Исполнитель в информатике — это человек, группа людей, животное, машина или другой объект (да вообще что угодно), который может понимать и выполнять некоторые формальные команды.
Алгоритм — это совокупность последовательных шагов, схема действий, приводящих к желаемому результату. Чтобы определить все возможные результаты работы алгоритма, нужно обозначить входные данные как переменные и выполнить алгоритм.
Пример. На карте внизу человеку нужно попасть в пункт, обозначенный красной меткой. Для нас этот человек играет роль исполнителя. Чтобы попасть в необходимую точку, исполнителю нужно выполнить 3 шага алгоритма: 1) шагнуть вперед; 2) повернуть налево; 3) повернуть направо.
В случае, когда алгоритм содержит условия или ветвится, его удобно представлять в виде блок-схемы. Представим, что нам надо сформулировать алгоритм поиска Золушки. Недолго думая, придем к следующей блок-схеме:
Исполнитель в экзамене
Для решения задач с исполнителем в экзамене по информатике необходимо внимательно читать условия и аккуратно и последовательно отслеживать алгоритм исполнителя при решении. Ниже рассмотрим это на паре нескольких примерах.
Исполнитель Рисователь
Исполнитель КВАДРАТОР имеет только две команды, которым присвоены номера:
1. возведи в квадрат
2. прибавь 1
Выполняя команду номер 1, КВАДРАТОР возводит число на экране в квадрат, а выполняя команду номер 2, прибавляет к этому числу 1. Напишите программу, содержащую не более 4 команд, которая из числа 1 получает число 17. Укажите лишь номера команд.
Воспользуемся обратным ходом поиска решения данной задачи. 17 — не является квадратом числа, значит могли лишь прибавить 1. Команды: ХХХ2.
16 — является квадратом числа, значит возвели в квадрат. Команды: ХХ12.
4 — является квадратом числа, значит возвели в квадрат. Команды Х112.
2 — а мы должны были начать с 1, значит нужно было прибавить. Команды: 2112.
У исполнителя Альфа две команды, которым присвоены номера:
1. прибавь 1
2. умножь на b
(b – неизвестное натуральное число; b ≥ 2).
Выполняя первую из них, Альфа увеличивает число на экране на 1, а выполняя вторую, умножает это число на b.
Программа для исполнителя Альфа – это последовательность номеров команд.
Известно, что программа 11211 переводит число 6 в число 82.
Определите значение b.
Зная набор команд алгоритма, начальное и конечное число можно составить уравнение, прописав все действия, которые были выполнены исполнителем.
Получаем уравнение: 8b + 2 = 82
Пример задания с исполнителем, работающим с цифрами числа.
Автомат получает на вход трёхзначное десятичное число. По полученному числу строится новое десятичное число по следующим правилам.
1. Вычисляются два числа – сумма старшего и среднего разрядов, а также сумма среднего и младшего разрядов заданного числа.
2. Полученные два числа записываются друг за другом в порядке невозрастания (без разделителей).
Пример. Исходное число: 277. Поразрядные суммы: 9, 14. Результат: 149.
Определите, сколько из приведённых ниже чисел могут получиться в результате работы автомата.
1616 169 163 1916 1619 316 916 116
В ответе запишите только количество чисел
Внимательно посмотрим на алгоритм работы исполнителя. Пусть число выглядит как abc (где a, b и c – это его цифры). На первом шаге исполнитель считает две суммы: a+b и b+с. Так как обе эти суммы – это суммы цифр числа, то ни одна из них не может оказаться больше 18 (9+9). Также должна быть возможность существования в суммах общего слагаемого.
Затем эти суммы записываются в порядке невозрастания, значит в начале идёт большая сумма, потом меньшая и возможна ситуация, когда обе суммы равные. Это два условия, которыми мы можем проверить результат работы алгоритма.
Рассмотрим по порядку числа.
1616 – оно разбивается на две равные суммы: 16 и 16, которые имеют допустимое значение – число подходит (оно могло получится в результате обработки числа 888).
169 – это число можно разбить на суммы: 16 и 9 – число подходит (оно могло получится в результате обработки, например, числа 881).
163 – число можно разбить на суммы 16 и 3, но оно не подойдёт, так как невозможно определить общее слагаемое в таких суммах. 16 может быть суммой 9 и 7 или 8 и 8, ни одна из данных цифр не может являться частью суммы равной трём.
1916 – число можно разбить на суммы 19 и 16 или 191 и 6 – ни один из этих вариантов не подходит для суммы цифр, так как есть сумма большая 18.
316 – с учётом правила невозрастания число можно разложить на суммы 31 и 6, которые невозможны как суммы цифр – число не подходит.
916 – с учётом правила невозрастания число можно разложить на суммы 91 и 6, которые невозможны как суммы цифр – число не подходит.
116 – число можно разложить на суммы 11 и 6 – число подходит (оно может получится в результате обработки, например, числа 247)
Таким образом из представленных чисел подходят три: 1616, 169 и 116.
