Сущность понятия "алгоритм"

Размещено на http://www.allbest.ru

СМК Ф 7.5.0-01-33

Введение

Большинство действий, совершаемых человеком, выполняются по определенным правилам. Их эффективность во многом зависит от того, насколько он представляет, что делать в каждый момент времени, в какой последовательности, каким должен быть итог его действий.

Применение в производстве и быту различной техники требует от человека строгого соблюдения определенной последовательности действий при их использовании, что, в свою очередь, невозможно без предварительного составления алгоритмов.

Алгоритм -- одно из фундаментальных понятий, которое используется в различных областях знания, но изучается оно в математике и информатике. Его освоение начинается уже в начальной школе.

Вообще, формирование алгоритмического мышления у младших школьников является одной из важнейших задач учителя, и поэтому ему требуется определенные знания об алгоритмах, а так же некоторые умения в их построении.

алгоритм информатика графический блок-схема

История происхождения

Слово "Алгоритм" происходит от algorithmi - латинского написания имени аль-Хорезми, под которым в средневековой Европе знали величайшего математика, астронома и географа из Хорезма (город в современном Узбекистане) Мухаммеда бен Мусу, жившего в 783-850 гг. В своей книге «Об индийском счете» он сформулировал правила записи натуральных чисел с помощью арабских цифр и правила действий над ними столбиком. Ал-Хорезми стремился к тому, чтобы сформулированные им правила были понятными. Достичь этого в IX в., когда ещё не была разработана математическая символика, было трудно.

Правила в книгах ал-Хорезми в латинском переводе начинались словами «Алгоризми сказал». Со временем было забыто, что Алгоризми -- это автор правил, и эти правила стали называть алгоритмами. Многие столетия разрабатывались алгоритмы для решения все новых и новых классов задач, но само понятие алгоритма не имело точного математического определения.

Аль-Хорезми известен прежде всего своей «Книгой о восполнении и противопоставлении» («Аль-китаб аль-мухтасар фи хисаб аль-джабр ва-ль-мукабала»), которая сыграла важнейшую роль в истории математики. От названия этой книги произошло слово «алгебра». Подлинный арабский текст утерян, однако содержание известно по латинскому переводу 1140 года английского математика Роберта Честерского. Рукопись, которую Роберт Честерский озаглавил как «Книга об алгебре и ал-мукабале» хранится в Кембридже. Другой перевод книги выполнен испанским евреем Иоанном Севильским. Задумывавшаяся как начальное руководство по практической математике «Китаб аль-джабр …» в первой (теоретической) своей части начинается с рассмотрения уравнений первой и второй степени, а в двух заключительных разделах переходит к практическому применению алгебры в вопросах мероопределения и наследования. Слово аль-джабр («восполнение») означало перенесение отрицательного члена из одной части уравнения в другую, а аль-мукабала («противопоставление») -- сокращение равных членов в обеих частях уравнения.

Понятие алгоритм в современном мире и его свойства

В современной математике и информатике термин алгоритм имеет следующий определения:

- последовательность действий со строго определёнными правилами выполнения;

- предписание, определяющее содержание и последовательность операций, переводящих исходные данные в искомый результат;

- точное описание некоторого вычислительного процесса или любой иной последовательности действий;

- точное и полное предписание о последовательности выполнения конечного числа действий, необходимых для решения любой задачи данного типа.

Алгоритм -- заранее заданное понятное и точное предписание возможному исполнителю совершить определённую последовательность действий для получения решения задачи за конечное число шагов.

Исполнитель алгоритма - это некоторая абстрактная или реальная система способная выполнить действия, предписываемые алгоритмом.

Исполнителя характеризуют:

· среда (или обстановка) -- это «место обитания» исполнителя;

· элементарные действия;

· система команд -- строго заданный список команд;

· отказы возникают, если команда вызывается при недопустимом для неё состоянии среды.

Свойства и виды алгоритмов

Свойства алгоритма

1. Дискретность;

2. Понятность;

3. Определённость;

4. Результативность;

5. Массовость.

