Vykonavatelé algoritmů. Formální provedení algoritmu. Počítač jako formální vykonavatel algoritmů (programů).

Typ lekce: kombinovaný.

Cíle lekce:

Zavést pojem „objekt exekutora“;

Seznámit studenty s třetí fází vývoje algoritmu;

Představte pojem „Program“;

Zavést pravidla pro navrhování a volání programu;

Naučte se řešit problémy spojené s programováním pomocí lineárního algoritmu.

Cíle lekce:

Poznávací :

Uspořádat práci studentů ke studiu a zpočátku upevnit znalosti tímkolektivní a samostatné praktické činnosti.

Vzdělávací:

Pomocí integrovaného přístupu ukažte studentům význam, který má pojem „objekt-performer“ v přírodě, každodenním životě, technologii a každodenním životě.

Zajistit, aby se u školáků rozvíjely dovednosti přispívající k rozvoji paměti, logického myšlení a využití dosavadních znalostí a dovedností při tvorbě programů v programovacím jazyce.

Vzdělávací:

Utváření informační kultury, dovedností a schopností kolektivního a samostatného získávání znalostí;

Pěstovat kulturu projevu při odpovídání u tabule, respekt ke všem účastníkům vzdělávacího procesu.

Postup lekce

Organizační fáze

Vzájemné pozdravy mezi učitelem a studenty; záznam nepřítomnosti; kontrola vnějšího stavu učebny; kontrola připravenosti studentů na hodinu; organizace pozornosti a vnitřní připravenosti.

Vyhlášení tématu a cílů lekce. Opakování látky

Dnes ve třídě budeme pokračovat ve studiu technologie řešení problémů pomocí počítače. S pojmem algoritmus a jeho vlastnostmi jsme se již seznámili. A než začneme studovat nový materiál, zkontrolujeme vaši připravenost na lekci.

Frontální průzkum:

Vyjmenujte fáze řešení problému pomocí PC (stanovení problému, definice podmínek, konstrukce modelu problému, popis algoritmu řešení problému, výběr optimálního prostředí pro řešení, popis algoritmu pomocí vybraných software, testování řešení problému, v případě potřeby oprava řešení problému)

Uveďte hlavní vlastnosti algoritmu (diskrétnost, přesnost, srozumitelnost, hromadná dostupnost, účinnost)

Uveďte hlavní formy prezentace algoritmů (verbální, grafické, softwarové, tabulkové)

Vysvětlení nového materiálu:

Algoritmy pro řešení různých problémů musí být proveditelné v prostředí, kde je potřeba získat výsledek. V tomto prostředí musí existovat objekt, který provede algoritmus. Podívejme se na příklad. Péťa chtěla čaj. Převařil vodu v konvici, do šálku vložil sáček čaje, nalil do něj vroucí vodu, přidal dvě lžičky cukru, promíchal je lžící a s chutí čaj pil. Sestavme Petyův algoritmus akcí ve formě vývojového diagramu (učitel zavolá studenta k tabuli).

V tomto příkladu všechny zadané akce provádí Petya, proto je objektem, který provádí algoritmus. Péťa ví, jak a může provádět akce specifikované v algoritmu. Tyto akce provádí v určeném pořadí. Zavolá se objekt, který provádí algoritmusumělec .

Existují formální a neformální umělci. Formální umělec vykonává stejný příkaz stejným způsobem. Neformální vykonavatel může provést příkaz.

Formální interpreti jsou velmi různorodí, ale pro každého z nich lze specifikovat následující charakteristiky: rozsah úkolů, které mají být řešeny (účel), prostředí, systém velení a způsob provozu.

Rozsah úkolů k řešení. Každý účinkující je stvořen, aby řešil určitý okruh problémů – konstruování řetězců symbolů, provádění výpočtů, konstruování kreseb v rovině a tak dále.

Prostředí umělce – podmínky, za kterých lze algoritmus provést.

Executor Command System (SCS) – seznam činností, kterým je umělec schopen porozumět a provést je.

