Основные свойства алгоритмов.

Массовость. Это значит, что если алгоритм разработал для решение определенной задачи, то он должен быть применим доя решение задач этого типа при всех допустимых значениях исходных данных.

Дискретность (прерывность. Раздельность) – т.е алгоритм должен представлять процесс решения задачи как последовательное выполнение простых шагов (этапов).

Результативность. Это свойство состоит в том, что алгоритм должен приводить к решению задачи за конечное число шагов.

Детерминированность (определенность) – т.е каждое правило алгоритма должно быть четким, однозначным и не оставлять места для произвола. Благодаря этому свойству выполнение алгоритма носит механический характер и не требует никаких дополнительных указаний или сведении о решаемой задаче.

 

Процесс составления алгоритмов называется алгоритмизацией.

Алгоритмы могут быть представлены в следующих формах:

1) словесная

2) графическая

3) псевдокоды (например, школьный алгоритмический язык)

4) программная (тексты на языках программирование)

 

Словесный способ записи алгоритмов представляет собой описание последовательных этапов обработки данных и задается в произвольном изложении на естественном языке. Словесный способ не имеет широкого распространения по следующим причинам: такие описание строго не формализует; страдает многословностью записей; допускает неоднозначность толкования отдельных предписаний.

Графический способ представления алгоритмов является более компактным и наглядным по сравнению со словесным. Алгоритм изображается в виде последовательности связанных между собой функциональных блоков, каждый из культурных соответствует выполнению одного или нескольких действий (операторов). Такое графическое представление называется схемой алгоритма или блок-схемой.

 

Программирование

На практике в качестве исполнителей алгоритмов используются специальные автоматы - компьютеры. Поэтому алгоритм, предназначенный для исполнения на ЭВМ, должен быть записан на языке, «понятном» ЭВМ. И здесь на первый план выдвигается необходимость точной записи команд, не оставляющей места для произвольного толкования их исполнителем. Следовательно, язык для записи алгоритма должен быть формализован. Такой язык принято называть языком программирования, а запись алгоритма на этом язык -программой для ЭВМ.

 

Программа – заранее заданная, четко определенная последовательность арифметических, логических и других операций.

Программирование- это процесс создания программы.

 

Можно выделить следующие уровни языков программирования.

 

Языки программирования

 

Машино -ориентированные

Алгоритмические

 

Машинные коды

Символическое кодирование. Ассемблеры

Универсальные Фортран, Бейсик, Си

Специализированные Симула, Кобол, Лисп.

 

 

Машинно- ориентированные языки- это языки низкого уровня, требующие указания мелких деталей процесса обработки данных.

Алгоритмические языки- это языки высокого уровня, они имитируют естественные языки, используя некоторые слова разговорного языка и общепринятые математические символы. Эти языки более удобны для человека.

 

При программировании на машинном языке программа может держать под своим контролем каждую команду и каждую ячейку памяти, использовать все возможности имеющихся машинных операции. Но процесс написания программы на машинном языке очень трудоемкий и утомительный. Программа получается громоздкой, труднообозримой, её трудно изменять и развивать.

 

Язык ассемблера - это система обозначении, используется для представления в удобно читаемой форме программ, записанные в машинном коде. Он позволяет программисту пользоваться текстовыми мнемоническими кодами, по своему усмотрению присваивать символические имена регистрам ЭВМ и памяти, а также задавать удобные способы адресации.

Алгоритм позволяет использовать различные системы счисления для представления числовых контакт и др.

Перевод программы с языка ассемблера на машинный язык осуществляется специальной программой, которая также называется ассемблером.

Использование языков ассемблера существенно повышает производительность труда программиста, в то же время требует от него высокого уровня профессионализма и ставит его в большую зависимость от особенностей внутренней организации конкретного типа вычислительных машин. Показывались более эффективные средства общения с компьютером, стали появляться алгоритмические языки высокого уровня. Перед их создателем стояли следующие задачи: приблизить способ записи и систему выражений к обычной «человеческой» речи; ввести в языки общепринятую математическую символику и др.

Одним из первых языков, удовлетворяющих этим требованием, является язык Фортран (FORmula TRANslation)/ 1-ый в 1945г. В 1962-FORTRAN-4 в, получивши большое распространение.

Вскоре Алгол (ALGOrithmic Language).

Кобол (COmmon Business Oriented Language)- для программирования экономических задач.

 

Появление машин третьего поколения поставило вопрос о создании универсальных алгоритмических языков, пригодных для представления алгоритмов решение самых разнообразных задач.

ПЛ-1 (Programming Language/1).

В 1965 г.-язык Бэйсик (Beginner`s ALL-purpose Symbolic Instruction Code)

Он был задуман как простое и удобное для начинающих средство решения вычисляющих задач в непосредственном диалоге с компьютером.

В 1970 г.- И.Вирт предложил новый язык, ориентированный на задачи обучения программированию и названный в честь известного математика Блеза Паскаля языком Паскаль.

Литература

 

1. Информатика. Под. ред. Макаровой Н. В. - М.: “Финансы и статистика”, 2000г. – 768с..

2. Шауцукова Л. Информатика, в 2 кн-х, 2-е изд., Нальчик, 1997. http://www.kbsu.ru

3. Харуто А.В. Музыкальная информатика. Компьютер и звук. Уч. пособие. М.: Московская государственная консерватория, 2000. – 387с.

 

 

[1] Intel — крупнейший в мире производитель микропроцессоров, занимающий на 2008 год 75 % этого рынка

[2] AMD (Advanced Micro Devices) -производитель интегральной микрочиповой электроники. Второй по объему производства и продаж производитель процессоров архитектуры x86 c долей рынка 16,9 %▲(2014)

[3] Триггер - класс электронных устройств для запоминания двоичной информации. Под памятью триггера подразумевают способность оставаться в одном из двух состояний и после прекращения действия переключающего сигнала. Приняв одно из состояний за «1», а другое за «0», можно считать, что триггер хранит (помнит) один разряд числа, записанного в двоичном коде.