Алгоритм және алгоритмдеу ұғымдары
1 Алгоритм және алгоритмдеу ұғымдары 6
1.1 Алгоритмдер нұсқасы 6
1.2 Тарихи таныстырма 7
1.3 Алгоритмдеу және оның қасиеттері 8
1.4 Алгоритмдер көрсетімінің әдістері 12
1.5 Алгоритмдік тілдің жалпы ережесі 16
A.Z 21
2 Алгоритмдеу негіздерін оқытудың әдістемелік 24
ерекшеліктері 24
2.1 Алгоритмдеу негіздерін оқыту тәсілдері. 35
2.2 Сызықтық алгоритмдер 38
2.3 Тармақталған алгоритмдер 40
2.4 Қайталанатын алгоритмдер 41
2. 5 Алгоритм тақырыбы бойынша өтілетін сабақтардың жоспары 45
Әдебиеттер тізімі 73
1.1 Алгоритмдер нұсқасы 6
1.2 Тарихи таныстырма 7
1.3 Алгоритмдеу және оның қасиеттері 8
1.4 Алгоритмдер көрсетімінің әдістері 12
1.5 Алгоритмдік тілдің жалпы ережесі 16
A.Z 21
2 Алгоритмдеу негіздерін оқытудың әдістемелік 24
ерекшеліктері 24
2.1 Алгоритмдеу негіздерін оқыту тәсілдері. 35
2.2 Сызықтық алгоритмдер 38
2.3 Тармақталған алгоритмдер 40
2.4 Қайталанатын алгоритмдер 41
2. 5 Алгоритм тақырыбы бойынша өтілетін сабақтардың жоспары 45
Әдебиеттер тізімі 73
Зерттеу объектісі: Информатика сабағында оқу процесі.
Зерттеу пәні: Мектеп курсында информатиканы оқыту процесінде алгоритмдік оқытудың әдіс – тәсілдерін тиімді қолдануда мұғалімдер мен оқушылардың іс-әрекеті.
Зерттеу болжамы: Егер мектеп курсында информатика сабағында алгоритмді қолданса, онда оқушылардың білім деңгейі артады. Өйткені, алгоритмдік оқыту балалардың тұлғалық қажеттіліктері, интеллектуалдық ерекшеліктерінің дамуына ықпал етеді.
Зерттеу міндеттері:
- алгоритм ұғымына түсінік;
- алгоритмге ғылыми теориялық әдебиеттер негізінде терминдік анықтама беру;
Зерттеу әдістері:
- ғылыми теориялық әдебиеттерді талдау;
- зерттеу материалдарын талдау, сараптау, жинақтау;
Зерттеу практикалық құндылығы: Дипломдық жоба негізінде ұйымдастырылған зерттеу жұмысының қорытындысы материалдары, ғылыми теориялық, ғылыми практикалық пікірлердің негізінде тұжырымдалып, нәтижелі жүйеде құрылуына байланысты, мектеп курсында мұғалімдері мен педагогикалық колледж мұғалімдеріне, мектеп оқыту теориясы мен әдістемесі бөлімінде оқитын студенттерге септігін тигізер дайын дидактикалық құрал болып табылады.
Дипломдық жұмыс кіріспеден, 2 бөлімнен, қосымша, қорытындыдан және әдебиеттер тізімінен тұрады.
1 Алгоритм және алгоритмдеу ұғымдары
Қазіргі заманда адам көп істі компьютерді пайдалану арқылы атқарады. Кез келген міндеті орындау алгоритмнің болуын, яғни нәтиже алуға жеткізетін әрекеттердің алдын ала жазылып қоюын қажет етеді. Алгоритмнің негізінде бағдарлама түзіледі, яғни есеп шешуінің алгоритмі оны компьютерде орындауға жарамды түрде жазылады. Осыдан барып компьтердің көмегімен есепті шешу процесінің мәні алгоритмді құру екені көрінеді. Алгоритмдік алдын ала жазбаларды құрастыру процесі алгоритмдеу деп аталады. Қазіргі қоғам өміріндегі алгоритмнің ролі оны пайдаланудың техникалық аспектілерімен ғана айқындалмайды. Алгоритмдік қатынас адамдардың күнделікті өмірінен, олардың әдеттегі жұмысынан айырғысыз. Басым көп жағдайларда адам қызметінің нәтижесі оның өз әрекеттерінің алгоритмдік мәнін қаншалықты дәл білетіндігіне тәуелді: әр мезетте, қандай ретте не істеу керек; әрекеттер қортындысы қандай болу керек. Бұл белгілі дәрежеде алгоритмдерді құрастыру мен пайдалана білуге қатысты.
1.1 Алгоритмдер нұсқасы
Қазіргі замандық, жаңарған мектептердің оқу бағдарламаларында, сабақтарында, ғылыми - талпыныстық ізденістері мен тәліми - тағылымдық жұмыстары жүйесінде «алгоритм» деген ғылыми атаушытар және олардан туындап тараған: «алгоритм тіл» т.с.с әр алуан анықтамалық тіркестері жиі қолданылып жүр. Осы айтылғандармен байланысты «Алгоритмтану» деп аталатын жаңа ғылыми саласы өмірге келді.
«Алгоритм» сөзінің ұғыми мағанасы, оның жасалуы мен жаңарып таралуы туралы тарихи деректер «Информатика және есептегіш техника негіздері» пәнінің сабақтарына кеңінен талданып оқытылады.
Анықтама: Алгоритм деп, орындаушыға ұғынықты тілмен, қандай да бір есептер класында кіретін белгілі бір есепті шешуге болатындай етіп айтылған яғни жазылған, саны ақырлы, әмірлер тізбесін айтады.
Зерттеу пәні: Мектеп курсында информатиканы оқыту процесінде алгоритмдік оқытудың әдіс – тәсілдерін тиімді қолдануда мұғалімдер мен оқушылардың іс-әрекеті.
Зерттеу болжамы: Егер мектеп курсында информатика сабағында алгоритмді қолданса, онда оқушылардың білім деңгейі артады. Өйткені, алгоритмдік оқыту балалардың тұлғалық қажеттіліктері, интеллектуалдық ерекшеліктерінің дамуына ықпал етеді.
Зерттеу міндеттері:
- алгоритм ұғымына түсінік;
- алгоритмге ғылыми теориялық әдебиеттер негізінде терминдік анықтама беру;
Зерттеу әдістері:
- ғылыми теориялық әдебиеттерді талдау;
- зерттеу материалдарын талдау, сараптау, жинақтау;
Зерттеу практикалық құндылығы: Дипломдық жоба негізінде ұйымдастырылған зерттеу жұмысының қорытындысы материалдары, ғылыми теориялық, ғылыми практикалық пікірлердің негізінде тұжырымдалып, нәтижелі жүйеде құрылуына байланысты, мектеп курсында мұғалімдері мен педагогикалық колледж мұғалімдеріне, мектеп оқыту теориясы мен әдістемесі бөлімінде оқитын студенттерге септігін тигізер дайын дидактикалық құрал болып табылады.
Дипломдық жұмыс кіріспеден, 2 бөлімнен, қосымша, қорытындыдан және әдебиеттер тізімінен тұрады.
1 Алгоритм және алгоритмдеу ұғымдары
Қазіргі заманда адам көп істі компьютерді пайдалану арқылы атқарады. Кез келген міндеті орындау алгоритмнің болуын, яғни нәтиже алуға жеткізетін әрекеттердің алдын ала жазылып қоюын қажет етеді. Алгоритмнің негізінде бағдарлама түзіледі, яғни есеп шешуінің алгоритмі оны компьютерде орындауға жарамды түрде жазылады. Осыдан барып компьтердің көмегімен есепті шешу процесінің мәні алгоритмді құру екені көрінеді. Алгоритмдік алдын ала жазбаларды құрастыру процесі алгоритмдеу деп аталады. Қазіргі қоғам өміріндегі алгоритмнің ролі оны пайдаланудың техникалық аспектілерімен ғана айқындалмайды. Алгоритмдік қатынас адамдардың күнделікті өмірінен, олардың әдеттегі жұмысынан айырғысыз. Басым көп жағдайларда адам қызметінің нәтижесі оның өз әрекеттерінің алгоритмдік мәнін қаншалықты дәл білетіндігіне тәуелді: әр мезетте, қандай ретте не істеу керек; әрекеттер қортындысы қандай болу керек. Бұл белгілі дәрежеде алгоритмдерді құрастыру мен пайдалана білуге қатысты.
1.1 Алгоритмдер нұсқасы
Қазіргі замандық, жаңарған мектептердің оқу бағдарламаларында, сабақтарында, ғылыми - талпыныстық ізденістері мен тәліми - тағылымдық жұмыстары жүйесінде «алгоритм» деген ғылыми атаушытар және олардан туындап тараған: «алгоритм тіл» т.с.с әр алуан анықтамалық тіркестері жиі қолданылып жүр. Осы айтылғандармен байланысты «Алгоритмтану» деп аталатын жаңа ғылыми саласы өмірге келді.
«Алгоритм» сөзінің ұғыми мағанасы, оның жасалуы мен жаңарып таралуы туралы тарихи деректер «Информатика және есептегіш техника негіздері» пәнінің сабақтарына кеңінен талданып оқытылады.
Анықтама: Алгоритм деп, орындаушыға ұғынықты тілмен, қандай да бір есептер класында кіретін белгілі бір есепті шешуге болатындай етіп айтылған яғни жазылған, саны ақырлы, әмірлер тізбесін айтады.
Әдебиеттер тізімі
1. Есенжанов А. Е. Алгоритмдер және оларды мектепте оқыту. / Есенжанов А. Е. - Алматы «Мектеп», 1988 ж.
2. Халықова К. З. Информатикаы оқыту әдістемесі. / Халықова К. З. - Алматы.: “Білім”, 2000 ж.
3. С. Жагдал, Л. Чойжоованчиг. Мэдээлэл зүй. / С. Жагдал, Л. Чойжоованчиг. - Улаанбаатар хот, 2001 ж.
4. Ермеков Н., Қараев Ж., Криворучко В, Кафтуики В. Информатика. 9-сынып. Байқау оқулығы / Ермеков Н., Қараев Ж., Криворучко В., Кафтуики В. – Алматы. “Жазушы” баспасы, 2001 ж.
5. Кушниренко А. Г., Лебедев Г. В., Сворень Р. А. Информатика мен есептеуіш техника негіздері. / Кушниренко А. Г., Лебедев Г. В., Сворень Р. А. - Алматы “Рауан” баспасы.
6. Авербух А. В., Гисин В. Б., Зайдельман Я. Н. Изучение основ информатики и вычислительной. / Авербух А. В., Гисин В. Б., Зайдельман Я. Н. - Москва «Просвещение» 1992, г.
7. Әбдиев Қ. С., Сыдықов Б. Д., Нұрғалиева Д. Қ. Компьютермен танысу және алгоритмдеу сабақтары. / Әбдиев Қ. С., Сыдықов Б. Д., Нұрғалиева Д. Қ. Абай атындағы АлМУ. – Алматы, 1997 ж.
8. Лапчик М. П., Семакин И. Г., Хеннер Е. К. Методика преподавания информатики. / Лапчик М. П., Семакин И. Г., Хеннер Е. К. - Москва «Академия», 2004 г.
9. Қараев Ж. А, Есжанов А. С., Нақысбеков Б. Қ., Ермеков Н. Т., Тоқтбаев М. Х. Информатика мен есептеуіш техника негіздері курсы бойынша есептер мен жаттығулар. / Қараев Ж. А., Есжанов А. С., Нақысбеков Б. Қ., Ермеков Н. Т., Тоқтбаев М. Х. - Алматы «Рауан» 1993 ж. 20 бет – 79 бет.
10. Камардинов О., Азаматов С. Информатика негіздері. / Камардинов О., Азаматов С. - Алматы «Рауан» 1993 ж. 18 – 43 бет.
11. Нақысбеков Б., Мұхамеди А., Мадиярова Г. Информатика мен есептеуіш техника негіздері оқыту 9. Әдістемелік нұсқау. / Нақысбеков Б., Мұхамеди А., Мадиярова Г. - Алматы «Мектеп» 2005 ж (4 – 16 бет).
12. Беркінбаев К. М. Информатика. / Беркінбаев К. М. Оқулық – Алматы 2005 ж.
13. Касаткин В. Н. М. Информация, алгоритмы, ЭВМ. / Касаткин В. Н. М.: Просвещение, 1991 г.
14. Сыдықов Б. С. Алгоритмдеу және программалау негіздерін оқыту. / Сыдықов Б. С. - Оқу құралы. Алтамы, 2001 ж.
15. Вирт. Н. Алгоритм+структуры данных. / Н.Вирт. М:Мир, 1989 - 360 стр.
16. Алтынбек Шәріпбаев. Информатика. / Алтынбек Шәріпбаев. - Алматы, Қазақ Университеті 1992 ж.
17. Шуақбаева Р. Компьютерді пайдаланудың теориялық мәселелері. / Шуақбаева Р. - Қазақстан мектебі 2004. - №4
1. Есенжанов А. Е. Алгоритмдер және оларды мектепте оқыту. / Есенжанов А. Е. - Алматы «Мектеп», 1988 ж.
2. Халықова К. З. Информатикаы оқыту әдістемесі. / Халықова К. З. - Алматы.: “Білім”, 2000 ж.
3. С. Жагдал, Л. Чойжоованчиг. Мэдээлэл зүй. / С. Жагдал, Л. Чойжоованчиг. - Улаанбаатар хот, 2001 ж.
4. Ермеков Н., Қараев Ж., Криворучко В, Кафтуики В. Информатика. 9-сынып. Байқау оқулығы / Ермеков Н., Қараев Ж., Криворучко В., Кафтуики В. – Алматы. “Жазушы” баспасы, 2001 ж.
5. Кушниренко А. Г., Лебедев Г. В., Сворень Р. А. Информатика мен есептеуіш техника негіздері. / Кушниренко А. Г., Лебедев Г. В., Сворень Р. А. - Алматы “Рауан” баспасы.
6. Авербух А. В., Гисин В. Б., Зайдельман Я. Н. Изучение основ информатики и вычислительной. / Авербух А. В., Гисин В. Б., Зайдельман Я. Н. - Москва «Просвещение» 1992, г.
7. Әбдиев Қ. С., Сыдықов Б. Д., Нұрғалиева Д. Қ. Компьютермен танысу және алгоритмдеу сабақтары. / Әбдиев Қ. С., Сыдықов Б. Д., Нұрғалиева Д. Қ. Абай атындағы АлМУ. – Алматы, 1997 ж.
8. Лапчик М. П., Семакин И. Г., Хеннер Е. К. Методика преподавания информатики. / Лапчик М. П., Семакин И. Г., Хеннер Е. К. - Москва «Академия», 2004 г.
9. Қараев Ж. А, Есжанов А. С., Нақысбеков Б. Қ., Ермеков Н. Т., Тоқтбаев М. Х. Информатика мен есептеуіш техника негіздері курсы бойынша есептер мен жаттығулар. / Қараев Ж. А., Есжанов А. С., Нақысбеков Б. Қ., Ермеков Н. Т., Тоқтбаев М. Х. - Алматы «Рауан» 1993 ж. 20 бет – 79 бет.
10. Камардинов О., Азаматов С. Информатика негіздері. / Камардинов О., Азаматов С. - Алматы «Рауан» 1993 ж. 18 – 43 бет.
11. Нақысбеков Б., Мұхамеди А., Мадиярова Г. Информатика мен есептеуіш техника негіздері оқыту 9. Әдістемелік нұсқау. / Нақысбеков Б., Мұхамеди А., Мадиярова Г. - Алматы «Мектеп» 2005 ж (4 – 16 бет).
12. Беркінбаев К. М. Информатика. / Беркінбаев К. М. Оқулық – Алматы 2005 ж.
13. Касаткин В. Н. М. Информация, алгоритмы, ЭВМ. / Касаткин В. Н. М.: Просвещение, 1991 г.
14. Сыдықов Б. С. Алгоритмдеу және программалау негіздерін оқыту. / Сыдықов Б. С. - Оқу құралы. Алтамы, 2001 ж.
15. Вирт. Н. Алгоритм+структуры данных. / Н.Вирт. М:Мир, 1989 - 360 стр.
16. Алтынбек Шәріпбаев. Информатика. / Алтынбек Шәріпбаев. - Алматы, Қазақ Университеті 1992 ж.
17. Шуақбаева Р. Компьютерді пайдаланудың теориялық мәселелері. / Шуақбаева Р. - Қазақстан мектебі 2004. - №4
Пән: Информатика, Программалау, Мәліметтер қоры
Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 73 бет
Таңдаулыға:
Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 73 бет
Таңдаулыға:
СОДЕРЖАНИЕ
1 Алгоритм және алгоритмдеу ұғымдары 6
1.1 Алгоритмдер нұсқасы 6
1.2 Тарихи таныстырма 7
1.3 Алгоритмдеу және оның қасиеттері 8
1.4 Алгоритмдер көрсетімінің әдістері 12
1.5 Алгоритмдік тілдің жалпы ережесі 16
A-Z 21
2 Алгоритмдеу негіздерін оқытудың әдістемелік 24
ерекшеліктері 24
2.1 Алгоритмдеу негіздерін оқыту тәсілдері. 35
2.2 Сызықтық алгоритмдер 38
2.3 Тармақталған алгоритмдер 40
2.4 Қайталанатын алгоритмдер 41
2. 5 Алгоритм тақырыбы бойынша өтілетін сабақтардың жоспары 45
Әдебиеттер тізімі 73
Зерттеу объектісі: Информатика сабағында оқу процесі.
Зерттеу пәні: Мектеп курсында информатиканы оқыту процесінде
алгоритмдік оқытудың әдіс – тәсілдерін тиімді қолдануда мұғалімдер мен
оқушылардың іс-әрекеті.
Зерттеу болжамы: Егер мектеп курсында информатика сабағында
алгоритмді қолданса, онда оқушылардың білім деңгейі артады. Өйткені,
алгоритмдік оқыту балалардың тұлғалық қажеттіліктері, интеллектуалдық
ерекшеліктерінің дамуына ықпал етеді.
Зерттеу міндеттері:
- алгоритм ұғымына түсінік;
- алгоритмге ғылыми теориялық әдебиеттер негізінде терминдік
анықтама беру;
Зерттеу әдістері:
- ғылыми теориялық әдебиеттерді талдау;
- зерттеу материалдарын талдау, сараптау, жинақтау;
Зерттеу практикалық құндылығы: Дипломдық жоба негізінде
ұйымдастырылған зерттеу жұмысының қорытындысы материалдары, ғылыми
теориялық, ғылыми практикалық пікірлердің негізінде тұжырымдалып, нәтижелі
жүйеде құрылуына байланысты, мектеп курсында мұғалімдері мен педагогикалық
колледж мұғалімдеріне, мектеп оқыту теориясы мен әдістемесі бөлімінде
оқитын студенттерге септігін тигізер дайын дидактикалық құрал болып
табылады.
Дипломдық жұмыс кіріспеден, 2 бөлімнен, қосымша, қорытындыдан және
әдебиеттер тізімінен тұрады.
1 Алгоритм және алгоритмдеу ұғымдары
Қазіргі заманда адам көп істі компьютерді пайдалану арқылы атқарады.
Кез келген міндеті орындау алгоритмнің болуын, яғни нәтиже алуға жеткізетін
әрекеттердің алдын ала жазылып қоюын қажет етеді. Алгоритмнің негізінде
бағдарлама түзіледі, яғни есеп шешуінің алгоритмі оны компьютерде орындауға
жарамды түрде жазылады. Осыдан барып компьтердің көмегімен есепті шешу
процесінің мәні алгоритмді құру екені көрінеді. Алгоритмдік алдын ала
жазбаларды құрастыру процесі алгоритмдеу деп аталады. Қазіргі қоғам
өміріндегі алгоритмнің ролі оны пайдаланудың техникалық аспектілерімен ғана
айқындалмайды. Алгоритмдік қатынас адамдардың күнделікті өмірінен, олардың
әдеттегі жұмысынан айырғысыз. Басым көп жағдайларда адам қызметінің
нәтижесі оның өз әрекеттерінің алгоритмдік мәнін қаншалықты дәл
білетіндігіне тәуелді: әр мезетте, қандай ретте не істеу керек; әрекеттер
қортындысы қандай болу керек. Бұл белгілі дәрежеде алгоритмдерді құрастыру
мен пайдалана білуге қатысты.
1.1 Алгоритмдер нұсқасы
Қазіргі замандық, жаңарған мектептердің оқу бағдарламаларында,
сабақтарында, ғылыми - талпыныстық ізденістері мен тәліми - тағылымдық
жұмыстары жүйесінде алгоритм деген ғылыми атаушытар және олардан туындап
тараған: алгоритм тіл т.с.с әр алуан анықтамалық тіркестері жиі
қолданылып жүр. Осы айтылғандармен байланысты Алгоритмтану деп аталатын
жаңа ғылыми саласы өмірге келді.
Алгоритм сөзінің ұғыми мағанасы, оның жасалуы мен жаңарып таралуы
туралы тарихи деректер Информатика және есептегіш техника негіздері
пәнінің сабақтарына кеңінен талданып оқытылады.
Анықтама: Алгоритм деп, орындаушыға ұғынықты тілмен, қандай да бір
есептер класында кіретін белгілі бір есепті шешуге болатындай етіп айтылған
яғни жазылған, саны ақырлы, әмірлер тізбесін айтады.
Анықтамадан алгоритм ұғымының бастан анықтағыш белгілері айқындалады.
Алгоритм ұғымы мынадай қасиеттермен сипатталады:
– бастапқы берілімдері болады;
– атқарушы ұғынықты тілі болуы тиіс;
– әмірлердің бір-бірінен айқын ажыратылған қадамдарды берілуі
шарт;
– соңғы әмір нәтижеге жеткізуі тиіс;
– алгоритмдік нұсқау-ереже бір ғана есепті емес, соған ортақтас
есептер жинамының (класының) баршасына жарамды болуы керек.
Қолданыстағы әрбір даяр алгоритм орындаушыға ол ұға алатындай белгілі
бір алгоритмдік тіл арқылы жеткізіледі. Компьютердің алгоритмдік тілі
машиналық бағарлама боп табылады. Алгоритм орындау қызметін адам атқарған
жағдайда алгоритмдік тіл сөйлеу тіліміздің сөздері бола алады. Мұнда тарихи
тәжірибеден немесе оқытуда қалыптасқан: есептеу ережесі, салу ережесі,
ойқорту ережесі және дәлелдеу ережесі т.с.с. математикалық, логикалық,
пайымдық ойлау қағидалары мен ережелерінің баршысы алгоритмдік нұсқаулар,
үлгілер қатарына жатады.
Адам - атқарушыға арналған алгоритмдік тіл тобына логикалық,
математикалық, физикалық, т.б ғылыми және оқыту пәндерінің формулаларын
кестелерін, сызбаларын, т.с.с белгілемелік (символикалық) құрлымдардың
бәрін қосып қарауға болады.
1.2 Тарихи таныстырма
Тәжірибе жүзінде күнделікті өмірде әртүрлі есептер қолданылады,
оларды түсіндіру үшін алгоритмді эмперикалық дейді. Ғылымда оның пайда
болуы. Теория жүзінде анықталған әртүрлі құжаттар арқылы анықталынған.
Осылайша химиялық, заңдары кезінде әр түрлі жүйелердің процестерінен
біріктіріп алгоритмді қалыптастырған.
Орта Азия мен Қазақстанға ежелден ортақ және еншілес болып келетін
Хорезм атты аумақты да құнарлы елді - мекен бары арғы тарихтан аян шындық.
Сондай-ақ, әлеми тарих Хорезм өңірінде өмірге келіп, сонда ер жеткен
Мұхаммед ибан Мұса әл - Хорезми (783 - 850) яғни хорезмдік Мұхаммед Мұса -
ұлы деген есімді, аса талантты әрі даңқты математик ғалым болғанын
растайды. Мұхаммед Мұса - ұлы өзінің Үнді есептемелері туралы деп
аталатын ғылыми еңбегінде сандардың ондық цифр белгілемелері және сандардың
ондық санау жүйесінде өрнектеудің әрі оларға математикалық амалдар
қолданудың есеп-ережелері туралы жүйелі деректер мен мысалдар келтіреді
Орта ғасырлық ғалым өзінің айтпақ ойын және әрбір есеп - ережесін
әлхорезми айтқан деген лепті сөзбен бастап отырады Батыс Еуропа
математиктеріне Мұхаммед әл - Хорезмидің еңбектері XII ғасырда ғана белгілі
бола бастаған. Оның шығармасындағы ереже - есептердің Еуропа халықтарының
тіліне тәржімелеген кезде Әлхорезми айтқан деген тіркес аудармашы тілінің
ауанына қарай Алгоритм айтқан немесе Алгорифм айтқан боп дыбыстық
өзгеріске түскен. Осыдан барып, қазіргі алгоритм деген ұғыми атаушы сөз
(термин) өмірге келген.
Сөйтіп, Алгоритм деген айтулы ұғыми сөздің төркін жұрты-орта
ғасырлық Хорезм елі, ол оның түп атасы - Хорезм елінің тумасы Мұхаммед Мұса
- ұлы атты математик болғанына көз жеткізді. Осылайша пайда болған.
Алгоритмді ықшамдау үшін әртүрлі қабілеттіліктер қолданылады.
Қазіргі кезде электронды машиналармен есептеуде бағдарламалаудың даму
сатысына оның қосатын үлесі зор екендігі айқындалып отыр.
1.3 Алгоритмдеу және оның қасиеттері
Көрсетілген мақсатқа жетуге немесе қойылған мәселені шешуге
бағытталған әрекеттер тізбегін іске асыруда атқарушыға түсінікті және нақты
жарлық алгоритм деп түсініледі - деген тұжырым жазылған.
Математикалық тұрғыдан алғанда бұның алгоритмнің анықтамасы
еместігін, бірақ алгоритм ұғымының мәнін ашатын жеткілікті сипаттамасы
екенін білу керек.
Алгоритмнің негізі қасиеттері оқулықта айқын айтылмағандықтан, көмек
ретінде алгоритм ұғымы және алгоритм қасиеттері туралы қысқаша мағлұмат.
Есептеу - әрекеттер тізбегінен тұратын көп қадамды процесс. Есептеуге
кіріспес бұрын есептерді шығару тәсілін тағайындау керек, яғни есепті
шығару үшін әрбір әрекет қандай ретпен орындалатынын белгілеу қажет. Іздеп
отырған нәтижені алу мақсатында мәліметтермен атқарылатын әрекеттердің
орындалу ретін анықтайтын жарлықты алгоритм дейміз.
Алгоритм - математика мен есептеу техникасының іргелі ұғымдарының
бірі. Әрқайсымыз күнделікті тұрмыста алгоритмдерді кең түрде қолданамыз.
Мысалы: сандарды қосу-қосу алгоритмі деп аталатын қосу ережесі бойынша
орындалады. Бізге квадрат теңдеудің түбірлерін табу алгоритмі, ауданды
есептеу алгоритмі т.б. белгілі. Сонымен алгоритм - есептерді шығару тәсілі,
яғни есептерді шығару тәсілдерінің математикалық көрінісі.
Алгоритм ұғымының мәнін ашатын негізгі қасиеттері мен ерекшеліктері
туралы қысқаша мағұлматтар келтірейік.
Біріншіден алгоритм үздік (дискіретті) информациялармен атқарылатын
әрекеттерді тағайындау және өрнектеу үлгісі, олай болса, алгоритмге тиісті
әрекеттер де үздікті. Ал символмен берілген текстер мен сандар алгоритм
жұмысына қажетті материалдар.
Екіншіден, алгоритм - еркіндікке жол бермейтін нақты жарлық.
Алгоритмде не істеу керектігінің барлығы алдын ала анықталып көрсетіледі.
Есеп шығару алгоритм үлгісінде берілсе, онда оны атқару процесінде
ойланудың қажеті жоқ, алгоритмде не көрсетілсе, тек соны атқару керек.
Алгоритмнің бұл – қасиеті - анықталғандығы ешқандай ақыл-ойы қабілеті жоқ
құрылғылардың көмегімен есептерді шешу мүмкіндігіне кепілдік береді.
Осындай құрылғыға қазіргі заманғы ЭВМ-дер жатады. Алгоритмді құрғанда
біздің жарлықтарымыздың формальды орындалатынын естен шығармау керек.
Алгоритмде есеп шығару процесіне керектінің бәрі бір жақты анықталуы және
атқарушыға түсінікті, әрі нақты болуы тиіс.
Үшіншіден, алгоритмнің жалпылығы - көпшілгі бірдейлік қасиеті, яғни
бастапқы мәліметтер мәнінің жиынына арналған есептерді шығару мүмкіндігі,
басқаша айтқанда, бір алгоритмді әлденеше есептің табу үшін қолдану
кепілдігі.
Төртіншіден, алгоритмнің нәтижелігі - қадамдардың (әрекетердің)
шектелген санынан кейін (белгілі уақыт ішінде) қажетті қортынды алу
мүмкіншілігі. Әр бір алгоритм біршама бастапқы мәлметтердің болуын талап
етеді және белгілі бір іздеген нәтижені алуға жеткізеді. Мысалы, қосу
алгоритмі үшін бастапқы мәліметтерге қосылғыштар (сандар) жатады да, ал
нәтижесі қосынды болады (ол да сан).
Бұдан әрбір алгоритм бастапқы мәлметтерді пайдаланып, іздеген
нәтижеге жеткізетін әрекеттер тізбегін көрсетуші ереже деген пікір туады.
Мұндай әрекеттер тізбегінің орындалуы - алгоритмдік процесс, әрбір әрекет
оның қадамы, әрбір жарлық (нұсқау) алгоритм командалардың жиынтығы
атқарушының командалар жүйесі деп аталады.
Сонымен алгоритм ғылыми жаңалықтарды баяндау - өрнектеу үлгісі,
зерттелген проблеманы шешу негізінде орындалатын әрекеттерге басшылық, ой
еңбегін үнемдеуге мүмкіндік беретін әдіс, есеп шешімін табуды
автоматтандыруға қажетті іс-әрекет жаңа проблеманы зерттеу мен оны шешу
кезінде қолданылатын тәсіл, күрделі процестерді өрнектеу және математикалық
дәлелдеу құралы бола алады. Мұдай көріністі орындаушылар қатарында адамдар
да, техникалық құралдар да автоматтар, роботтар, компьютерлер болуы мүмкін.
Орындаушының белгіленген мақсатқа жетуіне бағытталға түсінікті де дәл
көріністі алгоритм деп аталады.
Алгоритмді орындау екі кезеңнен тұрады:
1) алгоритм құру;
2) алгоритмді орындау.
Бірінші кезеңен - шығармашылық, қойылған мәселеден, алгоритмді құру
тәсілдерінен хабардар адаммен орындалуы мүмкін.
Екінші кезең – орындау - алгоритм командаларын тек формальды, ұғынбай-
ақ орындау қабілетін талап етеді.
Егер алгоритмдердің жасалу құрылымын қарасақ, олардың үш негізгі
түрін атап көрсетуге болады: сызықтық, тармақталған, цикілдік.
Егер орындаушы командалары бірінен соң бірін ілесу тәртібімен
орындайтын болса, алгоритм сызықты деп аталады. Орындаушының әрекеттері
кейбір шарттарды тексеру нәтижелерімен белгіленетін болса, алгоритм
тармақталған болып саналады. Жеке командалар немесе команда топтары көп рет
қайталанатын болса, алгоритм циклдік деп саналады. Іс жүзінде
алгоритмдердің көбінде үш құрылым да болады.
Компьютер, біз білетіндей, сандық, мәтіндік, графикалық, дыбыстық
деректерді өңдей алады. Бағдарламалау тілінің командаларымен өңделетін
деректер шамалар деп аталады. Шамалар садық (бүтін, заттық), символдық және
логикалық болады.
Шама атымен, түрімен (типімен) және мағынасымен сипатталады. Мысалы,
25,1.0134, Мен информатиканы үйренемін деректеріне ат бере аламыз: 25-ті
N деп белгілейік, 1.0132-ні В2 деп, ”Мен информатиканы үйренемінге ” С
деген ат меншіктейік. Осы жерде N-нің мағынасы бүтін сан екенін, В2-нің
мағынасы заттық, С-тің мағынасы мәтіндік немесе бедербелгілік екенін атап
өтейік. Деректерді компьютер жадында сақтау және кейінгі алар орын бір
мағыналы анықтаумен байланысты, шамаларға немесе деректерге жіберудің басқа
да мәні бар.
Деректерді өңдеу алгоритмдерінде қолданылаты сөздер – “деректер”,
“деректер тізімі”, “шамалар”, “шамалар тізімі”, “айнымалылар”, “айнымалылар
тізімі”, “параметрлер”, “параметрлер тізімі” - бұлар өзінің мағыналары
жағынан бірдей.
