Algoritmu izpildītāji. Algoritma formāla izpilde. Dators kā formāls algoritmu (programmu) izpildītājs.

Nodarbības veids: apvienots.

Nodarbības mērķi:

Ieviest jēdzienu “izpildītāja objekts”;

Iepazīstināt studentus ar algoritmu izstrādes trešo posmu;

Ieviest jēdzienu “Programma”;

Iepazīstināt ar programmas izstrādes un izsaukšanas noteikumiem;

Iemācīties risināt problēmas, kas saistītas ar programmēšanu ar lineāro algoritmu.

Nodarbības mērķi:

Kognitīvs :

Organizēt studentu darbu, lai mācītos un sākotnēji nostiprinātu zināšanaskolektīvās un patstāvīgās praktiskās darbības.

Izglītojoši:

Izmantojot integrētu pieeju, parādiet skolēniem, kāda nozīme ir jēdzienam “objekts izpildītājs” dabā, ikdienā, tehnoloģijās un ikdienā.

Nodrošināt, lai skolēni attīstītu prasmes, kas veicina atmiņas, loģiskās domāšanas attīstību un esošo zināšanu un prasmju izmantošanu, veidojot programmas programmēšanas valodā.

Izglītojoši:

Informācijas kultūras, kolektīvas un patstāvīgas zināšanu apguves prasmju un iemaņu veidošana;

Izkopt runas kultūru, atbildot pie tāfeles, cieņu pret visiem izglītības procesa dalībniekiem.

Nodarbības progress

Organizatoriskais posms

Skolotāja un studentu savstarpēja sasveicināšanās; prombūtņu reģistrēšana; klases ārējā stāvokļa pārbaude; skolēnu sagatavotības stundai pārbaude; uzmanības organizācija un iekšējā gatavība.

Nodarbības tēmas un mērķu izziņošana. Materiāla atkārtošana

Šodien klasē turpināsim apgūt problēmu risināšanas tehnoloģiju, izmantojot datoru. Mēs jau esam iepazinušies ar algoritma jēdzienu un tā īpašībām. Un pirms sākam mācīties jaunu materiālu, mēs pārbaudīsim jūsu gatavību nodarbībai.

Frontālā aptauja:

Uzskaitiet problēmas risināšanas posmus, izmantojot datoru (problēmas formulējums, nosacījumu definēšana, problēmas modeļa konstruēšana, problēmas risināšanas algoritma apraksts, risinājumam optimālās vides izvēle, algoritma apraksts izmantojot atlasīto programmatūra, pārbaudot problēmas risinājumu, ja nepieciešams, labojot problēmas risinājumu)

Uzskaitiet galvenās algoritma īpašības (diskrētums, precizitāte, saprotamība, masu pieejamība, efektivitāte)

Uzskaitiet galvenos algoritmu prezentācijas veidus (verbālo, grafisko, programmatūras, tabulas)

Jaunā materiāla skaidrojums:

Dažādu problēmu risināšanas algoritmiem jābūt realizējamiem vidē, kurā nepieciešams iegūt rezultātu. Šajā vidē ir jābūt objektam, kas izpildīs algoritmu. Apskatīsim piemēru. Petja gribēja tēju. Viņš uzvārīja ūdeni tējkannā, ielika krūzē tējas maisiņu, ielēja tajā verdošu ūdeni, pievienoja divas tējkarotes cukura, maisīja tās ar karoti un ar prieku dzēra savu tēju. Sastādīsim Petjas darbību algoritmu blokshēmas veidā (skolotājs aicina skolēnu pie tāfeles).

Šajā piemērā visas norādītās darbības veic Petja, tāpēc viņš ir objekts, kas veic algoritmu. Petja zina, kā un var veikt darbības, kas norādītas algoritmā. Tā veic šīs darbības norādītajā secībā. Tiek izsaukts objekts, kas izpilda algoritmuizpildītājs .

Ir formāli un neformāli izpildītāji. Formāls izpildītājs izpilda to pašu komandu tādā pašā veidā. Neformāls izpildītājs var izpildīt komandu.

Formālie izpildītāji ir ārkārtīgi dažādi, taču katram no tiem var norādīt šādus raksturlielumus: risināmo uzdevumu loks (mērķis), vide, komandu sistēma un darbības režīms.

Risināmo uzdevumu klāsts. Katrs izpildītājs ir izveidots, lai atrisinātu noteiktu problēmu loku - konstruētu simbolu ķēdes, veiktu aprēķinus, konstruētu zīmējumus uz plaknes utt.

Mākslinieka vide – nosacījumi, kādos algoritms var tikt izpildīts.

Izpildītāja komandu sistēma (SCS) – to darbību saraksts, kuras izpildītājs spēj saprast un veikt.