Источник: maximumtest.ru
Алгоритм и исполнитель
В этом уроке разберём некоторые теоретические понятия, которые формализуют понятие программирования. Заодно точнее сформулируем основную задачу вашего обучения.
Для начала предлагаю вам немного поиграться со следующей детской игрушкой. Пройдите первые пять заданий, возвращайтесь назад и продолжайте чтение урока.
Рис.1 Скриншот игрового поля на code.org
Надеюсь, у вас всё получилось. Теперь на этом примере опишем несколько основных понятий:
- исполнитель;
- система команд исполнителя;
- алгоритм.
В игрушке мы управляем красной птичкой. Задача каждого этапа: добраться птичкой до свиньи. Птичка умеет выполнять определённые команды, например: переместить вперёд, повернуть налево, повернуть направо и др.
Человек, машина или устройство, которые умеют выполнять некоторые команды, называется исполнителем . В этой игрушке, очевидно, исполнитель – птичка. Набор команд, которые понимает и умеет выполнять исполнитель, называют системой команд исполнителя .
Последовательность команд, которую должен выполнить исполнитель для решения задачи, называется алгоритмом .
Необходимо заострить внимание на нескольких моментах.
Исполнитель может выполнять только те команды, которые входят в его систему команд.
Это означает, например, что нельзя написать исполнителю-птичке: «Иди к свинье!». Точнее записать можно, но только ничего не произойдёт, т.к. исполнитель таких команд не знает.
Имеющиеся команды вы можете записывать в любом порядке, который посчитаете правильным. Ваша задача как программиста – разделить большую сложную задачу на маленькие отдельные шаги, каждый из которых будет понятен исполнителю. Снова работает принцип «разделяй и властвуй».
Исполнитель выполняет точно то, что предписывает ему алгоритм.
Исполнитель-птичка очень доверчивая. Она не подвергает сомнению то, что вы пишете в программе. Если, например, вы забудете развернуть птичку, то она врежется в стенку. Поэтому вы должны следить за всем самостоятельно.
Ваши будущие программы часто будут работать не так, как вы задумывали. Ошибки случаются у всех. Тут важно понимать, что это не компьютер дурак, а вы допустили ошибку в алгоритме. Не уподобляйтесь плохим программистам, у которых во всём всегда виновата программа.
Теперь от наглядного примера перейдём к компьютерным реалиям. Мы пишем программы для компьютера, а значит, компьютер в нашем случае является исполнителем. Система команд – стандартные функции и конструкции языка Си.
В чём состоит основная задача вашего обучения основам программирования? Овладеть навыком алгоритмического мышления. То есть научиться записывать решение различных задач в виде алгоритма для конкретного исполнителя (в нашем случае компьютера).
Компьютерная программа – алгоритм решения какой-либо задачи, записанный на языке программирования.
Алгоритм – точное описание порядка действий, которые должен выполнить исполнитель для того, чтобы решить задачу.
Исполнитель – человек или некоторое устройство, которое может понимать и выполнять определённый набор команд.
Система команд исполнителя – набор команд, которые понимает и умеет выполнять исполнитель.
Основная задача данного курса – научиться записывать решение различных задач в виде алгоритмов для компьютера.
Сохрани в закладки или поддержи проект.
Практика
Решите предложенные задачи. Для удобства работы сразу переходите в полноэкранный режим
Дополнительные материалы
- Определение алгоритма в этом уроке, конечно, совершенно неформальное. В теоретической информатике существуют строгие определения этого понятия. Для этого, например, вводится такое понятие как Машина Тьюринга. Подробнее об этом можно прочитать на википедии, викиучебнике или посмотреть на степике урок А. Шеня. А на сайте К.Ю. Полякова можно скачать тренажёр Машина Тьюринга.
- Тем, кто решает задачи на Stepikе посвящается:
Источник: youngcoder.ru
Компьютер — как исполнитель команд
В презентации рассматривается программный принцип работы компьютера, дана классификация компьютеров по различным направления и сформулированы причины популярности ПК.
Вы уже знаете о суперспособностях современного учителя?
Тратить минимум сил на подготовку и проведение уроков.
Быстро и объективно проверять знания учащихся.
Сделать изучение нового материала максимально понятным.
Избавить себя от подбора заданий и их проверки после уроков.
Наладить дисциплину на своих уроках.
Получить возможность работать творчески.
Просмотр содержимого документа
«Компьютер — как исполнитель команд»
ГБПОУ «КЧСХТ»
Компьютер – как исполнитель команд
ВЫПОЛНИЛА: КУЗНЕЦОВА Л.В.
Компьютер (от англ. computer) – это программируемое электронное устройство, предназначенное для накопления, обработки и передачи информации.
В основе любого компьютера лежит тактовый генератор, вырабатывающий через равные интервалы времени электрические сигналы, которые используются для приведения в действие всех устройств компьютерной системы. Управление компьютером сводится к управлению распределением сигналов между устройствами. Такое управление производится автоматически, с помощью программного управления.
