Алгоритм, оның ұғымы, қасиеттері

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 10 бет
Таңдаулыға:

6. Алгоритм, оның ұғымы, қасиеттері (анықтылығы-дәлділігі, нәтижелілігі, модульділігі, көлемділігі, дұрыстылығы, бірмәнділігі).
1. Алгоритм ұғымы
ЭЕМ-ді пайдалану істерін қарастырмас бұрын оның жұмысымен тығыз байланысты алгоритм, программа ұғымдарын білуіміз қажет. Әрбір ЭЕМ алдын ала берілген алгоритммен, яғни жоспармен жұмыс істейді. Алгоритмді заңдылық, реттелген амалдар жиыны, кезекпен орындалатын операциялар тізімі деп ұғынған жөн. Бұл ұғым қазіргі кезде кеңінен қолданылып жүр. Оның көптеген ұғымдары бар. Соның бірін келтіре кетейік.
Алгоритм - берілген есептің шығару жолын реттелген амалдар тізбегі түріне келтіру. Кез келген есепті қарапайым амалдарды тізбектей орындау арқылы шығаруға болады. Алгоритмді ЭЕМ-де орындау үшін оны программа түрінде жазып шығу керек. Программа машинаға түсінікті командалардан тұрады. ЭЕМ-нің жұмысы программалық принципке негізделген, яғни ол өзінің жадында сақталатын командалар тізбегін автоматты түрде орындау арқылы есеп шығарады.
Алгоритм оны атқарушы ЭЕМ-ге жұмыс тәртібін түсіндіретін ережелер мен нұсқаулар тізбегінен тұрады. Алгоритмді атқарушының рөлін негізінен адам немесе автоматтандырылған аспап, яғни ЭЕМ, робот т.б. атқарады.
Алгоритмнің орындалу кезінде оны орындаушыға келесі жолы қандай нұсқау бойынша орындалатыны белгілі болуы қажет. Ал орындаушының жүзеге асыра алатын командалар жиыны - командалар жүйесін құрайды.
Алгоритм мен программаға байланысты ЭЕМ-нің мынадай жұмыс ерекшеліктері болады:
1) есепті шығару жолы алгоритм түрінде өрнектелуі қажет;
2) алгоритм программаға айналдырылуы тиіс;
3) программа машина жадына енгізіліп, ретімен орындалуы керек. Алгоритм күнделікті тұрмыста да кеңінен қолданылады,
Құрылған алгоритмдегі пункттердің орнын ауыстыруға болмайды. Олар көрсетілген ретпен кезектесіп орындалуы тиіс. Сонда ғана керекті нәтижеге қолымыз жетеді.
Алгоритмнің енгізілетін мәліметтері. Алгоритмнің қандай да бір енгізілетін мәліметтері болу керек.
Алгоритмнің шығарылатын мәліметтері. Алгоритмді орындау нәтижесінде бастапқы мәліметтерден тәуелді бір немесе бірнеше шамалары болуы керек.
Алгоритм тиімділігі. Алгоритм тиімді болуы керек, яғни ең аз қадамда қарапайым операциялармен нәтиже алынуы керек
2. Алгоритм қасиеттері
Алгоритм ұғымының мәнін ашатын негізгі қасиеттерінен немесе оған қойылатын талаптардан қысқаша мағлұматтар келтірейік. ЭЕМ-де орын - далуға тиіс алгоритмдерге мынадай талаптар қойылады:
1) анық әрі дәл өрнектелуі тиіс немесе анықтылығы, алгоритмнің әрбір қадамы анықталған болу керек;
2) алгоритм шектелген уақыттан соң нәтиже беруі тиіс, яғни алгоритм қадамдарының саны шексіз болмауы керек басқаша айтқанда ақырлылығы, яғни құрылған алгоритмнің әрбір қадамының міндетті түрде аяқталуы және тұтасымен алғанда алгоритмнің аяқталуы. Белгілі бір қадамнан кейін алгоритм аяқталып, нәтижені беру керек;
3) бір тектес есептерге жалпы бір ғана алгоритм қолданылуы тиіс басқаша айтқанда бірмәнділігі, яғни орындаушы амалдарды орындау ережесі мен оларды орындау реттерінің жалғыздығын білдіреді;
4) модулдік (бөлік), яғни алгоритмді кішкене бөліктерге бөлу мүмкіндігі болуы қажет.
