Алгоритмы в нашей жизни сообщение. Использование алгоритмов в жизни

  • Сколько раз следует объехать квартал, чтобы найти подходящее место для парковки?
  • Как долго стоит испытывать удачу в рискованном предприятии, прежде чем забрать свою долю?
  • Сколько ждать лучшего предложения на этот дом или автомобиль?
  • И даже: пора ли уже жениться или подвернется кто-то получше?
Мы пытаемся разрешить такие вопросы каждый день, и в некоторых случаях это даже мучительно. Однако эти мучения необязательны. По крайней мер с математической точки зрения все эти вопросы вполне решаемы, принадлежат к разряду задач об оптимальной остановке, и ответ — потратить 37% своего времени и усилий.

Правило 37% определяет простую последовательность шагов, которая призвана решать подобные проблемы. На языке программистов она называется алгоритмом.

У многих слово «алгоритм» вызывает малоприятные ассоциации со школьной математикой. На самом же деле задолго до того, как алгоритмы стали задействоваться в программировании, их начали применять люди, причем область их действия не сводится исключительно к математике. Когда вы печете хлеб, вы используете рецепт и, значит, следуете алгоритму. Когда вы вяжете свитер по рисунку, вы следуете алгоритму. Алгоритмы были неотъемлемой частью жизни человека со времен каменного века.

Авторы хорошо знакомы с междисциплинарными исследованиями в отраслях когнитивистики, математики, экономики. Прежде чем защитить дипломную работу в области исследования английского языка, Брайан изучал компьютерные технологии и философию, а карьеру построил на стыке всех трех специальностей. Том посвятил годы изучению психологии и статистики, прежде чем стал профессором Калифорнийского университета в Беркли, где теперь уделяет почти все свое время исследованию взаимосвязей между мыслительной деятельностью человека и вычислительными операциями.

Кроме того, в поисках алгоритмов для жизни авторы беседовали с людьми, которые придумали самые известные алгоритмы за последние 50 лет. И спрашивали, как их исследование повлияло на их же подход к решению жизненных задач. Ведь как сказал , «наука — это скорее определенный образ мышления, нежели просто совокупность знаний».

В книге авторы с успехом ищут лучшие решения для задач, с которыми все мы сталкиваемся ежедневно, — ну или таких неожиданных, как «вовремя уйти, когда ты на коне» на примере Березовского (подсказка — задача грабителя).

Или же рассказывают о паническом ужасе Данни Хиллиса (впоследствии основателя корпорации Thinking Machines) от носков своего соседа по комнате в общежитии. Дело было не в том, что сосед Хиллиса не стирал свои носки. Он их как раз стирал. Проблема заключалась в том, что происходило после. Молодой человек доставал носок из корзины с чистым бельем. Потом наугад доставал второй. Если носки не оказывались парными, он бросал второй носок обратно в корзину. Этот процесс продолжался до тех пор, пока он не находил пару первому носку. Итак, при 10 разных парах носков ему приходилось в среднем 19 раз вытаскивать разные носки, чтобы подобрать одну пару, и еще 17 раз, чтобы составить вторую. В общей сложности сосед Хиллиса мог вылавливать по одному носку 110 раз, чтобы собрать 20 пар. Этого было достаточно, чтобы начинающий компьютерный специалист переехал жить в другую комнату. До сих пор обсуждение техники сортировки носков может пробудить в программистах удивительное красноречие.

Еще неожиданный пример: в одном из эпизодов «Секретных материалов» агент Малдер, прикованный к постели (в буквальном смысле), вот-вот должен был пасть жертвой вампира-невротика. Чтобы спастись, он опрокинул на пол пакет с семечками. Вампир, бессильный перед своей психической болезнью, стал нагибаться, чтобы подобрать их, семечко за семечком. Тем временем наступил рассвет — раньше, чем Малдер стал добычей монстра. Программисты назвали бы такой метод атакой пингования или сетевой атакой типа «отказ в обслуживании»: если заставить систему выполнять бесконечное количество банальных задач, самые важные вещи будут утеряны в хаосе.

И еще один пример напоследок: рядом со сканом реального дневника Дарвина приводится вот такая история.

Когда Чарльз размышлял, стоит ли ему сделать предложение своей кузине Эмме Веджвуд, он достал карандаш и бумагу и взвесил все возможные последствия своего решения. В пользу брака он привел возможность обзавестись детьми, построить теплые отношения и наслаждаться «очарованием музыки и женскими беседами». Против брака играли «чудовищная потеря времени», отсутствие свободы времяпрепровождения, тяжкая необходимость навещать родственников, расходы и тревоги, связанные с детьми, обеспокоенность, что «жене может не понравиться Лондон», и меньше свободных денег на покупку книг. Сравнив обе колонки, он обнаружил незначительный перевес в пользу брака и ниже приписал «жениться-жениться-жениться ч. т. д.».

Лагранжева релаксация и имитация отжига, алгоритм LRU-вытеснения давно неиспользуемых критериев для обработки переполнения кеша, правило верхнего доверительного предела — и, внезапно, простота выбора — вас ждут почти 400 страниц чистого интеллектуального удовольствия. Текст настолько плотный и информационно насыщенный, что чтения вам хватит надолго. Особенно если вы будете воспроизводить хотя бы по одной ситуации на алгоритм — а избежать этого соблазна не удастся, даже и не пытайтесь.

Министерство образования Российской Федерации

МКОУ «Второкаменская средняя общеобразовательная школа»

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА

Алгоритмы в нашей жизни

Руководитель: Ереско Ирина Алексеевна,

учитель математики

Выполнила: Хорошилова Екатерина,

ученица 7 класса

с. Вторая Каменка

Содержание


  1. Введение.

  2. Происхождение слова «Алгоритм».

  3. Алгоритм и исполнитель.

  4. Свойства алгоритмов.

  5. Способы представления алгоритмов.

  6. Виды алгоритмов:

    • Линейные алгоритмы

    • Разветвлённые алгоритмы

    • Циклические алгоритмы

  7. Алгоритмы в повседневной жизни.

  8. Алгоритмы в пословицах, пенях и сказках.

  9. Практическая часть. Результаты исследования.

  10. Заключение.

