Що таке алгоритми та які властивості вони мають?

Сучасне поняття алгоритм належить до фундаментальних понять інформатики.

Під алгоритмом розуміють деякий скінченний впорядкований набір дій, послідовне виконання яких через скінченну кількість кроків приводить до розв'язку задачі.

Наприклад, алгоритм побудови серединного перпендикуляра відрізка АВ є таким: 1) відхилити ніжки циркуля на відстань, більшу від половини відрізка АВ; 2) описати циркулем два кола з центрами в точках А і В відповідно; 3) з'єднати точки перетину кіл.

Алгоритмам притаманні такі властивості:

· дискретність,

· визначеність,

· виконуваність,

· результативність,

· масовість,

· формальність.

За властивістю дискретності процес розв'язування задачі повинен утворювати скінченний набір виконуваних у певній послідовності окремих кроків. Таким чином формується скінченна впорядкована сукупність відок­ремлених одна від одної команд (вказівок), кожна з яких має бути викона­на за скінченний час. Структура алгоритму, що утворюється, виявляється дискретною: лише закінчивши виконання кожної вказівки, виконавець мо­же приступити до виконання наступної. Повідомлення про те, яку саме дію треба виконати на кожному окремому кроці, подають у вигляді речень на­казової форми доконаного виду («Виконати...», а не «Виконувати...»). Такі повідомлення називають вказівками (або командами). Кожна вказівка ал­горитму повинна виконуватися за скінченний час, а виконання наступної дії повинно починатися після завершення попередньої.

За властивістю визначеності кожна вказівка алгоритму повинна одно­значно визначати певну дію виконавця і не допускати неоднозначного тлумачення. При виконанні дій не повинно виникати питань, що саме і як треба робити. Строго визначеним повинен бути і порядок виконання дій.

Виконуваність алгоритму означає, що алгоритм, орієнтований на конкретного виконавця, повинен включати лише ті вказівки, які входять до систе­ми команд виконавця. Алгоритм не повинен допускати виконання виконав­цем будь яких дій (прийняття рішень), не передбачених укладачем алгоритму.

Результативність алгоритму означає, що виконання алгоритму має принести до певного результату за скінченну кількість кроків через скінченийчас. Виконання алгоритму не може закінчуватися невизначеною ситуацією або ж зовсім не закінчуватися. Кожен алгоритм передбачає наявність деяких вхідних даних, і його виконання за скінченний час повин­но приводити до цілком певних результатів.

Алгоритм має бути застосовним до будь-яких допустимих наборів вхідних даних. Така властивість алгоритмів називається масовістю.

За властивістю формальності будь-який виконавець, здатний спри­ймати і виконувати вказівки алгоритму, діючи за алгоритмом, зможе виконати поставлене завдання. Ця властивість має особливе значення для автоматизації виконання алгоритмів.

Хто або що може бути виконавцем алгоритму?

Кожний алгоритм будується з розрахунку на деякого виконавця, із вра­хуванням системи вказівок, які він здатен виконати. Виконавцем алгоритму може буди людина чи пристрій: пральна машина, промисловий автомат, комп'ютер тощо. Якщо алгоритм має зазначені властивості, то робота за таким алгоритмом повинна здійснюватися виконавцем формально (без будь - яких елементів творчості з боку виконавця). На цьому базується використанн­я виконавцем-автоматів, наприклад, промислових роботів, що діють під управлінням відповідних програм — цілком визначених скінченних наборів вказівок, виконуваних у певній послідовності. Робот-маніпулятор може виконувати роботу токаря, якщо він здатен здійснювати всі необхідні операції (вмикати верстат, закріплювати різець, переміщувати різець, заміря­ні виріб і т.д.). Від виконавця не вимагається розуміння суті алгоритму, він повинен лише точно виконувати вказівки, не порушуючи їх послідовності.

Кожен алгоритм описується з урахуванням можливостей конкретного виконавця. Для того щоб алгоритм був виконуваним, до нього не можна включати вказівки, які виконавець не зможе виконати. У кожного виконавця є певний набір вказівок, які він може виконати. Така сукупність вказівок називається системою вказівок, або системою команд виконавця алгоритмів.

2.3. Які існують форми подання алгоритмів?

Розрізняють такі форми подання алгоритмів: словесне, графічне, словес­но формульне, запис мовою програмування.

