ЗАДАНИЕ ДЛЯ СТУДЕНТОВ ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ
v запишите ФИО, группу, № и тему практического занятия
v откройте презентацию, рассмотрите внимательно слайды, изучив материал;
v перейдите к инструкции к практическому занятию, читая слова преподавателя и выполняя действия ученика (столбец справа);
v выполните домашнее задание
v пришлите скрин (делайте четче) конспекта, подписав файл №темы и ее названием (!!)
Практическое занятие №3
Тема:
Цель урока:
образовательная: формирование навыков работы с программой для машины Поста при решении простейших задач; закрепление умений анализировать, систематизировать, доказывать.
развивающая: развитие логического и алгоритмического мышления, познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей.
воспитательная: воспитание информационной культуры.
Планируемые результаты:
· Предметные – Повторить определение алгоритма, его свойства и виды. Вспомнить понятие модели и дать определение алгоритмической модели. Познакомить учащихся с примером алгоритмической модели, расширить представление учащихся о возможных сферах применения информационных моделей, показать выполнение трассировки алгоритма на конкретном примере.
· метапредметные – учащиеся получат возможность развивать и отрабатывать умение анализировать, адекватно самостоятельно оценивать правильность выполнения действия и вносить необходимые коррективы в исполнение, как в конце действия, так и по ходу его реализации.
· личностные – способствовать формированию творческой активности учащихся через создание ситуации успешности
Актуальность темы
Человек, живущий в современном технократическом мире, должен уметь алгоритмически мыслить. Вокруг него множество объектов, работающих по законам компьютерной логики. Алгоритмическое мышление выступает не только как стимулятор общего развития, но еще и вводит человека в чуждый для него мир современной техники. В профессиональной деятельности будущему специалисту предстоит не только использовать готовые информационные технологии, но и заниматься проектированием различных информационных систем, например, в медицине.
Стержнем, на котором строится программа дисциплины «Информатика и ИКТ», остается формирование алгоритмического мышления, которое позволяет формировать системно-информационную картину мира, умение выделять объекты, процессы и явления, понимать их структуру и, что самое главное, вырабатывается умение самостоятельно ставить и решать задачи.
ИНСТРУКЦИЯ
к практическому занятию
Тема:
Составление алгоритма управления работой исполнителя.
Автоматическая обработка данных
Ход урока
| Этапы урока | Деятельность преподавателя | Деятельность ученика | |||||||||||||
| Изучение нового материала Практическая работа. Домашнее задание Итоги урока | Преподаватель: Приступим к изучению нового материала. Тема сегодняшнего урока «Автоматическая обработка информации». Открываем тетради, записываем число, тему урока (слайд 1).
В 30-х годах XX века возникает новая наука — теория алгоритмов. Вопрос, на который ищет ответ эта наука: для всякой ли задачи обработки информации может быть построен алгоритм решения? Но чтобы ответить на этот вопрос, надо сначала договориться об исполнителе, на которого должен быть ориентирован алгоритм (слайд 2).
Английский ученый Алан Тьюринг предложил модель такого исполнителя, получившую название «машина Тьюринга». По замыслу Тьюринга, его «машина» является универсальным исполнителем обработки любых символьных последовательностей в любом алфавите(слайд 3).
Практически одновременно с Тьюрингом (1936-1937 гг.) другую модель алгоритмической машины описал Эмиль Пост. Машина Поста работает с двоичным алфавитом и несколько проще в своем «устройстве». Можно сказать, что машина Поста является частным случаем машины Тьюринга. Однако именно работа с двоичным алфавитом представляет наибольший интерес, поскольку, как вы знаете, современный компьютер тоже работает с двоичным алфавитом. (слайд 4, 5)
Алгоритм, по которому работает машина Поста, будем называть программой.
Договоримся о терминологии: под словом «программа» мы всегда будем понимать алгоритм, записанный по строгим правилам языка команд исполнителя — на языке программирования для данного исполнителя(слайд 6).
