Алгоритми та його властивості. Виконавець алгоритмів і система його команд
Інформатика 5 клас
Рейтинг мов програмування в Україні
Індекс TIOBE
TIOBE рахує рейтинг за згадками на вебсторінках. У рейтингу враховується кількість фахівців, що працюють з мовою, а також різні курси, де мови можна вивчити. На листопад 2021 року рейтинг має такий вигляд:
Поняття алгоритму
Алгоритм – це скінченна послідовність указівок на виконання дій, спрямованих на розв’язування задачі.
Слово «алгоритм» походить від імені арабського математика Аль-Хорезмі (800–847 рр.). Абу Абдулла Абу Джафар Мухаммад ібн Муса аль-Хорезмі сформулював правила чотирьох арифметичних дій над багатозначними числами. Латиною
ім’я автора європейці писали як «Algorithmi», і спочатку алгоритмами називали саме ці чотири прави-ла виконання арифметичних дій.
Приклади алгоритмів
Рецепти приготування страв
Порядок підготовки пристрою до використання
Алгоритми виграшу у грі
Алгоритми виконання арифметичних дій
Алгоритм переходу дороги та інші
Приклад алгоритму
Дістань ключ.
Встав ключ у замкову шпарину.
Двічі поверни ключ за годинниковою стрілкою
Вийми ключ
Алгоритм відкривання дверей
1
2
3
4
Властивості алгоритму
Дискретність
Визначеність
Виконуваність
Скінченність
Масовість
Результативність
Формальність
Властивості алгоритму
Дискретність означає, що алгоритм повинен складатися з окремих кроків, кожний з яких має завершуватися.
Визначеність означає однозначність тлумачення правил виконання кроків і порядку їх виконання. Алгоритм не повинен містити команди, які можуть сприйматися виконавцем неоднозначно.
Виконуваність означає, що алгоритм, призначений для певного виконавця, може містити лише ті команди, які виконавець здатний виконати.
Скінченність — обов’язкова виконуваність алгоритму. Алгоритм має складатися зі скінченної кількості кроків, кожен з яких потребує для свого виконання скінченного проміжку часу.
Властивості алгоритму
Результативність означає, що після виконання послідовності вказівок алгоритму має бути отримано конкретний результат.
Формальність означає, що будь-який виконавець, здатний сприймати й виконувати вказівки алгоритму (навіть не розуміючи його змісту), може виконати завдання за заданим алгоритмом.
Масовість означає можливість виконання алгоритму для різних вхідних даних.
Виконавець алгоритму
Кожен алгоритм орієнтовано на певного виконавця.
Приклади виконавців: людина, тварина, комп’ютер, система верстат-автомат, система людина-машина.
Виконавець – людина, тварина чи пристрій, здатні діяти за заданим алгоритмом.
Характеристики виконавця
Кожен виконавець існує в певних умовах – середовищі – і може виконувати певний набір дій.
Перш ніж складати алгоритм розв’язування задачі, необхідно дізнатися, у якому середовищі які дії може виконувати виконавець і за допомогою яких команд.
Характеристики виконавця
Середовище – «місце розташування» виконавця.
Припустимі дії - обмежений набір дій, що вміє виконувати певний виконавець.
Описати виконавця означає вказати його припустимі дії. Досяжні цілі – результати, які виконавець може отримати при виконанні припустимих дій.
Система команд виконавця - повний перелік команд, за якими виконавець може виконати одну або серію припустимих дій.
Виконавця можна уявити як пристрій із кнопковим керуванням. Настикання кнопки означає виклик однієї команди.
Відмова — подія, що виникає в разі виклику команди в неприпустимому для цієї команди стані середовища.
Характеристики виконавця
Виконуючи алгоритм, виконавець може не розуміти смисл того, що він робить, і тим не менше отримувати потрібний результат, тобто виконавець діє формально
Помилки робить не комп’ютер, а розробник алгоритму.
Комп’ютер – формальний виконавець