Izpildītāju kļūdu sistēma ir to kļūmju saraksts, kas rodas, ja noteiktos apstākļos nav iespējams izpildīt algoritmu.

Izpildītāju darbības režīmi – veids tiešā un programmas vadība. Tiešā vadība - izpildītājs gaida komandu no personas un nekavējoties izpilda katru komandu. Programmas vadība - izpildītājam tiek dota komandu secība (programma), un pēc tam komandas tiek izpildītas automātiski. Daži izpildītāji strādā tikai vienā no režīmiem.

Uzdevumos atrodamie izpildītāji ir “Sienāzis”, “Kalkulators”, “Svārsts”, “Bruņurupucis”, “Bulta”, “Krāsonis”, “Bulta”, “Bruņurupucis”, “Ūdensvīrs” u.c. utt.

Piemērs: Izpildītājs Bruņurupucis pārvietojas datora ekrānā, atstājot pēdas līnijas veidā. Komandu sistēma sastāv no šādām komandām:

Uz priekšun(Kurn– vesels skaitlis) – izraisa kustību pansoļus kustības virzienā - virzienā, kur ir vērsta viņas galva un ķermenis.

Pareizim(Kurm– vesels skaitlis) – izraisa kustības virziena maiņu parmgrādiem pulksteņrādītāja virzienā.

Ieraksts AtkārtotK [<Команда1> <Команда2> … <Команда n>] – nozīmē, ka komandu secība iekavās tiks atkārtotakvienreiz.

Padomājiet par to, kāda forma parādīsies ekrānā pēc tam, kad Bruņurupucis izpildīs šādu algoritmu:

Atkārtojiet 12[ Pa labi 45 Uz priekšu 20 Pa labi 45]

Atbilde:

Piemērs: Datora komandu sistēma sastāv no divām komandām, kurām ir piešķirti numuri:

1 – atņem 1

2 - reizināt ar 3

Rakstot algoritmu, īsuma labad tiek norādīti tikai komandu numuri. Piemēram, algoritms 21212 nozīmē sekojošo

Reiziniet ar 3

Atņemt 1

Reiziniet ar 3

Atņemt 1

Reiziniet ar 3

Izmantojot šo algoritmu, skaitlis 1 tiek pārvērsts par 15: ((1*3-1)*3-1)*3=15

Piemērs: Izpildītājs Robots darbojas rūtainā laukā, starp kura blakus esošajām šūnām var būt sienas. Robots pārvietojas pa lauka šūnām un var izpildīt šādas komandas: uz augšu, uz leju, pa labi, pa kreisi.

Izpildot katru šādu komandu, robots virzās uz blakus esošo šūnu norādītajā virzienā. Ja šajā virzienā starp šūnām ir siena, tad Robots tiek iznīcināts.

Kas notiks ar robotu, ja tas izpildīs komandu secību: pa labi, uz leju, pa labi, uz leju, pa labi. Sācis pārvietoties no šūnas A. Kāda komandu secība robotam jāizpilda, lai pārietu no šūnas A uz šūnu B, nesabojājoties, saskaroties ar sienām?

Tiek izsaukts Izpildītājam saprotamā valodā uzrādīts algoritmsprogramma .

Programma – sakārtota komandu (instrukciju) secība, kas nepieciešama datoram dotā uzdevuma risināšanai.

Galvenās grūtības datorprogrammu izstrādē ir algoritma izveidošana vai atrašana. Programmas kompilēšanu, izmantojot zināmu algoritmu, sauc par kodēšanu.

Programmēšana (kodēšana) ir datora programmas izveides process.

Katram algoritmam, kas tiek prezentēts kā programma, ir jābūt unikālam nosaukumam, kas nesakrīt ar valodā iebūvētiem vārdiem. Programmai ir galvene, kas norāda tās nosaukumu. Jauns algoritms tiek saglabāts datora atmiņā ar savu nosaukumu, un to var izsaukt (izpildīt), ievadot šīs programmas nosaukumu. Programmām ir tādas pašas īpašības kā algoritmiem.

Nodarbības kopsavilkums:

Dialogs:

Ko jaunu jūs uzzinājāt nodarbībā?

Kāda ir pētāmā jautājuma praktiskā nozīme?

Kādi ir nodarbības pozitīvie aspekti?

Vēlmes

Paldies par jūsu darbu klasē!

Ir divu veidu izpildītāji: formālā un neformālā.

Formāls izpildītājs vienmēr izpilda vienu un to pašu komandu vienādi.

Neformāls izpildītājs var izpildīt komandu dažādos veidos.

Piemēram, atkārtoti klausoties disku ar savu iecienītāko melodiju, varat būt pārliecināts, ka atskaņotājs (formālais izpildītājs) to atveido tādā pašā veidā. Bet diez vai kāds no dziedātājiem (neformālajiem izpildītājiem) varēs vairākas reizes izpildīt dziesmu no sava repertuāra tieši tāpat.

Parasti cilvēks darbojas kā neformāls izpildītājs.

Pārsvarā ir formāli izpildītāji tehniskās ierīces.

Cilvēks neformālā izpildītāja lomā ir atbildīgs par savu rīcību.

Objekts, kas viņu kontrolē, ir atbildīgs par formālā izpildītāja darbībām.

Ļaujiet mums sīkāk apsvērt formālo izpildītāju kopumu. Formālie izpildītāji ir ārkārtīgi dažādi, taču katram no tiem iespējams norādīt risināmo uzdevumu loku, vidi, komandu sistēmu, atteices sistēmu un darbības režīmus.

1. Risināmo uzdevumu klāsts. Katrs izpildītājs ir izveidots, lai atrisinātu noteiktas klases problēmas.
2. Mākslinieka vide. Apgabalu, uzstādījumu un apstākļus, kādos izpildītājs darbojas, parasti sauc par konkrētā izpildītāja vidi.
3. Izpildītāju komandu sistēma. Norādījumu veikt atsevišķu izpildītāja darbību sauc par komandu. Visu komandu kopums, ko var izpildīt kāds izpildītājs, veido SKI - izpildītāju komandu sistēmu.
4. Izpildītāja atteices sistēma. “Es nesaprotu” atteikums notiek, kad izpildītājam tiek dota komanda, kas neietilpst viņa SKI. “Es nevaru” atteikums notiek, ja SCI komandu nevar izpildīt īpašos vides apstākļos.
5. Izpildītāju darbības režīmi. Lielākajai daļai izpildītāju tiek nodrošināti tiešās un programmas vadības režīmi. Pirmajā gadījumā izpildītājs gaida komandas no personas un nekavējoties izpilda katru saņemto komandu. Otrajā gadījumā izpildītājam vispirms tiek dota pilnīga komandu secība (programma), un pēc tam viņš visas šīs komandas izpilda automātiski. Vairāki izpildītāji strādā tikai vienā no nosauktajiem režīmiem.

Algoritmu izstrāde - darbietilpīgs uzdevums, kas no cilvēka prasa dziļas zināšanas un daudz laika. Lai atrisinātu problēmu, izmantojot gatavu algoritmu, izpildītājam ir tikai stingri jāievēro sniegtie norādījumi. Izpildītājs neiedziļinās tā jēgā, ko dara, un nedomā, kāpēc viņš rīkojas tā un ne citādi - viņš rīkojas formāli. Ar to saistīta iespēja automatizēt cilvēka darbības:

• problēmas risināšanas process tiek pasniegts kā vienkāršu darbību secība;
• tiek izveidota mašīna ( automātiska ierīce), kas spēj veikt šīs darbības algoritmā noteiktajā secībā;
• cilvēks tiek atbrīvots no rutīnas darbībām, algoritma izpilde tiek uzticēta automātiskai iekārtai.

Ir divu veidu izpildītāji: formālā un neformālā.

Formāls izpildītājs vienmēr izpilda vienu un to pašu komandu vienādi.

Neformāls izpildītājs var izpildīt komandu dažādos veidos.

Piemēram, atkārtoti klausoties disku ar savu iecienītāko melodiju, varat būt pārliecināts, ka atskaņotājs (formālais izpildītājs) to atveido tādā pašā veidā. Bet diez vai kāds no dziedātājiem (neformālajiem izpildītājiem) varēs vairākas reizes izpildīt dziesmu no sava repertuāra tieši tāpat.

Parasti cilvēks darbojas kā neformāls izpildītājs.

Formālie izpildītāji pārsvarā ir tehniskas ierīces.

Cilvēks neformālā izpildītāja lomā ir atbildīgs par savu rīcību.

Objekts, kas viņu kontrolē, ir atbildīgs par formālā izpildītāja darbībām.

Ļaujiet mums sīkāk apsvērt formālo izpildītāju kopumu. Formālie izpildītāji ir ārkārtīgi dažādi, taču katram no tiem iespējams norādīt risināmo uzdevumu loku, vidi, komandu sistēmu, atteices sistēmu un darbības režīmus.