1.4 Алгоритмдер көрсетімінің әдістері
Алгоритмдер сипаттамасының, көрсетімінің әдістері көп. Біз төртеуіне
тоқталамыз: табиғи тіл, графикалық тіл, алгоритмдік тіл және бағдарламалау
тілі. Көрсетімнің әр түрлі алгоритмдерді сипаттаудың өз орындаушысына
бағыттаған өзіндік құралдары бар:
(табиғи тіл (орындаушы-адам) - орыс, қазақ, ағылшын сөздері.
(графикалық тіл (орындаушы - адам) - әрекеттер сипаттамасы бар
графикалық схемалар (блок - схемалар).
(алгоритмдік тіл (орындаушы - адам) - әрекет немесе орындаушыға
арналған командалар мағынасы берілетін табиғи тілдің белгілі сөздері.
(бағдарламалау тілі (орындаушы - компьютер) - бағдарламалау тілінің
командалары.
Блок - схемалар түріндегі алгоритмдер көрсетімі.
Алгоритмдердің құрылымын, құру әдістерін үйрену үш көрсетімде бірден
жүреді: блок - схемалар түрінде, алгоритмдік тілде, бағдарламалау тілінде.
Көрсетім әдістерінің әрқайсының алгоритмдерін сипаттайтын құралдардың
элементтері қажеттігіне қарай еңгізіліп отырады.
Алгоритм көрсетімінің ең көрнекі әдісі болып блок - схемалар
түріндегі графикалық көрсетім саналады. Алгоритм бұл жерде блоктар бір
ізділігі түрінде бейнеленді. Олардың ішіне орындалып жатқан әрекеттерді
түсіндіретін ақпарат орналасқан.
Блоктардағы сызықтар блоктар арасындағы байланыс функцияларын
орындайды. Байланыс сызықтарының бағыттары, егер олар жоғарыдан төмен
немесе солдан оңға қарай бағытталған болса, үшкір сызықшамен (стрелкамен)
белгіленбеуі мүмкін.
Кесте 1 Негізгі блоктар мен олардың кескіндері
Блоктар кескіндемесі Блоктар қызметі
алгоритм басы
алгоритм соңы
есептеуіш әрекет
деректер еңгізу, шығару
шартты тексеру
циклдің басы
көмекші алгоритмді
шақыру
Блок - схема түрінде сипатталған алгоритм әрекеттер бірізділігі
көрнекті етіп көрсетуге мүмкіндік береді.
Сызықтық құрылым алгоритмнің блок - схемасы мынадай түрде болады:
X1, Y1, X2, Y2, X3, Y3 сүйір ұштары координаттарымен берілген Н
биіктігін, М медианасын, S ұшбұрыш ауданын анықтайтын алгоритм құру мысалын
қарайық:
Есепті шешу үшін формулаларды пайдаланамыз:
мұндағы А, В, С–үшбұрыштың тараптары мына формулалармен айқындалады.
ал жартылай периметр .
Іздеудегі шамалар табу алгоритмі блок - схемалар түрінде мынандай
болады (сурет 2):
Сурет 2 Іздеудегі шамалар табу алгоритмінің блок-схемасы
Алгоритмнің құрамды бөліктері дараланып және олардың әрекеттері
анықталғаннан кейін осы алгоритмді жазудың нақты үлгі - тәсілін, яғни тілін
білу керек. Егер алгоритмді атқару адамға арналған болса, бағдарламалау
тілінде жазылған деп есептелінеді.
Алгоритмдік тілді пайдалану алгоритмді құрушының өзіне ғана түсінікті
командалардың қандай тәртіппен неше рет қолданынатынын белгілеп, дәлме-дәл
жазылуына мүмкіндік береді.
Бағдарламалау тілі өте көп. Маман бағдарламалаушылардың өзі де
олардың өте аз бөлігін ғана біледі. Бағдарламалау тілінде жазылған
алгоритмді ЭBМ - де атқару үшін берілген алгоритм тексін машиналық кодпен,
яғни тікелей машинаға түсінікті командалармен жазылған басқа бағдарламаға
айналдыратын транслятор деп аталған арнайы программа қажет.
Алгоритмді басқаша жариялау үшін бағдарламалау тілі өте қолайсыз
болғандықтан, алгоритмдік тіл пайдаланылады. Оқу құралы, негізінен,
алгоритмді құру принципін игерту мақсатында жазылған. Себебі, келешекте
оқушылардың бәрі маман програмалаушы болуы тиіс деген мақсат қойылады.
Сондықтан алгоритмдік тілді оқып - үйрену үшін ол жеңіл болуы керек.
Алгоритмдік тілді оқытып үйретуде негізгі екі міндет орындалады.
Біріншіден, алгоритмді қолдану курста қарастырылған барлық алгоритмдерді
бір үлгіге түсіріп, бірыңғай қалыпқа келтіреді және алгоритмизациялау мәнін
түсіну үшін маңызы бар алгоритм қасиеттері туралы түсініктерін
қалыптастырады.
Екіншіден, алгоритмдік тілді оқып – үйрену программалау тілін
оқып–үйренудің бастамасы. Алгоритмдік тіл құрлымын және оның ережелерін
пайдаланудың қарапайымдылығы осы тілді бағдарламалау элементтерін оқытып
үйретудің бастапқы кезеңінде қолдануға ойдағыдай мүмкіндік береді. Оның
негізгі құрлымы мен ережесі көптеген бағдарламалау тілдерінің негізіне
жатады.
Сондықтан алгоритмдік тілді білу - келешекте бағдарламалау тілін тез
менгеріп, пайдалануға тиімді қадам. Алгоритмдік тілдің табиғи тілге
жуықтығы осы тілдің ережелері тез қабылдап менгеруге және болашаққа оқып -
үйренілетін алгоритмнің маңызына назар аударуға мүмкіндік береді.
Алгоритмнің үлкен бөлімін бір команда ретінде жазу және қабылдау
мүмкіншілігі алгоритмдік тілде жазу бейімділігін арттырады.
Көптеген мектептерде әлі де ЭВМ жоқ кезде алгоритмді жазуда
алгоритмдік тіл ең қолайлы бола алады.
1.5 Алгоритмдік тілдің жалпы ережесі
Бағдарламашы бір машинаның тілінде бағдарлама құру үшін көптеген
дайындық жұмыстарынан кейін, әрбір жай қарапайым операцияның қалай
орындалатынан бастап, күрделі операцияларға дейін кең түрде жеке–жеке жазып
шығу керек. Бұл жұмыс өте күрделі, көп уақыт керек және қиын да, ауыр.
Бүгінгі кезде бұл жұмыстардың барлығы автоматтандырылған.
Бағдарламалаудың автоматтандыру, яғни бағдарламаны алгоритмдік тілде
құру есеп шығаруды көп жеңілдетті, бағдарламашының жұмысы мағыналы, мәнді
тез орындала бастады.
Қазіргі кезде негізінде бағдарламалаушылар машинада бағдарлама құру
жұмысын тек алгоримтдік тілдерде жүргізеді. Алгоритм тілінде құрылған
бағдарламаны машина тіліне көшіру керек, яғни мұндай көшіру жұмысы
“трансляция” деп аталады. Ал машина тілінде құрылған бағдарлама, машина
жадысына еңгізілгеннен кейін бірден есепті шығаруға дайын, яғни трансляция
жасау керек емес.
Әмбебап машиналарда алгоритмдік тілді (машинаға байланысты емес)
бағдарлама құру бағдарламалауды автоматтандырудың ең жоғары сатысы болып
есептеледі. Алгоритмдік тілде программа, есептің математикалық тілде
жазылған түрде өте ұқсас болады және программаны бұл тілде құру жеңіл.
Программаны алгоритмдік тілде машинаға еңгізгенде машинаның өзі оны
жұмысшы программаға, яғни өз тіліне аударады. Бұл аудару жұмысы әртүрлі іс
программалары (бақылайтын және программалайтын жүйелер) және СПБ
(стандартты программалар блогы) арқылы жүргізіледі.
Осы аталған іс бағдарламалары “Транслятор” – деп аталады.
Алгоритмдік тілдерде кәдімгі математикалық символдар, байланыстар
және арифметикалық әрекеттер қолданылады. Алгоритмдік тілде жазылған
программа есептің математикалық текстісіне ұқсайды.
Қазіргі кезде дүние жүзінде мынадай алгоритмдік тілдер көп таралған:
“Алгол”, “Фортран”, “Кобол”, “Алгэм”, “Ада”, “Алгэк”, “Симула”,
“Симскрипт”, “Бейсик”, “Паскаль” және т.б. Бұл тілдердің әрқайсысы бірыңғай
бір класс есептерін шығаруға арналған. Мысалы: “Алгол”, “Фортран” ғылыми –
техникалық есептерін шығаруға программа құру үшін қажет, “Кобол”, “Алгэм”
және “Алгэк” экономикалық есептер үшін, ал “Симула”, “Симскрипт” тілдері
есепті моделдеуге қажет.
Жалпы программалау құруға қажетті тілдердің бір–бірімен байланысы 1 –
схемада көрсетілген.
Осы суретте көрсетілгендей барлық іс жүзінде қолданатын программалау
тілдерін әр түрлі ерекшеліктеріне қарай былай бөлге болады:
- машинаға тәуелді;
- машинаға тәуелсіз.
Машинаға тәуелді тілдердің өзі екі топқа бөлінеді.
- машина (команда) тілі;
- машинаға бейімделген алгоритмдік тілдер.
Кейінгі топтарға ассамблер тілі және макро тілдер (жеке машинаның
өзінің автоматты программалау тілі) жатады. Бұл тілдерді, төменгі
сатыдағы–тілдер деп атайды.
Машинаға тәуелсіз тілдер де екі топқа бөлінеді.
- процедуралы бейімделген;
- проблемалы бейімделген.
Процедуралы бейімделген тілдерге символдық информацияларды өңдеуде
қолданатын тілдер “Лисп”, “Си”, “Епсилон” және әртүрлі есептер шығарғанда
қолданатын әмбебап тілі жатады.
Қалған алгоритмдік тілдердің барлығын да проблемалы бейімделген топқа
жатқызуға болады. Бұл тілдерді программалаудың ең жоғарғы сатыдағы тілдері
деп атайды.
Дүние жүзінде 500 – ден астам әр түрлі программа құруға қажетті
тілдерді кездестіруге болады, бірақ осы тілдердің ішінде тек 10 – шақтысы
ғана барлық ЭЕМ – дерге программ құрудың ең негізгісі болып саналады.
Программалау тілдерінің бір – бірімен байланысу схемасы
Сурет 1 Программалау тілдерінің бір – бірімен байланысу схемасы
Қазіргі кезде ең көп тараған негізгі программалау тілдеріне қысқаша
тоқталып өтейік.
Ада – 1980 ж шықты жүйелік және іс жүзінде программа жасауға болатын
әмбебап тіл. Тарихтағы бірінші программашы ағылшын ақыны Лорд Бойронның
қызы Ада Лавлейс есімін есте сақтау үшін аталған.
Алгол – ағылшын әмбебап программалу тілдерінің бірі. Қазіргі кезде
оның бірнеше: Алгол – 60, 68, 80 және басқа да түрлері дүние жүзінде көп
қолданылады.
Ассемблер – машинаға бейімделген программалау тілі. Мұнда әр команда
бойынша операциялық бөлімде операция символдары жазлады да, ал адрес
бөлімдерінде – айнымалы шамалардың аттары жазылады.
Бейсик – есепті ЭМЕ – де шығару үшін, программаны “диалог” режимінде
құрады. Программа бойынша, машинамен пайдаланушы сөзбе–сөз қарым – қатынас
жасап отырады. Дербес компьютерлерде программа құруда дүние жүзінде ең көп
тараған тіл болып есептелінеді.
Кобол – экономикалық есептерді шығаруға өте қажетті программалау тілі
болып дүние жүзіне көп тараған тіл.
Паскаль – блокты, модулды программа құрамын құрастыруға қажетті тіл.
Алгол тілінің әр қарай даму жолындағы жалғасы болып саналады.
PL – 1 - әмбебап, процедуралы бейімделген тіл, әр түрлі информацияны
өңдеуге, әр түрлі есептерді шығаруға үлкен мүмкіншіліктері бар өте
ықтималды тіл.
Си – машинаға тәуелсіз тіл. Жүйелік программалар құру үшін және
программамен қамтамасыз ету жүйесін бір машинадан екінші машинаға көшіруге,
жазып алуға қажетті тіл.
Фотран – бірінші жасалған тіл. Қазіргі кездегі жоғарғы сатыдағы
есептегіш программаларын құруда көп таралған тілдің бірі.
Қазіргі кезде дербес компьютерлерде ең жоғарғы сатыдағы,
инструменттік тілдерге Бейсик, Паскаль, Си және Фортран тілдері жатады.
Бейсик тілі дербес компьютерлер үшін тарихи ең бірінші тіл болып
есептеледі.
Алгоритмдерді алгоритм тілде сипаттау бізге алгоритмдерді
бағдарламалау тілінде тиімді ұсынуға қосымша қызмет етеді. Сондықтан біз
қолданатын алгоритм тілі командаларының пішіні алдағы кезде біз
пайдаланатын Q Basic тілі командаларының пішіндеріне мейілінше
жақындатылған. Алгоритм тілінің ыңғайлы болатыны: командалар ана тілінің
сөздерінен тұрады, жалпыға белгілі символикаларды пайдаланылады, өйткені
олардың орындаушысы адам және командаларының мағынасы адамның түсінуіне
ыңғайластырыған.
Кесте 1 Алгоритм тілінің командалары
енгізу параметрлер тізімі бұл команда бойынша орындаушы айнымалылардың
мағынасын енгізеді, олардың аттары
параметрлер тізімінде көрсетілген;
шығару параметрлер тізімі бұл команда бойынша орындаушы есептеулер
нәтижелерін шығарады;
нүкте (X,Y), түс бұл команда бойынша орындаушы
координаттарымен нүкте салады, (Х,У),
түс-нүктенің түсі;
сызық (X,Y)-(X1,Y1), түс бұл команда бойынша орындаушы кескінді
салады, онда (Х,У) - кесінді басының
координаттары, (Х1,У1) - кесінді аяғының
координаттары, түс-сызық түсі;
тікбұрыш (X,Y)-(X1.Y1), бұл команда бойынша орындаушы тікбұрышты
түс салады, онда (Х,У) - тікбұрыштың диагоналі
басының координаттары, (Х1,У1)-диагональ
соңының координаттары, түс-контурдың түсі;
шеңбер (X,Y), R, түс бұл команда бойынша орындаушы шеңберді
салады, онда (Х,У) - шеңбер ортасының
координаттары, R-радиус, түс-контурдың түсі;
Бояу (X,Y), түс бұл команда бойынша орындаушы шеңбер ішін
бояйды, онда (Х,У) - шеңбер ішінде
орналасқан нүктенің координаттары,
түс-бояудың түсі.
Мысалы: Y Y(AX-B)(CX-D формуласы бойыша X-тің кез келген мәні үшін
есептеп шығару.
Бұл есепті шешу үшін төмендегі алгоритмде тұжырымдалған әрекеттерді
ретімен орындау жеткілікті:
алг есептеу
басы
A*X көбейту; нәтижесі R1 белгілеу
R1-B R2 азайту; нәтижесі R2 белгілеу
C*X көбейту; нәтижесі R3 белгілеу
R3+D қосу; нәтижесі R4 белгілеу
R2*R4 көбейту; нәтижесі Y белгілеу
соңы
Еңгізілген мешіктеу комадасы ескеріп, осы алгоритмді былай жазуға
болады:
алг есептеп шығару
басы
R1:=A*X;
R2:=R1-B;
R3:=C*X;
R4:=R3+D;
Y:=R2*R4;
соңы
Алгоритмдерді Q Basic бағдарламалау тілінде көрсету
Алгоритмдерді программалау тілінде көрсету бағдарлама деп аталады.
Алгоритмдерді көрсетудің бұл бағдарламасы орындаушы компьютер болған
жағдайда пайдаланылады. Тіл операторлары дегеніміз-компьютерге әрекеттерді
орындауды ұйғаратын алгоритм командасы. Бағдарламалаудың тілі көптеп
саналады. Q Basic тілі-IBM PC дербес компьютерлері үшін программалаудың ең
үздік оқу тілдерінің бірі. Оның басқада кез-келген тілі сияқты алфавиті,
символдар жиынтығы өз грамматикасы операторлар жазбалары мен программаларды
бейнелеу ережелері бар.
Орыс алфавитінің әріптері мен пернетақтаның басқа да кейбір
символдары Q Basic алфавитінде кірмейді, бірақ оларды қос тырнақшалар мен
түсініктемелерде пайдалануға болады.
Кесте 2 Q Basic тілінің алфавиті
Символ аталуы Символ Аталуы
A-Z Бас әріптер : қос нүкте
a-z Кіші әріптер + қосу белгісі
0-9 сандар - азайту белгісі
бос орын * Asterisc жұлдызша
! леп белгісі Көлбеу сызық
# Диез \ кері көлбеу сызық
% пайыз белгісі ^ кірістірме белгісі
& амперсант белгісі = теңдік белгісі
$ доллар белгісі кішілік белгісі
“ қос тырнақша үлкендік белгісі
‘ апостроф (жалқы ( ) сол және оң жақша
тырнақша)
. Нүкте ? сұрақ белгісі
, Үтір - Ерекшелеубелгісі
; нүктелі үтір ~ Тильда
Q Basic тілінде жасалған программа жолма-жол жазылған осы тіл
операторлармен бірізділігінен тұрады. Бір жол бірнеше операторлардан тұру
мүмкін, олар бір-біріне қос нүктемен “:” бөлінеді.
Ең қарапайым программадан бастаймыз.
PRINT Q BASIC-ТІ ӨТЕ ЖАҚСЫ БІЛГІМ КЕЛЕДІ
Бұл программада бір ғана нұсқаулық, бір ғана PRINT командасы бар.
Оның міндеті-компьютер экранында қос тырнақша ішіндегі сөздерді басып
шығару. Біздің программаны орындау барысында экранда мынадай жол шығады:
Q BASIC-ТІ ӨТЕ ЖАҚСЫ БІЛГІМ КЕЛЕДІ
Егер экранға бірнеше мәтінді шығару керек болса, онда PRINT
операторын бірнеше рет қайталануға болады:
PRINT БҰЛ МЕНІҢ АЛҒАШҚЫ ПРОГРАММАМ
PRINT УРА!: PRINT ОЛ ЖҰМЫС ІСТЕП ТҰР
PRINT МЕН - ПРОГРАММИСПІН
Кесте 3 Q Basic тілінде қолданылатын арифметикалық операцияардың
символдары
Арифметикалық Операциялар аты QBasic Жазу пішіні
операциялар тілінің
белгілері символдары
дәрежеге көтеру ^ 2^3
X көбейту * 2*3
: бөлу 42
бүтінсандық бөлу \ 5\2
+ қосу + 2+3
- азайту- - 5-2
Q Basic - те өрнектерді есептеп шығару операцияларын орындау
басымдығы математикадағы сияқты. Арифметикалық өрнек Q Basic-те бір жоғала
жазылуы тиіс, яғни бөлшектердің алды мен бөлімін жазу үшін оларды жұмыр
жақшаларға еңгізіп, араларына “\”белгісін қою керек.
Әдеттегі математикалық өзгешелігі сол - ондық бөлшектерді жазғанда
үтір емес, нүкте қойылады. Мысалы: математикалық формулада 3,14 немесе 0,05
деген жазу болса, бұл сандар программада: 3.14 немесе 0.05 деп жазылуы
тиіс.
Математикалық жазбада көп ретте көбейту белгісі жазылмайды да, ал
арифметикалық өрнекте бұл белгіні міндетті түрде жазу керек. Мысалы,
формулада 5х деп жазуға болады, бірақ программада былайша жазу керек: 5*х,
өйткені 5х жазбасын Q Basic айнымалының қате аты деп қабылдайды да, қате
туралы хабар береді. Программалаудың кейбір тілдері үлкен және кіші
әріптерді ажырата алмайды. Екі ұштылық болмас үшін Q Basic тілінде барлық
нұсқауларды үлкен латын әріптерімен жазу керек. Тек қос тырнақшалардың
ішіндегі мәтіндерді ғана ыңғайына қарай жазуға болады.
PRINT операторынан кейін, мысалы, 25*(45-21)+13-12 арифметикалық
өрнегін қоятын болса, онда компьютер осы өрнекті есептеп шығарып, нәтижесін
экранда көрсетеді. Бұл орайда компьютер калькулятор ретінде пайдаланылады
деп айтылады.
Q Basic тілінде жазылған программаларды орындау үшін осы
программалардың компьютер жадында жазылу процесін және компьютердің оны
орындау процедурасын қарастыру керек. Бірнеше арифметикалық өрнектер мен
оларға сәйкес келетін Q Basic тіліндегі жазбаларды келтіреміз.
Кесте 4 Q Basic тіліндегі жазбаларды
Математикалық жазба Q Basic тіліндегі жазба
2 Алгоритмдеу негіздерін оқытудың әдістемелік
ерекшеліктері
Алгоримтизация. Стандарт жобасында міндетті түрде ең кемінде
информатика мазмұнында алгоритмдік бағыт келесі тізім бойынша анықталады:
алгоритм, алгоритм қасиеттері, алгоритмнің орындаушылары, орындаушы
системасының командалары, алгоритмді формальды орындау, негізгі алгоритмдік
құрылымдары, көмекші алгоритмдер.
Алгоритмдеуді мектеп информатикасында оқытудың екі маңызды
аспектілері: біріншісі – дамып келе жатқан аспект, онда оқушылардың ойлау
қабілеті қарастырылады, екіншісі – алгоритмдік бағдарламалық аспект. ЭЕМ –
ға программа құруы алгоритмнің құрылуынан басталады және жетік
бағдарламалаушының маңызды сапасы болып дамыған алгоритмдік ойлау табылады.
Ең алғаш информатика оқулықтарында алгоритмдеудің негізгі аспектілері ғана
қарастырылатын болса, ал кейін келе алгоритмде берілген тақырыптардың даму
ролі қарастырылады.
Алгоритм. Алгоритм сөзінің ұғымы бірінші мектеп информатика
кітабында бастапқы болып табылды. Кітапта мынадай ұғым беріледі. Алгоритм
сөзінен орындаушының тізбектелігін іс - әрекетті ұғынықты және нұсқаулау.
Алгоритмдерді компьютермен орындау кезінде шамалардың мәндері оның
зердесінде (есінде) сақталады деп айтылған.
Әрбір іс - әректті жасау команда деп, ал командалар жиынтығын
орындаушымен істелетіндер орындаушы команда системасы деп аталады.
Ең негізгі алгоритмдік қабілетте оны орындау кезде формальдық жұмыс
мінезі болады. Осыдан алгоритм орындаушысы автоматты (машина, робот) бола
алады деген қорытынды шығады. Осы пікірде компьютермен жұмыс істеу
бағдарламалық басқарма ұстанымы негізделген, өйткені программа дегеніміз –
ол компьютерге ұғынықты тілде көрсетілген алгоритм.
Кітапта қалыптасқан ұғымдар алгоритмдеудің тақырыбын ашуда келесі
информатика кітаптарында дидактикалық негіздер салды.
Сурет 1 Алгоритм тақырыбын жүйелеуінің жалпы сызба нұсқасы
Барлық информатика оқулықтарында алгоритм тақырыбын ашу үшін
ұйымдастыру немесе қалыптастыру ұғымы негізгі дидактикалық ұғым болады.
Кітапта барлық алгоритмдік бөлімдер, орындаушыға – адамға
бағытталған. Есептерде есеп шығару міндетінде орындаушының жұмыс істеу
тәсілінде кесте толтыруды ұсынады. Программалауда осындай кестелерді
трассирленген кестелер деп атайды. Кітапта компьютермен алгоритмді
орындаған кезде көлем (ауқым) мәнісі (маңызы) оның есінде сақталады.
Алгоритм кісімен орындалған кезде кесте орындаушыға қосымша ес (ақыл, жад)
рөлін атқарады – деп жазылған.
Қолдық жол тарту алгоритмдеумен программалауды оқытуда пайдалы
методикалық әдіс (тәсіл) болып табылады. Ол адамға өзін формальды
(қалыптасқан) орындаушы ретінде сезінуге рұқсат етеді, алгоритмді орындалу
процесін қарастыруды, алгоритмдегі қателерді табуды рұқсат етеді.
Оқушыларда бар болса да, жоқ болса да осы тәсілден бас тартуға болмайды.
Мектеп информатикасына алгоритмдік тілді еңгізу ең негізгі
методикалық жетістік болды.
А. П. Ершовтың алгоритмдік тілін структуралық программалауды оқытуға
арналған орыс тілдік бүркеніш код деп айтуға болады. Кітаптың өзінде
структуралық программалау деген сөздер еш жерде қолданбаса да, осы жол іске
асырылады.
Атқарушының сипаттамалары және алгоритмнің қасиеттері. Бұл жүйедегі
орталық объект–алгоритмдерді орындаушы болып табылады. Орындаушы бұл сол
объектіні (немесе субъектіні) басқаруға құрылған алгоритм.
Басқарудың көзқарасы бойынша, орындаушының негізгі мінездемесі
орындаушылардың командалар жүйесі болып табылады. Бұл орындаушы түсінетін,
яғни оларды орындай алатын көптеген соңғы командалар.
Кез келген жұмысты орындау үшін, берілген міндетті шешу үшін
орындаушы кіруде алгоритм және бастапқы мәліметтер алуы, ал шығуға қажетті
нәтижелер алынады. Алгоритм өзіне тек ОКЖ–не енетін командаларды ғана қоса
алады.
Алгоритмге қойылатын бұл талап – түсініктілік қасиеті деп аталады.
Алгоримтдердің басқа қасиеті – нақтылар әрбір команда орындаушының
біркелкі іс-әрекетін анықтайтын етіп айтылуы қажет. Мысалы, ас әзірлеу
рецептісін тамақ дайындау бойынша аспаз–орындаушы үшін алгоритм ретінде
берілгені сияқты. Бірақ онда бір пункт ретінде жазылса: Бірнеше қасық қант
салу керек делінсе онда бұл нақты емес команда немесе қасық? Қандай
(кішкене, үлкен)?
Әрбір аспаз мұны өзінше түсінуі мүмкін және нәтижесі де әртүрлі
болады. Нақты команданың мысалы: 2 қасық қант салу керек.
Орындаушының жұмысы – алгоритмнің жалғастырмалы формальды
командаларын орындау болып табылады. Осыдан автоматты орындаушыларды жасау
мүмкіндігі туралы қорытынды шығады. Көбінесе, мұндай ақпаратты өңдеу
бойынша алгоритмдерді автоматты орындаушы болып компьютер табылады.
Оқу орындаушының архитектурасы. Оқу орындаушының ішінен негізгі 3
элемент табылады: мәзір жолы, бағдарлама өрісі және түзу сызықты тор
салынған сурет өрісі. Бір шаршылық ұяшықтың ұзындығын адым делік. Өрістің
барша мөлшері – көлделеңнен 15 адым, тігінен 19 адым.
Жұмыс тәртібі анықталған жағдайлар іс-әрекеті орындалатын оқу
орындаушының қалыбы.
Басқару – орындау және бағдарламаның орындау тәртібінде:
“бағдарламалау – бағдарламаны автоматты түрде орындау”. Бағдарламалық
тәртіп – мәтіндік бағыттаушы бағдарлама өрісінде тұрғанда анықталады. Егер,
оны бағдарлама өрісітерінің шекарасынан шығарса, онда тікелей басқару
тәртібі қойылады.
Бұл екі тәртіпті жүзеге асыру әдістемелік жағынан пайдалы. Кенгуру
баласының тікелей басқару тәртібіндегі жұмысы адам тарапынан объектіні
қолмен басқару жағдайына ұқсас. Адам тек қарапайым командаларды береді,
ал басқарушылар орындаушы өрісіндегі жағдайды талдай келе шешіледі, өзі
қабылдайды.
Орындаушының бұйрықтар жүйесі. Бұйрықтар режимде (өзгерту)
орындаушыны қою бұйрығы және кенгуру баласын басқару болып екіге бөлінеді.
Барлық командалар мәзірден таңдалынуы мүмкін.
1-ші түрдегі бұйрықтың мәзірі сары түсті. 2-ші түрдегі бұйрықтың
мәзірі ақ түсті. Оларда қысқаша сары және ақ мәзір деп атайық. Бір мәзірден
екіншіге өту [Tab] батырмасын басу арқылы орындайды. Әр команданы белгілі
бір қызметті батырманы басу арқылы шақыруға болады. Сары мәзір көп
деңгейлі болып табылады. Сары мәзірдің бірінші деңгейіндегі бұйрықтары және
оған жататын батырмалар:
[F1] – Пуск – адымдық автоматты режимдегі дайын бағдарламаны
қолдануға шақыру;
[F2] – Отладка-әр командадан кейін кідіріс жасалынатын отладтық
режимде бағдарлама орындау.
[F3] - Құру (установка) – курсор орнын ауыстыру батырмасының
көмегімен Ру орнын орнату және өрісті тазалау;
[F4] - Әр түрлі (разное) - файлдармен қосымша жұмыс бұйрықтары бар
мәзірлер;
[F5] - Нәтиже (результат) – бағдарлама жұмыстарының нәтижесін бір
мезетте алу.
Өз кезеңінде әр түрлі (разное) бұйрығы мәзірлерінің екі деңгейіне ие.
Бұл файлдық типтегі бұйрықтардан тұрады. 11.3.
[CTRL]+[H] пернесін басу арқылы мәлімет алуға болады.
Кенгуру батырмасын басқару командалар жүйесін оқушыларға бірден емес
міндетті шешу барысында кезектеп айту керек.
Қолмен басқару режимінде “ақ мәзірінің” үш қарапайым бұйрықтары ғана
қолданылады.
1) қадам - Ру-дың түзу сызу арқылы бір қадам алға жылжуы;
2) айналым – сағат тіліне қарсы 900-қа Ру – дың айналуы;
3) секіру – Ру-дың түзу сызбай бір қадам алға жылжуы;
Тәртіпке көшу барысында ақ мәзірі өзгереді. Бұған келесі басқарулар
қосылады:
4) әзіргешарт қайталау цикл денесі цикл соңы – цикл шартымен;
5) егер шарт онда серия 1 әйтпесе серия 2 тармақталу соңы -
толық тармақталыну;
6) егер шарт онда серия тармақталыну соңы – толық емес
тармақталыну;
7) істе процедура аты - процедураға көңіл бөлу.
Осы орындаушымен жұмыс кезінде мәліметтер болып кенгурудің өрісіндегі
жағдай есептеледі. Ол кенгуру баласының қалпымен және суретімен анықталады:
оның өрістегі позициясы, бағыты (қай жаққа карап тұр). Мұнда жағдай орнату
режимінде орындалады. Жұмыс нәтижесі сурет болып табылады. Жоғарыда
көрсетілген сипаттама кенгурудің баласы орындаушының архитектурасын
сипаттауға болады. Тура осындай схеманы қолдана отырып, кез келген басқа
алгоритмдік орындаушының архитектурасын сипаттауға ұсыныс беріледі.
Алгортимнің орындаушысы. Анықтамадан алгоритм ұғымының бастан
анықтағыш белгілері айқындалады. Алгоритм ұғымы мынадай қасиеттерімен
сипатталады:
– бастапқы берілімдері болады;
– атқарушы ұғынықты тілі болуы тиіс;
– әмірлердің бір-бірінен айқын ажыратылған қадамдарды берілуі
шарт;
– соңғы әмір нәтижеге жеткізуі тиіс;
– алгоритмдік нұсқау - ереже бір ғана есепті емес, соған
ортақтас есептер жинамының (класының) баршасына жарамды болуы
керек.
Алгоритмнің орындаушысы дегеніміз – құрастырылған алгоритмдермен
басқарылуға тиісті объекті мен субъект.
Қолданыстағы әрбір даяр алгоритм орындаушыға ол ұға алатындай белгілі
бір алгоритмдік тіл арқылы жеткізіледі. Компьютердің алгоритмдік тілі
машиналық программа боп табылады. Алгоритм орындау қызметін адам атқарған
жағдайда алгоритмдік тіл сөйлеу тіліміздің сөздері бола алады. Мұнда тарихи
тәжірибеден немесе оқытуда қалыптасқан: есептеу ережесі, салу ережесі,
ойқорту ережесі және дәлелдеу ережесі т.с.с. математикалық, логикалық,
пайымдық ойлау қағидалары мен ережелерінің баршысы алгоритмдік нұсқаулар,
үлгілер қатарына жатады.
Адам-атқарушыға арналған алгоритмдік тіл тобына логикалық,
математикалық, физикалық, т.б ғылыми және оқыту пәндерінің формулаларын
кестелерін, сызбаларын, т.с.с белгілемелік (символикалық) құрлымдардың
бәрін қосып қарауға болады.
Алгоритмнің қасиеттері:
1) Алгоритмнің айқын, дәл өрнектелу қасиеті. Алгоритмде келтірілген әрбір
іс-әрекет мағынасы айқын, нақты аныктальп, орындаушыға түсінкті болуы тиіс.
Алгоритмде тек көрсетілген қадамдар ғана орындалады. Есеп шығару жолы бір
мәнді анықталғандықтан орындаушы алгоритм командаларын ойланбай орындауына
болады.
2) Алгоритмнің үзіктілік қасиеті. Алгоритм орындау процесі бірнеше
қадамнан тұрады. Алгоритм аральқ нәтиже беретіндей бірнеше ықшам
бөліктерге, ал олар қадамдарға бөлінеді, әр қадам өз кезегінде жеке
әрекеттерге жіктеледі. Бір қадамда бір немесе бірнеше әрекет орындалады.
Бұл әрекеттер саны шектеулі болуы тиіс. Алдыңғы әрекеттің қорытындысы
келесі әрекеттің керекті мәліметі ретінде қолданылады. Орындаушы алғашқы
әрекетті аяқтамай, келесіге көше алмайды.
3) Алгоритмнің нәтижелік қасиеті. Кез келген алгоритм белгілі бір уақыт
ішінде кандай да бір нәтиже беруі тиіс. Алгоритм орындалып болғанда есептің
шешуін немесе "шешуі жок" деген нәтиже беруі қажет. Әрбір алгоритмде
бастапқы деректер болады, алгоритм орындалып болғанда нәтиже шығады.
Мысалы, сандарды қосу алгоритмі үшін косылғыштардың мәні—бастапқы деректер,
нәтижесі - қосынды болады. Кейде алгоритмнің бірнеше қадамы қайталана беріп
нәтиже бермейді. Ондай алгоритм циклден шықпайтын, нәтижесіз болғандықтан
қайта құру қажет.
4) Алгоритмнің жалпыламалық немесе ортақтық қасиеті. Белгілі бір алгоритм
жеке есепті ғана емес, оған ұқсас басқа да есептерді шешуге мүмкіндік беруі
тиіс. Берілген мәліметтерге қатысты нәтиже ғана өзгеше болады. Мысалы,
квадрат теңдеуді шешу алгоритмі кез келген a, b, c мәндері үшін құрылады.
Ал берілген бұрыштың синусын анықтау алгоритмі кез келген алғашқы бұрыш
аргументі арқылы оның (sin) нақты мәнін есептеуге мүмкіндік береді, т.с.с.
5) Алгоритмиің формалды орындалуы. Орындаушы алгоритм мағынасын,
есептің қойылуын түсінбегенмен, әр команданы (әрекетті) орындай отырып,
дұрыс нәтиже алады. Алгоритм қадамдарында көрсетілген әрекеттерді дұрыс
орындау үшін, әрбір әрекет орындаушыға түсінікті болуы кажет. Мысалы, х
санын квадратта дегенді төменгі сынып оқушылары түсінбейді, ал оны х
санын х санына көбейт деп айтса, онда бұл айтылғанды олар орындай алады.
Демек, алгоритм белгілі бір орындаушыға (адамға, адамдардың білім
деңгейне, машинаға және т. б.) арналып құрылады.
6) Құру кезіндегі алгоритмдік жұмыс. (Алгоритма работы в
обстановке)
Алгоритмді құру. Аталған кезеңде есептеу процесін бірімен–бірі
байланыстағы бөліктерге бөлу, олардың рет тәртібін орнату, осындай
бөліктердің әрқайсысын қандай да бір формада сипаттау және соңынан тексеру,
яғни таңдалған әдісті жүзеге асыруға бола ма соны көрсету жүзеге асырылады.
Көптеген жағдайда қанағаттанатын нәтижені тез ала алмаймыз,
сондықтан, алгоритмді құру жасау және қатені түзеу әдісіне келтіріледі
және нәтиженің соңғы вариантын алу үшін талдау және нақтылау бағытында
бірнеше қадамдар жасау талап етіледі.
Алгортимді құру белгілі бір дәрежеде жасампаздық, ойлап–тапқыштық
процесс болып табылады. Сонымен бірге өнертапқыштық стандартты емес және
дәстүрлі емес ыңғайымен есептерді шешуді талап етеді.
Алгоритмді құрастыру амалдарымен оқыту – мектеп информатикасының ең
негізгі қарастырылған бөлімі. Осы бөлімде салтты қолданылатын дидактикалық
құрылыммен алгоритмді оқу орындаушылары болады. Кейбіреуі үстінде аталып
кеткен бірақ басқалары да белгілі, мыс, работтандырады. Негізінде барлық
орындаушылар жарайды, егер де ол келесі шарттарды сақтаса:
- ол жасау – жабдықтарда жұмыс істейтін орындаушы болу керек.
- Ол орындаушы басқарама процесін шынайы объектімен еліктеу;
- Орындаушының команда системасында барлық структуралық басқарма
командалары болу керек;
- Орындаушы көмекші алгоритмдерді қолдануға рұқсат етеді.
Ақырғы екі пункті осы орындаушы да алгоритмдеудің структуралық
методикасын оқыту болатынын айтады. Барлық педагогикалық құрал осы қойылған
оқу мақсатына сәйкес келу керек. Алгоритмдеудің бөлімінің басты мақсаты
оқушылардың алгоритмнің құрылымының структуралық методикасын меңгеру.
Мұғалім қандай орындаушыны қолданбаса да бір методикалық схемаға еруі
қажет. Алгоритмнің орындаушысына суреттеме беріп жатқанда оның мынадай
мінездемелерін көрсету керек: жұмыс тәртібі команда жүйесі, қоршаған орта,
мәліметтер. Осы мінездемелердің барлығын орындаушының архитектурасы деп
атауға болады.
Шамалармен жұмыс алгоритмі. Ақпаратты өңдеуге байланысты
алгоритмдерде шамалар ұғымын енгізу қажет. Шама ұғымы инфоматика курсының
іргелі ұғымдарының бірі болып табылады. Шама дегеніміз типі анықталған,
мәні мен атауы бар объект шамалар екіге бөлінеді: тұрақты және айнымалы
немесе компьютер, біз білетіндей, сандық, мәтіндік, графикалық, дыбыстық
деректерді өңдей алады. Программалау тілінің командаларымен өңделетін
деректер шамалар деп аталады. Егер алгоритмнің атқарылуы барысында мәні
өзгермесе, онда тұрақты шама деп аталады, ал алгоритмнің атқарылуы
барысында мәндері өзгеріп отыратын шамаларды айнымалы шама дейді. Шамалар
типіне қарай сандық және литерлік болып бөлінеді.
Сандық шамалар өз кезегінде бүтін және нақты болып бөлінеді.
Мектептік алгоритмдік тілде (МАТ) шамалар бүт-бүтін, нақ-нақты, лит-
литерлік қызметші сөздермен белгіленеді.
Литерлік шама деп мәндері сөздер немесе текст болып келген шаманы
айтамыз.
Е-практикум жүйесіде алгоритм тақырыбының жазылуының жалпы түрі
төмендегідей:
алг атауы (типтері көрсетілген аргуметтер мен нәтижелер тізімі)
арг аргуметтер тізімі
нәт нәтижелер тізімі
Алгоритм үші бастапқы берілгендер болып табылатын шамаларды
аргументтер деп атайды. Олардың тізімі арг қызметші сөзінен кейін жазылады.
Алгоритмдегі аргументте, нәтижеде болмайтын шамаларды аралық шама деп
атайды, ол алгоритм тақырыбыннан кейінгі басы қызметші сөзіннен кейін
жазылады. Енді алгоритмнің жазылуының жалпы түрін көрсетейік:
алг атауы (типтері көрсетілген аргументтер мен нәтижелер тізімі)
арг аргументтер тізімі
нәт нәтижелер тізімі
басы типтері көрсетілген аралық шамалардың тізімі
серия
соңы
Мысалы: Үшбұрыштың ауданы Герон форумуласы бойынша есептеу.
алг аудан (нақ а, в, с)
арг а, в, с
нәт S
басы нақ р
соңы
Шамалар сандық (бүтін, заттық), символдық және логикалық болады. Шама
атымен, түрімен (типімен) және мағынасымен сипатталады. Мысалы, 25,1.0134,
Мен информатиканы үйренемін ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
1 Алгоритм және алгоритмдеу ұғымдары 6
1.1 Алгоритмдер нұсқасы 6
1.2 Тарихи таныстырма 7
1.3 Алгоритмдеу және оның қасиеттері 8
1.4 Алгоритмдер көрсетімінің әдістері 12
1.5 Алгоритмдік тілдің жалпы ережесі 16
A-Z 21
2 Алгоритмдеу негіздерін оқытудың әдістемелік 24
ерекшеліктері 24
2.1 Алгоритмдеу негіздерін оқыту тәсілдері. 35
2.2 Сызықтық алгоритмдер 38
2.3 Тармақталған алгоритмдер 40
2.4 Қайталанатын алгоритмдер 41
2. 5 Алгоритм тақырыбы бойынша өтілетін сабақтардың жоспары 45
Әдебиеттер тізімі 73
Зерттеу объектісі: Информатика сабағында оқу процесі.
Зерттеу пәні: Мектеп курсында информатиканы оқыту процесінде
алгоритмдік оқытудың әдіс – тәсілдерін тиімді қолдануда мұғалімдер мен
оқушылардың іс-әрекеті.
Зерттеу болжамы: Егер мектеп курсында информатика сабағында
алгоритмді қолданса, онда оқушылардың білім деңгейі артады. Өйткені,
алгоритмдік оқыту балалардың тұлғалық қажеттіліктері, интеллектуалдық
ерекшеліктерінің дамуына ықпал етеді.
Зерттеу міндеттері:
- алгоритм ұғымына түсінік;
- алгоритмге ғылыми теориялық әдебиеттер негізінде терминдік
анықтама беру;
Зерттеу әдістері:
- ғылыми теориялық әдебиеттерді талдау;
- зерттеу материалдарын талдау, сараптау, жинақтау;
Зерттеу практикалық құндылығы: Дипломдық жоба негізінде
ұйымдастырылған зерттеу жұмысының қорытындысы материалдары, ғылыми
теориялық, ғылыми практикалық пікірлердің негізінде тұжырымдалып, нәтижелі
жүйеде құрылуына байланысты, мектеп курсында мұғалімдері мен педагогикалық
колледж мұғалімдеріне, мектеп оқыту теориясы мен әдістемесі бөлімінде
оқитын студенттерге септігін тигізер дайын дидактикалық құрал болып
табылады.
Дипломдық жұмыс кіріспеден, 2 бөлімнен, қосымша, қорытындыдан және
әдебиеттер тізімінен тұрады.
1 Алгоритм және алгоритмдеу ұғымдары
Қазіргі заманда адам көп істі компьютерді пайдалану арқылы атқарады.
Кез келген міндеті орындау алгоритмнің болуын, яғни нәтиже алуға жеткізетін
әрекеттердің алдын ала жазылып қоюын қажет етеді. Алгоритмнің негізінде
бағдарлама түзіледі, яғни есеп шешуінің алгоритмі оны компьютерде орындауға
жарамды түрде жазылады. Осыдан барып компьтердің көмегімен есепті шешу
процесінің мәні алгоритмді құру екені көрінеді. Алгоритмдік алдын ала
жазбаларды құрастыру процесі алгоритмдеу деп аталады. Қазіргі қоғам
өміріндегі алгоритмнің ролі оны пайдаланудың техникалық аспектілерімен ғана
айқындалмайды. Алгоритмдік қатынас адамдардың күнделікті өмірінен, олардың
әдеттегі жұмысынан айырғысыз. Басым көп жағдайларда адам қызметінің
нәтижесі оның өз әрекеттерінің алгоритмдік мәнін қаншалықты дәл
білетіндігіне тәуелді: әр мезетте, қандай ретте не істеу керек; әрекеттер
қортындысы қандай болу керек. Бұл белгілі дәрежеде алгоритмдерді құрастыру
мен пайдалана білуге қатысты.
1.1 Алгоритмдер нұсқасы
Қазіргі замандық, жаңарған мектептердің оқу бағдарламаларында,
сабақтарында, ғылыми - талпыныстық ізденістері мен тәліми - тағылымдық
жұмыстары жүйесінде алгоритм деген ғылыми атаушытар және олардан туындап
тараған: алгоритм тіл т.с.с әр алуан анықтамалық тіркестері жиі
қолданылып жүр. Осы айтылғандармен байланысты Алгоритмтану деп аталатын
жаңа ғылыми саласы өмірге келді.
Алгоритм сөзінің ұғыми мағанасы, оның жасалуы мен жаңарып таралуы
туралы тарихи деректер Информатика және есептегіш техника негіздері
пәнінің сабақтарына кеңінен талданып оқытылады.
Анықтама: Алгоритм деп, орындаушыға ұғынықты тілмен, қандай да бір
есептер класында кіретін белгілі бір есепті шешуге болатындай етіп айтылған
яғни жазылған, саны ақырлы, әмірлер тізбесін айтады.
Анықтамадан алгоритм ұғымының бастан анықтағыш белгілері айқындалады.
Алгоритм ұғымы мынадай қасиеттермен сипатталады:
– бастапқы берілімдері болады;
– атқарушы ұғынықты тілі болуы тиіс;
– әмірлердің бір-бірінен айқын ажыратылған қадамдарды берілуі
шарт;
– соңғы әмір нәтижеге жеткізуі тиіс;
– алгоритмдік нұсқау-ереже бір ғана есепті емес, соған ортақтас
есептер жинамының (класының) баршасына жарамды болуы керек.
Қолданыстағы әрбір даяр алгоритм орындаушыға ол ұға алатындай белгілі
бір алгоритмдік тіл арқылы жеткізіледі. Компьютердің алгоритмдік тілі
машиналық бағарлама боп табылады. Алгоритм орындау қызметін адам атқарған
жағдайда алгоритмдік тіл сөйлеу тіліміздің сөздері бола алады. Мұнда тарихи
тәжірибеден немесе оқытуда қалыптасқан: есептеу ережесі, салу ережесі,
ойқорту ережесі және дәлелдеу ережесі т.с.с. математикалық, логикалық,
пайымдық ойлау қағидалары мен ережелерінің баршысы алгоритмдік нұсқаулар,
үлгілер қатарына жатады.
Адам - атқарушыға арналған алгоритмдік тіл тобына логикалық,
математикалық, физикалық, т.б ғылыми және оқыту пәндерінің формулаларын
кестелерін, сызбаларын, т.с.с белгілемелік (символикалық) құрлымдардың
бәрін қосып қарауға болады.
1.2 Тарихи таныстырма
Тәжірибе жүзінде күнделікті өмірде әртүрлі есептер қолданылады,
оларды түсіндіру үшін алгоритмді эмперикалық дейді. Ғылымда оның пайда
болуы. Теория жүзінде анықталған әртүрлі құжаттар арқылы анықталынған.
Осылайша химиялық, заңдары кезінде әр түрлі жүйелердің процестерінен
біріктіріп алгоритмді қалыптастырған.
Орта Азия мен Қазақстанға ежелден ортақ және еншілес болып келетін
Хорезм атты аумақты да құнарлы елді - мекен бары арғы тарихтан аян шындық.
Сондай-ақ, әлеми тарих Хорезм өңірінде өмірге келіп, сонда ер жеткен
Мұхаммед ибан Мұса әл - Хорезми (783 - 850) яғни хорезмдік Мұхаммед Мұса -
ұлы деген есімді, аса талантты әрі даңқты математик ғалым болғанын
растайды. Мұхаммед Мұса - ұлы өзінің Үнді есептемелері туралы деп
аталатын ғылыми еңбегінде сандардың ондық цифр белгілемелері және сандардың
ондық санау жүйесінде өрнектеудің әрі оларға математикалық амалдар
қолданудың есеп-ережелері туралы жүйелі деректер мен мысалдар келтіреді
Орта ғасырлық ғалым өзінің айтпақ ойын және әрбір есеп - ережесін
әлхорезми айтқан деген лепті сөзбен бастап отырады Батыс Еуропа
математиктеріне Мұхаммед әл - Хорезмидің еңбектері XII ғасырда ғана белгілі
бола бастаған. Оның шығармасындағы ереже - есептердің Еуропа халықтарының
тіліне тәржімелеген кезде Әлхорезми айтқан деген тіркес аудармашы тілінің
ауанына қарай Алгоритм айтқан немесе Алгорифм айтқан боп дыбыстық
өзгеріске түскен. Осыдан барып, қазіргі алгоритм деген ұғыми атаушы сөз
(термин) өмірге келген.
Сөйтіп, Алгоритм деген айтулы ұғыми сөздің төркін жұрты-орта
ғасырлық Хорезм елі, ол оның түп атасы - Хорезм елінің тумасы Мұхаммед Мұса
- ұлы атты математик болғанына көз жеткізді. Осылайша пайда болған.
Алгоритмді ықшамдау үшін әртүрлі қабілеттіліктер қолданылады.
Қазіргі кезде электронды машиналармен есептеуде бағдарламалаудың даму
сатысына оның қосатын үлесі зор екендігі айқындалып отыр.
1.3 Алгоритмдеу және оның қасиеттері
Көрсетілген мақсатқа жетуге немесе қойылған мәселені шешуге
бағытталған әрекеттер тізбегін іске асыруда атқарушыға түсінікті және нақты
жарлық алгоритм деп түсініледі - деген тұжырым жазылған.
Математикалық тұрғыдан алғанда бұның алгоритмнің анықтамасы
еместігін, бірақ алгоритм ұғымының мәнін ашатын жеткілікті сипаттамасы
екенін білу керек.
Алгоритмнің негізі қасиеттері оқулықта айқын айтылмағандықтан, көмек
ретінде алгоритм ұғымы және алгоритм қасиеттері туралы қысқаша мағлұмат.
Есептеу - әрекеттер тізбегінен тұратын көп қадамды процесс. Есептеуге
кіріспес бұрын есептерді шығару тәсілін тағайындау керек, яғни есепті
шығару үшін әрбір әрекет қандай ретпен орындалатынын белгілеу қажет. Іздеп
отырған нәтижені алу мақсатында мәліметтермен атқарылатын әрекеттердің
орындалу ретін анықтайтын жарлықты алгоритм дейміз.
Алгоритм - математика мен есептеу техникасының іргелі ұғымдарының
бірі. Әрқайсымыз күнделікті тұрмыста алгоритмдерді кең түрде қолданамыз.
Мысалы: сандарды қосу-қосу алгоритмі деп аталатын қосу ережесі бойынша
орындалады. Бізге квадрат теңдеудің түбірлерін табу алгоритмі, ауданды
есептеу алгоритмі т.б. белгілі. Сонымен алгоритм - есептерді шығару тәсілі,
яғни есептерді шығару тәсілдерінің математикалық көрінісі.
Алгоритм ұғымының мәнін ашатын негізгі қасиеттері мен ерекшеліктері
туралы қысқаша мағұлматтар келтірейік.
Біріншіден алгоритм үздік (дискіретті) информациялармен атқарылатын
әрекеттерді тағайындау және өрнектеу үлгісі, олай болса, алгоритмге тиісті
әрекеттер де үздікті. Ал символмен берілген текстер мен сандар алгоритм
жұмысына қажетті материалдар.
Екіншіден, алгоритм - еркіндікке жол бермейтін нақты жарлық.
Алгоритмде не істеу керектігінің барлығы алдын ала анықталып көрсетіледі.
Есеп шығару алгоритм үлгісінде берілсе, онда оны атқару процесінде
ойланудың қажеті жоқ, алгоритмде не көрсетілсе, тек соны атқару керек.
Алгоритмнің бұл – қасиеті - анықталғандығы ешқандай ақыл-ойы қабілеті жоқ
құрылғылардың көмегімен есептерді шешу мүмкіндігіне кепілдік береді.
Осындай құрылғыға қазіргі заманғы ЭВМ-дер жатады. Алгоритмді құрғанда
біздің жарлықтарымыздың формальды орындалатынын естен шығармау керек.
Алгоритмде есеп шығару процесіне керектінің бәрі бір жақты анықталуы және
атқарушыға түсінікті, әрі нақты болуы тиіс.
Үшіншіден, алгоритмнің жалпылығы - көпшілгі бірдейлік қасиеті, яғни
бастапқы мәліметтер мәнінің жиынына арналған есептерді шығару мүмкіндігі,
басқаша айтқанда, бір алгоритмді әлденеше есептің табу үшін қолдану
кепілдігі.
Төртіншіден, алгоритмнің нәтижелігі - қадамдардың (әрекетердің)
шектелген санынан кейін (белгілі уақыт ішінде) қажетті қортынды алу
мүмкіншілігі. Әр бір алгоритм біршама бастапқы мәлметтердің болуын талап
етеді және белгілі бір іздеген нәтижені алуға жеткізеді. Мысалы, қосу
алгоритмі үшін бастапқы мәліметтерге қосылғыштар (сандар) жатады да, ал
нәтижесі қосынды болады (ол да сан).
Бұдан әрбір алгоритм бастапқы мәлметтерді пайдаланып, іздеген
нәтижеге жеткізетін әрекеттер тізбегін көрсетуші ереже деген пікір туады.
Мұндай әрекеттер тізбегінің орындалуы - алгоритмдік процесс, әрбір әрекет
оның қадамы, әрбір жарлық (нұсқау) алгоритм командалардың жиынтығы
атқарушының командалар жүйесі деп аталады.
Сонымен алгоритм ғылыми жаңалықтарды баяндау - өрнектеу үлгісі,
зерттелген проблеманы шешу негізінде орындалатын әрекеттерге басшылық, ой
еңбегін үнемдеуге мүмкіндік беретін әдіс, есеп шешімін табуды
автоматтандыруға қажетті іс-әрекет жаңа проблеманы зерттеу мен оны шешу
кезінде қолданылатын тәсіл, күрделі процестерді өрнектеу және математикалық
дәлелдеу құралы бола алады. Мұдай көріністі орындаушылар қатарында адамдар
да, техникалық құралдар да автоматтар, роботтар, компьютерлер болуы мүмкін.
Орындаушының белгіленген мақсатқа жетуіне бағытталға түсінікті де дәл
көріністі алгоритм деп аталады.
Алгоритмді орындау екі кезеңнен тұрады:
1) алгоритм құру;
2) алгоритмді орындау.
Бірінші кезеңен - шығармашылық, қойылған мәселеден, алгоритмді құру
тәсілдерінен хабардар адаммен орындалуы мүмкін.
Екінші кезең – орындау - алгоритм командаларын тек формальды, ұғынбай-
ақ орындау қабілетін талап етеді.
Егер алгоритмдердің жасалу құрылымын қарасақ, олардың үш негізгі
түрін атап көрсетуге болады: сызықтық, тармақталған, цикілдік.
Егер орындаушы командалары бірінен соң бірін ілесу тәртібімен
орындайтын болса, алгоритм сызықты деп аталады. Орындаушының әрекеттері
кейбір шарттарды тексеру нәтижелерімен белгіленетін болса, алгоритм
тармақталған болып саналады. Жеке командалар немесе команда топтары көп рет
қайталанатын болса, алгоритм циклдік деп саналады. Іс жүзінде
алгоритмдердің көбінде үш құрылым да болады.
Компьютер, біз білетіндей, сандық, мәтіндік, графикалық, дыбыстық
деректерді өңдей алады. Бағдарламалау тілінің командаларымен өңделетін
деректер шамалар деп аталады. Шамалар садық (бүтін, заттық), символдық және
логикалық болады.
Шама атымен, түрімен (типімен) және мағынасымен сипатталады. Мысалы,
25,1.0134, Мен информатиканы үйренемін деректеріне ат бере аламыз: 25-ті
N деп белгілейік, 1.0132-ні В2 деп, ”Мен информатиканы үйренемінге ” С
деген ат меншіктейік. Осы жерде N-нің мағынасы бүтін сан екенін, В2-нің
мағынасы заттық, С-тің мағынасы мәтіндік немесе бедербелгілік екенін атап
өтейік. Деректерді компьютер жадында сақтау және кейінгі алар орын бір
мағыналы анықтаумен байланысты, шамаларға немесе деректерге жіберудің басқа
да мәні бар.
Деректерді өңдеу алгоритмдерінде қолданылаты сөздер – “деректер”,
“деректер тізімі”, “шамалар”, “шамалар тізімі”, “айнымалылар”, “айнымалылар
тізімі”, “параметрлер”, “параметрлер тізімі” - бұлар өзінің мағыналары
жағынан бірдей.
1.4 Алгоритмдер көрсетімінің әдістері
Алгоритмдер сипаттамасының, көрсетімінің әдістері көп. Біз төртеуіне
тоқталамыз: табиғи тіл, графикалық тіл, алгоритмдік тіл және бағдарламалау
тілі. Көрсетімнің әр түрлі алгоритмдерді сипаттаудың өз орындаушысына
бағыттаған өзіндік құралдары бар:
(табиғи тіл (орындаушы-адам) - орыс, қазақ, ағылшын сөздері.
(графикалық тіл (орындаушы - адам) - әрекеттер сипаттамасы бар
графикалық схемалар (блок - схемалар).
(алгоритмдік тіл (орындаушы - адам) - әрекет немесе орындаушыға
арналған командалар мағынасы берілетін табиғи тілдің белгілі сөздері.
(бағдарламалау тілі (орындаушы - компьютер) - бағдарламалау тілінің
командалары.
Блок - схемалар түріндегі алгоритмдер көрсетімі.
Алгоритмдердің құрылымын, құру әдістерін үйрену үш көрсетімде бірден
жүреді: блок - схемалар түрінде, алгоритмдік тілде, бағдарламалау тілінде.
Көрсетім әдістерінің әрқайсының алгоритмдерін сипаттайтын құралдардың
элементтері қажеттігіне қарай еңгізіліп отырады.
Алгоритм көрсетімінің ең көрнекі әдісі болып блок - схемалар
түріндегі графикалық көрсетім саналады. Алгоритм бұл жерде блоктар бір
ізділігі түрінде бейнеленді. Олардың ішіне орындалып жатқан әрекеттерді
түсіндіретін ақпарат орналасқан.
Блоктардағы сызықтар блоктар арасындағы байланыс функцияларын
орындайды. Байланыс сызықтарының бағыттары, егер олар жоғарыдан төмен
немесе солдан оңға қарай бағытталған болса, үшкір сызықшамен (стрелкамен)
белгіленбеуі мүмкін.
Кесте 1 Негізгі блоктар мен олардың кескіндері
Блоктар кескіндемесі Блоктар қызметі
алгоритм басы
алгоритм соңы
есептеуіш әрекет
деректер еңгізу, шығару
шартты тексеру
циклдің басы
көмекші алгоритмді
шақыру
Блок - схема түрінде сипатталған алгоритм әрекеттер бірізділігі
көрнекті етіп көрсетуге мүмкіндік береді.
Сызықтық құрылым алгоритмнің блок - схемасы мынадай түрде болады:
X1, Y1, X2, Y2, X3, Y3 сүйір ұштары координаттарымен берілген Н
биіктігін, М медианасын, S ұшбұрыш ауданын анықтайтын алгоритм құру мысалын
қарайық:
Есепті шешу үшін формулаларды пайдаланамыз:
мұндағы А, В, С–үшбұрыштың тараптары мына формулалармен айқындалады.
ал жартылай периметр .
Іздеудегі шамалар табу алгоритмі блок - схемалар түрінде мынандай
болады (сурет 2):
Сурет 2 Іздеудегі шамалар табу алгоритмінің блок-схемасы
Алгоритмнің құрамды бөліктері дараланып және олардың әрекеттері
анықталғаннан кейін осы алгоритмді жазудың нақты үлгі - тәсілін, яғни тілін
білу керек. Егер алгоритмді атқару адамға арналған болса, бағдарламалау
тілінде жазылған деп есептелінеді.
Алгоритмдік тілді пайдалану алгоритмді құрушының өзіне ғана түсінікті
командалардың қандай тәртіппен неше рет қолданынатынын белгілеп, дәлме-дәл
жазылуына мүмкіндік береді.
Бағдарламалау тілі өте көп. Маман бағдарламалаушылардың өзі де
олардың өте аз бөлігін ғана біледі. Бағдарламалау тілінде жазылған
алгоритмді ЭBМ - де атқару үшін берілген алгоритм тексін машиналық кодпен,
яғни тікелей машинаға түсінікті командалармен жазылған басқа бағдарламаға
айналдыратын транслятор деп аталған арнайы программа қажет.
Алгоритмді басқаша жариялау үшін бағдарламалау тілі өте қолайсыз
болғандықтан, алгоритмдік тіл пайдаланылады. Оқу құралы, негізінен,
алгоритмді құру принципін игерту мақсатында жазылған. Себебі, келешекте
оқушылардың бәрі маман програмалаушы болуы тиіс деген мақсат қойылады.
Сондықтан алгоритмдік тілді оқып - үйрену үшін ол жеңіл болуы керек.
Алгоритмдік тілді оқытып үйретуде негізгі екі міндет орындалады.
Біріншіден, алгоритмді қолдану курста қарастырылған барлық алгоритмдерді
бір үлгіге түсіріп, бірыңғай қалыпқа келтіреді және алгоритмизациялау мәнін
түсіну үшін маңызы бар алгоритм қасиеттері туралы түсініктерін
қалыптастырады.
Екіншіден, алгоритмдік тілді оқып – үйрену программалау тілін
оқып–үйренудің бастамасы. Алгоритмдік тіл құрлымын және оның ережелерін
пайдаланудың қарапайымдылығы осы тілді бағдарламалау элементтерін оқытып
үйретудің бастапқы кезеңінде қолдануға ойдағыдай мүмкіндік береді. Оның
негізгі құрлымы мен ережесі көптеген бағдарламалау тілдерінің негізіне
жатады.
Сондықтан алгоритмдік тілді білу - келешекте бағдарламалау тілін тез
менгеріп, пайдалануға тиімді қадам. Алгоритмдік тілдің табиғи тілге
жуықтығы осы тілдің ережелері тез қабылдап менгеруге және болашаққа оқып -
үйренілетін алгоритмнің маңызына назар аударуға мүмкіндік береді.
Алгоритмнің үлкен бөлімін бір команда ретінде жазу және қабылдау
мүмкіншілігі алгоритмдік тілде жазу бейімділігін арттырады.
Көптеген мектептерде әлі де ЭВМ жоқ кезде алгоритмді жазуда
алгоритмдік тіл ең қолайлы бола алады.
1.5 Алгоритмдік тілдің жалпы ережесі
Бағдарламашы бір машинаның тілінде бағдарлама құру үшін көптеген
дайындық жұмыстарынан кейін, әрбір жай қарапайым операцияның қалай
орындалатынан бастап, күрделі операцияларға дейін кең түрде жеке–жеке жазып
шығу керек. Бұл жұмыс өте күрделі, көп уақыт керек және қиын да, ауыр.
Бүгінгі кезде бұл жұмыстардың барлығы автоматтандырылған.
Бағдарламалаудың автоматтандыру, яғни бағдарламаны алгоритмдік тілде
құру есеп шығаруды көп жеңілдетті, бағдарламашының жұмысы мағыналы, мәнді
тез орындала бастады.
Қазіргі кезде негізінде бағдарламалаушылар машинада бағдарлама құру
жұмысын тек алгоримтдік тілдерде жүргізеді. Алгоритм тілінде құрылған
бағдарламаны машина тіліне көшіру керек, яғни мұндай көшіру жұмысы
“трансляция” деп аталады. Ал машина тілінде құрылған бағдарлама, машина
жадысына еңгізілгеннен кейін бірден есепті шығаруға дайын, яғни трансляция
жасау керек емес.
Әмбебап машиналарда алгоритмдік тілді (машинаға байланысты емес)
бағдарлама құру бағдарламалауды автоматтандырудың ең жоғары сатысы болып
есептеледі. Алгоритмдік тілде программа, есептің математикалық тілде
жазылған түрде өте ұқсас болады және программаны бұл тілде құру жеңіл.
Программаны алгоритмдік тілде машинаға еңгізгенде машинаның өзі оны
жұмысшы программаға, яғни өз тіліне аударады. Бұл аудару жұмысы әртүрлі іс
программалары (бақылайтын және программалайтын жүйелер) және СПБ
(стандартты программалар блогы) арқылы жүргізіледі.
Осы аталған іс бағдарламалары “Транслятор” – деп аталады.
Алгоритмдік тілдерде кәдімгі математикалық символдар, байланыстар
және арифметикалық әрекеттер қолданылады. Алгоритмдік тілде жазылған
программа есептің математикалық текстісіне ұқсайды.
Қазіргі кезде дүние жүзінде мынадай алгоритмдік тілдер көп таралған:
“Алгол”, “Фортран”, “Кобол”, “Алгэм”, “Ада”, “Алгэк”, “Симула”,
“Симскрипт”, “Бейсик”, “Паскаль” және т.б. Бұл тілдердің әрқайсысы бірыңғай
бір класс есептерін шығаруға арналған. Мысалы: “Алгол”, “Фортран” ғылыми –
техникалық есептерін шығаруға программа құру үшін қажет, “Кобол”, “Алгэм”
және “Алгэк” экономикалық есептер үшін, ал “Симула”, “Симскрипт” тілдері
есепті моделдеуге қажет.
Жалпы программалау құруға қажетті тілдердің бір–бірімен байланысы 1 –
схемада көрсетілген.
Осы суретте көрсетілгендей барлық іс жүзінде қолданатын программалау
тілдерін әр түрлі ерекшеліктеріне қарай былай бөлге болады:
- машинаға тәуелді;
- машинаға тәуелсіз.
Машинаға тәуелді тілдердің өзі екі топқа бөлінеді.
- машина (команда) тілі;
- машинаға бейімделген алгоритмдік тілдер.
Кейінгі топтарға ассамблер тілі және макро тілдер (жеке машинаның
өзінің автоматты программалау тілі) жатады. Бұл тілдерді, төменгі
сатыдағы–тілдер деп атайды.
Машинаға тәуелсіз тілдер де екі топқа бөлінеді.
- процедуралы бейімделген;
- проблемалы бейімделген.
Процедуралы бейімделген тілдерге символдық информацияларды өңдеуде
қолданатын тілдер “Лисп”, “Си”, “Епсилон” және әртүрлі есептер шығарғанда
қолданатын әмбебап тілі жатады.
Қалған алгоритмдік тілдердің барлығын да проблемалы бейімделген топқа
жатқызуға болады. Бұл тілдерді программалаудың ең жоғарғы сатыдағы тілдері
деп атайды.
Дүние жүзінде 500 – ден астам әр түрлі программа құруға қажетті
тілдерді кездестіруге болады, бірақ осы тілдердің ішінде тек 10 – шақтысы
ғана барлық ЭЕМ – дерге программ құрудың ең негізгісі болып саналады.
Программалау тілдерінің бір – бірімен байланысу схемасы
Сурет 1 Программалау тілдерінің бір – бірімен байланысу схемасы
Қазіргі кезде ең көп тараған негізгі программалау тілдеріне қысқаша
тоқталып өтейік.
Ада – 1980 ж шықты жүйелік және іс жүзінде программа жасауға болатын
әмбебап тіл. Тарихтағы бірінші программашы ағылшын ақыны Лорд Бойронның
қызы Ада Лавлейс есімін есте сақтау үшін аталған.
Алгол – ағылшын әмбебап программалу тілдерінің бірі. Қазіргі кезде
оның бірнеше: Алгол – 60, 68, 80 және басқа да түрлері дүние жүзінде көп
қолданылады.
Ассемблер – машинаға бейімделген программалау тілі. Мұнда әр команда
бойынша операциялық бөлімде операция символдары жазлады да, ал адрес
бөлімдерінде – айнымалы шамалардың аттары жазылады.
Бейсик – есепті ЭМЕ – де шығару үшін, программаны “диалог” режимінде
құрады. Программа бойынша, машинамен пайдаланушы сөзбе–сөз қарым – қатынас
жасап отырады. Дербес компьютерлерде программа құруда дүние жүзінде ең көп
тараған тіл болып есептелінеді.
Кобол – экономикалық есептерді шығаруға өте қажетті программалау тілі
болып дүние жүзіне көп тараған тіл.
Паскаль – блокты, модулды программа құрамын құрастыруға қажетті тіл.
Алгол тілінің әр қарай даму жолындағы жалғасы болып саналады.
PL – 1 - әмбебап, процедуралы бейімделген тіл, әр түрлі информацияны
өңдеуге, әр түрлі есептерді шығаруға үлкен мүмкіншіліктері бар өте
ықтималды тіл.
Си – машинаға тәуелсіз тіл. Жүйелік программалар құру үшін және
программамен қамтамасыз ету жүйесін бір машинадан екінші машинаға көшіруге,
жазып алуға қажетті тіл.
Фотран – бірінші жасалған тіл. Қазіргі кездегі жоғарғы сатыдағы
есептегіш программаларын құруда көп таралған тілдің бірі.
Қазіргі кезде дербес компьютерлерде ең жоғарғы сатыдағы,
инструменттік тілдерге Бейсик, Паскаль, Си және Фортран тілдері жатады.
Бейсик тілі дербес компьютерлер үшін тарихи ең бірінші тіл болып
есептеледі.
Алгоритмдерді алгоритм тілде сипаттау бізге алгоритмдерді
бағдарламалау тілінде тиімді ұсынуға қосымша қызмет етеді. Сондықтан біз
қолданатын алгоритм тілі командаларының пішіні алдағы кезде біз
пайдаланатын Q Basic тілі командаларының пішіндеріне мейілінше
жақындатылған. Алгоритм тілінің ыңғайлы болатыны: командалар ана тілінің
сөздерінен тұрады, жалпыға белгілі символикаларды пайдаланылады, өйткені
олардың орындаушысы адам және командаларының мағынасы адамның түсінуіне
ыңғайластырыған.
Кесте 1 Алгоритм тілінің командалары
енгізу параметрлер тізімі бұл команда бойынша орындаушы айнымалылардың
мағынасын енгізеді, олардың аттары
параметрлер тізімінде көрсетілген;
шығару параметрлер тізімі бұл команда бойынша орындаушы есептеулер
нәтижелерін шығарады;
нүкте (X,Y), түс бұл команда бойынша орындаушы
координаттарымен нүкте салады, (Х,У),
түс-нүктенің түсі;
сызық (X,Y)-(X1,Y1), түс бұл команда бойынша орындаушы кескінді
салады, онда (Х,У) - кесінді басының
координаттары, (Х1,У1) - кесінді аяғының
координаттары, түс-сызық түсі;
тікбұрыш (X,Y)-(X1.Y1), бұл команда бойынша орындаушы тікбұрышты
түс салады, онда (Х,У) - тікбұрыштың диагоналі
басының координаттары, (Х1,У1)-диагональ
соңының координаттары, түс-контурдың түсі;
шеңбер (X,Y), R, түс бұл команда бойынша орындаушы шеңберді
салады, онда (Х,У) - шеңбер ортасының
координаттары, R-радиус, түс-контурдың түсі;
Бояу (X,Y), түс бұл команда бойынша орындаушы шеңбер ішін
бояйды, онда (Х,У) - шеңбер ішінде
орналасқан нүктенің координаттары,
түс-бояудың түсі.
Мысалы: Y Y(AX-B)(CX-D формуласы бойыша X-тің кез келген мәні үшін
есептеп шығару.
Бұл есепті шешу үшін төмендегі алгоритмде тұжырымдалған әрекеттерді
ретімен орындау жеткілікті:
алг есептеу
басы
A*X көбейту; нәтижесі R1 белгілеу
R1-B R2 азайту; нәтижесі R2 белгілеу
C*X көбейту; нәтижесі R3 белгілеу
R3+D қосу; нәтижесі R4 белгілеу
R2*R4 көбейту; нәтижесі Y белгілеу
соңы
Еңгізілген мешіктеу комадасы ескеріп, осы алгоритмді былай жазуға
болады:
алг есептеп шығару
басы
R1:=A*X;
R2:=R1-B;
R3:=C*X;
R4:=R3+D;
Y:=R2*R4;
соңы
Алгоритмдерді Q Basic бағдарламалау тілінде көрсету
Алгоритмдерді программалау тілінде көрсету бағдарлама деп аталады.
Алгоритмдерді көрсетудің бұл бағдарламасы орындаушы компьютер болған
жағдайда пайдаланылады. Тіл операторлары дегеніміз-компьютерге әрекеттерді
орындауды ұйғаратын алгоритм командасы. Бағдарламалаудың тілі көптеп
саналады. Q Basic тілі-IBM PC дербес компьютерлері үшін программалаудың ең
үздік оқу тілдерінің бірі. Оның басқада кез-келген тілі сияқты алфавиті,
символдар жиынтығы өз грамматикасы операторлар жазбалары мен программаларды
бейнелеу ережелері бар.
Орыс алфавитінің әріптері мен пернетақтаның басқа да кейбір
символдары Q Basic алфавитінде кірмейді, бірақ оларды қос тырнақшалар мен
түсініктемелерде пайдалануға болады.
Кесте 2 Q Basic тілінің алфавиті
Символ аталуы Символ Аталуы
A-Z Бас әріптер : қос нүкте
a-z Кіші әріптер + қосу белгісі
0-9 сандар - азайту белгісі
бос орын * Asterisc жұлдызша
! леп белгісі Көлбеу сызық
# Диез \ кері көлбеу сызық
% пайыз белгісі ^ кірістірме белгісі
& амперсант белгісі = теңдік белгісі
$ доллар белгісі кішілік белгісі
“ қос тырнақша үлкендік белгісі
‘ апостроф (жалқы ( ) сол және оң жақша
тырнақша)
. Нүкте ? сұрақ белгісі
, Үтір - Ерекшелеубелгісі
; нүктелі үтір ~ Тильда
Q Basic тілінде жасалған программа жолма-жол жазылған осы тіл
операторлармен бірізділігінен тұрады. Бір жол бірнеше операторлардан тұру
мүмкін, олар бір-біріне қос нүктемен “:” бөлінеді.
Ең қарапайым программадан бастаймыз.
PRINT Q BASIC-ТІ ӨТЕ ЖАҚСЫ БІЛГІМ КЕЛЕДІ
Бұл программада бір ғана нұсқаулық, бір ғана PRINT командасы бар.
Оның міндеті-компьютер экранында қос тырнақша ішіндегі сөздерді басып
шығару. Біздің программаны орындау барысында экранда мынадай жол шығады:
Q BASIC-ТІ ӨТЕ ЖАҚСЫ БІЛГІМ КЕЛЕДІ
Егер экранға бірнеше мәтінді шығару керек болса, онда PRINT
операторын бірнеше рет қайталануға болады:
PRINT БҰЛ МЕНІҢ АЛҒАШҚЫ ПРОГРАММАМ
PRINT УРА!: PRINT ОЛ ЖҰМЫС ІСТЕП ТҰР
PRINT МЕН - ПРОГРАММИСПІН
Кесте 3 Q Basic тілінде қолданылатын арифметикалық операцияардың
символдары
Арифметикалық Операциялар аты QBasic Жазу пішіні
операциялар тілінің
белгілері символдары
дәрежеге көтеру ^ 2^3
X көбейту * 2*3
: бөлу 42
бүтінсандық бөлу \ 5\2
+ қосу + 2+3
- азайту- - 5-2
Q Basic - те өрнектерді есептеп шығару операцияларын орындау
басымдығы математикадағы сияқты. Арифметикалық өрнек Q Basic-те бір жоғала
жазылуы тиіс, яғни бөлшектердің алды мен бөлімін жазу үшін оларды жұмыр
жақшаларға еңгізіп, араларына “\”белгісін қою керек.
Әдеттегі математикалық өзгешелігі сол - ондық бөлшектерді жазғанда
үтір емес, нүкте қойылады. Мысалы: математикалық формулада 3,14 немесе 0,05
деген жазу болса, бұл сандар программада: 3.14 немесе 0.05 деп жазылуы
тиіс.
Математикалық жазбада көп ретте көбейту белгісі жазылмайды да, ал
арифметикалық өрнекте бұл белгіні міндетті түрде жазу керек. Мысалы,
формулада 5х деп жазуға болады, бірақ программада былайша жазу керек: 5*х,
өйткені 5х жазбасын Q Basic айнымалының қате аты деп қабылдайды да, қате
туралы хабар береді. Программалаудың кейбір тілдері үлкен және кіші
әріптерді ажырата алмайды. Екі ұштылық болмас үшін Q Basic тілінде барлық
нұсқауларды үлкен латын әріптерімен жазу керек. Тек қос тырнақшалардың
ішіндегі мәтіндерді ғана ыңғайына қарай жазуға болады.
PRINT операторынан кейін, мысалы, 25*(45-21)+13-12 арифметикалық
өрнегін қоятын болса, онда компьютер осы өрнекті есептеп шығарып, нәтижесін
экранда көрсетеді. Бұл орайда компьютер калькулятор ретінде пайдаланылады
деп айтылады.
Q Basic тілінде жазылған программаларды орындау үшін осы
программалардың компьютер жадында жазылу процесін және компьютердің оны
орындау процедурасын қарастыру керек. Бірнеше арифметикалық өрнектер мен
оларға сәйкес келетін Q Basic тіліндегі жазбаларды келтіреміз.
Кесте 4 Q Basic тіліндегі жазбаларды
Математикалық жазба Q Basic тіліндегі жазба
2 Алгоритмдеу негіздерін оқытудың әдістемелік
ерекшеліктері
Алгоримтизация. Стандарт жобасында міндетті түрде ең кемінде
информатика мазмұнында алгоритмдік бағыт келесі тізім бойынша анықталады:
алгоритм, алгоритм қасиеттері, алгоритмнің орындаушылары, орындаушы
системасының командалары, алгоритмді формальды орындау, негізгі алгоритмдік
құрылымдары, көмекші алгоритмдер.
Алгоритмдеуді мектеп информатикасында оқытудың екі маңызды
аспектілері: біріншісі – дамып келе жатқан аспект, онда оқушылардың ойлау
қабілеті қарастырылады, екіншісі – алгоритмдік бағдарламалық аспект. ЭЕМ –
ға программа құруы алгоритмнің құрылуынан басталады және жетік
бағдарламалаушының маңызды сапасы болып дамыған алгоритмдік ойлау табылады.
Ең алғаш информатика оқулықтарында алгоритмдеудің негізгі аспектілері ғана
қарастырылатын болса, ал кейін келе алгоритмде берілген тақырыптардың даму
ролі қарастырылады.
Алгоритм. Алгоритм сөзінің ұғымы бірінші мектеп информатика
кітабында бастапқы болып табылды. Кітапта мынадай ұғым беріледі. Алгоритм
сөзінен орындаушының тізбектелігін іс - әрекетті ұғынықты және нұсқаулау.
Алгоритмдерді компьютермен орындау кезінде шамалардың мәндері оның
зердесінде (есінде) сақталады деп айтылған.
Әрбір іс - әректті жасау команда деп, ал командалар жиынтығын
орындаушымен істелетіндер орындаушы команда системасы деп аталады.
Ең негізгі алгоритмдік қабілетте оны орындау кезде формальдық жұмыс
мінезі болады. Осыдан алгоритм орындаушысы автоматты (машина, робот) бола
алады деген қорытынды шығады. Осы пікірде компьютермен жұмыс істеу
бағдарламалық басқарма ұстанымы негізделген, өйткені программа дегеніміз –
ол компьютерге ұғынықты тілде көрсетілген алгоритм.
Кітапта қалыптасқан ұғымдар алгоритмдеудің тақырыбын ашуда келесі
информатика кітаптарында дидактикалық негіздер салды.
Сурет 1 Алгоритм тақырыбын жүйелеуінің жалпы сызба нұсқасы
Барлық информатика оқулықтарында алгоритм тақырыбын ашу үшін
ұйымдастыру немесе қалыптастыру ұғымы негізгі дидактикалық ұғым болады.
Кітапта барлық алгоритмдік бөлімдер, орындаушыға – адамға
бағытталған. Есептерде есеп шығару міндетінде орындаушының жұмыс істеу
тәсілінде кесте толтыруды ұсынады. Программалауда осындай кестелерді
трассирленген кестелер деп атайды. Кітапта компьютермен алгоритмді
орындаған кезде көлем (ауқым) мәнісі (маңызы) оның есінде сақталады.
Алгоритм кісімен орындалған кезде кесте орындаушыға қосымша ес (ақыл, жад)
рөлін атқарады – деп жазылған.
Қолдық жол тарту алгоритмдеумен программалауды оқытуда пайдалы
методикалық әдіс (тәсіл) болып табылады. Ол адамға өзін формальды
(қалыптасқан) орындаушы ретінде сезінуге рұқсат етеді, алгоритмді орындалу
процесін қарастыруды, алгоритмдегі қателерді табуды рұқсат етеді.
Оқушыларда бар болса да, жоқ болса да осы тәсілден бас тартуға болмайды.
Мектеп информатикасына алгоритмдік тілді еңгізу ең негізгі
методикалық жетістік болды.
А. П. Ершовтың алгоритмдік тілін структуралық программалауды оқытуға
арналған орыс тілдік бүркеніш код деп айтуға болады. Кітаптың өзінде
структуралық программалау деген сөздер еш жерде қолданбаса да, осы жол іске
асырылады.
Атқарушының сипаттамалары және алгоритмнің қасиеттері. Бұл жүйедегі
орталық объект–алгоритмдерді орындаушы болып табылады. Орындаушы бұл сол
объектіні (немесе субъектіні) басқаруға құрылған алгоритм.
Басқарудың көзқарасы бойынша, орындаушының негізгі мінездемесі
орындаушылардың командалар жүйесі болып табылады. Бұл орындаушы түсінетін,
яғни оларды орындай алатын көптеген соңғы командалар.
Кез келген жұмысты орындау үшін, берілген міндетті шешу үшін
орындаушы кіруде алгоритм және бастапқы мәліметтер алуы, ал шығуға қажетті
нәтижелер алынады. Алгоритм өзіне тек ОКЖ–не енетін командаларды ғана қоса
алады.
Алгоритмге қойылатын бұл талап – түсініктілік қасиеті деп аталады.
Алгоримтдердің басқа қасиеті – нақтылар әрбір команда орындаушының
біркелкі іс-әрекетін анықтайтын етіп айтылуы қажет. Мысалы, ас әзірлеу
рецептісін тамақ дайындау бойынша аспаз–орындаушы үшін алгоритм ретінде
берілгені сияқты. Бірақ онда бір пункт ретінде жазылса: Бірнеше қасық қант
салу керек делінсе онда бұл нақты емес команда немесе қасық? Қандай
(кішкене, үлкен)?
Әрбір аспаз мұны өзінше түсінуі мүмкін және нәтижесі де әртүрлі
болады. Нақты команданың мысалы: 2 қасық қант салу керек.
Орындаушының жұмысы – алгоритмнің жалғастырмалы формальды
командаларын орындау болып табылады. Осыдан автоматты орындаушыларды жасау
мүмкіндігі туралы қорытынды шығады. Көбінесе, мұндай ақпаратты өңдеу
бойынша алгоритмдерді автоматты орындаушы болып компьютер табылады.
Оқу орындаушының архитектурасы. Оқу орындаушының ішінен негізгі 3
элемент табылады: мәзір жолы, бағдарлама өрісі және түзу сызықты тор
салынған сурет өрісі. Бір шаршылық ұяшықтың ұзындығын адым делік. Өрістің
барша мөлшері – көлделеңнен 15 адым, тігінен 19 адым.
Жұмыс тәртібі анықталған жағдайлар іс-әрекеті орындалатын оқу
орындаушының қалыбы.
Басқару – орындау және бағдарламаның орындау тәртібінде:
“бағдарламалау – бағдарламаны автоматты түрде орындау”. Бағдарламалық
тәртіп – мәтіндік бағыттаушы бағдарлама өрісінде тұрғанда анықталады. Егер,
оны бағдарлама өрісітерінің шекарасынан шығарса, онда тікелей басқару
тәртібі қойылады.
Бұл екі тәртіпті жүзеге асыру әдістемелік жағынан пайдалы. Кенгуру
баласының тікелей басқару тәртібіндегі жұмысы адам тарапынан объектіні
қолмен басқару жағдайына ұқсас. Адам тек қарапайым командаларды береді,
ал басқарушылар орындаушы өрісіндегі жағдайды талдай келе шешіледі, өзі
қабылдайды.
Орындаушының бұйрықтар жүйесі. Бұйрықтар режимде (өзгерту)
орындаушыны қою бұйрығы және кенгуру баласын басқару болып екіге бөлінеді.
Барлық командалар мәзірден таңдалынуы мүмкін.
1-ші түрдегі бұйрықтың мәзірі сары түсті. 2-ші түрдегі бұйрықтың
мәзірі ақ түсті. Оларда қысқаша сары және ақ мәзір деп атайық. Бір мәзірден
екіншіге өту [Tab] батырмасын басу арқылы орындайды. Әр команданы белгілі
бір қызметті батырманы басу арқылы шақыруға болады. Сары мәзір көп
деңгейлі болып табылады. Сары мәзірдің бірінші деңгейіндегі бұйрықтары және
оған жататын батырмалар:
[F1] – Пуск – адымдық автоматты режимдегі дайын бағдарламаны
қолдануға шақыру;
[F2] – Отладка-әр командадан кейін кідіріс жасалынатын отладтық
режимде бағдарлама орындау.
[F3] - Құру (установка) – курсор орнын ауыстыру батырмасының
көмегімен Ру орнын орнату және өрісті тазалау;
[F4] - Әр түрлі (разное) - файлдармен қосымша жұмыс бұйрықтары бар
мәзірлер;
[F5] - Нәтиже (результат) – бағдарлама жұмыстарының нәтижесін бір
мезетте алу.
Өз кезеңінде әр түрлі (разное) бұйрығы мәзірлерінің екі деңгейіне ие.
Бұл файлдық типтегі бұйрықтардан тұрады. 11.3.
[CTRL]+[H] пернесін басу арқылы мәлімет алуға болады.
Кенгуру батырмасын басқару командалар жүйесін оқушыларға бірден емес
міндетті шешу барысында кезектеп айту керек.
Қолмен басқару режимінде “ақ мәзірінің” үш қарапайым бұйрықтары ғана
қолданылады.
1) қадам - Ру-дың түзу сызу арқылы бір қадам алға жылжуы;
2) айналым – сағат тіліне қарсы 900-қа Ру – дың айналуы;
3) секіру – Ру-дың түзу сызбай бір қадам алға жылжуы;
Тәртіпке көшу барысында ақ мәзірі өзгереді. Бұған келесі басқарулар
қосылады:
4) әзіргешарт қайталау цикл денесі цикл соңы – цикл шартымен;
5) егер шарт онда серия 1 әйтпесе серия 2 тармақталу соңы -
толық тармақталыну;
6) егер шарт онда серия тармақталыну соңы – толық емес
тармақталыну;
7) істе процедура аты - процедураға көңіл бөлу.
Осы орындаушымен жұмыс кезінде мәліметтер болып кенгурудің өрісіндегі
жағдай есептеледі. Ол кенгуру баласының қалпымен және суретімен анықталады:
оның өрістегі позициясы, бағыты (қай жаққа карап тұр). Мұнда жағдай орнату
режимінде орындалады. Жұмыс нәтижесі сурет болып табылады. Жоғарыда
көрсетілген сипаттама кенгурудің баласы орындаушының архитектурасын
сипаттауға болады. Тура осындай схеманы қолдана отырып, кез келген басқа
алгоритмдік орындаушының архитектурасын сипаттауға ұсыныс беріледі.
Алгортимнің орындаушысы. Анықтамадан алгоритм ұғымының бастан
анықтағыш белгілері айқындалады. Алгоритм ұғымы мынадай қасиеттерімен
сипатталады:
– бастапқы берілімдері болады;
– атқарушы ұғынықты тілі болуы тиіс;
– әмірлердің бір-бірінен айқын ажыратылған қадамдарды берілуі
шарт;
– соңғы әмір нәтижеге жеткізуі тиіс;
– алгоритмдік нұсқау - ереже бір ғана есепті емес, соған
ортақтас есептер жинамының (класының) баршасына жарамды болуы
керек.
Алгоритмнің орындаушысы дегеніміз – құрастырылған алгоритмдермен
басқарылуға тиісті объекті мен субъект.
Қолданыстағы әрбір даяр алгоритм орындаушыға ол ұға алатындай белгілі
бір алгоритмдік тіл арқылы жеткізіледі. Компьютердің алгоритмдік тілі
машиналық программа боп табылады. Алгоритм орындау қызметін адам атқарған
жағдайда алгоритмдік тіл сөйлеу тіліміздің сөздері бола алады. Мұнда тарихи
тәжірибеден немесе оқытуда қалыптасқан: есептеу ережесі, салу ережесі,
ойқорту ережесі және дәлелдеу ережесі т.с.с. математикалық, логикалық,
пайымдық ойлау қағидалары мен ережелерінің баршысы алгоритмдік нұсқаулар,
үлгілер қатарына жатады.
Адам-атқарушыға арналған алгоритмдік тіл тобына логикалық,
математикалық, физикалық, т.б ғылыми және оқыту пәндерінің формулаларын
кестелерін, сызбаларын, т.с.с белгілемелік (символикалық) құрлымдардың
бәрін қосып қарауға болады.
Алгоритмнің қасиеттері:
1) Алгоритмнің айқын, дәл өрнектелу қасиеті. Алгоритмде келтірілген әрбір
іс-әрекет мағынасы айқын, нақты аныктальп, орындаушыға түсінкті болуы тиіс.
Алгоритмде тек көрсетілген қадамдар ғана орындалады. Есеп шығару жолы бір
мәнді анықталғандықтан орындаушы алгоритм командаларын ойланбай орындауына
болады.
2) Алгоритмнің үзіктілік қасиеті. Алгоритм орындау процесі бірнеше
қадамнан тұрады. Алгоритм аральқ нәтиже беретіндей бірнеше ықшам
бөліктерге, ал олар қадамдарға бөлінеді, әр қадам өз кезегінде жеке
әрекеттерге жіктеледі. Бір қадамда бір немесе бірнеше әрекет орындалады.
Бұл әрекеттер саны шектеулі болуы тиіс. Алдыңғы әрекеттің қорытындысы
келесі әрекеттің керекті мәліметі ретінде қолданылады. Орындаушы алғашқы
әрекетті аяқтамай, келесіге көше алмайды.
3) Алгоритмнің нәтижелік қасиеті. Кез келген алгоритм белгілі бір уақыт
ішінде кандай да бір нәтиже беруі тиіс. Алгоритм орындалып болғанда есептің
шешуін немесе "шешуі жок" деген нәтиже беруі қажет. Әрбір алгоритмде
бастапқы деректер болады, алгоритм орындалып болғанда нәтиже шығады.
Мысалы, сандарды қосу алгоритмі үшін косылғыштардың мәні—бастапқы деректер,
нәтижесі - қосынды болады. Кейде алгоритмнің бірнеше қадамы қайталана беріп
нәтиже бермейді. Ондай алгоритм циклден шықпайтын, нәтижесіз болғандықтан
қайта құру қажет.
4) Алгоритмнің жалпыламалық немесе ортақтық қасиеті. Белгілі бір алгоритм
жеке есепті ғана емес, оған ұқсас басқа да есептерді шешуге мүмкіндік беруі
тиіс. Берілген мәліметтерге қатысты нәтиже ғана өзгеше болады. Мысалы,
квадрат теңдеуді шешу алгоритмі кез келген a, b, c мәндері үшін құрылады.
Ал берілген бұрыштың синусын анықтау алгоритмі кез келген алғашқы бұрыш
аргументі арқылы оның (sin) нақты мәнін есептеуге мүмкіндік береді, т.с.с.
5) Алгоритмиің формалды орындалуы. Орындаушы алгоритм мағынасын,
есептің қойылуын түсінбегенмен, әр команданы (әрекетті) орындай отырып,
дұрыс нәтиже алады. Алгоритм қадамдарында көрсетілген әрекеттерді дұрыс
орындау үшін, әрбір әрекет орындаушыға түсінікті болуы кажет. Мысалы, х
санын квадратта дегенді төменгі сынып оқушылары түсінбейді, ал оны х
санын х санына көбейт деп айтса, онда бұл айтылғанды олар орындай алады.
Демек, алгоритм белгілі бір орындаушыға (адамға, адамдардың білім
деңгейне, машинаға және т. б.) арналып құрылады.
6) Құру кезіндегі алгоритмдік жұмыс. (Алгоритма работы в
обстановке)
Алгоритмді құру. Аталған кезеңде есептеу процесін бірімен–бірі
байланыстағы бөліктерге бөлу, олардың рет тәртібін орнату, осындай
бөліктердің әрқайсысын қандай да бір формада сипаттау және соңынан тексеру,
яғни таңдалған әдісті жүзеге асыруға бола ма соны көрсету жүзеге асырылады.
Көптеген жағдайда қанағаттанатын нәтижені тез ала алмаймыз,
сондықтан, алгоритмді құру жасау және қатені түзеу әдісіне келтіріледі
және нәтиженің соңғы вариантын алу үшін талдау және нақтылау бағытында
бірнеше қадамдар жасау талап етіледі.
Алгортимді құру белгілі бір дәрежеде жасампаздық, ойлап–тапқыштық
процесс болып табылады. Сонымен бірге өнертапқыштық стандартты емес және
дәстүрлі емес ыңғайымен есептерді шешуді талап етеді.
Алгоритмді құрастыру амалдарымен оқыту – мектеп информатикасының ең
негізгі қарастырылған бөлімі. Осы бөлімде салтты қолданылатын дидактикалық
құрылыммен алгоритмді оқу орындаушылары болады. Кейбіреуі үстінде аталып
кеткен бірақ басқалары да белгілі, мыс, работтандырады. Негізінде барлық
орындаушылар жарайды, егер де ол келесі шарттарды сақтаса:
- ол жасау – жабдықтарда жұмыс істейтін орындаушы болу керек.
- Ол орындаушы басқарама процесін шынайы объектімен еліктеу;
- Орындаушының команда системасында барлық структуралық басқарма
командалары болу керек;
- Орындаушы көмекші алгоритмдерді қолдануға рұқсат етеді.
Ақырғы екі пункті осы орындаушы да алгоритмдеудің структуралық
методикасын оқыту болатынын айтады. Барлық педагогикалық құрал осы қойылған
оқу мақсатына сәйкес келу керек. Алгоритмдеудің бөлімінің басты мақсаты
оқушылардың алгоритмнің құрылымының структуралық методикасын меңгеру.
Мұғалім қандай орындаушыны қолданбаса да бір методикалық схемаға еруі
қажет. Алгоритмнің орындаушысына суреттеме беріп жатқанда оның мынадай
мінездемелерін көрсету керек: жұмыс тәртібі команда жүйесі, қоршаған орта,
мәліметтер. Осы мінездемелердің барлығын орындаушының архитектурасы деп
атауға болады.
Шамалармен жұмыс алгоритмі. Ақпаратты өңдеуге байланысты
алгоритмдерде шамалар ұғымын енгізу қажет. Шама ұғымы инфоматика курсының
іргелі ұғымдарының бірі болып табылады. Шама дегеніміз типі анықталған,
мәні мен атауы бар объект шамалар екіге бөлінеді: тұрақты және айнымалы
немесе компьютер, біз білетіндей, сандық, мәтіндік, графикалық, дыбыстық
деректерді өңдей алады. Программалау тілінің командаларымен өңделетін
деректер шамалар деп аталады. Егер алгоритмнің атқарылуы барысында мәні
өзгермесе, онда тұрақты шама деп аталады, ал алгоритмнің атқарылуы
барысында мәндері өзгеріп отыратын шамаларды айнымалы шама дейді. Шамалар
типіне қарай сандық және литерлік болып бөлінеді.
Сандық шамалар өз кезегінде бүтін және нақты болып бөлінеді.
Мектептік алгоритмдік тілде (МАТ) шамалар бүт-бүтін, нақ-нақты, лит-
литерлік қызметші сөздермен белгіленеді.
Литерлік шама деп мәндері сөздер немесе текст болып келген шаманы
айтамыз.
Е-практикум жүйесіде алгоритм тақырыбының жазылуының жалпы түрі
төмендегідей:
алг атауы (типтері көрсетілген аргуметтер мен нәтижелер тізімі)
арг аргуметтер тізімі
нәт нәтижелер тізімі
Алгоритм үші бастапқы берілгендер болып табылатын шамаларды
аргументтер деп атайды. Олардың тізімі арг қызметші сөзінен кейін жазылады.
Алгоритмдегі аргументте, нәтижеде болмайтын шамаларды аралық шама деп
атайды, ол алгоритм тақырыбыннан кейінгі басы қызметші сөзіннен кейін
жазылады. Енді алгоритмнің жазылуының жалпы түрін көрсетейік:
алг атауы (типтері көрсетілген аргументтер мен нәтижелер тізімі)
арг аргументтер тізімі
нәт нәтижелер тізімі
басы типтері көрсетілген аралық шамалардың тізімі
серия
соңы
Мысалы: Үшбұрыштың ауданы Герон форумуласы бойынша есептеу.
алг аудан (нақ а, в, с)
арг а, в, с
нәт S
басы нақ р
соңы
Шамалар сандық (бүтін, заттық), символдық және логикалық болады. Шама
атымен, түрімен (типімен) және мағынасымен сипатталады. Мысалы, 25,1.0134,
Мен информатиканы үйренемін ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz