
- •Алгоритми і методи обчислень Методичні вказівки до тем, які винесені на самостійне вивчення для студентів денної та заочної форми навчання
- •Пояснювальна записка
- •Орієнтовний тематичний план
- •Методичні поради
- •Теоретичний матеріал
- •Література
- •Методичні поради
- •Теоретичний матеріал
- •Література
- •Методичні поради
- •Теоретичний матеріал
- •Література
- •Методичні поради
- •Теоретичний матеріал
- •Література
- •Методичні поради
- •Теоретичний матеріал
- •Література
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ
ДВНЗ «ЛУГАНСЬКИЙ КОЛЕДЖ БУДІВНИЦТВА, ЕКОНОМІКИ ТА ПРАВА»
Алгоритми і методи обчислень Методичні вказівки до тем, які винесені на самостійне вивчення для студентів денної та заочної форми навчання
Спеціальність: № 5.05010201
«Обслуговування комп’ютерних систем і мереж»
Луганськ, 2013
Методичні вказівки розроблені викладачем Зубковою О.О.
Розглянуто на засіданні циклової комісії спец. дисциплін спеціальності «Обслуговування комп’ютерних систем і мереж», «Обслуговування та ремонт електропобутової техніки», інформатики, комп’ютерної техніки і програмування та рекомендовано до затвердження
Голова циклової комісії І.В.Плясуля
Пояснювальна записка
Курс дисципліни «Алгоритми і методи обчислень» продовжує спеціальну підготовку студентів, він пов’язаний з курсами вищої математики, дискретного аналізу, обчислювальних машин, комп’ютерних систем і мереж.
Курс має на меті сформувати у студентів науково обґрунтовані погляди на сучасні технологічні процеси в інформаційній галузі, допомогти здобути теоретичні знання та виробити практичні навички з алгоритмізації та в подальшому програмування цих процесів на мовах програмування.
Курс дисципліни «Алгоритми і методи обчислень» складається з таких розділів:
Загальні поняття та терміни теорії алгоритмів. Поняття алгоритму. Алгоритмічна розв’язність проблем;
Форми та засоби подання та представлення алгоритмів;
Типи алгоритмічних процесів;
Класифікація задач і процесів обробки інформації. Методи обчислень;
Алгоритмічні системи.
У ході вивчення дисципліни перед студентами ставляться такі задачі:
— ознайомитися з основними поняттями теорії алгоритмів, з найбільш поширеними алгоритмічними системами;
— засвоїти принципи організації алгоритмічних процесів та форми їх представлення;
— ознайомитися з основними поняттями проектування автоматизованих комплексів задач;
— засвоїти базові алгоритми проектування процесів пошуку, передавання, обробки, організації інформації у різних інформаційних технологіях;
— навчитися проводити аналіз та контроль алгоритмів на різних технологічних етапах життєвого циклу програми;
— ознайомитися з основними мовами опису алгоритмів, особливостями програмування, принципами організації та реалізації програм;
— вміти складати супроводжувальну проектну документацію.
Програма розрахована на 162 години, з яких на практичні зайняття відведено 20 годин, на аудиторні 65 годин, на самостійні 77 годин. Розподіл годин за темами та зміст розділів орієнтований, за рішенням предметної комісії може бути змінено в межах загальної кількості годин, передбачених навчальним планом для цього курсу.