Опишем архитектуру машины Поста (слайд 7). Имеется бесконечная информационная лента, разделенная на позиции — клетки. В каждой клетке может либо стоять метка (некоторый знак), либо отсутствовать (пусто).
Вдоль ленты движется каретка — считывающее устройство. На рисунке она обозначена стрелкой. Каретка может передвигаться шагами: один шаг — смещение на одну клетку вправо или влево. Клетку, под которой установлена каретка, будем называть текущей.
Каретка является еще и процессором машины. С ее помощью машина может:
• распознать, пустая клетка или помеченная знаком;
• стереть знак в текущей клетке;
• записать знак в пустую текущую клетку.
Если произвести замену меток на единицы, а пустых клеток — на нули, то информацию на ленте можно будет рассматривать как аналог двоичного кода телеграфного сообщения или данных в памяти компьютера. Существенное отличие каретки-процессора машины Поста от процессора компьютера состоит в том, что в компьютере возможен доступ процессора к ячейкам памяти в произвольном порядке, а в машине Поста — только последовательно(слайд 8).
Назначение машины Поста — производить преобразования на информационной ленте.
Исходное состояние ленты можно рассматривать как исходные данные задачи, конечное состояние ленты — результат решения задачи. Кроме того, в исходные данные входит информация о начальном положении каретки(слайд 9).
Система команд машины Поста (слайд 10)
Стр. 71 в учебнике Запись всякой команды начинается с ее порядкового номера в программе — n. Затем следует код операции и после него — номер следующей выполняемой команды программы — m: |
Пример программы решения задачи на машине Поста (слайд 11-22)
Исходное состояние показано на рисунке.
Машина должна стереть знак в текущей клетке и присоединить его слева к группе знаков, расположенных справа от каретки.
| Команда | Действие |
| 1 ↕ 2 | Стирание метки; переход к следующей команде |
| 2 → 3 | Сдвиг вправо на один шаг |
| 3? 2,4 | Если клетка пустая, то переход к команде 2, иначе – к команде 4 |
| 4 ← 5 | Сдвиг влево на шаг (команда выполнится, когда каретка выйдет на первый знак группы) |
| 5 v 6 | Запись метки в пустую клетку |
| 6! | Остановка машины |
(Слайд 23)
Многократное повторение команд называется?
В процессе выполнения приведенной программы многократно повторяется выполнение команд с номерами 2 и 3. Такая ситуация называется циклом. Напомним, что цикл относится к числу основных алгоритмических структур вместе со следованием и ветвлением.
Выполним задания
Задание 1.
Определить состояние, в котором окажется машина Поста в результате выполнения программы при заданном начальном состоянии ленты.
Пояснение: выделенная цифра, например 1, означает, что эту ячейку каретка обозревает в начальный момент времени.
Выполняем, а) 1 и б) 1
Ответ: Выделенная цифра показывает, на какой ячейке остановится машина.
a) 1) 11000000 1 b) 1) 11001 0 1
2) 1100000 1 2) 100 0 1
Задание 2
Даны два массива меток, которые находятся на некотором расстоянии друг от друга. Требуется соединить их в один массив. Каретка находится над крайней левой меткой первого массива
Задание 3. (если позволяет время)
На ленте имеется массив из n отмеченных ячеек. Каретка обозревает крайнюю левую метку. Справа от данного массива на расстоянии в m ячеек находится еще одна метка. Составьте для машины Поста программу, придвигающую данный массив к данной ячейке.
На доске записывается домашнее задание.
Параграф 10, № 1, 2иа)2 и б)2 из задания 1
Подведем итог.
Автоматическая обработка информации возможна, если:
1) информация представлена в формализованном виде — в конечном алфавите некоторой знаковой системы;
2) реализован исполнитель, обладающий конечной системой команд, достаточной для построения алгоритмов решения определенного класса задач обработки информации;
3) реализовано программное управление работой исполнителя.Машина Поста — пример автоматического исполнителя обработки информации с ограниченными возможностями. Компьютер удовлетворяет всем вышеперечисленным свойствам. Он является универсальным автоматическим исполнителем обработки информации.