Программный принцип работы компьютера
Главной особенностью конструкции компьютера является программный принцип работы. Принцип программы, хранимой в памяти компьютера, считается важнейшей идеей современной компьютерной архитектуры. Суть идеи заключается в том, что
1) программа вычислений вводится в память ЭВМ и хранится в ней наравне с исходными числами;
2) команды, составляющие программу, представлены в числовом коде по форме ничем не отличающемся от чисел.
В основу работы компьютеров положен программный принцип управления, состоящий в том, что компьютер выполняет действия по заранее заданной программе. Этот принцип обеспечивает универсальность использования компьютера: в определенный момент времени решается задача соответственно выбранной программе. После ее завершения в память загружается другая программа и т.д.
Программа — это запись алгоритма решения задачи в виде последовательности команд или операторов языка, который понимает компьютер. Конечной целью любой компьютерной программы является управление аппаратными средствами.
Для нормального решения задач на компьютере нужно, чтобы программа была отлажена, не требовала доработок и имела соответствующую документацию. Поэтому, относительно работы на компьютере часто используют термин программное обеспечение (software), под которым понимают совокупность программ, процедур и правил, а также документации, касающихся функционирования системы обработки данных. Программное и аппаратное обеспечение в компьютере работают в неразрывной связи и взаимодействии. Состав программного обеспечения вычислительной системы называется программной конфигурацией .
Общие принципы работы компьютера сформулированы учёными Ч. Бэббиджем и Дж. Фон Нейманом. Согласно этим принципам, любой компьютер образуют 3 основных компонента.
Арифметико – логическое устройство
Устройство управления
Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ)
Устройства ввода и вывода информации
Классификация компьютеров
1) Классификация по назначению
Классификация по назначению связана с тем, как компьютер применяется. По этому принципу различают:
- большие ЭВМ
- мини – ЭВМ
- микро – ЭВМ
- ПК
Большие ЭВМ
Это самые мощные компьютеры, которые применяются для обслуживания очень крупных организаций и целых отраслей народного хозяйства. Штат обслуживания больших ЭВМ достигает нескольких десятков человек. На базе таких ЭВМ создают вычислительные центры (ВЦ).
Структура ВЦ
От больших ЭВМ компьютеры этой группы отличаются уменьшенными размерами, меньшей производительностью и стоимостью. Мини – ЭВМ используются крупными предприятиями, научными учреждениями, ВУЗами. Мини – ЭВМ применяются для управления производственными процессами (например, в механическом цехе компьютер может поддерживать ритмичность подачи заготовок, узлов и комплектующих на рабочее место).
Мини — ЭВМ, 10.2 inch одноместный сенсорного экрана.
Микро – ЭВМ используются на предприятиях, в крупных ВЦ для выполнения вспомогательных операций.
ПК – компьютер, предназначенный для обслуживания одного рабочего места. Как правило, с ПК работает один человек. ПК используются в учебном процессе, для организации надомной трудовой деятельности и много другого. Категории ПК (по международным стандартам):
- массовый ПК (consumer PC)
- деловой ПК (Office PC)
- портативный ПК (Mobile PC)
- рабочая станция (Workstation PC)
- развлекательный ПК (Entertainment PC)
Echo III — мощный игровой мини-ПК.
2) Классификация по уровню специализации
- универсальные. На их базе можно собирать вычислительные системы произвольного состава (конфигурации). Например, один и тот же компьютер можно использовать для работы с текстом, графикой, музыкой и т.п.
- специализированные компьютеры предназначены для решения конкретных задач (например, бортовые компьютеры самолётов, кораблей, машин и др.)
3) Классификация по совместимости
Существует множество различных видов и типов компьютеров. Они выпускаются различными производителями, собираются из разных деталей, работают с разными программами. Поэтому совместимость различных компьютеров между собой – очень важный вопрос, связанный с взаимозаменяемостью узлов и приборов; возможностью переноса программ с одного компьютера на другой и возможностью совместной работы разных типов компьютеров с одними и теми же данными. Виды совместимости:
- аппаратная совместимость;
- совместимость на уровне операционных систем;
- программная совместимость;
- совместимость на уровне данных.
Причины популярности ПК
- невысокая стоимость;
- простота использования, обеспеченная диалоговым и интерактивным взаимодействием с программами, их удобным интерфейсом (меню, пиктограммы и т.п.);
- персональность, т.е. возможность взаимодействия без посредников и ограничений;
- высокие возможности по обработке информации;
- возможность и простота ремонта;
- возможности расширения и адаптации к особенностям применения компьютеров, когда один и тот же компьютер может быть оснащён различными периферийными устройствами и разным ПО;
- наличие программного обеспечения, охватывающего почти все сферы человеческой деятельности;
- наличие систем для разработки новых программ.
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!
Источник: kopilkaurokov.ru