Алгоритмы в нашей жизни

Что такое алгоритм
Термин «алгоритм» произошёл от имени великого математика Мухаммеда аль-Хорезми по-латыни algorithmus). Мухаммед аль-Хорезми ещё в IX веке разработал правила выполнения четырёх действий арифметики.
Алгоритм — набор инструкций, описывающих порядок действий исполнителя для достижения некоторого результата. Алгоритмы имеют свойства, форму представления, а так же структуру.
Разработчиком алгоритмов является человек. Исполняют алгоритмы люди и всевозможные технические устройства.
Исполнитель – это некоторый объект (человек, животное, техническое устройство), способный выполнять определенный набор команд. Команды, которые может выполнить конкретный исполнитель, образуют систему команд исполнителя (СКИ).
Исполнители делятся на формальные и неформальные.
В роли неформального исполнителя чаще всего выступает человек. Неформальный исполнитель сам отвечает за свои действия.
В роли формального исполнителя чаще всего выступает техническое устройство.

Формальный исполнитель одну и ту же команду всегда выполняет одинаково. Для каждого формального исполнителя можно указать:
круг решаемых задач;
среду;
систему команд;
систему отказов;
режимы работы.
Формы записи алгоритмов – словесная и графическая.
Алгоритмы, исполнителем которых является человек, удобно записывать в словесной форме, в табличной форме, в виде блок-схем.
Для обозначения шагов в блок-схеме используются фигуры (овал, параллелограмм, ромб, прямоугольник и другие).
Алгоритм, записанный на языке, понятном исполнителю, называется программой.
Алгоритмы делятся на 3 типа:
линейные;
ветвление;
циклические.
Линейным называется алгоритм, в котором команды выполняются в порядке их записи.
Ветвлением называется алгоритм, при котором в зависимости от выполнения некоторого условия совершается одна или другая последовательность команд.
Циклическим называется алгоритм, в котором повторяется выполнение одной и той же последовательности команд.

Свойства алгоритма:
Дискретность — алгоритм должен представлять процесс решения задачи как последовательное выполнение некоторых простых шагов.
Детерминированность. В каждый момент времени следующий шаг работы однозначно определяется состоянием системы. Таким образом, алгоритм выдаёт один и тот же результат для одних и тех же исходных данных.
Понятность — алгоритм должен включать только те команды, которые доступны исполнителю и входят в его систему команд.
Массовость. Алгоритм должен быть применим к разным наборам исходных данных.
Результативность — завершение алгоритма определёнными результатами

Алгоритмы в нашей жизни
Любой человек ежедневно встречается с множеством задач: от самых простых и хорошо известных до очень сложных. Для многих задач существуют определенные правила (инструкции, предписания), объясняющие исполнителю, как решать данную задачу. Эти правила человек может изучить заранее или сформулировать сам в процессе решения задачи. Чем точнее и понятнее будут описаны правила решения задач, тем быстрее человек овладеет ими и будет эффективнее их применять.
Решение многих задач человек может передавать техническим устройствам - автоматам, роботам, компьютерам. Применение таких технических устройств предъявляет очень строгие требования к точности описания правил и последовательности выполнения действий. Поэтому разрабатываются специальные языки для четкого и строгого описания различных правил. Это одна из задач информатики.

Каждый из нас ежедневно использует различные алгоритмы: инструкции, правила, рецепты и т. п. Обычно мы это делаем не задумываясь. Например, открывая дверь ключом, никто не размышляет над тем, в какой последовательности выполнять действия. Однако, чтобы кого – нибудь (скажем, младшего брата) научить открывать дверь, придется четко указать и сами действия, и порядок их выполнения. Например, так:
Достать ключ.
Вставить ключ в замочную скважину.
Повернуть ключ 2 раза против часовой стрелки.
Вынуть ключ.

А теперь представьте себе, что вас пригласили в гости. Наверняка вы попросите подробно и точно объяснить, как добраться. Вот как может выглядеть объяснение:
Выйти из дома.
Повернуть направо.
Пройти 2 квартала до автобусной остановки..
Сесть в автобус № 25, идущий к центру города.
Проехать 3 остановки.
Выйти из автобуса.

Посмотрим на эти алгоритмы. На первый взгляд, между ними нет ничего общего. Одно дело – открывать дверь, другое – ехать в гости. Однако если приглядеться внимательно, можно заметить существенное сходство между ними. Прежде всего, это строгий порядок выполнения действий. Давайте переставим в первом алгоритме второе и третье действия:
Достать ключ.
Повернуть ключ 2 раза против часовой стрелки.
Вставить ключ в замочную скважину.
Вынуть ключ.

Вы, конечно, сможете выполнить и этот алгоритм. Но дверь вряд ли откроется. А что произойдет, если поменять местами четвертое и пятое действия во втором алгоритме? Он станет невыполнимым! Итак, мы убедились, что для алгоритма важен не только набор действий, но и то, как они организованы, т. е. в каком порядке выполняются.
Мы можем теперь сказать, что алгоритмы - это строго определенная последовательность действий. Существует очень много определений понятия алгоритм. И надо подчеркнуть, что в информатике это понятие является основным. Таким же, какими являются понятия точки, прямой и плоскости в геометрии, пространства и времени в физике, вещества в химии. Поэтому мы не сможем дать полное определение алгоритма, а будем уточнять смысл этого понятия на примерах.

Алгоритмы принято записывать с помощью служебных слов, т.е. имеется алгоритмический язык, алфавит:
алг (алгоритм) название
арг (аргументы)
рез (результаты)
нач (начало)
команды
кон (конец)

Легко и просто было бы жить (даже неинтересно), если бы удалось раз и навсегда расписать, какие поступки и в какой последовательности совершать. На самом деле нам приходится принимать решения в зависимости от создавшейся ситуации. Если идет дождь, то мы надеваем плащ. Если жарко, то идем купаться. Иногда встречаются и более сложные положения, когда надо сделать выбор. В таких случаях говорят, что алгоритм содержит составную команду или ветвление. Команда ветвления записывается следующим образом:
если условие
то серия 1
иначе серия 2
все

В своей практической деятельности мы постоянно встречаемся с задачами, для решения которых требуется многократно повторять одни и те же действия. Именно для этого применяется составная команда повторения (цикл). Команда повторения записывается так:
пока условие
нц
серия
кц
На уроках информатики мы составляли очень много алгоритмов из жизни, учебных предметов, сказок и т.д. Но нас заинтересовало то, а можно ли алгоритмы каким - то образом классифицировать, т. е. составить модель классификации алгоритмов.

Алгоритмы в художественных произведениях
Сказка «Гуси-лебеди»
если съешь ржаного пирожка
то спрячу
иначе не спрячу
все
«Горячий камень», А.П. Гайдар:
если кто снесет этот камень на гору и там разобьет на части
то тот вернет свою молодость и начнет жить сначала
все
Если внимательно прочитать любую сказку, то можно сделать вывод, что все сказки строятся по тому, или иному типу алгоритма. Чаще всего алгоритмы можно применить в эпизодам сказок. В результате в одной сказке мы встретим различные типы алгоритмов.
Например, в сказке «Теремок» пока приходят сказочные персонажи – циклический алгоритм. Затем пришел медведь, и теремок развалился, - разветвляющийся алгоритм.