Цели: познакомить учащихся с:
- понятием и определением алгоритма; его свойствами, формами представления;
- типовыми алгоритмическими структурами, стадиями создания алгоритма;
- линейным, разветвляющимся, циклическим и вспомогательным алгоритмами.
Знать:
- назначение алгоритма и его определение;
- свойства и формы представления алгоритма;
- типовые алгоритмические конструкции;
- представление алгоритма в виде блок-схемы;
- основные стадии разработки алгоритма.
Уметь:
- приводить примеры алгоритмов из разных сфер;
Ход урока
I. Организационный момент.
Сегодня на уроке мы с вами познакомимся с понятием и определением алгоритма, его свойствами и формами представления. Узнаем, какие бывают алгоритмы.
II. Объяснение нового материала.
1. По страничкам истории.
В начале окунёмся немного в историю.
Слово "алгоритм" происходит от имени великого среднеазиатского ученого VIII-IX вв. Аль-Хорезми.
Из математических работ Аль-Хорезми до нас дошли только две - алгебраическая и арифметическая. Вторая книга долгое время считалась потерянной, но в 1857 в библиотеке Кембриджского университета был найден ее перевод на латинский язык. В ней описаны четыре правила арифметических действий, практически те же, что используются и сейчас. Первые строки этой книги были переведены так: "Сказал Алгоритми. Воздадим должную хвалу Богу, нашему вождю и защитнику". Так имя Аль-Хорезми перешло в "Алгоритми", откуда и появилось слово "алгоритм".
2. Ввод понятия "Алгоритм".
Итак, что же такое алгоритм? (Ответы детей)
Алгоритм - понятное и точное предписание исполнителю совершить определенную последовательность действий для достижения поставленной цели за конечное число шагов.
3. Свойства алгоритмов.
Свойства алгоритмов:
1. Дискретность (алгоритм должен состоять из конкретных действий, следующих в определенном порядке);
2. Детерминированность (любое действие должно быть строго и недвусмысленно определено в каждом случае);
3. Конечность (каждое действие и алгоритм в целом должны иметь возможность завершения);
4. Массовость (один и тот же алгоритм можно использовать с разными исходными данными);
5. Результативность (отсутствие ошибок, алгоритм должен приводить к правильному результату для всех допустимых входных значениях).
Некоторые процессы очень трудно или даже невозможно описать так, чтобы они стали понятны другому человеку или компьютеру. Например, человек легко читает печатный и рукописный текст. Алгоритм распознавания компьютером печатного текста уже создан (это была непростая задача), а вот создать алгоритм распознавания компьютером рукописного текста пока никому не удалось. Компьютер воспринимает такой текст как картинку.
Это говорит о том, что изначально создаваемый алгоритм должен быть понятен человеку, а затем его необходимо объяснить другому человеку или объекту. При этом следует учитывать их особенности, в том числе среду, язык общения и прочее, так как, например, специфика среды во многом определяет конкретный язык алгоритма и уровень его детализации.
4. Способы записи алгоритмов.
- словесный (запись на естественном языке);
- графический (изображения из графических символов);
- программный (тексты на языках программирования).
Для более наглядного представления алгоритма широко используется графическая форма - блок-схема, которая составляется из стандартных графических объектов.
5. Виды алгоритмов:
1. Линейный алгоритм (описание действий, которые выполняются однократно в заданном порядке);
2. Разветвляющий алгоритм (алгоритм, в котором в зависимости от условия выполняется либо одна, либо другая последовательность действий)
3. Циклический алгоритм (описание действий, которые должны повторятся указанное число, раз или пока не выполнено задание);
4. Вспомогательный алгоритм (алгоритм, который можно использовать в других алгоритмах, указав только его имя).
6. Стадии создания алгоритма:
1. Алгоритм должен быть представлен в форме, понятной человеку, который его разрабатывает.
2. Алгоритм должен быть представлен в форме, понятной тому объекту (в том числе и человеку), который будет выполнять описанные в алгоритме действия.
Объект, который будет выполнять алгоритм, обычно называют исполнителем.
Исполнитель алгоритма - система, способная выполнить действия, предписываемые алгоритмом.
Идеальными исполнителями являются машины, роботы, компьютеры...
Компьютер - автоматический исполнитель алгоритмов.
Алгоритм, записанный на "понятном" компьютеру языке программирования, называется?программой.
Характеристика исполнителя:
Сpеда - это "место обитания" исполнителя.
Система команд - некоторый строго заданный список команд.
После вызова команды исполнитель совеpшает соответствующее элементаpное действие.
Отказы исполнителя возникают, если команда вызывается пpи недопустимом для нее состоянии сpеды.
III. Закрепление пройденного.
Взаимопроверка работа в парах. (Вопросы записаны на доске.)
Ответьте друг другу на поставленные вопросы.
- Что такое алгоритм? Приведите примеры алгоритмов.
- Какие свойства алгоритмов вы знаете?
- Какие виды алгоритмов вы знаете?
- Какие способы записи алгоритмов вы знаете?
- Что такое исполнитель алгоритмов?
- Что такое программа?
IV. Домашнее задание. Параграф 3.1; 3.2.