ЧАСТЬ 1. АЛГОРИТМЫ И ЕГО ИСПОЛНИТЕЛИ

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПРОЕКТ ПО ИНФОРМАТИКЕ

«АЛГОРИТМ И ЕГО ИСПОЛНИТЕЛИ»

 

Автор проекта:

Баль Полина Александровна

Ученица 9 класса МКОУ СОШ №13 имени Федора Ивановича Фоменко

Руководитель: Князев Олег Анатольевич, учитель физики и информатики МКОУ СОШ №13 имени Федора Ивановича Фоменко

 

 

2020г.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ	3
ЧАСТЬ 1. АЛГОРИТМЫИ ЕГО ИСПОЛНИТЕЛИ	4
1.1 ИСПОЛНИТЕЛЬ РОБОТ	6
2.2 ИСПОЛНИТЕЛЬ ЧЕРЕПАХА	8
3.3 ИСПОЛНИТЕЛЬ ЧЕРТЕЖНИК	9
ЧАСТЬ 2. ПРИМЕРЫЗАДАЧ В ИСПОЛНИТЕЛЯХ	10
2.1 ПРИМЕРЫРЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ДЛЯ ИСПОЛНИТЕЛЯ РОБОТ	10
2.2 ПРИМЕРЫРЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ДЛЯ ИСПОЛНИТЕЛЯ ЧЕРЕПАХА	12
2.3 ПРИМЕРЫРЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ДЛЯ ИСПОЛНИТЕЛЯ ЧЕРТЕЖНИК	13
ЗАКЛЮЧЕНИЕ	14
ЛИТЕРАТУРА	15
ПРИЛОЖЕНИЕ №1 СХЕМЫЗАДАЧ ДЛЯ ИСПОЛНИТЕЛЯ РОБОТ	16

 

ВВЕДЕНИЕ

В современном обществе освоение компьютерной техники и компьютерных технологий актуально буквально для всех. Естественно, что овладеть глубокими навыками работы с вычислительной техникой можно, изучив не только устройство компьютера, но и научившись самому разрабатывать алгоритмы и создавать программы. Кроме того, этот вид деятельности позволяет развить человеку алгоритмический стиль мышления, который поможет в любой профессии и в жизни.

Актуальность темы. Умение выделять алгоритмическую суть явления и строить алгоритмы очень важно для человека любой профессии. Алгоритмическое мышление – искусство размышлять, умение планировать свои действия, способность предусматривать различные обстоятельства и поступать соответственно с ними. Понятие алгоритма ценно не только практическим использованием, оно имеет важное общеобразовательное и мировоззренческое значение. Навыки алгоритмического мышления способствуют формированию особого стиля культуры человека, составляющими которого являются: целеустремленность и сосредоточенность; объективность и точность; логичность и последовательность в планировании и выполнении своих действий; умение четко и последовательно выражать свои мысли; правильно ставить задачу и находить окончательные пути ее решения; быстро ориентироваться в стремительном потоке информации.

Целью проекта является изучение учебных исполнителей РОБОТ, ЧЕРЕПАХА, ЧЕРТЕЖНИК

Задачи проекта:

· Провести анализ литературы по теме «Алгоритмы и исполнители»

· Научиться решать экзаменационные задачи (ОГЭ по информатике) в учебных исполнителях

· Составить задачи для исполнителя РОБОТ

 

 

ЧАСТЬ 1. АЛГОРИТМЫИ ЕГО ИСПОЛНИТЕЛИ

“Прежде, чем что-нибудь сделать, надо составить план”, — говорила Алиса из сказки Льюиса Кэрролла [4]. И в жизни мы все время составляем планы наших действий, например, утром большинство из нас действует по такому плану:

1. встать

2. одеться

3. умыться

4. позавтракать

5. выйти из дома в школу или на работу

В таком же виде можно записать план для того, чтобы заварить чай, сделать бутерброд с колбасой, купить себе мороженое, вымыть грязные руки, …

В информатике план действий называют алгоритмом. Алгоритм состоит из отдельных шагов – команд. Ни одну из них нельзя пропустить, чаще всего никакие команды нельзя поменять местами (что при этом произойдет?).

Для каждого шага этого алгоритма можно предложить более подробный план. Например, для действия “позавтракать”:

1. вскипятить чайник

2. сделать бутерброд

3. съесть бутерброд с чаем

4. вымыть посуду

И тут каждый шаг, в свою очередь, тоже можно расшифровать – составить более подробный план. Где же остановиться? Ответ прост – это зависит от исполнителя — того, кто будет выполнять этот алгоритм. Надо остановиться на таком плане, в котором исполнителю будет понятно, как выполнить каждый шаг.

Исполнители часто встречаются в сказках. В одной из них Иван-Царевич говорит Избушке-На-Курьих-Ножках: “Избушка, избушка! Встань к лесу задом, ко мне передом!”. При этом команда должна быть задана очень точно, чтобы исполнитель ее понял. В сказке “Али-Баба и сорок разбойников” волшебная дверь открывалась по команде “Сезам, откройся!”. Жадный Касым, тайно проникший в пещеру, забыл эту фразу и не смог выйти из пещеры.

И Избушка-На-Курьих-Ножках, и волшебная дверь имеют много общего: они умеют понимать и выполнять некоторые точно заданные команды, то есть являются исполнителями.

· Исполнитель – это тот, кто умеет понимать и выполнять некоторые команды

· Среда исполнителя – это предметы, которые окружают исполнителя и с которыми он работает

· Список (или система) Команд Исполнителя (СКИ) – набор команд, понятных исполнителю. Исполнитель может выполнить только те команды, которые входят в его СКИ [2].