Словесне подання алгоритму передбачає його опис за допомогою слів. Ли умов графічного подання алгоритму його кроки прийнято подавати у вигляді графічних схем, знаків, позначень, які однозначно трактуються його виконавцями. ГІри словесно-формульному описі алгоритму застосову­ють фрагменти формул та описи дій.

Опис алгоритму певною мовою програмування містить як набір слів та конструкцій (службові слова), прийнятих у даній мові, так і змінні, вирази, коментарі, які може задавати сам користувач. Але в усіх випадках при описі алгоритму наперед обумовлюють певні правила, за якими користувач чи виконавець однозначно трактує вказівки алгоритму.

і Залежно від мети створення та потенційного виконавця алгоритму фор­ми подання можуть бути різними. Наприклад, алгоритм роботи банкомату для користувача зазвичай подається у словесному чи графічному вигляді, для людини, що займається їх налагодженням та ремонтом, — у словесно- формульному чи графічному, для розробників відповідного програмного забезпечення — мовою програмування.

2.4.Опишіть особливості технологій та сервісів Веб 2.0, які вивчаються за програмою академічного та профільного рівнів в 11-му класі

Останнім часом швидко розвиваються сервіси Інтернету, які отримали узагальнену назву сервіси Веб 2.0.

Терміном Веб 2.0 позначають кілька технологій, на основі яких розробляються сучасні веб-ресурси.

На відміну від ресурсів Веб 1.0, сервісам Веб 2.0 притаманні такі особливості:

- веб як платформа – ресурси Веб 2.0 використовуються для створення документів (презентацій, електронних таб лиць, флеш-проектів тощо), які можна зберегти як на локальному комп’ютері, так і он-лайн. Багато ресурсів Веб 2.0 розробляються як програми, що працюють на веб-сторінках. Вони отримали назву веб-додатки. Їх розміщення в мережі звільняє користувача від потреби встановлення відповідних програм на локальний комп’ютер. Прикладом є використання он-лайн словників і перекладачів, доступ до яких можна отримати не лише з комп’ютера, а й з мобільних пристроїв (комунікаторів, смартфонів та ін.), що мають доступ до мережі;

- mash-up (англ. mash-up – змішування) – функціональність ресурсів Інтернету розширюється за рахунок додавання нових сервісів до вже існуючих, попередні розробки знаходять застосування в нових ресурсах. Так, на багатьох веб-сторінках можна побачити ґаджети для відтворення відео, при цьому самі відеофрагменти та механізми керування ними містяться на інших веб-ресурсах;

- «колективний розум» – користувачі беруть активну участь у створенні та оцінюванні контенту ресурсу, спільно реалізують певні проекти, а не лишаються пасивними споживачами чужого контенту. Прикладом є веб-енциклопедія Вікіпедія, вміст якої створюється та покращується спільними зусиллями всіх зацікавлених користувачів;

- фолксономія (англ. folk – народний, ta xonomy – таксономія, принцип упорядкування) – народна класифікація, практика колективного розподілу даних за категоріями з використанням ключових слів – тегів, які користувачі ресурсу добирають самостійно для позначення вмісту контенту;

- веб-синдикація – ресурси Веб 2.0 динамічні, окремі елементи вмісту мають власні URL-адреси, а тому на них можна встановити гіперпосилання та написати коментар. За рахунок використання технологій RSS та FOAF для перегляду оновленого вмісту сайтів, на які оформлена підписка, або ресурсів користувачів зі списку друзів можна не відвідувати самі сайти, а слідкувати за їх змінами з використанням стрічок новин;

- соціалізація – використання сервісів Веб 2.0 сприяє створенню спільнот у мережі з метою обговорення деяких питань і спільної роботи над проектами, при цьому можливість виконання індивідуальних налаштувань, створення власного профілю користувача вирізняє кожну особистість поміж інших та ін.

Як наслідок соціалізації сервіси Веб 2.0 отримали назву соціальних. Призначенням цих сервісів є створення умов для організації спільної діяльності та для спілкування користувачів Інтернету.

2.5. Опишіть зміст практичної роботи «Використання стилів і шаблонів документа в MS Word»

Робота зі стилями та шаблонами документів

У папці Практичні роботи вашої структури папок створіть папку Практична робота.

Завдання 1. Використання шаблону для створення документа

1. Створіть анотацію до реферату з історії (фізики, хімії, біології) на основі шаблону, що зберігається у файлі {Анотація.dot на CD-диску в папці Практичні роботи\Практична робота.

Створений документ збережіть у папці Практична робота вашої структури папок.

2. Використовуючи стандартний шаблон Брошура текстового про­цесора, що розташований на вкладинці Публікації діалогового вікна Шаблони, створіть документ про конкурс чи подію, що проводитиметься у вашій школі. За потреби, замініть малюнки. Визначте, які стилі використовуються для форматування тексту.

Завдання 2. Використання стилів для форматування тексту

1. Відкрийте документ Структура ділового листа.doc, що зберігається на CD-диску в папці Практичні роботи\ Практична робота. Застосуйте до заголовків та підзаголовків документа стилі заголовків відповідних рівнів.

Створіть зміст на початку документа.

2. Відкрийте документ Літакобудування.doc, що збері­гається на CD-диску в папці Практичні роботи\Практична робота.

Застосуйте до назви документа стиль Заголовок 1, до посилань на веб-ресурси, наявних у документі (на початку документа та після одного із зображень) — стиль Гіперпосилання та до підписів під малюнками — стиль Виділення.

Завдання 3. Створення власних стилів для документів

1. Відкрийте документ Відомі кияни.doc, що зберігається на CD- диску в папці Практичні роботи\Практична робота.

2. Створіть стилі абзаців Особа та Біографія, а також стиль символів Твори, що мають такі значення параметрів форматування:

- Особа: на основі стилю Звичайний, розмір шрифту — 14 пт, розріджений на 1,5 пт, накреслення - напівжирний, вирівнювання — по центру, інтервал після абзацу — 6 пт.

- Біографія: на основі стилю Звичайний, шрифт — Аrіаl, накрес­лення— курсив, Інтервал після абзацу — 6 пт.

- Твори: на основі стилю Звичайний, шрифт — Bookman Old Style, колір символів — темно-синій, накреслення — курсив.

3. Застосуйте до всіх абзаців в документі, які виділені напівжирним шрифтом, стиля Особа, до абзаців, що виділені курсивом — стиль Біографія. До слів та фраз, які виділені в тексті коричневим ко­льором, застосуйте стиль Твори.

2.6. Як дітям можна пояснити метод покрокової деталізації під час розробки алгоритму?

Коли конструктори створюють модель нового автомобіля, то вони не розробляють цю модель одразу до самої дрібної деталі.Спочатку створю­ють модель, що складається з крупних вузлів (блоків): двигун, корпус,салон, ходова частина та ін. Потім переходять до створення моделі кожно­го з вузлів окремо, моделюючи їх з менших вузлів. Причому ці моделі мо­жуть створювати різні групи конструкторів. Потім створюють модель кожного із цих менших вузлів і т.д.

Такий метод моделювання називається методом покрокової деталіза­ції, абометодом низхідного (зверху вниз) проектування.

Застосовується цей метод і під час створення алгоритмів. Проілюструє­мо це на прикладі алгоритму організації та проведення новорічного свята.

Спочатку складаємо загальний алгоритм:

1. Створити оргкомітет проведення новорічного свята.

2. Розробити сценарій проведення святкового вечора, визначити учас­ників і розподілити ролі.

3. Запросити гостей.

4. Виділити гроші.

5. Придбати подарунки.

6. Оформити залу.

7. Провести репетиції.

8. Провести свято.

Потім починаємо його деталізувати. Ось так, наприклад, виглядатиме деталізована перша команда алгоритму:

1. Скласти список членів оргкомітету.

2. Провести перше засідання.

3. Розподілити обов'язки.

4. Призначити наступні засідання.

А ось так, наприклад, виглядатиме деталізована друга команда алго­ритму:

1. Призначити ведучих.

2. Написати новорічне вітання.

3. Написати сценарій новорічної казки.

4. Скласти список учасників вистави.

5. Розподілити ролі.

6. Підібрати новорічні розважальні конкурси.

7. Визначити призи для кожного конкурсу.

Аналогічно деталізуються й інші команди основного алгоритму. За по­треби можуть бути деталізовані й команди вже деталізованих частин ал­горитму.

3.1. Як доцільно роз'яснювати під час шкільного уроку у 9-му класі основні інформаційні процеси? Наведіть приклади завдань, що можна пропонувати учням для закріплення знань з інформаційних процесів.

Поиск по сайту: