1.2 Исполнитель. Схема знакомства с исполнителем
Каждый алгоритм строится в расчете на некоторого исполнителя. Для того, чтобы исполнитель мог решить задачу по заданной последовательности команд, необходимо, чтобы он был в состоянии выполнить каждое действие, предписываемое этой последовательностью команд.
О
сновными
характеристиками
исполнителя
являются: среда, элементарные действия,
система команд, отказы.
Исполнители бывают формальные (бездумные) и неформальные.
Формальный исполнитель имеет жестко заданный список выполняемых команд и при вызове каждой из них непременно совершает элементарное действие. (Если исполнение невозможно, возникает «отказ».) Неформальный исполнитель может и не выполнить поданную команду. Примеры неформальных исполнителей: человек, собака. Примеры формальных исполнителей: Робот, Чертежник, Вычислитель, Кенгуренок Ру, Пылесосик Роби [проект «Пилотные школы»], Черепашка [система ЛогоМиры] и др.
Среда – это «место обитания» исполнителя.
Система команд. Каждый исполнитель может выполнять команды из строго заданного списка – системы команд исполнителя (СКИ). Для каждой команды из СКИ должны быть заданы условия применимости и описаны результаты выполнения команды. После вызова команды исполнитель совершает соответствующее элементарное действие.
«Отказы» исполнителя возникают при вызове команды в недопустимом для данной команды состоянии среды.
Формальное исполнение алгоритма. Исполнитель ничего не знает о цели алгоритма. Он выполняет все полученные команды, не задавая вопросов «почему?» и «зачем?». Когда алгоритм составлен, его исполнение можно поручить автоматическому устройству, например, компьютеру.
Формальных (бездумных) исполнителей разделим на два класса: простые исполнители и универсальные исполнители. Простые исполнители не знают порядка выполнения команд алгоритма и умеют выполнять только простые команды: «вверх», «вниз», «закрасить», «право 60», «присвоить переменной с значение a+b» и другие. К простым исполнителям относятся, например: Робот, Чертежник, Кенгуренок Ру, Пылесосик Роби. Универсальные исполнители знают порядок выполнения команд алгоритма, умеют выполнять составные команды (команды ветвления, команды выбора, команды повторения), умеют обращаться к вспомогательному алгоритму. Простые исполнители – это «инструменты» для реализации алгоритма. А универсальные исполнители – это сочетание «устройства управления» и «инструмента». Роль устройства управления при выполнении алгоритма простыми исполнителями выполняет либо человек, либо какое-то автоматическое устройство. Например, в проекте «Пилотные школы» Кенгуренком Ру управляет мальчик Кристофер, а Пылесосиком Роби – девочка Милли; в учебном пособии [13] Роботом и Чертежником управляет компьютер, в учебном пособии [1] рассматриваются две схемы управления этими исполнителями – управление человеком и компьютером.
В
систему команд универсального исполнителя
должны входить, например, такие команды:
Считай. Исполнитель должен не только быстро и безошибочно производить все четыре арифметических действия, но и понимать порядок их выполнения, «понимать скобки», вычислять значения переменных величин.
З
апомни.
Исполнитель умеет заносить сообщаемые
ему значения данных в определенные
(известные ему) места своей памяти.
В
ыбери.
Исполнитель должен уметь сам принимать
решения о своих дальнейших действиях
в зависимости от обстановки, он проверяет,
выполнено ли некоторое сообщаемое ему
условие,
и если
оно выполнено, то
он исполняет одну серию команд, иначе
– другую серию.
П
овтори.
Исполнитель повторяет (быстро и, быть
может, многократно) одну и ту же серию
команд (цикл),
например, пока
выполнено определенное условие (условие
цикла).
Это условие он должен проверить перед
каждым выполнением серии, а обнаружив,
что оно нарушается, он должен перейти
к следующей за циклом команде. Хороший
исполнитель, например, современный
компьютер, силен именно умением с
колоссальной скоростью таким образом
работать
в
цикле.В
спомни.
Среди информации, записанной в память
исполнителя, могут быть данные разных
типов (числовые, литерные, графические,
звуковые и др.), которые он должен уметь
при необходимости вспомнить. В частности,
в память могут быть занесены вспомогательные
алгоритмы.
Напечатай. Исполнитель печатает результаты выполнения программы, постепенно образовавшиеся в нужных местах его памяти в процессе работы.