Инфопланета - Урок 24. Что такое алгоритм

Урок 24. Что такое алгоритм

Презентация «Что такое алгоритм»

Ключевые слова:
• задача
• последовательность действий
• алгоритм

Жизненные задачи

Каждый человек в повседневной жизни, во время учёбы или на работе решает огромное количество задач самой разной сложности. Некоторые из этих задач столь просты и привычны, что мы решаем их не задумываясь, автоматически и даже не считаем задачами. Это такие задачи, как «Купить хлеб», «Собраться в школу», «Закрыть дверь на ключ» и пр. Другие же задачи, напротив, так трудны, что требуют длительных размышлений и усилий для поиска решения и достижения поставленной цели. Например, решения задач «Написать контрольную работу на 5» или «Свободно разговаривать на иностранном языке» требуют выполнения гораздо большего количества сложных действий, чем решение задачи «Купить мороженое». Но решение даже самой простой задачи обычно осуществляется за несколько последовательных шагов.

Например, процесс покупки хлеба можно представить так:
          1) взять у мамы деньги;
          2) пойти в магазин;
          3) выбрать нужные хлебобулочные изделия;
          4) оплатить стоимость покупки;
          5) принести хлеб домой.

Последовательность действий

В виде отдельных действий можно описать процессы решения многих задач, с которыми вы имеете дело в школе: «Вычислить периметр многоугольника», «Найти наибольший общий делитель двух натуральных чисел», «Определить часть речи», «Провести фонетический разбор слова». При этом для решения задачи важна не только правильность выполнения каждого отдельного действия, но и то, в какой последовательности они выполняются.

Например, попробуем переставить в известном вам способе на-хождения наименьшего общего кратного (НОК) нескольких натуральных чисел четвёртое действие на второе место:
          1) разложить исходные числа на простые множители;
          2) найти произведения получившихся множителей;
          3) выписать множители, входящие в разложение одного из чисел;
          4) дописать к ним недостающие множители из разложений остальных чисел.

Эту последовательность действий также можно исполнить, но к достижению поставленной цели (нахождению НОК) она не приведёт!

Рассмотрите схему (рис. 55).

Какой процесс она описывает? Как связана со способом нахождения НОК нескольких натуральных чисел?

Алгоритм

Алгоритм — описание конечной последовательности шагов в решении задачи, приводящей от исходных данных к требуемому результату.

Алгоритм может представлять собой описание некоторой последовательности вычислений, а может — описание последовательности действий нематематического характера. Но, в любом случае, перед его составлением должны быть чётко определены начальные условия и то, что предстоит получить.

Разработчиком алгоритмов является человек. Исполняют алгоритмы люди и всевозможные устройства — компьютеры, роботы, станки, спутники, сложная бытовая техника и даже некоторые детские игрушки.

Плакат «Алгоритмы и исполнители»

Текст «О происхождении слова «алгоритм»

Правила выполнения арифметических действий над целыми числами и простыми дробями в десятичной системе счисления впервые были сформулированы выдающимся средневековым ученым по имени Мухаммед ибн Муса ал-Хорезми (в переводе с арабского это означает «Мухаммед, сын Мусы из Хорезма»), сокращенно Ал-Хорезми.

Ал-Хорезми жил и творил в IX веке. Арабский оригинал его арифметического труда утерян, но имеется латинский перевод XII века, по которому Западная Европа ознакомилась с десятичной позиционной системой счисления и правилами выполнения в ней арифметических действий.

Ал-Хорезми стремился к тому, чтобы сформулированные им правила были понятны для всех грамотных людей. Достичь этого в веке, когда еще не была разработана математическая символика (знаки операций, скобки, буквенные обозначения и т. п.), было очень трудно. Но Ал-Хорезми удалось выработать в своих трудах такой стиль четкого, строгого словесного предписания, который не давал читателю никакой возможности уклониться от предписанного или пропустить какие-нибудь действия.

В латинском переводе книги Ал-Хорезми правила начинались словами «Алгоризми сказал». С течением времени люди забыли, что «Алгоризми» — это автор правил, и стали сами эти правила называть алгоритмами. Постепенно «Алгоризми сказал» преобразовалось в «алгоритм гласит».

Таким образом, слово «алгоритм» происходит от имени ученого Ал- Хорезми. Как научный термин первоначально оно обозначало лишь правила выполнения действий в десятичной системе счисления. С течением времени это слово приобрело более широкий смысл и стало обозначать любые точные правила действий. В настоящее время слово «алгоритм» является одним из важнейших понятий науки информатики.

Вопросы и задания

          1. Приведите два-три примера правил или предписаний, которым вы следуете в повседневной жизни.
          2. Можно ли считать хорошо поставленной задачу в одной из русских народных сказок: «Иди туда, не знаю куда. Принеси то, не знаю что»?
          3. Туристы (отец, мать и два брата-близнеца) должны переправиться через реку. В их распоряжении есть маленькая лодка, вмещающая только одного взрослого или двоих детей. Как организовать переправу, если и взрослые, и дети умеют грести?
Рекомендуем использовать программу «Задачи о переправах» размещенную на сайте sc.edu.ru. С помощью входящего в неё конструктора задач вы сможете создать компьютерную модель задачи и проверить свой вариант решения.
          4. Что такое алгоритм? Приведите два-три примера алгоритмов, изученных вами в школе.
          5. В электронном приложении к учебнику найдите дополнительную информацию о происхождении слова «алгоритм». Подготовьте небольшое сообщение на эту тему.

Компьютерный практикум

Ресурсы ЕК ЦОР

1. Интерактивное задание «Алгоритм - К2» (N 193150)	2. Интерактивное задание «Работа с алгоритмом» (N 193576)