Виды алгоритмов:

1. Вероятностный (стохастический) алгоритм даёт программу решения задачи несколькими путями или способами, приводящими к вероятному достижению результата.

2. Эвристический -- это такой алгоритм, в котором достижение конечного результата программы действий однозначно не предопределено, как не обозначена и вся последовательность действий, не выявлены все действия исполнителя. (Например, инструкции предписания)

3. Линейный -- набор команд, выполняемых последовательно друг за другом

4. Разветвляющийся -- алгоритм, содержащий хотя бы одно условие, в результате проверки которого ЭВМ обеспечивает переход на один из двух возможных ходов.

5. Циклический -- алгоритм, предусматривающий многократное повторение одного и того же действия над новыми исходными действиями.

6. Вспомогательный (подчиненный) -- алгоритм ранее разработанный и целиком используемый при алгоритмизации конкретной задачи.

Алгоритмизация -- 1) этап решения задачи, заключающийся в конструировании алгоритма решения на основе условия задачи и ее требований к конечному результату; 2) раздел информатики, изучающий методы и приемы построений алгоритма, а также их свойства, т.е. алгоритмика задачи, построения модели и алгоритмизация.

Алгоритмизация задачи -- процесс разработки алгоритма для решения задач с помощью ЭВМ.

Формы записи алгоритмов

На практике наиболее распространены следующие формы представления алгоритмов:

· словесная (запись на естественном языке );

· графическая (изображения из графических символов );

· псевдокоды (полуформализованные описания алгоритмов на условном алгоритмическом языке, включающие как элементы языка программирования, так и фразы естественного языка, общепринятые математические обозначения и др.);

· программная (тексты на языках программирования ).

Блок-схема алгоритма

Одним из графических способов записи алгоритмов является блок-схема.

Блок-схема -- графическое изображение алгоритма в виде связанных между собой с помощью стрелок (линий перехода) блоков -- графических символов, каждый из которых соответствует одному шагу алгоритма. Внутри блока даётся описание соответствующего действия.

Наиболее часто в блок-схемах употребляются такие символы, как:

· процесс;

· решение;

· модификация;

· предопределённый процесс;

· ввод/вывод;

· пуск/остановка;

· документ.

Заключение

Любой человек постоянно встречается с множеством задач: от самых простых и хорошо известных до очень сложных. Для множества из них существуют определенные правила (инструкции, предписания), объясняющие исполнителю, как решать данную задачу. Эти правила человек может изучить заранее или сформулировать сам в процессе решения. Чем более точно и однозначно будут описаны правила решения задач, тем быстрее человек овладеет ими и будет эффективнее их применять. Такие правила принято называть алгоритмами.

Таким образом, алгоритм - это четкая последовательность действий, направленная на достижение поставленной цели или решения задачи.

Литература

1. Математика: учебник для студ. высш. пед. учеб. заведений / Л.П.Стойлова. - М.: Издательский центр «Академия», 2007. - 432 с.

2. Завязкина Т.И., Радовель В.А., Музычук С.В. и др.

Современный справочник школьника: 5-11 классы.- Москва: ЗАО «БАО-ПРЕСС», ООО «ИД «РИПОЛ КЛАССИК», 2005. - 1024

3. Информатика : учеб. Пособие для 10-11 кл. общеобразоват. Учреждений / Л.З.Щауцукова. - 2-е изд., дораб.- М.: Просвещение, 2002. - 416 с.

4. Информатика в понятиях и терминах: Кн. Для учащихся ст.классов сред.шк./ Г.А. Бордовский, В.А. Извозчиков, Ю.В. Исаев, В.В. Морозов; Под ред. В.А.Извозчикова. - М.: Просвещение, 1991. - 208 с.

5. Информатика и ИКТ: учебник для 10 класса. Профильный уровень / Н.Д.Угринович. - 2-е изд., испр. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. - 371 с.

Интернет ресурсы

6. https://ru.wikipedia.org/wiki/Аль-Хорезми

7. https://ru.wikipedia.org/wiki/Алгоритм

Размещено на Allbest.ru