Орієнтовний тематичний план
№ п/п
|
Назва розділу, теми. |
Загальна кількість годин |
Ауди-торні
|
Прак-тичні
|
Само-стійні
|
|
Розділ 1. Вступ. Загальні поняття та терміни теорії алгоритмів. Поняття алгоритму. Алгоритмічна розв’язність проблем. |
20 |
8 |
|
12 |
1.1 |
Поняття алгоритму. Коротке та повне визначення алгоритму. Розвиток алгоритмічної мови. |
|
2 |
|
|
|
Історія розвитку алгоритмів та алгоритмічної мови. |
|
|
|
2 |
1.2 |
Призначення та застосування алгоритмів. Значення алгоритмів в практичних рішеннях різноманітних задач. |
|
2 |
|
|
|
Побудова алгоритмів. Методи побудови алгоритмів. |
|
|
|
2 |
|
Застосування та призначення алгоритмів |
|
|
|
2 |
1.3 |
Розвиток теорії алгоритмів. |
|
2 |
|
|
|
Структурний взаємозв’язок основних понять та елементів, що становлять суть алгоритмічної мови. |
|
|
|
2 |
1.4 |
Алгоритмічний процес, та його кроки. Властивості алгоритмів. |
|
2 |
|
|
|
Характеристики алгоритмів. |
|
|
|
2 |
|
Властивості алгоритмів. |
|
|
|
2 |
|
Розділ 2. Форми та засоби подання та представлення алгоритмів. |
42 |
12 |
10 |
20 |
2.1 |
Словесний запис алгоритмів. Службові слова в словесному записі алгоритмів та їх використання. |
|
2 |
|
|
|
Форма запису службових слів в словесній формі алгоритмів. |
|
|
|
2 |
|
Практична робота №1. Складання алгоритмів в словесній формі. Використання службових слів при складанні алгоритмів. |
|
|
2 |
|
2.2 |
Формульно-словесний спосіб запису алгоритмів. Використання математичних операцій та функцій алгоритмічної мови. |
|
2 |
|
|
|
Алфавітні оператори |
|
|
|
2 |
|
Алфавіт формульно-словесної форми запису алгоритмів. |
|
|
|
2 |
|
Практична робота №2. Складання алгоритмів в формульно-словесній формі. Використання службових слів при складанні алгоритмів. |
|
|
2 |
|
2.3 |
Блок-схеми алгоритмів. Вигляд, призначення та застосування блоків. |
|
2 |
|
|
|
Блок-схеми алгоритмів. Види блоків, їх вигляд. Складання блок-схем. |
|
|
|
2 |
|
Граф-схеми. Розв’язання задач за допомогою граф-схем.. |
|
|
|
2 |
|
Практична робота №3. Складання алгоритмів у вигляді блок-схем. Використання всіх блоків при складанні алгоритмів. |
|
|
2 |
|
2.4 |
Операторний метод запису алгоритмів. Символи-оператори операторної схеми та їх використання при складанні алгоритмів. |
|
2 |
|
|
|
Метод операторних схем. |
|
|
|
2 |
|
Арифметичні оператори та оператори переадресації |
|
|
|
2 |
2.5 |
Псевдокод. Призначення псевдокоду та його форма запису. |
|
2 |
|
|
|
Службові слова псевдокоду. Призначення та застосування службових слів псевдокоду. |
|
|
|
2 |
|
Практична робота №4. Складання алгоритмів методом псевдокоду. |
|
|
2 |
|
|
Строгі синтаксичні правила для запису команд псевдокоду |
|
|
|
2 |
2.6 |
Визначення та призначення ніро-схем. Метод складання алгоритмів за допомогою ніро-схем. |
|
2 |
|
|
|
Ніро-технології. Відмінність ніро-технологій від інших способів запису алгоритмів. |
|
|
|
2 |
|
Практична робота №5. Складання та відладка алгоритмів різноманітними способами запису алгоритмів. Рішення задач. |
|
|
2 |
|
|
Розділ 3. Типи алгоритмічних процесів. |
34 |
12 |
8 |
14 |
3.1 |
Лінійний обчислювальний процес. Блок-схеми лінійного обчислювального процесу. |
|
2 |
|
|
|
Використання блоків для складання лінійних блок-схем. |
|
|
|
2 |
|
Практична робота №6. Складання лінійних алгоритмів та блок-схем.. |
|
|
2 |
|
3.2 |
Розгалужений обчислювальний процес. Блок-схеми розгалуженого обчислювального процесу. |
|
2 |
|
|
|
Простий та складний розгалуженні процеси. |
|
|
|
2 |
|
Практична робота №7. Складання розгалужених алгоритмів та блок-схем. |
|
|
2 |
|
|
Організація розгалужень |
|
|
|
2 |
3.3 |
Циклічний обчислювальний процес. Алгоритми та блок-схеми циклів. |