1. Risināmo uzdevumu klāsts. Katrs izpildītājs ir izveidots, lai atrisinātu noteiktas klases problēmas.
2. Mākslinieka vide. Apgabalu, uzstādījumu un apstākļus, kādos izpildītājs darbojas, parasti sauc par konkrētā izpildītāja vidi.
3. Izpildītāju komandu sistēma. Norādījumu veikt atsevišķu izpildītāja darbību sauc par komandu. Visu komandu kopums, ko var izpildīt kāds izpildītājs, veido SKI - izpildītāju komandu sistēmu.
4. Izpildītāja atteices sistēma. “Es nesaprotu” atteikums notiek, kad izpildītājam tiek dota komanda, kas neietilpst viņa SKI. “Es nevaru” atteikums notiek, ja SCI komandu nevar izpildīt īpašos vides apstākļos.
5. Izpildītāju darbības režīmi. Lielākajai daļai izpildītāju tiek nodrošināti tiešās un programmas vadības režīmi. Pirmajā gadījumā izpildītājs gaida komandas no personas un nekavējoties izpilda katru saņemto komandu. Otrajā gadījumā izpildītājam vispirms tiek dota pilnīga komandu secība (programma), un pēc tam viņš visas šīs komandas izpilda automātiski. Vairāki izpildītāji strādā tikai vienā no nosauktajiem režīmiem.

Algoritmu izstrāde - darbietilpīgs uzdevums, kas no cilvēka prasa dziļas zināšanas un daudz laika. Lai atrisinātu problēmu, izmantojot gatavu algoritmu, izpildītājam ir tikai stingri jāievēro sniegtie norādījumi. Izpildītājs neiedziļinās tā jēgā, ko dara, un nedomā, kāpēc viņš rīkojas tā un ne citādi - viņš rīkojas formāli. Ar to saistīta iespēja automatizēt cilvēka darbības:

• problēmas risināšanas process tiek pasniegts kā vienkāršu darbību secība;
• tiek izveidota mašīna (automātiskā iekārta), kas spēj veikt šīs darbības algoritmā noteiktajā secībā;
• cilvēks tiek atbrīvots no rutīnas darbībām, algoritma izpilde tiek uzticēta automātiskai iekārtai.

| Nodarbību plānošana un nodarbību materiāli | 6. klase | Akadēmiskā gada nodarbību plānošana (FSES) | Izpildītāji mums apkārt

24. nodarbība
Izpildītāji mums apkārt
Darbs Grasshopper izpildītāja vidē

Formāli izpildītāji

Formāli izpildītāji

Ir divu veidu izpildītāji: formālie un neformālie. Formāls izpildītājs vienmēr izpilda vienu un to pašu komandu vienādi. Neformāls izpildītājs var izpildīt komandu dažādos veidos.

Piemēram, atkārtoti klausoties disku ar savu iecienītāko mūziku, varat būt drošs, ka atskaņotājs (formālais izpildītājs) to atveido tādā pašā veidā. Bet diez vai kāds no dziedātājiem (neformālajiem izpildītājiem) varēs vairākas reizes izpildīt dziesmu no sava repertuāra tieši tāpat.

Parasti cilvēks darbojas kā neformāls izpildītājs. Formālie izpildītāji pārsvarā ir tehniskas ierīces. Cilvēks neformālā izpildītāja lomā ir atbildīgs par savu rīcību. Objekts, kas viņu kontrolē, ir atbildīgs par formālā izpildītāja darbībām.

Ļaujiet mums sīkāk apsvērt formālo izpildītāju kopumu. Formālie izpildītāji ir ārkārtīgi dažādi, taču katram no tiem iespējams norādīt risināmo uzdevumu loku, vidi, komandu sistēmu, atteices sistēmu un darbības režīmus.
1. Risināmo uzdevumu klāsts. Katrs izpildītājs ir izveidots, lai atrisinātu noteiktas klases problēmas.
2. Mākslinieka vide. Apgabalu, uzstādījumu un apstākļus, kādos izpildītājs darbojas, parasti sauc par konkrētā izpildītāja vidi.
3. Izpildītāju komandu sistēma. Norādījumu veikt atsevišķu izpildītāja darbību sauc par komandu. Visu komandu kopums, ko var izpildīt kāds izpildītājs, veido SKI - izpildītāju komandu sistēmu.
4. Izpildītāja atteices sistēma. “Es nesaprotu” atteikums notiek, kad izpildītājam tiek dota komanda, kas neietilpst viņa SKI. “Es nevaru” atteikums notiek, ja SCI komandu nevar izpildīt īpašos vides apstākļos. 
5. Izpildītāju darbības režīmi. Lielākajai daļai izpildītāju tiek nodrošināti tiešās un programmas vadības režīmi. Pirmajā gadījumā izpildītājs gaida komandas no vadības objekta un nekavējoties izpilda katru saņemto komandu. Otrajā gadījumā izpildītājam vispirms tiek dota pilnīga komandu secība (programma), un pēc tam viņš visas šīs komandas izpilda automātiski. Vairāki izpildītāji strādā tikai vienā no nosauktajiem režīmiem.