Сущность алгоритмов (стр. 2 из 2)

Пятое правило – сходимость (результативность). Алгоритм должен завершать работу после конечного числа шагов. При этом необходимо указать, что считать результатом работы алгоритма.

Таким образом, выполняя алгоритм, исполнитель может не вникать в смысл того, что он делает, и вместе с тем получать нужный результат. В таком случае говорят, что исполнитель действует формально, т.е. отвлекается от содержания поставленной задачи и только строго выполняет некоторые правила, инструкции.

Итак, алгоритм – неопределяемое понятие теории алгоритмов. Алгоритм каждому определенному набору входных данных ставит в соответствие некоторый набор выходных данных, т.е. вычисляет (реализует) функцию. При рассмотрении конкретных вопросов в теории алгоритмов всегда имеется в виду какая-то конкретная модель алгоритма.

Используются следующие способы представления алгоритма:

- на естественном языке;

- в виде схемы (блок-схемы);

- на алгоритмическом языке;

- на языке программирования.

Блок-схема - это графический способ представления алгоритма, каждое действие при этом изображается в виде последовательности связанных блоков.

Алгоритмический язык - это система обозначений и правил для единообразной и точной записи алгоритмов и их исполнения. Алгоритмический язык состоит из совокупности слов, назначение и смысл которых задан раз и навсегда. Такие слова принято называть служебными.

Язык программирования - это совокупность средств и правил представления алгоритмов в виде, приемлемом для компьютера.

К понятию алгоритма примыкает понятие исполнителя алгоритма, то есть, кто (что) будет осуществлять выполнения алгоритма. Ее можно поручить субъекту или объекту, который не обязан вникать в существо дела, а возможно, и не способен его понять. Такой субъект или объект принято называть формальным исполнителем.

Примером формального исполнителя может служить стиральная машина-автомат, которая неукоснительно исполняет предписанные ей действия, даже если вы забыли положить в нее порошок. Человек тоже может выступать в роли формального исполнителя, но в первую очередь формальными исполнителями являются различные автоматические устройства, и компьютер в том числе.

Каждый алгоритм создается в расчете на вполне конкретного исполнителя. Те действия, которые может совершать исполнитель, называются его допустимыми действиями. Совокупность допустимых действий образует систему команд исполнителя. Алгоритм должен содержать только те действия, которые допустимы для данного исполнителя.

3. Исполнитель алгоритмов

Исполнитель алгоритма – это человек и автомат, и животное в клетке, и станок с программным управлением, и робот-манипулятор (в частности, им может бытьпроцессор ЭВМ), умеющий выполнять некоторый вполне определенный набор действий.

Исполнителя характеризуют:

Каждый исполнитель работает или обитает в определенных условиях, среде; и может выполнять определенный набор действий. Анализ примеров различных алгоритмов показывает, что запись алгоритма распадается на отдельные указания исполнителю выполнить некоторое законченное действие. Каждое такое указание называется командой.

Команды алгоритма выполняются одна за другой. После каждого шага исполнения алгоритма точно известно, какая команда должна выполнятся следующей. Совокупность команд, которые могут быть выполнены исполнителем, называется системой команд исполнителя (СКИ).

Среда (или обстановка) - это «место обитания» исполнителя.

Система команд. Каждый исполнитель может выполнять команды только из некоторого строго заданного списка-системы команд исполнителя. Для каждой команды должны быть заданы условия применимости (в каких состояниях среды может быть выполнена команда) и описанырезультаты выполнения команды. После вызова команды исполнитель совершает соответствующееэлементарное действие.

Отказы исполнителя возникают, если команда вызывается при недопустимом для нее состоянии среды. Исполнительничего не знает о цели алгоритма. Он выполняет все полученные команды, не задавая вопросов «почему» и «зачем».

Как бы ни были разнообразны возможности исполнителя, они всегда ограничены. Прежде чем составлять алгоритм решения задачи, нужно узнать, какие действия предполагаемый исполнитель может выполнять.