Исполнителями могут быть

· люди: ученик, рабочий, учитель, бригада;

· животные: дрессированная собака (санитар, розыскная, охотничья), кошка;

· машины: станки, роботы, компьютеры;

Вообще говоря, исполнителями могут быть дажерастения:подсолнечник (разворачивается на солнце), кувшинки (закрываются на ночь).

Человек как исполнитель отличается от всех остальных исполнителей несколькими признаками, например:

1. Понимает команды в различных вариантах (например “Сядь!”, “Садись!”, “Присядь!”).

2. Выполняя команды, «додумывает» их с учетом своего опыта.

3. Может отказаться исполнять команду, если она ему не нравится (“Ешь манную кашу!”, “Выстрели в окно из рогатки!”). То есть человек обладает волей и отвечает за свои действия.

Для решения большинства задач недостаточно отдать одну команду исполнителю, надо составить для него алгоритм — план действий, состоящий из команд, которые ему понятны (входят в его СКИ). Таким образом, можно дать определение алгоритма.

Алгоритм - это точно определенный план действий исполнителя, направленный на решение какой-то задачи. В алгоритм можно включать только те команды, которые есть в СКИ исполнителя [1].

 

ИСПОЛНИТЕЛЬ РОБОТ

Учебный исполнитель Робот предназначен для того, чтобы без участия человека сажать цветы в подготовленные для них грядки. В программе, с которой вы будете работать, Робот изображен в виде машинки (Рис.1), которая ездит по полю. Поле размечено на квадраты, каждый из которых может быть: 1) свободным местом ; 2) грядкой или 3) стенкой . Робот может переходить из клетки в клетку по грядкам или по свободным клеткам, ходить по клумбам с цветами запрещается. Он должен посадить цветы на всех грядках и вернуться на Базу, обозначенную значком , для пополнения запасов.

Рис.1 Среда исполнителя РОБОТ

 

Как и любой исполнитель, Робот понимает только ограниченный набор команд, которые входят в его СКИ (список команд исполнителя). Пока нам хватит нескольких команд, перечисленных ниже:

Таблица №1. СКИ РОБОТ:

направо;	повернуться на 90 градусов вправо
налево;	повернуться на 90 градусов влево
кругом;	развернуться кругом (на 180 градусов)
вперед (n);	перейти на n клеток вперед
назад (n);	перейти на n клеток назад
посади;	посадить цветы на грядке в том месте, где стоит Робот
пока () { }	Цикл с условием. Повторяется до тех пор, пока выполняется заданное условие.

Имя программы должно состоять из одного «слова», обратите внимание, что внутри нет пробелов. Каждая команда заканчивается точкой с запятой. Можно записывать несколько команд в одну строчку.

Окно исполнителя состоит из трех частей: верху расположены меню и кнопки для управления исполнителем, слева – редактор программы, а справа – поле исполнителя.

Рис. 2 Окно программы

- кнопка вызова заданий (карт).

- при нажатии компьютер выравнивает все строки программы (приводит программу в «приличный» вид).

- выполняет программу и проверяет ее на наличие ошибок. Если ошибки есть, красным цветом будет выделена строка, в которой обнаружена ошибка, и выведено сообщение на экран. Посмотрите внимательно на эту строку и на предыдущую, нажмите на клавишу Enter и исправьте ошибку.

- кнопка нужна, чтобы начать новую программу и очистить поле редактора.

Когда программа готова, запишите ее на диск, нажав клавишу F2 или кнопку на панели инструментов. В ответ на это при первой записи файла на диск появляется окно для ввода имени файла, где вам надо ввести любое имя и затем щелкнуть на кнопку ОК. При записи файла в следующий раз имя уже известно, поэтому система переименует старую версию, сделав у нее расширение * .bak, а новую запишет с тем же именем [3].

ИСПОЛНИТЕЛЬ ЧЕРЕПАХА

Исполнитель Черепаха умеет делать рисунки и чертить на плоскости. Поскольку ей нужны все ее лапы, чтобы ходить, она держит перо в зубах.

Среда Черепахи – плоскость с системой координат. Система координат необходима для того, чтобы однозначно определять место Черепахи на плоскости. Черепаха редко использует прямоугольную систему координат, она поступает так же, как и человек – может развернуться в любую сторону и идти вперед или назад. Такая система координат (“вправо-влево-вперед-назад”) называется естественной системой координат.

Таблица №2. СКИ Черепахи:

покажись;	Черепаха появляется на экране
скройся;	Черепаха исчезает
опусти_перо;	Черепаха оставляет за собой след
подними_перо;	Черепаха перемещается без следа
в_точку (x, y);	переместиться в точку с координатами (x,y)
вперед (n);	переместиться вперед на n шагов
назад (n);	переместиться назад на n шагов
влево (a);	развернуться влево на угол a градусов
вправо (a);	развернуться вправо на угол a градусов
закрась (n);	Закрашивает замкнутую область, где n — цвет краски

Как видно из этого списка команд, для Черепахи важно не только ее начальное положение на плоскости, но и ее направление. Мы будем считать, что в исходном положении Черепаха смотрит вверх (“на север”).

 

ИСПОЛНИТЕЛЬ ЧЕРТЕЖНИК

Среда Чертежника – плоскость с системой координат, которая необходима для того, чтобы однозначно определять место точки. Для задания системы координат надо определить

· направление осей координат

· единичные отрезки на осях

· начало отсчета – точку с координатами (0,0)

Оси координат не рисуются на экране — вы видите чистое белое поле. Началом координат считается центр поля исполнителя.

Таблица 3. СКИ Чертежника

покажись;	Чертежник появляется на экране
скройся;	Чертежник исчезает
опусти_перо;	после этого остается след
подними_перо;	не оставлять след
в_точку (x, y);	переместиться в точку с координатами (x,y)