Введение

Настоящее время характеризуется массированным внедрением информационных технологий во все сферы жизни и деятельности человека, изменением роли и места персональных компьютеров в современном обществе. Из предмета профессиональной деятельности достаточно узкого круга специалистов в области точных наук они превратились в инструмент, используемый во всех отраслях производства, науке, быту и общественной жизни. Человек, умело и эффективно владеющий технологиями и информацией, имеет другой, новый стиль мышления, иначе подходит к оценке возникшей проблемы, к организации своей деятельности. Владение информационными технологиями ставится в современном мире в один ряд с такими качествами, как знание языков и умение рассуждать. Возрастающая роль компьютерных технологий предоставляет пользователю новые возможности, которые способны повлиять на его образование, мировоззрение и творческий потенциал. Одной из кардинальных проблем является проблема взаимодействия информатики и общества. Именно информатика поставила и усилено решает задачу создания искусственного интеллекта. В рамках информатики коренным образом обновляется методологический арсенал науки, основываясь на методах математического моделирования и вычислительного эксперимента. Компьютерные и информационные технологии способствуют становлению новой системы образования – опережающего образования, которое при переходе цивилизации на путь устойчивого развития, становится самым приоритетным механизмом, способствующим реализации новой цивилизационной модели.
Познавательные процессы: восприятие, мышление, внимание, логика, память – выступают как важнейшие компоненты любой человеческой деятельности. Для того чтобы удовлетворить свои потребности – общаться, играть, учиться и трудиться, человек должен воспринимать мир, обращать внимание на те или иные моменты или компоненты деятельности, представлять то, что ему нужно делать, запоминать, обдумывать, высказывать суждения.
Сейчас ведется много споров, какой быть школе в 21 веке, чтобы она соответствовала требованиям и запросам современного общества. Социальный заказ общества системе образования состоит в том, что выпускник школы должен свободно работать на персональном компьютере, так как это потребность продиктована временем, уровнем развития экономики и нравственными ценностями общества. Как показывает практика, без новых информационных технологий нельзя представить современную школу, поэтому предмету информатика и ее раннему преподаванию отводится столь важная роль. В то же время, информатизация образования открывает перед школой следующие важнейшие возможности:


  • построение открытой системы образования, обеспечивающей каждому индивиду собственную траекторию самообучения;

  • коренное изменение организации процесса познания путем смещения в сторону системного мышления;

  • эффективная организация познавательной деятельности учащихся в ходе учебного процесса.
Трудно представить себе современного учителя, не использующего в своей практике других дополнительных пособий, кроме учебника. Учитель, заинтересованный в успешном усвоении материала учащимися, постарается максимально обогатить урок, используя разнообразные средства, тем самым, усилив наглядность излагаемого материала. Думаю, довольно сложно оспорить тот факт, что наглядность в обучении занимает далеко не последнее место. Компьютер – главный инструмент и помощник учителя в этом аспекте.

Всё сказанное выше подчёркивает актуальность моей работы и определяет ее тему «Алгоритмы в нашей жизни». Мы живем в большом потоке информации. Информация – постоянный спутник человека. Люди всегда стремились облегчить свой труд с помощью механизмов и машин. И такой машиной для работы с информацией стал компьютер. Я познакомилась с ним ещё в начальной школе на уроках информатики. На уроках этого предмета мы узнали многое об информации, устройствах компьютера, технологиях работы с информацией (редактор текстов, электронная таблица, графический редактор), но больше всего мне понравилось изучение темы «Алгоритмический язык. Алгоритмы». Меня заинтересовало то, что в нашей повседневной жизни нас окружают алгоритмы, любой человек выполняет свои действия по порядку, раздумывая, правильно ли он поступает.

Проблема

Формирование алгоритмического мышления

Цель исследования:


  • Составить классификацию алгоритмов в окружающем информационном пространстве для развития логического и алгоритмического мышления

  • Проанализировать понятие алгоритма, определить встречаются ли алгоритмы в повседневной жизни, сделать выводы можно ли свою жизнь представить в виде последовательности определенных действий.
Задачи исследования

  • Познакомиться с понятием «Алгоритм»

  • Составить классификацию алгоритмов

  • Выделить алгоритмы из окружающего информационного пространства.

  • Применять классификацию алгоритмов при изучении информатики.
Предмет исследования: Раздел «Алгоритмизация», где на основе изученного теоретического материала создавалась классификация алгоритмов из окружающего мира.

Объект исследования: Процесс применения теоретических знаний в практической деятельности на уроках информатики в школе.

Происхождение слова «Алгоритм»

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.

Слово алгоритм происходит от algorithmi – латинской формы написания имени выдающегося математика IX века Аль Хорезми, который сформулировал правила выполнения арифметических действий.

Главная особенность любого алгоритма - формальное исполнение, позволяющее выполнять заданные действия (команды) не только человеку, но и техническим устройствам (исполнителям). Таким образом, исполнителями алгоритмов могут быть, например, человек, компьютер, принтер, робот-манипулятор, станок с числовым программным управлением, живая клетка, дрессированное животное, компьютерная программа, компьютерный вирус, "черепашка" в Логорайтере или Логомирах (геометрический исполнитель) и т.д.
Исполнитель алгоритма - это устройство управления, соединенное с набором инструментов. Устройство управления понимает алгоритмы и организует их выполнение, командуя соответствующими инструментами. А инструменты производят действия, выполняя команды управляющего устройства. Прежде чем составлять алгоритм решения задачи, надо узнать, какие действия предполагаемый исполнитель может выполнить.
Эти действия называются допустимыми действиями исполнителя. Только их и можно использовать.
Исполнитель вычислительных алгоритмов называется вычислителем. Вычислитель может иметь дело с числами и переменными, обозначающими числа. Таким образом, алгоритм - это организованная последовательность действий, допустимых для некоторого исполнителя. Один и тот же исполнитель может быть сымитирован на ЭВМ многими способами.
Виды алгоритмов: вычислительные, диалоговые, графические, обработкиданных, управления объектами и процессами и др.

Свойства алгоритмов - однозначность (и определенность), результативность (и выполнимость), правильность (и понятность), массовость или универсальность (т.е. применимость для целого класса задач, к различным наборам исходных данных).

Способы записи алгоритмов:


  1. В виде блок-схем .

  2. В виде программ.
Основные понятия программирования

Программирование - это раздел информатики, изучающий методы и приемы составления программ для компьютеров. Кроме того, программирование - это подготовка задачи к решению ее на компьютере.

Программа - это последовательность команд, понятных компьютеру.

Программа записывается в виде символов, к числу которых относятся латинские и русские буквы, цифры, знаки препинания и знаки операций.

Требования, предъявляемые к программе

1. Минимальные требования к компьютеру, на котором работает программа.

2. Ясность входных и выходных данных и простота программы.

3. Минимальное время создания программы и простота ее изменения.

4. Минимальное время работы программы, минимум занимаемой памяти и минимум использованных в программе операторов.

Чтобы программа удовлетворяла этим противоречивым требованиям, необходимо обладать искусством программирования.

Свойства программ - выполнимость, мобильность, правильность, эффективность.

Выполнимость - возможность выполнения программы на данном типе компьютеров.

Мобильность - возможность переноса программы на другой тип компьютеров.

Правильность программы - правильность результатов, получаемых с помощью данной программы.

Эффективность - минимум времени выполнения, минимум машинной памяти и других ресурсов компьютера.

Языки программирования - языки для записи программ для компьютеров. Это совокупность средств и правил представления алгоритма в виде, приемлемом для компьютера.

Оператор - выражение обозначающее и описывающее какую-либо операцию.

Типы языков программирования: машинные, машинно-ориентированные, алгоритмические, логические, функциональные, учебные, инструментальные, диалоговые, графические и т.д.

Алгоритмический язык - это формальный язык, предназначенный для записи алгоритмов.

Системы программирования - это набор средств ввода, редактирования, трансляции и выполнения программ на ЭВМ.

Транслятор - это комплекс программ, обеспечивающий перевод программы, написанной на символическом языке, в совокупность машинных команд.

Компилятор - это транслятор, обеспечивающий перевод программы, написанной на алгоритмическом языке, в совокупность машинных команд без ее выполнения в компьютере.

Интерпретатор - это транслятор, обеспечивающий перевод каждой конструкции алгоритмического языка в машинные команды и одновременное выполнение этой конструкции в компьютере.

Все системы (языки) программирования имеют свой транслятор, компилятор и интерпретатор.

Виды языков программирования:

1. Машинно-ориентированные языки (языки ассемблера).

2. Языки высокого уровня.

3. Командные языки баз данных.

Примеры языков программирования высокого уровня: Фортран, Алгол, Бейсик (Basic), Паскаль (Pascal), Си++, Пролог, Лисп, Форт и др.


  1. В виде текстовых описаний (рецепты, например, рецепты приготовления пищи, лекарств и др.).
Блок-схемы алгоритмов - это графическое описание алгоритмов как последовательности действий.
Существуют правила изображения блок-схем алгоритмов.

Правила изображения блок-схем алгоритмов

Типы алгоритмов - структурированные, неструктурированные (т.е. с нарушением структуры - с операторами безусловного перехода) и вспомогательные.

Линейный алгоритм

Алгоритм c ветвлением

циклическими , т.е содержащими циклы,

Циклический алгоритм

4 ) вспомогательные, с подпрограммами,
5) смешанные (т.е. содержащие и циклы, и подпрограммы, и ветвление).

ВЕТВЛЕНИЕ - это команда алгоритма, в которой делается выбор: выполнять или не выполнять какую-нибудь группу команд в зависимости
от условия.

ЦИКЛЫ - это команды алгоритма, которые позволяют несколько раз повторить одну и ту же группу команд.

Алгоритмизация - это техника составления алгоритмов и программ для решения задач на компьютере.

Метод разработки сложных алгоритмов сверху вниз, с последующим уточнением, называется МЕТОДОМ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЙ ДЕТАЛИЗАЦИИ. При этом способе алгоритмы записываются в виде множества вспомогательных алгоритмов, решающих вспомогательные подзадачи. При составлении новых алгоритмов могут использоваться алгоритмы, составленные раньше.

Алгоритмы, целиком используемые в составе других алгоритмов, называют вспомогательными. Вспомогательный алгоритм на языке BASIC реализуется в виде:


  1. Подпрограмм;

  2. Стандартных функций;

  3. Функций пользователя.
Порядок составления диалоговых алгоритмов:

задача -> сценарий -> алгоритм -> программа.

Сценарий диалога - это блок-схема из картинок, текстов и сообщений на экране ЭВМ с указанием стрелками порядка их появления.

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ НА ЭВМ - это процесс автоматического преобразования исходных данных в искомый результат в соответствии с заданным алгоритмом.
Перед решением задачи на ЭВМ, выполняются следующие этапы :
1) Постановка задачи;
2) Построение математической модели ;
3) Алгоритмизация;
4) Решение задачи на ЭВМ.

Алгоритмы в повседневной жизни

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.

Вынуть ключ.

Давайте переставим в 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. Итак, мы убедились, что для алгоритма важен не только набор действий, но и то, как они организованы, т. е. в каком порядке выполняются. Вот так выглядит алгоритм «Соберись в школу"

Мы очень любим собираться по выходным всей семьей вместе. Так выглядит, на мой взгляд «Рождественский алгоритм»


  • Несмотря на погоду создать теплую атмосферу
в доме.

  • Приготовить шубу и валенки для прогулки на ёлку
 Проявить фантазию при подготовке подарков

  • Купить и погладить праздничный наряд

  • Вспомнить все новогодние гадания

  • Проверить работу телевизора

  • Встретить новый год с любимыми родственниками
Мой брат по утрам занимается зарядкой и поэтому простудные заболивания ему не грозят. Вот как Александр это делает.

Алгоритм «Утренняя зарядка»


  1. Встать с постели

  2. Включить ритмичную музыку

  3. Начинать делать зарядку

  4. Поставить ноги на ширине плеч

  5. Взять гонтели

  6. Выполнить упражнения с гонтелями

  7. Принять упор лежа

  8. Сделать отжимания

  9. Закончить зарядку

  10. Принять водные процедуры

  11. Открыть форточку для проветривания комнаты
Я люблю готовить салаты для всей семьи.