|
2 |
|
|
|
Простий та складний циклічні процеси. |
|
|
|
2 |
|
Практична робота №8. Складання циклічних алгоритмів та програм. Складання алгоритмів розв'язування математичних задач методами обчислень. |
|
|
2 |
|
|
Параметри циклів. |
|
|
|
2 |
3.4 |
Ітераційний обчислювальний процес. Алгоритмі обчислення математичних та фізичних задач. |
|
2 |
|
|
|
Одномірні масиви та їх обробка |
|
|
|
2 |
3.5 |
Алгоритмі обчислення математичних та фізичних задач. Складання блок-схем для обчислень масивів. |
|
2 |
|
|
|
Практична робота №9. Складання алгоритмів, блок-схем на обробку масивів. |
|
|
2 |
|
|
Двомірні масиви та їх обробка |
|
|
|
2 |
3.6 |
Багатомірні масиви. Алгоритми з багатомірними масивами. |
|
2 |
|
|
|
Розділ 4. Класифікація задач і процесів обробки інформації. Методи обчислень. |
24 |
10 |
2 |
12 |
4.1 |
Науково-технічні задачі та методи їх обчислень. |
|
2 |
|
|
|
Арифметичні операції та методи наближення обчислень |
|
|
|
2 |
4.2 |
Задачі обробки спискових структур. Методи обчислень задач обробки спискових структур. |
|
2 |
|
|
|
Операції над списками. Методи обробки списків. |
|
|
|
2 |
4.3 |
Задачі обробки символьної інформації. |
|
2 |
|
|
|
Рядкова інформація. Операції над рядками. |
|
|
|
2 |
4.4 |
Логічні операції |
|
2 |
|
|
|
Логіка в алгоритмах. |
|
|
|
2 |
4.5 |
Інформаційно-пошукові задачі. Задачі моделювання та ділові ігри. |
|
2 |
|
|
|
Економічні задачі та методи їх обчислень. |
|
|
|
2 |
|
Практична робота №10. Розв'язання задач методами обчислень. |
|
|
2 |
|
|
Задачі розробки та підтримки діалогового режиму |
|
|
|
2 |
|
Розділ 5. Алгоритмічні системи. |
42 |
23 |
|
19 |
5.1 |
Визначення алгоритмічної системи. Призначення та застосування алгоритмічної системи. |
|
2 |
|
|
|
Правила виконання операцій алгоритмічної системи |
|
|
|
2 |
5.2 |
Рекурсивні функції. |
|
2 |
|
|
|
Призначення рекурсивних функцій, їх застосування. |
|
|
|
2 |
5.3 |
Нормальні алгоритми Маркова. |
|
2 |
|
|
|
Налагодження програм: повідомлення компілятора |
|
|
|
2 |
5.4 |
Вікно коду програми. Призначення та можливості |
|
2 |
|
|
|
Вигляд нормального алгоритму Маркова в граф-схемі. |
|
|
|
2 |
5.5 |
Машини Поста. Призначення, застосування та опис. |
|
2 |
|
|
|
Двійковий алфавіт |
|
|
|
2 |
|
Внутрішній та зовнішній алфавіт машини Тьюринга |
|
|
|
2 |
5.6 |
Машини Тьюринга. Призначення, застосування та опис послідовності команд. |
|
2 |
|
|
5.7 |
Абстрактні автомати. Функціональний спосіб задання абстрактних автоматів. |
|
2 |
|
|
|
Табличний спосіб задання абстрактного автомата. |
|
|
|
2 |
5.8 |
Графічний спосіб задання автомата. |
|
2 |
|
|
5.9 |
Формальні граматики. Теорія формальних граматик. |
|
2 |
|
|
|
Класифікація формальних граматик. |
|
|
|
2 |
|
Контекстозалежні граматики. |
|
|
|
2 |
5.10 |
Алгоритмічні основи ЕОМ. |
|
2 |
|
|
|
Принципи програмного управління ЕОМ |
|
|
|
1 |
5.11 |
Алгоритмічна система програмного забезпечення ЕОМ. |
|
2 |
|
|
|
Контрольна робота. |
|
1 |
|
|
|
Разом |
162 |
65 |
20 |
77 |
Розділ 1. Вступ. Загальні поняття та терміни теорії алгоритмів. Поняття алгоритму. Алгоритмічна розв’язність проблем.
Тема 1.1 Поняття алгоритму. Коротке та повне визначення алгоритму. Розвиток алгоритмічної мови. Історія розвитку алгоритмічної мови.
Тема 1.2 Призначення та застосування алгоритмів. Значення алгоритмів в практичних рішеннях різноманітних задач. Побудови алгоритмів. Методи побудови алгоритмів. Застосування та призначення алгоритмів.
Тема 1.3 Розвиток теорії алгоритмів. Структурний взаємозв’язок основних понять та елементів, що становлять суть алгоритмічної мови.
Тема 1.4 Алгоритмічний процес, та його кроки. Властивості алгоритмів. Характеристики алгоритмів.