Алгоритм и исполнитель

IV. Алгоритмизация

Получение и анализ результатов

Какая бы технология решения задач на компьютере ни использовалась, необходимым этапом будет получение и анализ результата: проверяется соответствие полученных результатов ожидаемому в рамках построенной информационной модели задачи, а также оценивается, насколько полученный результат соотносится с реальной практикой.

На этом этапе выявляется, насколько построенная информационная модель соответствует реальности. Дело в том, что чем больше свойств объектов и явлений признано существенными и учтено, тем в большей степени модель отражает действительность. Однако учет большого числа характеристик ведет к усложнению модели, затруднениям в математическом выражении связей между характеристиками. Обычно стараются найти баланс между полнотой соответствия информационной модели реальному состоянию дел и ее сложностью в процессе уточнения модели (постепенного увеличения числа учитываемых существенных свойств).

Понятие алгоритма - одно из основных понятий информатики. Это фундаментальное «первоначальное» понятие, которому нельзя дать строгого определения. Существуют описательные определения алгоритма, которые уточняют это понятие.

Например:

Алгоритм – последовательность действий со строго определёнными правилами выполнения.

Алгоритм - понятное и точное предписание исполнителю совершить последовательность действий, направленных на достижение поставленной цели или решение поставленной задачи.

В быту и профессиональной деятельности каждый человек сталкивается с алгоритмом как с последовательностью действий, приводящих к достижению цели: существует достаточно строго определенный порядок приготовления какого-либо блюда, правила работы на токарном станке, инструкции по заправке нити в швейную машинку, порядку выполнения медицинских процедур (например, инъекций) и т. д.

В начальных классах школы дети изучают порядок выполнения арифметических действий над многозначными числами. Этот порядок был предложен выдающимся математиком средневекового Востока Мухаммедом аль-Хорезми (9 век) и по латинскому написанию его имени (Alhorithmi) был назван алгоритмом. В дальнейшем это понятие в значительной мере расширилось.

Алгоритм составляется для определенного класса задач. Согласно установленным правилам он характеризуется исходными данными. Например, ”сложить 2 числа” – это класс задач, а не одна задача, так как числа могут быть разные. В свою очередь “сложить числа” более широкий класс задач. Весь смысл алгоритмизации и программирования и состоит в том, чтобы составленный алгоритм служил для решения целого класса задач (любую из предложенного класса).

Понятие алгоритма неразрывно связано с понятием исполнителя.

Исполнитель – это субъект (живой или искусственный), умеющий выполнять некоторый определенный набор действий.

Приказ на выполнение одного действия из набора носит название предписания или команды.

Набор команд, которые может выполнить данный исполнитель, называется системой команд исполнителя (СКИ), или наборомдопустимых действий исполнителя.

Слова «понятное предписание» означают, что команда может быть выполнена.

Итак, задача составления алгоритма не имеет смысла, если не известны и не учитываются возможности его исполнителя.

Например, прочесть алгоритм решения системы линейных уравнений графическим методом сможет даже первоклассник, а выполнить его не сможет. С другой стороны малыш четырёх-пяти лет не сможет прочесть правила поведения за столом во время еды, но выполнять их сможет, если ему о них рассказать и показать.

Как уже говорилось, исполнителем может быть не человек, а автомат, а ПК является лишь частным примером исполнителя, чьё поведение реализуется на основе алгоритма.

Исполнитель может быть формальным, т.е. не задумывается, не знает целей.

Если исполнитель может выполнить каждую команду алгоритма в отдельности, последовательно, и при этом действия исполнителя на каждом шаге однозначно определены, то исполнитель может не задумываться о цели алгоритма и даже не знать о ней, но независимо от этого достичь данной цели, только лишь строго выполняя предписания алгоритма. В этом случае исполнитель действует формально, т.е. отвлекается от цели и лишь строго выполняет инструкции. Формальное исполнение алгоритмов лежит в основе управления автоматическими устройствами.

Однако и человек может быть формальным исполнителем. Если он не знает цели выполняемой работы, ему придется строго следовать инструкциям.

Компьютер является формальным исполнителем алгоритмов. Чтобы он мог решать задачу в строгом соответствии с инструкциями, он должен получить алгоритм решения. Таким образом, алгоритм является управляющей информацией.

Дата добавления: 2014-01-06