Алгоритм приготовления салата:
1. Отварить свеклу, морковь, яйца.

2. После отварки потереть, огурцы и лук мелко порезать.

3. Консервы растолочь.

4. Все ингредиенты укладываем слоями, промазывая майонезом

Приятного аппетита!




У моей мамы много кулинарных рецептов по выпечке, по консервированию.

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. А при покупке мороженого алгоритм выглядит так.

«Купить мороженое»

Например, алгоритм «Если встречу друга, то спрошу у него мою книгу, иначе зайду к нему» в виде блок-схемы можно записать так:

В своей практической деятельности мы постоянно встречаемся с задачами, для решения которых требуется многократно повторять одни и те же действия.

Вот так выглядит блок-схема действий школьника, которому перед вечерней прогулкой следует выполнить домашнее задание по математике:

Я нашла 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


  • Сказка «Дорога счастья» на чувашском языке
если суллахаякайсан

то вилĕмнетупан

иначе пуянлăхтупан

все


  • Башкирская сказка «Карасай батыр»
если унга барhан

то унырhын

иначе улерhен

все

А вот алгоритмы из школьной жизни


  • Расписание уроков

  • График подачи звонков

  • Расписание кружков

  • График экзаменов, консультаций и т.д.

Эти алгоритмы я встретила на школьных предметах


  • Как писать сочинение, изложение, диктант

  • Как решать задачи по химии, математике, физике

  • Как сделать перевод по английскому языку

  • Как выучить стихотворение и т.д.
На уроках русского языка я заметила алгоритмы в пословицах.

пока греет солнышко

нц

готовь сено

кц

если мало звезд на небе

то к ненастью

все

Итак, любую пословицу можно оформить в виде алгоритма.

В свободное время я люблю петь. Алгоритмы встретились мне и в песнях


  • Песня «Если с другом вышел в путь»
если с другом вышел в путь

то веселей дорога

все


  • Песня из фильма-сказки «Золотой ключик»
пока живы жадины вокруг

нц

удачи мы не выпустим из рук

кц

Заключение

Это неполный перечень алгоритмов, которые я смогла увидеть, заметить и провести некоторую классификацию. В будущем я хочу продолжить это исследование, обогатив свои знания на уроках информатики и используя информацию из повседневной жизни. Я хочу научиться строго планировать свой день, потому что совсем скоро я выхожу в студенческую жизнь.

Я думаю, что алгоритмы еще можно классифицировать по каждому предмету, по каждому классу.

Мне стало интересно: как смотрят на тему «Алгоритмы» мои одноклассники и я провела небольшой опрос.

На вопросы отвечали 8 учеников.

Итак, моим одноклассникам тоже нравится тема «Алгоритмы», к сожалению, не все охотно выполняют их, т. е даже режим дня.

Я решила проверить умеют ли мои одноклассники планировать свой день. Вот что получилось.

Алгоритм «Планируем свой день»

На вопросы отвечало 8 человек 11 класса

Из хронокарты можно увидеть, что:

Больше всего времени ушло на сон

Времени не хватило на развлечения, общение с друзьями

Самым важным занятием было - занятия в школе

Удалось ли выполнить намеченный план - нет

Вывод: чтобы план стал реальностью - реально спланировать свой день.

Литература.


  1. Козырев Н.Н. Изучаем тему “Алгоритмы и исполнители”. Информатика и образование, № 1, 2, 2003г.

  2. Угринович Н.Д. Информатика и информационные технологии. Учебник для 10-11 классов/Н.Д. Угринович. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010.

  3. Челак Е.Н., Конопатова Н.К. Развивающая информатика. Методическое пособие. – М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2001 г. – 208 с.

  4. Шафрин Ю.А. Информационные технологии. – М.: Лаборатория Базовых Знаний, 1998.

  5. В.А.Коднянко. Алгоритмы и алгоритмизация.

  6. Русские народные сказки.

  7. А.П. Гайдар Горячий камень.

  8. Сказки народов мира.

  9. А.Г. Асмолов Формирование УУД в основной школе: от действия к мысли. Система заданий- М.:Просвещение,2011

Власов Илья, Козеева Дарья

Мы живем в большом потоке информации. Информация – постоянный спутник человека. Люди всегда стремились облегчить свой труд с помощью механизмов и машин. И такой машиной для работы с информацией стал компьютер. На уроках информатики мы узнали многое об информации, устройствах компьютера, технологиях работы с информацией (редактор текстов, электронная таблица, графический редактор), но больше всего нам понравилось изучение темы «Алгоритмы». Нас заинтересовало то, что в нашей повседневной жизни нас окружают алгоритмы, любой человек выполняет свои действия по порядку, не раздумывая, правильно ли он поступает.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Департамент образования города Москвы

Государственное бюджетное образовательное учреждение города Москвы

"Школа № 777 имени Героя Советского Союза Е.В. Михайлова"

Школьный конкурс проектно-исследовательских работ

«День науки-2017»

Алгоритмы в нашей жизни

Выполнили:

учащиеся 6 «Д» класса

Власов Илья,

Козеева Дарья

Руководитель:

Стулина Г.А., учитель информатики

Москва, 2017 г.

  1. Введение ………………………………………………………………………… 3
  2. Что такое алгоритм ………………………………………………………………4
  3. Алгоритмы в нашей жизни ……………………………………………………...5
  1. Алгоритмы в художественных произведениях ………………………...8
  2. Алгоритмы в кулинарных рецептах …………………………………….9
  3. Алгоритмы школьной жизни ……………………………………………9
  4. Алгоритмы окружающего нас мира…………………………………….10
  5. Алгоритмы в пословицах и поговорках ………………………………..10
  6. Алгоритмы в песнях ……………………………………………………..11
  1. Заключение ……………………………………………………………………….12
  2. Список литературы……………………………………………………………….13
  1. Введение

Мы живем в большом потоке информации. Информация – постоянный спутник человека. Люди всегда стремились облегчить свой труд с помощью механизмов и машин. И такой машиной для работы с информацией стал компьютер. На уроках информатики мы узнали многое об информации, устройствах компьютера, технологиях работы с информацией (редактор текстов, электронная таблица, графический редактор), но больше всего нам понравилось изучение темы «Алгоритмы». Нас заинтересовало то, что в нашей повседневной жизни нас окружают алгоритмы, любой человек выполняет свои действия по порядку, не раздумывая, правильно ли он поступает.

