الكمبيوتر كمنفذ رسمي للخوارزميات. إتقان مفاهيم الخوارزمية، المؤدي، الحصول على فكرة عن الخوارزمية كنموذج لنشاط المؤدي - وثيقة المؤدي الرسمي
منفذي الخوارزمية. التنفيذ الرسمي للخوارزمية. الكمبيوتر كمنفذ رسمي للخوارزميات (البرامج).
نوع الدرس: مجموع.
أهداف الدرس:
تقديم مفهوم "الكائن المنفذ"؛
تعريف الطلاب بالمرحلة الثالثة من تطوير الخوارزمية؛
التعريف بمفهوم "البرنامج"؛
تقديم قواعد تصميم واستدعاء البرنامج؛
تعلم كيفية حل المشكلات التي تتضمن البرمجة باستخدام خوارزمية خطية.
أهداف الدرس:
ذهني :
تنظيم عمل الطلاب للدراسة وترسيخ المعرفة في البداية عن طريقالأنشطة العملية الجماعية والمستقلة.
التعليمية:
باستخدام منهج متكامل، أظهر للطلاب المعنى الذي يحمله مفهوم "مؤدي الكائن" في الطبيعة والحياة اليومية والتكنولوجيا والحياة اليومية.
التأكد من أن تلاميذ المدارس يطورون المهارات التي تساهم في تنمية الذاكرة والتفكير المنطقي واستخدام المعرفة والمهارات الموجودة عند إنشاء برامج بلغة البرمجة.
التعليمية:
تشكيل ثقافة المعلومات والمهارات والقدرات على اكتساب المعرفة الجماعية والمستقلة؛
تنمية ثقافة الكلام عند الإجابة على السبورة واحترام جميع المشاركين في العملية التعليمية.
تقدم الدرس
المرحلة التنظيمية
التحية المتبادلة بين المعلم والطلاب؛ تسجيل الغائبين التحقق من الحالة الخارجية للفصل الدراسي؛ التحقق من استعداد الطلاب للدرس؛ تنظيم الاهتمام والاستعداد الداخلي.
الإعلان عن موضوع الدرس وأهدافه. تكرار المواد
سنواصل اليوم في الفصل دراسة تكنولوجيا حل المشكلات باستخدام الكمبيوتر. لقد تعرفنا بالفعل على مفهوم الخوارزمية وخصائصها. وقبل أن نبدأ بدراسة مادة جديدة، سنتحقق من استعدادك للدرس.
المسح الأمامي:
قائمة مراحل حل المشكلة باستخدام الكمبيوتر (بيان المشكلة، تعريف الشروط، بناء نموذج للمشكلة، وصف الخوارزمية لحل المشكلة، اختيار البيئة المثلى للحل، وصف الخوارزمية باستخدام المحدد برمجة، اختبار حل المشكلة، إذا لزم الأمر، تصحيح حل المشكلة)
اذكر الخصائص الرئيسية للخوارزمية (التميز والدقة وسهولة الفهم والتوافر الشامل والفعالية)
قائمة الأشكال الرئيسية لعرض الخوارزميات (اللفظية، الرسومية، البرمجيات، الجدولية)
شرح المادة الجديدة:
يجب أن تكون خوارزميات حل المشكلات المختلفة ممكنة في البيئة حيث يكون من الضروري الحصول على النتيجة. يجب أن يكون هناك كائن في هذه البيئة سيقوم بتنفيذ الخوارزمية. دعونا نلقي نظرة على مثال. أراد بيتيا الشاي. قام بغلي الماء في غلاية، ووضع كيس شاي في كوب، وسكب الماء المغلي فيه، وأضاف ملعقتين صغيرتين من السكر، وحركهما بالملعقة وشرب الشاي بكل سرور. دعونا نرسم خوارزمية إجراءات بيتيا في شكل مخطط انسيابي (يستدعي المعلم الطالب إلى السبورة).
في هذا المثال، يتم تنفيذ جميع الإجراءات المحددة بواسطة Petya، وبالتالي فهو الكائن الذي ينفذ الخوارزمية. تعرف بيتيا كيف يمكنها تنفيذ الإجراءات المحددة في الخوارزمية. يقوم بتنفيذ هذه الإجراءات بالترتيب المحدد. يتم استدعاء الكائن الذي ينفذ الخوارزميةالمؤدي .
