Министерство сельского хозяйства РФ ФГБОУ ВО Мичуринский ГАУ Центр-колледж прикладных квалификаций Презентация по дисциплине: Обработка отраслевой информации по теме: «Понятие алгоритма и его свойства. » выполнила студентка группы КОА 32 ПИ Белова Е. К. учитель: Пышкина Е. А. Мичуринск 2015
Происхождение термина «алгоритм» связано с математикой. В дальнейшем алгоритмом стали называть точное предписание, определяющее последовательность действий, обеспечивающую получение требуемого результата из исходных данных. В современном мире слово «алгоритм» является одним из самых ходовых, модных, выражающих дух времени. Этот термин и образованные от него «алгоритмизация» , «алгоритмическое мышление» вызывают ассоциации с вычислительной техникой, с наукой, точностью, полной определенностью. Понятие “алгоритм” является привычным не только для математиков. Оно является концептуальной основой разнообразных процессов обработки информации. С алгоритмами знакомятся в начальной школе при изучении арифметических действий с натуральными числами. В упрощенном понимании “алгоритм” – это то, что можно запрограммировать на ЭВМ. В настоящее время теория алгоритмов образует теоретический фундамент вычислительных наук. Применение теории алгоритмов осуществляется как в использовании самих результатов, так и в обнаружении новых понятий и уточнении старых. С ее помощью проясняются такие понятия как доказуемость, эффективность, разрешимость и другие. Алгоритм может быть предназначен для выполнения его человеком или автоматическим устройством. Создание алгоритма - процесс творческий. В XII в. был выполнен латинский перевод его математического трактата, из которого европейцы узнали о десятичной позиционной системе счисления и правилах арифметики многозначных чисел. Именно эти правила в то время называли алгоритмами.
Алгоритм - точное описание исполнителю совершить определенную последовательность действий для достижения поставленной цели за конечное число шагов. Вы постоянно сталкиваетесь с этим понятием в различных сферах деятельности человека (кулинарные книги, инструкции по использованию различных приборов, правила решения математических задач). Обычно мы выполняем привычные действия не задумываясь, механически. Если внимательно посмотреть вокруг, то можно обнаружить множество алгоритмов которые мы постоянно выполняем. Мир алгоритмов очень разнообразен. Несмотря на это, удается выделить общие свойства, которыми обладает любой алгоритм.
Примеры алгоритмов:
Свойства алгоритма: Дискретность Детерминированность Конечность Алгоритм Результативность Определенность Массовость
Свойства алгоритма: n n n Дискретность (прерывность, раздельность) – алгоритм должен представлять процесс решения задачи как последовательное выполнение простых (или ранее определенных) шагов. Каждое действие, предусмотренное алгоритмом, исполняется только после того, как закончилось исполнение предыдущего. Детерминированность - любое действие должно быть строго и недвусмысленно определено в каждом случае; Определенность – каждое правило алгоритма должно быть четким, однозначным и не оставлять места для произвола. Благодаря этому свойству выполнение алгоритма носит механический характер и не требует никаких дополнительных указаний или сведений о решаемой задаче. Массовость – один и тот же алгоритм можно использовать с разными исходными данными. Алгоритм решения задачи разрабатывается в общем виде, должен быть применим для некоторого класса задач, различающихся только исходными данными. При этом исходные данные могут выбираться из некоторой области, которая называется областью применимости алгоритма. Результативность – отсутствие ошибок, алгоритм должен приводить к правильному результату для всех допустимых входных значениях Конечность - алгоритм должен приводить к решению задачи за конечное число шагов. Каждое действие и алгоритм в целом должны иметь возможность завершения.
Формулируют несколько общих свойств алгоритмов, позволяющих отличать алгоритмы от других инструкций: Алгоритм – это последовательность математических, логических или вместе взятых операций, отличающихся массовостью, направленностью и приводящая к решению всех задач данного класса за конечное число шагов. Неверно связывать алгоритм с решением какой-либо задачи. Алгоритм вообще может не решать никакой задачи. Понятие “массовость” относится не к алгоритмам, а к математическим методам в целом. Решение поставленных практикой задач математическими методами основано на абстрагировании, выделяют ряд существенных признаков, характерных для некоторого круга явлений, и строют на основании этих признаков математическую модель. В этом смысле любая математическая модель обладает свойством массовости. Если в рамках построенной модели мы решаем задачу и решение представляем в виде алгоритма, то решение будет “массовым” благодаря природе математических методов, а не благодаря “массовости” алгоритма.
Требования к алгоритму n n n 1. При построении алгоритма необходимо задать множество объектов, с которыми будет работать алгоритм. Закодированное представление этих объектов носит название данных. Алгоритм приступает к работе с некоторым набором данных - входные, и в результате своей работы выдает данные - выходные. Это правило позволяет сразу отделить алгоритмы от “методов” и “способов”. 2. Для работы алгоритма требуется память. В памяти размещаются входные данные, с которыми алгоритм начинает работать, промежуточные и выходные данные, которые являются результатом работы алгоритма. Память является дискретной, т. е. состоящей из отдельных ячеек. Ячейка памяти носит название переменной. В языках программирования распределение памяти осуществляется декларативными операторами. При запуске программы транслятор языка анализирует все идентификаторы в тексте программы и отводит память под соответствующие переменные. 3. Дискретность. Алгоритм строится из отдельных шагов (действий, операций, команд). Множество шагов, из которых составлен алгоритм, конечно. 4. Детерминированность. После каждого шага необходимо указывать, какой шаг выполняется следующим, либо давать команду остановки. 5. Сходимость (результативность). Алгоритм должен завершать работу после конечного числа шагов. При этом необходимо указать, что считать результатом работы алгоритма.
Формой представления алгоритма может быть словесное описание, формулы, таблица, запись на языке программирования. Большинство людей лучше понимают графическое представление последовательности действий. Каждый алгоритм имеет начало и конец, состоит из конечного числа шагов и подразумевает определенную последовательность их выполнения. Поэтому был введен способ представления алгоритма в виде блок-схемы.
Виды алгоритмов: n n n Линейный алгоритм – набор команд (указаний), выполняемых последовательно друг за другом. • Разветвляющийся алгоритм – алгоритм, содержащий хотя бы одно условие, в результате проверки которого ЭВМ обеспечивает переход на один из двух возможных шагов. • Циклический алгоритм – алгоритм, предусматривающий многократное повторение одного и того же действия над новыми исходными данными. К циклическим алгоритмам сводится большинство методов вычислений, перебора вариантов.
Список литературы: n n n Афанасьева Т. В. , Коробов А. , Жуков С. Основы алгоритмизации: учебник. М. : Мир, 2003. Ахо А. , Хопкрофт Дж. , Ульман Дж. Построение и анализ вычислительных алгоритмов: Пер. с англ. -М. : Мир, 1979. Вирт Н. Алгоритмы и структуры данных. - М. Мир, 1989. Гейн А. Г. и др. Основы информатики и вычислительной техники. - М. Просвещение , 1992. Гудман С. , Хидетниели С. Введение в разработку и анализ алгоритмов. - М. : Мир, 1981. Кузнецов А. А. и др. Основы информатики. - М. : Дрофа, 1998.
Скачать презентацию Министерство сельского хозяйства РФ ФГБОУ ВО Мичуринский ГАУ
Обработка.ppt