Конспект урока на тему Определение и свойства алгоритма

Ход урока

Последовательность действий.

4. Изучение нового материала

Само слово «алгоритм» происходит от имени выдающегося математика средневекового Востока Мухаммеда аль - Хорезми (787 - 850). (слайд 2) Им были предложены приемы выполнения арифметических вычислений с многозначными числами. Позже в Европе эти приемы назвали алгоритмами, от латинского написания имени аль - Хорезми - Algorithmi. В наше время понятие алгоритма понимается шире, не ограничиваясь только арифметическими вычислениями. С предыдущего урока вы узнали что такое алгоритм. Найдите и прочитайте это определение, а лучше вспомните.

А объектом управления мы называли что?

Исполнитель - это некоторый объект (человек, животное, техническое устройство), способный выполнять определенный набор команд. (слайд 4)

Команды, которые может выполнять конкретный исполнитель, образуют систему команд исполнителя - СКИ. (слайд 5)

Класс исполнителей необычайно разнообразен. Прежде всего, в нем выделяют два типа исполнителей: формальных и неформальных. (слайд 6) Формальный исполнитель одну и ту же команду выполняет всегда одинаково, неформальный - может выполнять команду по - разному. (слайд 7)

Формальными исполнителями являются преимущественно технические устройства. Человек в роли неформального исполнителя всегда сам отвечает за свои действия. За действия неформального исполнителя отвечает управляющий им объект.

Рассмотрим исполнителя - человека. Жизненный опыт человека растет с увеличением числа освоенных им алгоритмов. Например, чтобы ребенок научился покупать в магазине хлеб, ему нужно сначала рассказать, как это делать (а лучше показать). Поэтому для человека можно сформулировать множество алгоритмов. К ним можно отнести и множество различных инструкций. Приведите свои примеры алгоритмов.

Поиск выигрышной тактики, а следовательно, и алгоритма несложной игры - интересная и полезная задача. Давайте рассмотрим одну из таких игр, она называется игра Баше. Перед вами лежат 11 палочек, допустим. Игроки берут палочки по очереди . за один ход можно брать 1, 2, 3 или 4 палочки. Проигрывает тот, кто забирает последнюю палочку.

В данной игре имеется выигрышная тактика, игрок, который ходит вторым, может всегда выигрывать. Так вот выигрыш состоит в том, чтобы брать такое количество палочек, которое дополняет число взятых палочек до 5. этот алгоритм можно описать в виде последовательности команд:

Алг Игра Баше

Нач

1. предоставить ход сопернику.

2. взять столько палочек, чтобы в сумме с предыдущим ходом соперника получилось 5.

3. если остался 1 камень, объявить о своем выигрыше, иначе вернуться к пункту 1.

Кон (слайд 8)

В приведенном примере записи алгоритма используется символика учебного алгоритмического языка (АЯ) При записи алгоритма на АЯ в начале пишется заголовок, начинающейся со служебного слова алг (сокращенное слово «алгоритм»). Затем указывается название алгоритма, которое составитель алгоритма придумывает сам. Следующая часть называется телом алгоритма. Она начинается со служебного слова нач (начало) и заканчивается словом кон (конец). Тело алгоритма представляет собой последовательность команд для исполнителя. Здесь и в дальнейшем служебные слова в алгоритмах на АЯ будут записываться жирным шрифтом. В языках программирования (как и в АЯ) служебными называются слова, которые всегда употребляются в одном и том же смысле.

Любой алгоритм должен быть построен с соблюдением определенных правил, согласованных с его свойствами:

дискретность - процесс решения задачи должен быть разбит на последовательность отдельно выполняемых шагов. (слайд 9)

понятность - алгоритм составленный для конкретного исполнителя, должен включать только те команды, которые входят в систему команд исполнителя. (слайд 10)

точность - каждая команда алгоритма должна определять однозначное действие исполнителя. (слайд 11)

Алгоритм не предусматривает принятие каких-либо самостоятельных решений исполнителем, не предусмотренных составителем алгоритма.

результативность (конечность) - исполнение алгоритма должно завершиться за конечное число шагов. (слайд 12).

Массовость - применение алгоритма для решения целого класса однотипных задач (слайд 13)

Для успешного выполнения любой работы мало иметь ее алгоритм. Всегда требуются какие - то исходные данные, с которыми будет работать исполнитель. Исполнителю, решающему математическую задачу, требуется числовая информация. Задача всегда формулируется так: дана исходная информация, требуется получить какой-то результат. (слайд 14)

Например:

Дано: катеты прямоугольного треугольника

а = 3 см, b = 4 см.

Найти: гипотенузу

Алгоритм решения данной задачи можно представить следующим образом:

алг Гипотенуза

нач

1. Возвести а в квадрат.

2. Возвести b в квадрат.

3. Сложить результаты действий 1 и 2.

4. Вычислить квадратный корень результата действия 3 и принять его за значение с.

кон

Еще пример: для поиска номера телефона нужного вам человека исходными данными являются: фамилия, инициалы человека. Однако может произойти, так что в телефонной книге находятся несколько человек с одной фамилией и инициалами, тогда необходима дополнительная информация. И ваши исходные данные оказались неполными для точного решения задачи. Оказалось, что еще необходим адрес. Набор: «фамилия - инициалы - адрес» - полный набор данных в данной ситуации. Только имея полный набор данных, можно точно решить задачу. (слайд 15)

Обобщая все сказанное, сформулируем определение алгоритма.

Алгоритм - понятное и точное предписание исполнителю выполнить конечную последовательность команд, приводящую от исходных данных к искомому результату. (слайд 16)

А что программа? Отличается ли чем-то программа от алгоритма?

Программа - это алгоритм, записанный на языке исполнителя (слайд 17)

Иначе можно сказать так: алгоритм и программа не отличаются по содержанию, но отличаются по форме.

Для алгоритма нет строго определенной формы представления. Алгоритм можно изобразить графически, можно - словесно, можно - какими - нибудь специальными значками, понятными только автору. Но программа должна быть записана на языке исполнителя.

Алгоритм - последовательность команд управления каким - либо объектом. (слайд 3)

Объект управления - исполнитель управляющего алгоритма.

Инструкция по сбору автомобиля, рецепт по приготовлению различных блюд, инструкция по сбору какого - либо устройства, лего и многое другое.

5. Закрепление изученного материала

Назовите исполнителей следующих видов работы: уборки мусора во дворе, выдачи зарплаты, приема экзаменов, сдачи экзаменов, обучения детей в школе. Попробуйте сформулировать СКИ для каждого из них.

Постройте алгоритм выполнения домашнего задания.

6. Рефлексия

Что вы узнали нового?

Какие понятия вам были знакомы, а какие вы слышали впервые?

откуда произошло слово «алгоритм»?

Ответы учащихся

7. Домашнее задание

Параграф 27 задание 5,6 письменно