Цель исследования:

  1. Составить классификацию алгоритмов в окружающем информационном пространстве для развития логического и алгоритмического мышления.
  2. Проанализировать понятие алгоритма, определить встречаются ли алгоритмы в повседневной жизни, сделать выводы о том, можно ли свою жизнь представить в виде последовательности определенных действий.

Задачи исследования:

  1. Познакомиться с понятием «Алгоритм».
  2. Составить классификацию алгоритмов.
  3. Выделить алгоритмы из окружающего информационного пространства.
  4. Применять классификацию алгоритмов при изучении информатики.

Предмет исследования:

Алгоритмизация в информатике - как способ классификации алгоритмов окружающего мира.

Объект исследования:

Алгоритмизация - как способ развития логического мышления.

  1. 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
  1. 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.
  • 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. Мы пришли к следующей классификации:

3.1 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.

В сказке «Гуси – лебеди» эпизоды с яблоней, печкой, рекой очень похожи друг на друга и реализованы по разветвляющемуся алгоритму: выполнит девочка просьбу или нет. Эпизоды сказки повторяются. Можно смело утверждать, что это в целом циклический алгоритм. Финал сказки вновь ветвление. Если все просьбы выполнены – благополучный исход, если не выполнены – печальный.

Мы анализировали следующие сказки:

  • Колобок.
  • Курочка Ряба.
  • Конек Горбунок.
  • Сказка о рыбаке и рыбке.
  • Иван Меньшой – разум большой.

И этот перечень может быть продолжен.

3.2 Алгоритмы в кулинарных рецептах

Любой кулинарный рецепт – это алгоритм. Как приготовить определенное блюдо (что ) из определенных продуктов (из чего )? Аналогия полная. Имя алгоритма – это название производимого продукта. Мы изучили, как мама варит варенье, и составили алгоритм:

алг мармелад из черной смородины

нач

Ягоды черной смородины размять

Разварить в кастрюле

Горячую массу протереть через сито

Уварить до готовности

кон

У наших мам и бабушек много кулинарных рецептов по выпечке, по консервированию и приготовлению различных блюд:

  • пирог из свежей капусты,
  • фаршированная рыба с жареным луком,
  • салат фруктовый с грецкими орехами,
  • говядина тушеная с грибами,
  • торт «Муравейник» и т.д.

3.3 Алгоритмы школьной жизни

Всю нашу школьную жизнь тоже можно представить в виде алгоритмов, в которых определены цели и указаны последовательности, приводящие к достижению цели. Например: задача «Как написать сочинение, изложение, диктант». Алгоритм решения такой задачи может быть следующим:

  1. Повтори правила.
  2. Внимательно слушай объяснения (пояснения) учителя.
  3. Аккуратно и внимательно работай над заданием.
  4. Не отвлекайся.
  5. После выполнения проверь свою работ.
  6. Если все пункты предложенного алгоритма выполнены, оценка за работу будет «5», или «4». Если предложенный алгоритм будет нарушен, оценка за работу будет «2», или «3».

К алгоритмам школьной жизни можно отнести:

  • Расписание уроков.
  • График подачи звонков.
  • Расписание кружков.
  • График экзаменов, консультаций и т.д.
  • Как писать сочинение, изложение, диктант.
  • Как решать задачи по химии, математике, физике.
  • Как сделать перевод по английскому языку.
  • Как выучить стихотворение и т.д.

3.4 Алгоритмы окружающего мира

Мы смело можем утверждать, что вся жизнь человека протекает по алгоритмам, заданными природой, или самими людьми. Просто выполняя те, или иные действия мы не задумываемся алгоритм, или не алгоритм. Все наши действия имеют цель и последовательность действий для достижения этой цели.

Каждый шофёр и пешеход должны знать правила дорожного движения

Собираясь сшить одежду, вы сначала постараетесь найти выкройку и описание к ней в журнале или Интернете. Хорошие урожаи будут получаться из года в год, если при обработке земли будут соблюдаться определенные правила.

Приведем примеры жизненный задач, который будут выполняться по алгоритму.

  • Как топить баню.
  • Режим дня.
  • Помощь родителям по хозяйству (пропылесосить квартиру, сходить за хлебом в магазин и т.д.).
  • Прополка грядки, огорода и многое другое.

3.5 Алгоритмы в пословицах и поговорках

Народная мудрость, мудрость тысячелетий дошла до нас в виде пословиц и поговорок. И все они построены, сконструированы по алгоритму. Например:

пока греет солнышко

нц

Готовь сено

кц

если мало звезд на небе

то к ненастью

все

Итак, любую пословицу можно оформить в виде алгоритма. Приведем примеры:

  • Семь раз отмерь, один раз отрежь (циклический алгоритм).
  • Не сиди сложа руки, не будет скуки (разветвляющийся алгоритм).
  • Тише едешь – дальше будешь (разветвляющийся алгоритм).
  • Поели, попили, пора и честь знать (циклический алгоритм).
  • Яблоко от яблони недалеко падает (линейный алгоритм).

3.6 Алгоритмы в песнях

Песня – это разновидность творчества, соединяющая в себе музыку и поэзию. Песня обычно состоит из куплетов и припева, который повторяется после каждого куплета. Самым старым видом песни является народная песня, которая присутствует в каждой культуре. В каждой песне есть сюжет, повествование.

Песни, так же как сказки, пословицы, поговорки можно представить в виде алгоритмической конструкции.
Песня «Если с другом вышел в путь»

если с другом вышел в путь

то веселей дорога

все

Песня из фильма-сказки «Золотой ключик»

пока живы жадины вокруг

нц

Удачи мы не выпустим из рук

кц

Приведем примеры песен с указанием алгоритмических конструкций:

  • Катюша – линейный алгоритм.
  • Кабы не было зимы в городах и селах – разветвляющийся алгоритм.
  • Голубой вагон – линейный алгоритм
  • Антошка – циклический и разветвляющийся алгоритм
  1. Заключение

Это неполный перечень алгоритмов, которые мы смогли увидеть, заметить и провести некоторую классификацию. В будущем мы хотим продолжить это исследование, обогатив свои знания на уроках информатики и используя информацию из повседневной жизни.

Мы думаем, что алгоритмы еще можно классифицировать по каждому предмету, по каждому классу.

Нам стало интересно: как смотрят на тему «Алгоритмы» одноклассники и провели небольшой опрос. На вопросы отвечали 15 учеников.

Вопросы

Ответы учащихся

да

нет

не знаю

Понравилось ли вам изучать тему «Алгоритмы»

Выполняешь ли ты алгоритм «Режим дня» ежедневно

Нравится ли тебе составлять алгоритмы?

Итак, нашим одноклассникам тоже нравится тема «Алгоритмы», к сожалению, не все охотно выполняют их, т. е даже режим дня.

  1. Литература
  1. Дворчик Ш. Мышка Программышка в стране информатике, – М.: Радио и связь, 1990, - 127 с.
  2. Гейн А.Г., Сенокосов А.И. Информатика. – М.: Дрофа, 1998, - 237 с.
  3. Симонович С., Евсеев Г. Практическая информатика. – М.: АСТ Пресс, 2000, - 480 с.
  4. Симонович С., Евсеев Г. Специальная информатика. – М.: АСТ Пресс, 2000, - 450 с.
  5. Симонович С., Компьютер в вашей школе. – М.: АСТ Пресс, 2001, - 335 с.
  6. http://beautiful-all.narod.ru/
  7. Босова Л.Л., Босова А.Ю. Информатика. ФГОС. 6 класс. – Москва. БИНОМ. Лаборатория знаний, 2015, 2014 с. Слайд 2

    Задачи исследования: Познакомиться с понятием «Алгоритм». Составить классификацию алгоритмов. Выделить алгоритмы из окружающего информационного пространства. Применять классификацию алгоритмов при изучении информатики.

    Цель исследования: С оставить классификацию алгоритмов в окружающем информационном пространстве для развития логического и алгоритмического мышления. Проанализировать понятие алгоритма, определить встречаются ли алгоритмы в повседневной жизни, сделать выводы о том, можно ли свою жизнь представить в виде последовательности определенных действий.

    Объект исследования: Алгоритмизация - как способ развития логического мышления. Предмет исследования: Алгоритмизация в информатике - как способ классификации алгоритмов окружающего мира.

    Немного о происхождении 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 - понятное и точное предписание исполнителю совершить последовательность действий, направленных на достижение указанной цели или на решение поставленной задачи

    Исполнитель алгоритма - это техническая, биологическая или биотехническая система, способная выполнить действия, предписываемые алгоритмом.

    Способы записи алгоритмов словесный графический

    Алгоритмы бывают трех типов: Виды алгоритмов линейные разветвленные циклические

    Линейный алгоритм Соберись в школу Начало Конец Встань Умойся Сделай зарядку Оденься Позавтракай Собери портфель

    Начало Конец Зайти в магазин Дать деньги Взять мороженое Выйти из магазина Есть мороженое? нет да “ Купить мороженое ” Ветвление

    Циклический алгоритм Забросить крючок в воду Начало Конец Наступила ночь? нет да Насадить наживку Ждать пока клюнет Снять рыбу с крючка Положить рыбу в ведро «Налови Рыбу»

    АЛГОРИТМЫ В ЖИЗНИ Мы постоянно сталкиваемся с понятиями алгоритмов в различных сферах деятельности человека. В кулинарных книгах собраны рецепты приготовления разных блюд. Любой прибор, купленный в магазине, снабжается инструкцией по его использованию.

    Собираясь сшить платье, вы сначала постараетесь найти в модном журнале выкройку и описание к ней. Каждый шофер должен знать правила дорожного движения. Хорошие урожаи будут получаться из года в год, если при обработке земли будут соблюдаться определенные правила. АЛГОРИТМЫ В ЖИЗНИ

    Алгоритм « Мармелад из чёрной смородины» НАЧАЛО Ягоды чёрной смородины размять Разварить в кастрюле Горячую массу протереть через сито Уварить до готовности КОНЕЦ НАЧАЛО Ягоды чёрной смородины размять. Разварить в кастрюле. Горячую массу протереть через сито. Уварить до готовности. КОНЕЦ Алгоритмы в кулинарии

    Песня «Если с другом вышел в путь» Если с другом вышел в путь То веселей дорога Все Песня из фильма «Золотой ключик» Пока Если живы жадины вокруг то удачу мы не выпустим из рук всё Алгоритмы в песнях

    Алгоритмы в русских народных сказках

    начало Встретился сказочный объект Девочка просит сказочный Объект спрятать ее и брата Выполнишь просьбу? Спрячу Не спрячу Гуси-лебеди не найдут Дети бегут дальше Добежали до дома? конец Гуси-лебеди догонят Сказка закончилась несчастливо Сказка закончилась счастливо ДА НЕТ ДА НЕТ Дети убежали от Бабы-Яги Гуси - лебеди

    Алгоритмы в сказках «Теремок»

    Выводы Это неполный перечень алгоритмов, которые мы смогли увидеть, заметить и провести некоторую классификацию. В будущем мы хотим продолжить это исследование, обогатив свои знания на уроках информатики и используя информацию из повседневной жизни. Мы думаем, что алгоритмы еще можно классифицировать по каждому предмету, по каждому классу. Нам стало интересно: как смотрят на тему «Алгоритмы» одноклассники и провели небольшой опрос.

    Общественный опрос %

    Литература Дворчик Ш. Мышка Программышка в стране информатике, – М.: Радио и связь, 1990, - 127 с. Гейн А.Г., Сенокосов А.И. Информатика. – М.: Дрофа, 1998, - 237 с. Симонович С., Евсеев Г. Практическая информатика. – М.: АСТ Пресс, 2000, - 480 с. Симонович С., Евсеев Г. Специальная информатика. – М.: АСТ Пресс, 2000, - 450 с. Симонович С., Компьютер в вашей школе. – М.: АСТ Пресс, 2001, - 335 с. Художественные произведения, пословицы. http://beautiful-all.narod.ru/ Босова Л.Л., Босова А.Ю. Информатика. ФГОС. 6 класс. – Москва. БИНОМ. Лабора-тория знаний, 2015, 2014 с.

С помощью алгоритмов решаются не только традиционные для математики вычислительные задачи, но и многие другие, возникающие в быту или на производстве. И было бы ошибкой думать, что алгоритмы могут нам пригодиться только в том случае, если мы станем программистами.

Умение конструировать алгоритмы и чётко их формулировать - очень важный навык современного человека.

2. Само поведение людей в основе своей алгоритмично. Многие из алгоритмов человеческого поведения коренятся глубоко в биологической природе людей, другие сформировались в процессе определенного поведения, взаимного приспособления людей как источников и приемников информации.

Цель данного проекта была: узнать, что такое алгоритм и их роль в жизни людей.

В своем проекте мы данный вопрос рассмотрели и убедились, как нужны алгоритмы в нашей жизни и окружающем мире.

Эффективность использования алгоритмов для решения наших житейских проблем определяется следующими обстоятельствами:

1. Человеческая психика и все взаимодействия людей имеют информационную природу. Поэтому информационно-алгоритмический подход к ним представляется наиболее приемлемым.

Если работа сложная, то обязательно необходимо составить план ее выполнения, то есть разработать алгоритм. Такой план очень полезен. Он позволяет лучше понять предстоящую работу и выполнить ее более качественно. Мы также поняли, что алгоритмы полезно составлять, то есть очень важно научиться мыслить алгоритмически. Человек, обладающий алгоритмическим мышлением, составляет алгоритмы легко и быстро. Алгоритмическое мышление помогает отчетливо увидеть шаги, ведущие к цели, заметить все препятствия и умело их обойти. Способность к алгоритмическому мышлению - важная черта умного человека.

Белослудцева Ирина

Актуальность

Мы изучаем информатику со 2 класса. На уроках этого предмета мы узнали многое об информации, устройствах компьютера, алгоритмах. Заинтересовало то, что в нашей повседневной жизни нас окружают алгоритмы, любой человек выполняет свои действия по порядку, раздумывая, правильно ли он поступает.

Исходя из актуальности данной проблемы, я выбрала для исследования тему «Алгоритмы в нашей жизни: новый взгляд на известные вещи» и определили цели и задачи работы.

Проблема: недавно я заметила на упаковке чая алгоритм и задумалась, а что- же это вообще такое и для чего они нужны?

Объект исследования – алгоритмы

Предмет исследования – алгоритмы на упаковках и других вещах.

Цель работы: узнать, что такое алгоритм и для чего и где они используются.

Достижение поставленной цели предполагает решение следующих задач :

1. Узнать, что понимают под алгоритмом.

2. Какие бывают алгоритмы.

3. Для чего нужны алгоритмы.

4. Где встречаются алгоритмы в реальной жизни?

Гипотеза: предположим, что алгоритмы нужны для удобства и комфортабельности в жизни.

Скачать:

Предварительный просмотр:

МБОУ «Кезская СОШ №1»

IV школьная научно-практическая конференция учащихся

«Искать, исследовать, открывать…»

Исследовательская работа по информатике:

«Алгоритмы в нашей жизни»

Исследовательскую работу выполнила

ученица 5а класса

Белослудцева Ирина

Руководитель:

учитель математики и информатики

Ветошкина Наталья Владимировна

Кез, 2014 г.

Введение стр. 3

1. Историческая справка стр. 4

2.Виды алгоритмов стр. 5

3. Способы записи алгоритмов стр. 5

4. Линейный алгоритм стр. 6

5. Разветвляющийся алгоритм стр. 7

6. Циклический алгоритм стр. 8

8. Алгоритмы в повседневной жизни стр. 9

9. Заключение стр. 14

Введение

Актуальность

Мы изучаем информатику со 2 класса. На уроках этого предмета мы узнали многое об информации, устройствах компьютера, алгоритмах. Заинтересовало то, что в нашей повседневной жизни нас окружают алгоритмы, любой человек выполняет свои действия по порядку, раздумывая, правильно ли он поступает.

Исходя из актуальности данной проблемы, я выбрала для исследования тему «Алгоритмы в нашей жизни: новый взгляд на известные вещи» и определили цели и задачи работы.

Проблема: недавно я заметила на упаковке чая алгоритм и задумалась, а что- же это вообще такое и для чего они нужны?

Объект исследования – алгоритмы

Предмет исследования – алгоритмы на упаковках и других вещах.

Цель работы: узнать, что такое алгоритм и для чего и где они используются.

Достижение поставленной цели предполагает решение следующих задач :

1. Узнать, что понимают под алгоритмом.

2. Какие бывают алгоритмы.

3. Для чего нужны алгоритмы.

4. Где встречаются алгоритмы в реальной жизни?

Гипотеза: предположим, что алгоритмы нужны для удобства и комфортабельности в жизни.

Историческая справка

Алгори́тм - набор инструкций , описывающих порядок действий исполнителя для достижения результата решения задачи за конечное число действий.

Частичная формализация понятия алгоритма началась с попыток решения проблемы разрешения (нем. Entscheidungsproblem ), которую сформулировал Давид Гильберт в 1928 году . Следующие этапы формализации были необходимы для определения эффективных вычислений или «эффективного метода» ; среди таких формализаций - рекурсивные функции Геделя - Эрбрана - Клини , и гг., λ-исчисление Алонзо Чёрча г., « Формулировка 1 » Эмиля Поста 1936 года и машина Тьюринга . В методологии алгоритм является базисным понятием и получает качественно новое понятие как оптимальности по мере приближения к прогнозируемому абсолюту. В современном мире алгоритм в формализованном выражении составляет основу образования на примерах, по подобию.

Современное формальное определение алгоритма было дано в 30-50-е годы XX века в работах Тьюринга , Поста , Чёрча (тезис Чёрча - Тьюринга ), Н. Винера , А. А. Маркова .

Само слово «алгоритм» происходит от имени хорезмского учёного Абу Абдуллах Мухаммеда ибн Муса аль-Хорезми (алгоритм - аль-Хорезми). Около 825 года он написал сочинение, в котором впервые дал описание придуманной в Индии позиционной десятичной системы счисления. К сожалению, персидский оригинал книги не сохранился. Аль-Хорезми сформулировал правила вычислений в новой системе и, вероятно, впервые использовал цифру 0 для обозначения пропущенной позиции в записи числа (её индийское название арабы перевели как as-sifr или просто sifr , отсюда такие слова, как «цифра» и «шифр»). Приблизительно в это же время индийские цифры начали применять и другие арабские учёные. В первой половине XII века книга аль-Хорезми в латинском переводе проникла в Европу. Переводчик, имя которого до нас не дошло, дал ей название Algoritmi de numero Indorum («Алгоритмы о счёте индийском»). По-арабски же книга именовалась Китаб аль-джебр валь-мукабала («Книга о сложении и вычитании»). Из оригинального названия книги происходит слово Алгебра (алгебра - аль-джебр - восполнение).

Таким образом, мы видим, что латинизированное имя среднеазиатского учёного было вынесено в заглавие книги, и сегодня считается, что слово «алгоритм» попало в европейские языки именно благодаря этому сочинению. Однако вопрос о его смысле длительн ое время вызывал сомнения.

Виды алгоритмов:

Алгоритмы бывают:

  1. Линейными;
  2. Разветвляющимися;
  3. Циклическими.

Способы записи алгоритмов

Существует 2 вида записи алгоритмов: словесный и графический.

Графический способ записи алгоритма

Блок начала и конца.

Блок ввода данных и результата.

Блок проверки условия.

Блок команды.

Совокупность математических фигур образует блок - схему алгоритма.

Линейный алгоритм или следование – это тип алгоритма, в котором последовательность действий не меняется в его процессе выполнения.

Примеры линейных алгоритмов:

  • Оператору по телефону, либо через интернет поступает заказ.
  • Получив заказ, оператор оформляет его и передает в цех по выпечке.
  • Пицца готовится и упаковывается.
  • Когда выпечка окончена, мастер цеха сообщает оператору о готовности заказа.
  • Оператор ставит заказ в очередь на доставку.
  • Свободный развозчик пиццы получает заказ и доставляет его по указанному в заказе адресу.
  • Заказчик получает свой заказ, расписывается о получении и оплачивает.

Напишем алгоритм в форме блок-схемы для решения линейного уравнения: 5х – 2 = 0.

Корень линейного уравнения вычисляется х = -2/5.

Алгоритм посадки дерева:

1) выкопать в земле ямку;
2) опустить в ямку саженец;
3) засыпать ямку с саженцем землей;
4) полить саженец водой.

Алгоритм отправки письма

Начало

Возми письмо, конверт и марку.

Наклей марку.

Напиши адрес на конверте.

Сложи письмо.

Положи письмо в конверт .

Заклей конверт.

Выйди из дома. Брось конверт в почтовый ящик.

Конец

Алгоритм «Сделай бутерброд»

Начало.

Достань хлеб,масло,сыр,нож.

Возьми нож.

Отрежь кусок хлеба.

Отрежь ломтик сыра.

Намажь кусок хлеба маслом.

Положи на масло ломтик сыра.

Убери на место хлеб,масло,сыр,нож.

Конец.

Алгоритм «Собери гербарий»

Начало.

Приди в лес или в парк.

Собери листья.

Принеси листья домой.

Возьми один лист.

Осмотри лист.

Засуши лист.

Конец.

Алгоритм решение старинной задачи "О волке, козе и капусте"выглядит так:

  1. перевези козу;
  2. переправься;
  3. перевези волка;
  4. перевези козу обратно;
  5. перевези капусту;
  6. переправься;
  7. перевези козу.

Алгоритм выполнения открывания двери.

1. Достать ключ из кармана.

2. Вставить ключ в замочную скважину.

3. Повернуть ключ два раза против часовой стрелки.

4. Вынуть ключ.

2). Разветвленный алгоритм - это алгоритм, включающий выбор тех

или иных действий в зависимости от какого-либо условия. В словесном описании разветвленного алгоритма используются слова "если", "то", "иначе".

Пример разветвляющегося алгоритма:

Надпись на камне у перекрестка: "Направо пойдешь - коня потеряешь, налево пойдешь - сам погибнешь, а прямо поедешь - и коня потеряешь и сам погибнешь! "

3) Циклические - Алгоритмы, в которых действия повторяются бесконечное число раз.

Примеры циклических алгоритмов:

Алгоритм пришивания пуговицы:

  • Достать швейные принадлежности.
  • Выбрать катушку с нитью, цвет которой подходит к пуговице.
  • Отрезать от катушки нить нужной длины.
  • Вдеть нить в иголку.
  • Завязать на конце нити узелок.
  • Продеть иглу через ткань (с изнаночной стороны) и через отверстие пуговицы.
  • Продеть иглу через другое отверстие пуговицы ткань.
  • Повторить пункты б и 7 пять раз.
  • Отрезать ножницами остатки нити.

Сказки о рыбаке и рыбке, колобок – примеры циклических алгоритмов.

Алгоритмы в повседневной жизни

Мы постоянно сталкиваемся с понятием алгоритмов в различных сферах деятельности человека.

  • В кулинарных книгах собраны рецепты приготовления разных рецептов
  • Любой прибор, купленный в магазине, снабжается инструкцией по его использованию.
  • Собираясь сшить платье, вы сначала постараетесь найти в модном журнале описание и выкройку у ней.
  • Каждый шофёр должен знать правила дородного движения.
  • Хорошие урожаи будут получаться из года в год, если при обработке земли будут соблюдаться определённые правила.


Алгоритмы в русском народном творчестве

Сказка «Гуси-лебеди»

Алгоритм с ветвлением

длдзщэ

«Колобок» циклический алгоритм

Заключение

Вывод: выполнив, исследовательскую работу я узнала, что многие люди понимают под словом алгоритм выполнение, каких – то действий.

Так же я узнала, что алгоритмы бывают с ветвлениями, циклические и линейные.

Ещё я узнала, что алгоритмы нужны для удобства и улучшения нашей жизни.

В жизни алгоритмы встречаются на каждом шагу, например: вы можете увидеть алгоритмы на упаковках быстро приготовляемой еды, в рекламе косметических фирм, или даже в действиях людей, например: маршрут, по которому дети ходят из дома в школу или в режиме дня – это тоже алгоритм

Литература: интернет ресурсы.