Упрощенно исполнителя можно представить себе как некоторое устройство управления соединенное с набором инструментов. Устройство управления понимает алгоритм и организует их выполнение, командуя соответствующими инструментами.

Выполняя алгоритм, исполнитель может не вникать в смысл того, что он делает и, тем не менее, получать нужный результат. В таком случае говорят, что исполнитель действует формально, т.е. отвлекается от содержания поставленной задачи и только выполняет строгой последовательности все действия.

Построение алгоритма для решения задачи какой-либо области требует от человека глубоких знаний в этой области, связано с тщательным анализом поставленной задачи, сложными рассуждениями. На поиски алгоритма решения некоторых задач ученые затрачивают многие годы. Но решение задачи по уже созданному готовому алгоритму не требует каких-либо рассуждений и сводится к строгому выполнению команд алгоритма. В этом случаи исполнение алгоритма можно поручить не человеку, а машине.

Представление информационного процесса в форме алгоритма позволяет поручить его автоматическое исполнение различным техническим устройствам, среди которых особое место занимает компьютер. При этом говорят, что компьютер исполняет программу (последовательность команд), реализующую алгоритм на каком-либо языке программирования.

Заключение

На основании вышеизложенного сделаем краткие выводы.

Любой человек постоянно встречается с множеством задач: от самых простых и хорошо известных до очень сложных. Для множества из них существуют определенные правила (инструкции, предписания), объясняющие исполнителю, как решать данную задачу. Эти правила человек может изучить заранее или сформулировать сам в процессе решения. Чем более точно и однозначно будут описаны правила решения задач, тем быстрее человек овладеет ими и будет эффективнее их применять. Такие правила принято называть алгоритмами.

Таким образом, алгоритм - это четкая последовательность действий, направленная на достижение поставленной цели или решения задачи.

Существуют несколько общих свойств алгоритмов, позволяющих отличать алгоритмы от других инструкций: это дискретность, определенность, результативность, массовость.

К понятию алгоритма примыкает понятие исполнителя алгоритма, то есть, кто (что) будет осуществлять выполнения алгоритма.

Исполнитель алгоритма – это человек и автомат, и животное в клетке, и станок с программным управлением, и робот-манипулятор, умеющий выполнять некоторый вполне определенный набор действий.

Исполнителя характеризуют: среда; элементарные действия; система команд; отказы.

Список использованной литературы

1. Алгоритм. Способы описания алгоритма. Учебно-методическое пособие для учителей информатики / Сост. Е.А.Пархоменко, Ю.В.Сюбаева – Коломна: Лицей, 2005. – 33 с.

2. Голицына О.Л. Основы алгоритмизации и программирования: Учеб. Пособие / О.Л.Голицына, И.И.Попов. – М.: ИНФРА-М, 2004. – 432 с.

3. Кузнецов А.А. Основы информатики. Учеб. для общеобразоват. учеб. заведений / А.А.Кузнецов, Н.В.Апатова. - М.: Дрофа, 2000. - 176 с.

4. Кушнеренко А.Г. Основы информатики и ВТ: Учеб. для 10-11 кл. - 4-е изд. / А.Г.Кушнеренко и др. - М: Просвещение, 1996. - 224 с.

5. Математика становится машиной по производству открытий» в статье Р.Коллинза «Наука быстрых открытий как результат скрещения интеллектуальных сетей» // Философия науки. – 2002. – №2. – С.3-26.

6. Методика преподавания информатики: Учебное пособие для студ. пед. вузов / М.П.Лапчик, И.Г.Семакин; под общей редакцией М.П.Лапчика. – М.: Издательский центр «Академия», 2001. – 125 с.

7. Семакин И.Г. Основы программирования: Учебник для среднего профессионального образования / И.Г.Семакин, А.П.Шестаков. - М.: Издательский центр «Академия», 2003. – 432 с.