Systém selhání interpretů je seznam selhání, které vznikají, když není možné provést algoritmus za určitých podmínek.

Provozní režimy interpreta – režim přímého a ovládání programu. Přímé ovládání - performer čeká na povel od osoby a každý povel ihned provede. Řízení programu - účinkující dostane sekvenci příkazů (program) a poté příkazy automaticky provede. Někteří interpreti pracují pouze v jednom z režimů.

Účinkující v úkolech jsou „Kobylka“, „Kalkulačka“, „Kyvadlo“, „Želva“, „Šípka“, „Barvíř“, „Šípka“, „Želva“, „Vodnář“ atd. atd.

Příklad: Performer Želva se pohybuje na obrazovce počítače a zanechává stopu ve formě čáry. Příkazový systém se skládá z následujících příkazů:

Vpředn(Kden– celé číslo) – způsobí pohyb onkroky ve směru pohybu - ve směru, kam směřuje její hlava a tělo.

Právom(Kdem– celé číslo) – způsobí změnu směru pohybu omstupně ve směru hodinových ručiček.

Opakování záznamuK [<Команда1> <Команда2> … <Команда n>] – znamená, že sekvence příkazů v závorkách se bude opakovatkjednou.

Přemýšlejte o tom, jaký tvar se objeví na obrazovce poté, co želva provede následující algoritmus:

Opakujte 12[ Vpravo 45 Vpřed 20 Vpravo 45]

Odpověď:

Příklad: Příkazový systém počítače se skládá ze dvou příkazů, kterým jsou přiřazena čísla:

1 – odečíst 1

2 – vynásobte 3

Při psaní algoritmu jsou pro stručnost uváděna pouze čísla příkazů. Například algoritmus 21212 znamená následující

Vynásobte 3

Odečíst 1

Vynásobte 3

Odečíst 1

Vynásobte 3

Pomocí tohoto algoritmu se číslo 1 převede na 15: ((1*3-1)*3-1)*3=15

Příklad: Performer Robot operuje na kostkovaném poli, mezi jehož sousedními buňkami mohou být stěny. Robot se pohybuje po buňkách pole a může provádět následující příkazy: nahoru, dolů, doprava, doleva.

Při provádění každého takového příkazu se robot přesune do sousední buňky v naznačeném směru. Pokud je v tomto směru mezi buňkami zeď, pak je Robot zničen.

Co se stane s robotem, když provede sekvenci příkazů: doprava, dolů, doprava, dolů, doprava. Poté, co jste se začali pohybovat z buňky A. Jakou sekvenci příkazů musí robot provést, aby se přesunul z buňky A do buňky B, aniž by byl zničen narážením na stěny?

Algoritmus prezentovaný v jazyce srozumitelném Exekutorovi se nazývánaprogramovat .

Naprogramovat – uspořádaný sled příkazů (instrukcí) nutných k tomu, aby počítač vyřešil zadaný úkol.

Hlavní problém při vývoji počítačových programů spočívá ve vytvoření nebo nalezení algoritmu. Kompilace programu pomocí známého algoritmu se nazývá kódování.

Programování (kódování) je proces vytváření programu pro počítač.

Každý algoritmus prezentovaný jako program musí mít jedinečný název, který se neshoduje se slovy zabudovanými do jazyka. Program má hlavičku, která označuje jeho název. Nový algoritmus je uložen v paměti počítače pod svým vlastním jménem a lze jej vyvolat (spustit) zadáním názvu tohoto programu. Programy mají stejné vlastnosti jako algoritmy.

Shrnutí lekce:

Dialog:

Co nového jste se v lekci naučili?

Jaký je praktický význam zkoumané problematiky?

Jaké jsou pozitivní aspekty lekce?

Přání

Děkujeme za vaši práci ve třídě!

Existují dva typy umělců: formální i neformální.

Formální umělec vždy provádí stejný příkaz stejným způsobem.

Neformální vykonavatel může provést příkaz různými způsoby.

