, потрібному для формального виконання.
Аналогічно можна означити і мову програмування, замінивши вислів "для формального виконання" на "для виконання з допомогою ЕОМ".
При заданні алгоритму алгоритмічною мовою він має такий загальний вигляд:
алг назва алгоритм
опис величин
арг список аргументів
рез список результатів
поч
серія команд
кін 
У випадку використання інтерпретатора алгоритмічної мови загальний вигляд алгоритму може бути наступним:
алг назва алгоритм
опис величин
поч 
серія команд
кін
Слова алг. арг. рез. поч. кін є службові слова навчальної алгоритмічної мови.
ІV. Підбиття підсумків. Домашнє завдання.

Алг. “Написання програм”
Поч. Підібрати алгоритм.
Написати програму.
Відгадати програму на комп’ютері.
Одержати розв’язок
Кін.



Алг. “Написання твору”
Поч. Вибрати тему твору.
Продумати та написати план.
Написати чернетку твору .
Ретельно перевірити чернетку.
Переписати твір начисто.
Кін.



Алгоритм запису файла на диск



Алгоритм читання файла з диска













1.
2. Пристрій для знаття копій (ксерокс)
3. Найпростіша мова програмування (фортран)
4.
Кінець ігри в шах матах. (мат)
Пристрій на екран якого виводиться інформація.
Мова програмування (Паскаль).
Пристрій друкування (Принтер).


База даних захищена авторським правом ©shag.com.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка