Алгоритмы. Свойства алгоритмов. Исполнители

План действий:
1. Взять деньги (и сумку).
2. Пойти в продуктовый магазин.
3. Выбрать необходимые продукты.
4. Заплатить за них в кассу.
5. Принести продукты домой.

Мохамед аль Хорезми

Квадратное уравнение
4х2+12х+9=0
Вспомните, как решить квадратное уравнение?
Дано: a=4, b=12, c=9
Как найти корни?
Результат: х.

Алгоритм
Алгоритм – это понятное и точное предписание исполнителю выполнить конечную последовательность команд, приводящую от исходных данных к искомому результату.
Алгоритмы окружают нас повсюду: кулинарный рецепт - алгоритм приготовления блюда, инструкция по использованию стиральной машины и т.д.

Свойства алгоритмов.
Понятность – каждый шаг представлен в форме, понятной исполнителю (на его языке).
Дискретность – разбиение на отдельные элементарные шаги.
Однозначность - детерминированность, определённость формулировок, не допускающая разных толкований (исполнителю должно быть точно понятно, какой шаг выполнять дальше).
Результативность – получение результата после конечного числа шагов, предусматривающее все возможные варианты (последовательность шагов не должна быть бесконечной).
Массовость – возможность решать множество однотипных задач.
Является ли алгоритмом предписание «Пойди туда, не знаю куда, найди то, не знаю что»?

Способы записи алгоритмов
словесный;
табличный;
графический;
программа на алгоритмическом языке.

Способы записи алгоритмов
Иногда алгоритмы записывают не на естественном, а формальном языке. Так, например, в решении шахматной задачи вместо фразы “Конь, находящийся на поле d5, берет фигуру на поле f6 и объявляет шах” пишут “Кd5:f6+”.
Формализованная запись алгоритма понятна меньшему количеству исполнителей, но она обеспечивает краткость и недвусмысленность, облегчая тем самым задачу исполнения алгоритма.
Графическая форма записи алгоритма более наглядна, чем словесная. Распространенным графическим способом представления алгоритмов являются блок-схемы. Блок-схема алгоритма состоит из блоков, соединенных линиями. Блоки различной формы изображают начало, конец и отдельные шаги алгоритма, а также условие выполнения шага.

Графическая форма записи алгоритма
Графическая форма записи алгоритма более наглядна, чем словесная. Распространенным графическим способом представления алгоритмов являются блок-схемы.
Блок-схема состоит из блоков, соединенных линиями. Чаще всего используются блоки следующих типов:
выполнение операции;
выбор направления выполнения алгоритма в зависимости от выполнения условия;
- ввод/вывод данных;
- начало и конец алгоритма.

Исполнитель алгоритма
Исполнитель алгоритма - человек и/или автоматическое устройство:
- понимающий язык, на котором записан алгоритм; и
- способный выполнить этот алгоритм.

Кто может быть исполнителем алгоритма?
Исполнителем алгоритма может быть не только человек, но и автоматическое устройство (реальное или воображаемое). В этом случае шаги алгоритма часто называют командами и вводят их в устройство в той форме, в которой оно сможет их обрабатывать.
Языки алгоритмического управления устройствами являются формальными. Алгоритм, представленный на языке устройства, называется программой для этого устройства.

Разработка и исполнение
Разрабатывает алгоритмы: человек,
Исполняют алгоритмы: люди и устройства – компьютеры, роботы, станки, спутники, сложная бытовая техника, детские игрушки.
Исполнитель решает задачу по заданному алгоритму, строго следуя по предписаниям (программе) не вникая и не рассуждая, почему он так делает.

Исполнителя характеризует:
Системой команд Исполнителя называется совокупность всех команд, которые может выполнить Исполнитель.
Совокупность всех действий, которые он может выполнить в ответ на эти команды, называется системой допустимых действий Исполнителя.
Среда – это обстановка, в которой работает исполнитель
Элементарное действие – действие, совершаемое исполнителем после вызова команды.
Отказы. Возникают при вызове команды в недопустимом для данной команды состоянии среды.

“Компьютер – формальный исполнитель, он не понимает, что делает, не думает, точно выполняет те действия, которые ему задал человек”.