Když například opakovaně posloucháte disk se svou oblíbenou melodií, můžete si být jisti, že ji přehrávač (formální interpret) reprodukuje stejným způsobem. Je ale nepravděpodobné, že by některý ze zpěváků (neformálních interpretů) dokázal několikrát zahrát skladbu ze svého repertoáru úplně stejným způsobem.

Osoba zpravidla vystupuje jako neformální performer.

Formální umělci jsou převážně technická zařízení.

Člověk v roli neformálního performera je zodpovědný za své činy.

Za jednání formálního vykonavatele odpovídá objekt, který jej ovládá.

Podívejme se podrobněji na soubor formálních umělců. Formální interpreti jsou nesmírně různorodí, ale u každého z nich je možné specifikovat okruh úkolů k řešení, prostředí, systém velení, poruchový systém a provozní režimy.

1. Rozsah úkolů k řešení. Každý exekutor je vytvořen k řešení konkrétní třídy problémů.
2. Prostředí umělce. Oblast, prostředí a podmínky, ve kterých účinkující působí, se obvykle nazývá prostředím daného interpreta.
3. Exekutorský příkazový systém. Instrukce k provedení samostatné dokončené akce interpreta se nazývá příkaz. Množina všech příkazů, které může některý vykonavatel provést, tvoří SKI - systém vykonavatelských příkazů.
4. Systém selhání interpreta. K odmítnutí „Nerozumím“ dochází, když je interpretovi vydán povel, který není součástí jeho LYŽE. K odmítnutí „Nemohu“ dochází, když příkaz od SCI nemůže provést za specifických podmínek prostředí.
5. Provozní režimy interpreta. Pro většinu účinkujících jsou k dispozici režimy přímého a programového ovládání. V prvním případě účinkující čeká na povely od osoby a každý přijatý povel okamžitě provede. Ve druhém případě je interpretovi nejprve zadán kompletní sled příkazů (program) a poté všechny tyto příkazy automaticky provede. Řada interpretů pracuje pouze v jednom ze jmenovaných režimů.

Vývoj algoritmů - pracný úkol, který vyžaduje, aby člověk měl hluboké znalosti a spoustu času. Řešení problému pomocí hotového algoritmu vyžaduje pouze to, aby umělec striktně dodržoval dané pokyny. Interpret se nehrabe ve smyslu toho, co dělá a nezdůvodňuje, proč jedná tak a ne jinak – jedná formálně. S tím souvisí i možnost automatizace lidských činností:

• proces řešení problému je prezentován jako sled jednoduchých operací;
• je vytvořen stroj ( automatické zařízení), schopné provádět tyto operace v pořadí specifikovaném v algoritmu;
• člověk je osvobozen od rutinních činností, provedení algoritmu je svěřeno automatickému zařízení.

Existují dva typy umělců: formální i neformální.

Formální umělec vždy provádí stejný příkaz stejným způsobem.

Neformální vykonavatel může provést příkaz různými způsoby.

Když například opakovaně posloucháte disk se svou oblíbenou melodií, můžete si být jisti, že ji přehrávač (formální interpret) reprodukuje stejným způsobem. Je ale nepravděpodobné, že by některý ze zpěváků (neformálních interpretů) dokázal několikrát zahrát skladbu ze svého repertoáru úplně stejným způsobem.

Osoba zpravidla vystupuje jako neformální performer.

Formálními umělci jsou převážně technická zařízení.

Člověk v roli neformálního performera je zodpovědný za své činy.

Za jednání formálního vykonavatele odpovídá objekt, který jej ovládá.

Podívejme se podrobněji na soubor formálních umělců. Formální interpreti jsou nesmírně různorodí, ale u každého z nich je možné specifikovat okruh úkolů k řešení, prostředí, systém velení, poruchový systém a provozní režimy.

1. Rozsah úkolů k řešení. Každý exekutor je vytvořen k řešení konkrétní třídy problémů.
2. Prostředí umělce. Oblast, prostředí a podmínky, ve kterých účinkující působí, se obvykle nazývá prostředím daného interpreta.
3. Exekutorský příkazový systém. Instrukce k provedení samostatné dokončené akce interpreta se nazývá příkaz. Množina všech příkazů, které může některý vykonavatel provést, tvoří SKI - systém vykonavatelských příkazů.
4. Systém selhání interpreta. K odmítnutí „Nerozumím“ dochází, když je interpretovi vydán povel, který není součástí jeho LYŽE. K odmítnutí „Nemohu“ dochází, když příkaz od SCI nemůže provést za specifických podmínek prostředí.
5. Provozní režimy interpreta. Pro většinu účinkujících jsou k dispozici režimy přímého a programového ovládání. V prvním případě účinkující čeká na povely od osoby a každý přijatý povel okamžitě provede. Ve druhém případě je interpretovi nejprve zadán kompletní sled příkazů (program) a poté všechny tyto příkazy automaticky provede. Řada interpretů pracuje pouze v jednom ze jmenovaných režimů.

Vývoj algoritmů - pracný úkol, který vyžaduje, aby člověk měl hluboké znalosti a spoustu času. Řešení problému pomocí hotového algoritmu vyžaduje pouze to, aby umělec striktně dodržoval dané pokyny. Interpret se nehrabe ve smyslu toho, co dělá a nezdůvodňuje, proč jedná tak a ne jinak – jedná formálně. S tím souvisí i možnost automatizace lidských činností:

• proces řešení problému je prezentován jako sled jednoduchých operací;
• je vytvořen stroj (automatické zařízení), který je schopen provádět tyto operace v pořadí specifikovaném v algoritmu;
• člověk je osvobozen od rutinních činností, provedení algoritmu je svěřeno automatickému zařízení.

| Plánování lekce a učební materiály | 6. třída | Plánování lekcí na akademický rok (FSES) | Účinkující kolem nás

Lekce 24
Účinkující kolem nás
Práce v prostředí performera Grasshopper

Formální umělci

Formální umělci

Existují dva typy účinkujících: formální a neformální. Formální umělec vždy provádí stejný příkaz stejným způsobem. Neformální vykonavatel může provést příkaz různými způsoby.

Když například opakovaně posloucháte disk se svou oblíbenou hudbou, můžete si být jisti, že ji přehrávač (formální umělec) reprodukuje stejným způsobem. Je ale nepravděpodobné, že by některý ze zpěváků (neformálních interpretů) dokázal několikrát zahrát skladbu ze svého repertoáru úplně stejným způsobem.

Člověk zpravidla vystupuje jako neformální performer. Formálními umělci jsou převážně technická zařízení. Člověk v roli neformálního performera je zodpovědný za své činy. Za jednání formálního vykonavatele odpovídá objekt, který jej ovládá.

Podívejme se podrobněji na soubor formálních umělců. Formální interpreti jsou nesmírně různorodí, ale u každého z nich je možné specifikovat okruh úkolů k řešení, prostředí, systém velení, poruchový systém a provozní režimy.
1. Rozsah úkolů k řešení. Každý exekutor je vytvořen k řešení konkrétní třídy problémů.
2. Prostředí umělce. Oblast, prostředí a podmínky, ve kterých účinkující působí, se obvykle nazývá prostředím daného interpreta.
3. Exekutorský příkazový systém. Instrukce k provedení samostatné dokončené akce interpreta se nazývá příkaz. Množina všech příkazů, které může některý vykonavatel provést, tvoří SKI - systém vykonavatelských příkazů.
4. Systém selhání interpreta. K odmítnutí „Nerozumím“ dochází, když je interpretovi vydán povel, který není součástí jeho LYŽE. K odmítnutí „Nemohu“ dochází, když příkaz od SCI nemůže provést za specifických podmínek prostředí. 
5. Provozní režimy interpreta. Pro většinu účinkujících jsou k dispozici režimy přímého a programového ovládání. V prvním případě exekutor čeká na příkazy z řídicího objektu a každý přijatý příkaz okamžitě provede. Ve druhém případě je interpretovi nejprve zadán kompletní sled příkazů (program) a poté všechny tyto příkazy automaticky provede. Řada interpretů pracuje pouze v jednom ze jmenovaných režimů.