هناك فنانين رسميين وغير رسميين. ينفذ المؤدي الرسمي نفس الأمر بنفس الطريقة. يمكن للمنفذ غير الرسمي تنفيذ الأمر.
يتنوع فنانو الأداء الرسميون بشكل كبير، ولكن يمكن تحديد الخصائص التالية لكل منهم: نطاق المهام التي يتعين حلها (الغرض)، والبيئة، ونظام القيادة، وطريقة التشغيل.
مجموعة من المهام التي يتعين حلها. يتم إنشاء كل فنان لحل مجموعة معينة من المشكلات - إنشاء سلاسل من الرموز، وإجراء العمليات الحسابية، وإنشاء الرسومات على المستوى، وما إلى ذلك.
بيئة الفنان - الشروط التي يمكن بموجبها تنفيذ الخوارزمية.
نظام أوامر المنفذ (SCS) – قائمة الإجراءات التي يستطيع المؤدي فهمها وتنفيذها.
نظام فشل فناني الأداء هو قائمة من حالات الفشل التي تنشأ عندما يكون من المستحيل تنفيذ الخوارزمية في ظل ظروف محددة.
أوضاع تشغيل المؤدي - طريقة المباشرة و التحكم في البرنامج. التحكم المباشر - ينتظر المؤدي أمرًا من شخص ما وينفذ كل أمر على الفور. التحكم في البرنامج - يُعطى المؤدي سلسلة من الأوامر (البرنامج)، ثم يقوم بتنفيذ الأوامر تلقائيًا. يعمل بعض فناني الأداء في وضع واحد فقط.
فناني الأداء الموجودين في المهام هم "الجندب"، "الآلة الحاسبة"، "البندول"، "السلحفاة"، "السهم"، "داير"، "السهم"، "السلحفاة"، "الدلو"، إلخ. إلخ.
مثال: المؤدي: تتحرك السلحفاة على شاشة الكمبيوتر، تاركة أثراً على شكل خط. يتكون نظام الأوامر من الأوامر التالية:
إلى الأمامن(أينن- عدد صحيح) - يسبب الحركةنخطوات في اتجاه الحركة - في الاتجاه الذي يواجه فيه رأسها وجسمها.
يمينم(أينم– عدد صحيح) – يسبب تغير في اتجاه الحركة بهمدرجات في اتجاه عقارب الساعة.
سجل تكرارك [<Команда1> <Команда2> … <Команда ن>] - يعني أنه سيتم تكرار تسلسل الأوامر الموجودة بين قوسينكمرة واحدة.
فكر في الشكل الذي سيظهر على الشاشة بعد قيام السلحفاة بتنفيذ الخوارزمية التالية:
كرر 12[ يمين 45 مهاجم 20 يمين 45]
إجابة:
مثال: يتكون نظام أوامر الكمبيوتر من أمرين، يتم تخصيص أرقام لهما:
1 - اطرح 1
2- اضرب في 3
عند كتابة خوارزمية، للإيجاز، تتم الإشارة إلى أرقام الأوامر فقط. على سبيل المثال، الخوارزمية 21212 تعني ما يلي
اضرب بـ 3
اطرح 1
اضرب بـ 3
اطرح 1
اضرب بـ 3
باستخدام هذه الخوارزمية، يتم تحويل الرقم 1 إلى 15: ((1*3-1)*3-1)*3=15
مثال: يعمل الروبوت المؤدي في حقل متقلب، بين الخلايا المجاورة قد تكون هناك جدران. يتحرك الروبوت على طول خلايا الحقل ويمكنه تنفيذ الأوامر التالية: أعلى، أسفل، يمين، يسار.
عند تنفيذ كل أمر من هذا القبيل، يتحرك الروبوت إلى الخلية المجاورة في الاتجاه المشار إليه. إذا كان هناك جدار في هذا الاتجاه بين الخلايا، فسيتم تدمير الروبوت.
ماذا سيحدث للروبوت إذا نفذ سلسلة من الأوامر: يمين، أسفل، يمين، أسفل، يمين. بعد أن بدأ التحرك من الخلية أ. ما هو تسلسل الأوامر الذي يحتاج الروبوت إلى تنفيذه للانتقال من الخلية أ إلى الخلية ب دون أن يتم تدميره عن طريق مواجهة الجدران؟
يتم استدعاء الخوارزمية المقدمة بلغة مفهومة للمنفذبرنامج .
برنامج - تسلسل مرتب للأوامر (التعليمات) اللازمة لجهاز الكمبيوتر لحل مهمة معينة.
تكمن الصعوبة الرئيسية في تطوير برامج الكمبيوتر في إنشاء خوارزمية أو العثور عليها. يسمى تجميع برنامج باستخدام خوارزمية معروفة بالترميز.
البرمجة (الترميز) هي عملية إنشاء برنامج لجهاز الكمبيوتر.
يجب أن يكون لكل خوارزمية مقدمة كبرنامج اسم فريد لا يتطابق مع الكلمات المضمنة في اللغة. يحتوي البرنامج على رأس يشير إلى اسمه. خوارزمية جديدةيتم حفظه في ذاكرة الكمبيوتر باسمه الخاص، ويمكن استدعاؤه (تنفيذه) عن طريق إدخال اسم هذا البرنامج. البرامج لها نفس خصائص الخوارزميات.
ملخص الدرس:
حوار:
ما الجديد الذي تعلمته في الدرس؟
ما هي الأهمية العملية للقضية قيد الدراسة؟
ما هي الجوانب الإيجابية للدرس؟
رغبات
شكرا لعملك في الصف!
هناك نوعان من فناني الأداء: رسمية وغير رسمية.
يقوم المؤدي الرسمي دائمًا بتنفيذ نفس الأمر بنفس الطريقة.
يمكن للمنفذ غير الرسمي تنفيذ الأمر بطرق مختلفة.
على سبيل المثال، عندما تستمع بشكل متكرر إلى قرص يحتوي على اللحن المفضل لديك، يمكنك التأكد من إعادة إنتاجه بواسطة المشغل (المؤدي الرسمي) بنفس الطريقة. ولكن من غير المرجح أن يتمكن أي من المطربين (فناني الأداء غير الرسميين) من أداء أغنية من ذخيرتهم بنفس الطريقة تمامًا عدة مرات.
كقاعدة عامة، يعمل الشخص كمؤد غير رسمي.
فناني الأداء الرسمي هم في الغالب الأجهزة التقنية.
الشخص الذي يلعب دور المؤدي غير الرسمي مسؤول عن أفعاله.
الكائن الذي يتحكم فيه هو المسؤول عن تصرفات المنفذ الرسمي.
دعونا نفكر بمزيد من التفصيل في مجموعة فناني الأداء الرسميين. يتنوع فنانو الأداء الرسميون بشكل كبير، ولكن من الممكن لكل منهم تحديد نطاق المهام التي يتعين حلها، والبيئة، ونظام الأوامر، ونظام الفشل، وأنماط التشغيل.
- مجموعة من المهام التي يتعين حلها. يتم إنشاء كل منفذ لحل فئة معينة من المشاكل.
- بيئة الفنان. عادةً ما تسمى المنطقة والإعدادات والظروف التي يعمل فيها المؤدي ببيئة المؤدي المحدد.
- نظام أوامر المنفذ. تسمى التعليمات الخاصة بتنفيذ إجراء منفصل مكتمل للمؤدي بالأمر. مجموعة جميع الأوامر التي يمكن تنفيذها بواسطة بعض المنفذين تشكل SKI - نظام أوامر المنفذ.
- نظام فشل المؤدي. يحدث الرفض "لا أفهم" عندما يُعطى المؤدي أمرًا ليس جزءًا من SKI الخاص به. يحدث الرفض "لا أستطيع" عندما لا يتمكن من تنفيذ أمر من SCI في ظل ظروف بيئية محددة.
- أوضاع تشغيل المؤدي. بالنسبة لمعظم فناني الأداء، يتم توفير أوضاع التحكم المباشر والبرنامج. في الحالة الأولى، ينتظر المؤدي الأوامر من شخص ما ويقوم على الفور بتنفيذ كل أمر تم استلامه. في الحالة الثانية، يُعطى المؤدي أولاً تسلسلًا كاملاً للأوامر (البرنامج)، ثم يقوم بتنفيذ جميع هذه الأوامر تلقائيًا. يعمل عدد من فناني الأداء فقط في أحد الأوضاع المذكورة.
تطوير الخوارزمية - مهمة كثيفة العمالة وتتطلب من الشخص معرفة عميقة والكثير من الوقت. يتطلب حل المشكلة باستخدام خوارزمية جاهزة فقط من المؤدي اتباع التعليمات المقدمة بدقة. لا يتعمق المؤدي في معنى ما يفعله ولا يفكر في سبب تصرفه بهذه الطريقة وليس بطريقة أخرى - فهو يتصرف بشكل رسمي. ويرتبط بهذا إمكانية أتمتة الأنشطة البشرية:
- يتم تقديم عملية حل المشكلة كسلسلة من العمليات البسيطة؛
- يتم إنشاء آلة ( جهاز تلقائي)، قادرة على تنفيذ هذه العمليات بالتسلسل المحدد في الخوارزمية؛
- يتم تحرير الشخص من الأنشطة الروتينية، ويعهد بتنفيذ الخوارزمية إلى جهاز تلقائي.
هناك نوعان من فناني الأداء: رسمية وغير رسمية.
يقوم المؤدي الرسمي دائمًا بتنفيذ نفس الأمر بنفس الطريقة.
يمكن للمنفذ غير الرسمي تنفيذ الأمر بطرق مختلفة.
على سبيل المثال، عندما تستمع بشكل متكرر إلى قرص يحتوي على اللحن المفضل لديك، يمكنك التأكد من إعادة إنتاجه بواسطة المشغل (المؤدي الرسمي) بنفس الطريقة. ولكن من غير المرجح أن يتمكن أي من المطربين (فناني الأداء غير الرسميين) من أداء أغنية من ذخيرتهم بنفس الطريقة تمامًا عدة مرات.
كقاعدة عامة، يعمل الشخص كمؤد غير رسمي.
فناني الأداء الرسمي هم في الغالب أجهزة تقنية.
الشخص الذي يلعب دور المؤدي غير الرسمي مسؤول عن أفعاله.
الكائن الذي يتحكم فيه هو المسؤول عن تصرفات المنفذ الرسمي.
دعونا نفكر بمزيد من التفصيل في مجموعة فناني الأداء الرسميين. يتنوع فنانو الأداء الرسميون بشكل كبير، ولكن من الممكن لكل منهم تحديد نطاق المهام التي يتعين حلها، والبيئة، ونظام الأوامر، ونظام الفشل، وأنماط التشغيل.
- مجموعة من المهام التي يتعين حلها. يتم إنشاء كل منفذ لحل فئة معينة من المشاكل.
- بيئة الفنان. عادةً ما تسمى المنطقة والإعدادات والظروف التي يعمل فيها المؤدي ببيئة المؤدي المحدد.
- نظام أوامر المنفذ. تسمى التعليمات الخاصة بتنفيذ إجراء منفصل مكتمل للمؤدي بالأمر. مجموعة جميع الأوامر التي يمكن تنفيذها بواسطة بعض المنفذين تشكل SKI - نظام أوامر المنفذ.
- نظام فشل المؤدي. يحدث الرفض "لا أفهم" عندما يُعطى المؤدي أمرًا ليس جزءًا من SKI الخاص به. يحدث الرفض "لا أستطيع" عندما لا يتمكن من تنفيذ أمر من SCI في ظل ظروف بيئية محددة.
- أوضاع تشغيل المؤدي. بالنسبة لمعظم فناني الأداء، يتم توفير أوضاع التحكم المباشر والبرنامج. في الحالة الأولى، ينتظر المؤدي الأوامر من شخص ما ويقوم على الفور بتنفيذ كل أمر تم استلامه. في الحالة الثانية، يُعطى المؤدي أولاً تسلسلًا كاملاً للأوامر (البرنامج)، ثم يقوم بتنفيذ جميع هذه الأوامر تلقائيًا. يعمل عدد من فناني الأداء فقط في أحد الأوضاع المذكورة.
تطوير الخوارزمية - مهمة كثيفة العمالة وتتطلب من الشخص معرفة عميقة والكثير من الوقت. يتطلب حل المشكلة باستخدام خوارزمية جاهزة فقط من المؤدي اتباع التعليمات المقدمة بدقة. لا يتعمق المؤدي في معنى ما يفعله ولا يفكر في سبب تصرفه بهذه الطريقة وليس بطريقة أخرى - فهو يتصرف بشكل رسمي. ويرتبط بهذا إمكانية أتمتة الأنشطة البشرية:
- يتم تقديم عملية حل المشكلة كسلسلة من العمليات البسيطة؛
- يتم إنشاء جهاز (جهاز تلقائي) قادر على تنفيذ هذه العمليات بالتسلسل المحدد في الخوارزمية؛
- يتم تحرير الشخص من الأنشطة الروتينية، ويعهد بتنفيذ الخوارزمية إلى جهاز تلقائي.
| تخطيط الدرس ومواد الدرس | الصف السادس | تخطيط الدروس للعام الدراسي (FSES) | فناني الأداء من حولنا
الدرس 24
فناني الأداء من حولنا
العمل في بيئة مؤدي الجندب
فناني الأداء الرسمي
فناني الأداء الرسمي
هناك نوعان من فناني الأداء: رسمي وغير رسمي. يقوم المؤدي الرسمي دائمًا بتنفيذ نفس الأمر بنفس الطريقة. يمكن للمنفذ غير الرسمي تنفيذ الأمر بطرق مختلفة.
على سبيل المثال، عندما تستمع بشكل متكرر إلى قرص يحتوي على الموسيقى المفضلة لديك، يمكنك التأكد من إعادة إنتاجه بواسطة المشغل (المؤدي الرسمي) بنفس الطريقة. ولكن من غير المرجح أن يتمكن أي من المطربين (فناني الأداء غير الرسميين) من أداء أغنية من ذخيرتهم بنفس الطريقة تمامًا عدة مرات.
كقاعدة عامة، يعمل الشخص كمؤد غير رسمي. فناني الأداء الرسمي هم في الغالب أجهزة تقنية. الشخص الذي يلعب دور المؤدي غير الرسمي مسؤول عن أفعاله. الكائن الذي يتحكم فيه هو المسؤول عن تصرفات المنفذ الرسمي.
دعونا نفكر بمزيد من التفصيل في مجموعة فناني الأداء الرسميين. يتنوع فنانو الأداء الرسميون بشكل كبير، ولكن من الممكن لكل منهم تحديد نطاق المهام التي يتعين حلها، والبيئة، ونظام الأوامر، ونظام الفشل، وأنماط التشغيل.
1. مجموعة من المهام التي يتعين حلها. يتم إنشاء كل منفذ لحل فئة معينة من المشاكل.
2. بيئة الفنان. عادةً ما تسمى المنطقة والإعدادات والظروف التي يعمل فيها المؤدي ببيئة المؤدي المحدد.
3. نظام أوامر المنفذ. تسمى التعليمات الخاصة بتنفيذ إجراء منفصل مكتمل للمؤدي بالأمر. مجموعة جميع الأوامر التي يمكن تنفيذها بواسطة بعض المنفذين تشكل SKI - نظام أوامر المنفذ.
4. نظام فشل المؤدي. يحدث الرفض "لا أفهم" عندما يُعطى المؤدي أمرًا ليس جزءًا من SKI الخاص به. يحدث الرفض "لا أستطيع" عندما لا يتمكن من تنفيذ أمر من SCI في ظل ظروف بيئية محددة.
5. أوضاع تشغيل المؤدي. بالنسبة لمعظم فناني الأداء، يتم توفير أوضاع التحكم المباشر والبرنامج. في الحالة الأولى، ينتظر المنفذ الأوامر من كائن التحكم وينفذ على الفور كل أمر يتم استلامه. في الحالة الثانية، يُعطى المؤدي أولاً تسلسلًا كاملاً للأوامر (البرنامج)، ثم يقوم بتنفيذ جميع هذه الأوامر تلقائيًا. يعمل عدد من فناني الأداء فقط في أحد الأوضاع المذكورة.
