Лекція № 15. «Алгоритми» (2 год.)
Мета:
Навчальна:
формування нових знань, умінь і навичок по темі “Алгоритми”, формування загальнонавчальних і спеціальних умінь і навичок, контроль за засвоєнням навчального матеріалу.
Розвиваюча:
розвивати вміння виділяти головне; розвивати мислення студентів за допомогою аналізу, порівняння й узагальнення досліджуваного матеріалу; самостійність; розвиток мови, емоцій, логічного мислення студентів.
Виховна:
формувати інтерес до предмета, навички контролю й самоконтролю; почуття відповідальності, ділові якості студентів. Активізація пізнавальної й творчої активності студентів.
План:
Поняття алгоритму.
Виконавець алгоритму.
Властивості алгоритму.
Способи подання алгоритмів.
Види алгоритмів.
Поняття алгоритму.
З алгоритмами ми зустрічаємося на кожному кроці. Будь-яка людина користується набором всіляких алгоритмів – правил, які вона засвоює в процесі виховання та навчання, фізичного тренування, набуття власного життєвого досвіду. Інструкції користування ліфтом, телефоном, різноманітними автоматами і побутовими приладами, правила переходу вулиці, надання першої медичної допомоги, приготування страв, виконання арифметичних дій або гімнастичних вправ, покроковий план розв'язування задачі або проведення фізичного чи хімічного досліду – все це можна вважати алгоритмами. Алгоритми відіграють велику роль в житті людини: вони зберігають її сили та час, тому що саме через алгоритми передається здобутий досвід ефективних способів діяльності. Один раз засвоєним правилом людина може користуватися все своє життя.
Поняття алгоритму – одне з фундаментальних понять інформатики. До реалізації певних алгоритмів зводяться процеси управління в різних системах, що робить поняття алгоритму близьким і кібернетики.
Тому видається доцільним познайомитися з алгоритмами і алгоритмізацією на основі змістовного тлумачення сутності поняття алгоритму.
Не існує єдиного й вичерпно чіткого визначення поняття «алгоритм».
Алгоритм походить від algorithmi – латинської форми написання імені великого математика IX століття аль-Хорезмі, який сформулював правила виконання арифметичних дій. Спочатку під алгоритмами і розуміли тільки правила виконання чотирьох арифметичних дій над багатозначними числами.
«Алгоритм – це будь-яка система обчислень, що виконуються за строго певними правилами, які після будь-якої кількості кроків свідомо приводять до розв’язання поставленого завдання.» (А. Колмогоров)
«Алгоритм – це точний припис, що визначає обчислювальний процес, що йде від варіативних вихідних даних до шуканого результату.» (А. Марков)
«Алгоритм – це послідовність дій, спрямованих на отримання певного результату.»
«Алгоритм є формалізована послідовність дій. Алгоритм може бути записаний словами та зображений схематично. Практично будь-яка невипадкова повторювана дія піддається опису через алгоритм.»
«Алгоритм – однозначно, доступно та коротко описана послідовність процедур для відтворення процесу з обумовленим завданням алгоритму результатом при заданих початкових умовах. Універсальність алгоритму визначається застосовністю та надійністю даного алгоритму для вирішення нестандартних завдань.»
«Алгоритм – це система операторів, взятих з безлічі операторів деякого виконавця, що повністю визначає деякий клас алгоритмічних процесів, тобто процесів, які: 1) дискретні; 2) детерміновані; 3) потенційно кінцеві; 4) перетворюють деякі конструктивні об'єкти. Між операторами алгоритму й операціями (елементарними діями) алгоритмічного процесу існує гомоморфна відповідність. Тому алгоритм варто також вважати моделлю алгоритмічного процесу». (А. Копаєв).
Отже, «алгоритм» – це опис послідовності дій, які потрібно виконати для досягнення поставленої мети або здобуття заданого результату.
Приклад
Алгоритм завершення роботи з комп'ютером, який працює під управлінням операційної системи Windows.
Натиснути на робочому столі Windows кнопку виходу в головне меню «Пуск».
Вибрати в меню "Пуск" команду «Завершення роботи».
У діалоговому вікні «Завершення роботи з Windows» натискуванням радіокнопки вибрати пункт «Вимкнути комп'ютер».
Підтвердити свій вибір натискуванням кнопки «Так» на діалоговому вікні.
Дочекатись повідомлення на екрані «Тепер живлення комп'ютера можна вимкнути».
Натиснути кнопку «Power» на системному блоці комп'ютера.