5) Нәтижелілігі, алгоритмнің орындалуы белгілі бір нәтижені алуымен аяқталады;
6) Көлемділігі, яғни берілген алгоритмді есептерді шығарудың тұтас класына қолданылады;
7) Дұрыстылығы, қойылған есепті дұрыс шешімді беретін алгоритмнің қабілеттілігі түсініледі.
Алгоритм анық, әрі дәл өрнектелуі қажет. Онда қандай қадамдар көрсетілсе, тек соны ғана орындау керек. Есеп шығару жолына керектің бәрі біржақты анықталуы және орындаушыға түсінікті, әрі нақты болуы тиіс.
Алгоритм нәтижелі болуы керек. Әрекеттердің шектелген санынан кейін белгілі бір уақыт ішінде қорытынды нәтиже алуымыз қажет. Әрбір алгоритм біршама бастапқы мәліметтердің болуын талап етеді және іздеген нәтижені алуға жеткізеді. Мысалы, сандарды қосу алгоритмі үшін бастапқы мәліметтерге қосылғыштар мәні жатады, ал нәтижесі қосынды болады.
Алгоритмнің жалпылық қасиеті болады, яғни бастапқы мәліметтер мәнінің бір жиыны бір ғана нәтиже бе - реді. Егер берілген мәліметтер өзгерсе, нәтиже де өзгереді. Басқаша айтқанда, бір алгоритм бір типтес есептердің әр түрлі алғашқы мәліметтері үшін әр түрлі нәтижелер беруі тиіс.
Алгоритмнің үздік модульдерге бөліну қасиеті болуы тиіс, яғни үлкен алгоритмді бірнеше кішкене алгоритмдерге жіктеуге әрқашанда мүмкіншілік болуы керек. Сондықтан алгоритмді екі-үш бөлікке бөліп, оларды өзінше құра алатын дәрежеде жұмыс істелуі қажет. Олар тек бірінің қорытындысын келесі жолы керекті мәлімет ретінде қолдануы тиіс.
Алгоритмдерді ЭЕМ-де орындау үшін оларды алдын ала жазып алу керек, яғни ол белгілі бір заңдылықпен өрнектелуі тиіс. Жалпы алго - ритмді жазып өрнектеу түрлеріне:
1) табиғи тіл арқылы жазу (аналитикалық);
2) графика жолымен жазу;
3) алгоритмдік тілдермен жазу жолдарын жатқызуға болады.
Бірақ алгоритмді табиғи тілде өрнектеу ЭЕМ-дерде қолданылмайды, өйткені онда дәлдік, нақтылық болмайды.
Алгоритмдерді графика жолымен жазу, онан кейін оны программаға айналдыру істері мемлекеттік стандартпен бекітіліп ақпарат өңдеу жұмысында кеңінен қолданылып келеді. Алгоритмдік, яғни программалау тілдері есептерді шығару жолын баяндау-өрнектеу үлгісі, белгілі бір мәселені шешу негізінде орындалатын әрекеттерге басшылық, ой еңбегін үнемдеуге мүмкіндік беретін әдіс, есеп шешімін табуды автоматтандыруға қажетті іс-әрекет, жаңа мәселені шешу кезінде қолданылатын тәсілдер, күрделі үрдістерді өрнектеу және математикалық дәлдікпен анық етіп жазу құралы бола алады.
3. Компьютерде есеп шығару кезеңдері
Компьютерде есеп шығару күрделі процесс болып есептеледі, ол төмендегі кезеңдерден тұрады:
1. Берілген есепті математикалық түрде өрнектеу, яғни есепті мәселе ретінде қоя білу.
2. Есепті шығарудың ЭЕМ-ге ыңғайлы сандық тәсілдерін анықтау.
3. Есепті шығару жолын алгоритм түрінде бейнелеу.
4. Есепті ЭЕМ-де шығару программасын жасау және оның қателерін түзету.
5. Есепке керекті мәліметтер дайындау.
6. ЭЕМ-де есепті шығару және шыққан нәтижені іс жүзінде қолдану.
Берілген есепті математикалық түрде өрнектеу дегеніміз - есептің берілген мәндерін математикалық таңбаларды қолданып жаза білу және керекті математикалық формулаларды, өрнектерді анықтау болып сана - лады.
Күрделі формулаларды, теңдеулерді арифметикалық амалдар тізбегіне айналдыру есепті шығарудың сандық тәсілдерін табу не анықтау жолы болып есептеледі. Қазіргі кезде бар - лық есептердің шығару жолы - ның сандық тәсілдері белгілі десе де болады, тек солардың ішінен өзімізге тиімді жолын таңдап алуымыз керек. Бұл мақсатта есепті шығару дәл - ді - гін, нәтижені жылдам табу мүмкіндігін, мәліметтерді дайындау мен есепті шығарудың ба - ға - сын салыстыра отырып қарастыру қажет.
Есептің алгоритмін жасағанда, оның шығару жолын тізбектелген іс-әрекеттер ретінде схема түрінде өрнектеледі.
Программа жасағанда қазірде кеңінен тараған программалау тілінің бірінде алго - ритм нақты түрде жазылады. Бізде кең тараған тілдерге - Паскаль, Дельфи, Си жатады. Жасалған программаның қатесін түзету ЭЕМ-нің көмегімен шешіледі, өйткені жіберілген қателерді тек ЭЕМ ғана жылдам аңғарып, түзету мүмкіндігін береді.
Есепті шығаруға керекті деректерді сұрыпталған күйінде алдын ала қағазға, әйтпесе магниттік дискіге жазып, ЭЕМ-нің жадына реттей оты - рып енгіземіз. Есептің нәтижесін алған соң шешім қабылдау және оны іс жүзінде қолдану - мамандардың жұмысы. Тек солар ғана белгілі бір шешім қабылдай алады. Бірақ оқып-үйрену барысында кездесетін, яғни оқушылар мен студенттерге арналған есептерде жоғарыда көрсетілген са - тылардың бірсыпырасы болмайды, өйткені олар бірден формула күйінде беріледі, шығарудың сандық тәсілі формулада айқын көрініп тұрады (ин - теграл, туындылар болмаса), нәтижені алған соң оны мұғалімге көрсету жеткілікті. Мәселені шешудің немесе есеп шығарудың көрсетілген алты са - тысы күрделі өндірістік есептерде, дипломдық немесе курстық жұмыстарда жиі кездеседі.

4. Алгоритмдерді график түрінде жүзеге асыру - Блок-схема
Алгоритмдерді өрнектеудің көп тараған түрі - оны график арқылы бейнелеу. Ал бұл - түсінікті, анық, көрнекті түр болып есептеледі. Тек оларды сызу көбірек еңбекті талап етеді. Графикалық жолмен алгорит - мдерді жазу үшін мемлекеттік стандарт белгіленген, он - да кез келген амал белгілі бір геометриялық фигурамен өрнектеледі. Ол фигуралар немесе блоктар амалдар символы деп те аталады. Блоктар бағытталған сызықтармен байланысып, бірінен соң бірі орналасады. Жиі қолданылатын амалдар, яғни мәліметтерді ЭЕМ-ге енгізу, формуламен есептеу, шарттар - дың орындалуын тексеру, нәтижені қағазға басу символдары 1-кестеде көрсетілген. Осы суреттегі көрсетілген блоктардан (символдардан) алго - ритм схемалары құрастырылады. Алгоритмдер схемасымен ақпаратты өңдеудің әрбір сатысы немесе ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.