• Халикова Венера Рафкатовна, учитель

Разделы: Информатика, Конкурс «Презентация к уроку»

Презентация к уроку

Загрузить презентацию (329,2 кБ)

Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.

Цель: изучение алгоритмической структуры циклы, создание моделей и алгоритмов для решения практических задач.

I. Актуализация знаний

• Повторить понятие алгоритма, основные конструкции алгоритмического языка.
• Уметь разрабатывать математическую модель, алгоритм и блок схему решения задачи.
• Иметь понятие о языках программирования и их назначении.
• Уметь работать в среде программирования.
• Знать структуры программы.
• Уметь записывать выражения, содержащие числовые и символьные величины.
• Знать структуры операторов и особенности их работы.
• Уметь применять операторы при написании программ с линейными и ветвящимися структурами.
• Уметь на компьютере создавать и запускать программы на отладку.

II. Теоретический материал урока

Большинство практических задач требует многократного повторения одних и тех же действий, т. е. повторного использования одного или нескольких операторов. (Презентация)

Пусть требуется ввести и обработать последовательность чисел. Если чисел всего пять, можно составить линейный алгоритм. Если их тысяча, записать линейный алгоритм можно, но очень утомительно и нерационально. Если количество чисел к моменту разработки алгоритма неизвестно, то линейный алгоритм принципиально невозможен.

Другой пример. Чтобы найти фамилию человека в списке, надо проверить первую фамилию списка, затем вторую, третью и т.д. до тех пор, пока не будет найдена нужная или не будет достигнут конец списка. Преодолеть подобные трудности можно с помощью циклов.

Различают два типа циклов: с известным числом повторений и с неизвестным числом повторений. При этом в обоих случаях имеется в виду число повторений на стадии разработки алгоритма.

Существует 3 типа циклических структур:

• Цикл с предусловием;
• Цикл с послеусловием;
• Цикл с параметром;

Иначе данные структуры называют циклами типа «Пока», «До», «Для».

Графическая форма записи данных алгоритмических структур:

Цикл с предусловием (иначе цикл пока) имеет вид:

где

условие – выражение логического типа.

Цикл может не выполняться ни разу, если значение логического выражения сразу же оказывается ложь.

Серия команд, находящихся между begin и end, выполняются до тех пор, пока условие истинно.

Для того чтобы цикл завершился, необходимо, чтобы последовательность инструкций между BEGIN и END изменяла значение переменных, входящих в условие.

Цикл с постусловием (иначе цикл до) имеет вид:

где

условие – выражение логического типа.

Обратите внимание:

Последовательность инструкций между repeat и until всегда будет выполнено хотя бы один раз;

Для того чтобы цикл завершился, необходимо, чтобы последовательность операторов между repeat и until изменяла значения переменных, входящих в выражение условие.

Инструкция repeat, как и инструкция while, используется в программе, если надо провести некоторые повторяющиеся вычисления (цикл), однако число повторов заранее не известно и определяется самим ходом вычисления.

Цикл с параметром (иначе цикл для) имеет вид:

где

i – параметр цикла; a – начальное значение цикла; b – конечное значение цикла;

h – шаг изменения параметра.

Структура данного цикла иначе называют циклом i раз.

Эта команда выполняется таким образом: параметру i присваивается начальное значение а, сравнивается с конечным значением b и, если оно меньше или равно конечному значению b, выполняется серия команд. Параметру присваивается значение предыдущего, увеличенного на величину h – шага изменения параметра и вновь сравнивается с конечным значением b.

На языке программирования Паскаль шаг изменения параметра может быть равным одному или минус одному.

Если между begin и end находится только один оператор, то операторные скобки можно не писать. Это правило работает для цикла типа «Пока» и «Для».

Рассмотрим пример решения задач с использованием данных структур

Пример.

Вычислить произведение чисел от 1 до 5 используя различные варианты цикла

Математическая модель:

Р= 1· 2· 3· 4· 5=120

Составим алгоритм в виде блок-схемы.

Для проверки правильности алгоритма заполним трассировочную таблицу.

Источник: https://xn--i1abbnckbmcl9fb.xn--p1ai/%D1%81%D1%82%D0%B0%D1%82%D1%8C%D0%B8/598696/

Циклы в Си. Циклы с постусловием, предусловием, Цикл for со счётчиком

Си циклы. C loops. Цикл с постусловием. Цикл с предусловием. Цикл со сщётчиком. while. do while. for. break. continue

При решении практических задач постоянно возникает необходимость в повторении действия заданное количество раз, или до достижения какого-либо условия.

Например, вывести список всех пользователей, замостить плоскость текстурой, провести вычисления над каждым элементом массива данных и т.п.

В си для этих целей используются три вида циклов: с предусловием, постусловием и цикл for со счётчиком (хотя, это условное название, потому что счётчика может и не быть).

Любой цикл состоит из тела и проверки условия, при котором этот цикл должен быть прекращён. Тело цикла — это тот набор инструкций, который необходимо повторять. Каждое повторение цикла называют итерацией.

Рассмотрим цикл с предусловием.

int i = 0; while (i < 10) { printf("%d", i); i++;}

Этот цикл выполняется до тех пор, пока истинно условие, заданное после ключевого слова while.Тело цикла — это две строки, одна выводит число, вторая изменяет его.Очевидно, что этот цикл будет выполнен 10 раз и выведет на экран0123и так далее до 9.

Очень важно, чтобы условие выхода из цикла когда-нибудь выполнилось, иначе произойдёт зацикливание, и программа не завершится.К примеру

int i = 0; while (i < 10) { printf("%d", i);}

В этом цикле не изменяется переменная i, которая служит для определения условия останова, поэтому цикл не завершится.

int i = 0; while (i > 0) { printf(«%d», i); i++;}

В этой программе цикл, конечно, завершится, но из-за неправильного действия он будет выполнен гораздо больше 10 раз. Так как си не следит за переполнением переменной, нужно будет ждать, пока переменная переполнится и станет меньше нуля.

int i; while (i < 10) { printf("%d", i); i++;}

У этого примера неопределённое поведение. Так как переменная i заранее не инициализирована, то она хранит мусор, заранее неизвестное значение. При различном содержимом переменной i будет меняться поведение.

Если тело цикла while содержит один оператор, то фигурные скобки можно опустить.

int i = 0; while (i < 10) printf("%d", i++);

Здесь мы инкрементируем переменную i при вызове функции printf.Следует избегать такого стиля кодирования. Отсутствие фигурных скобок, особенно в начале обучения, может приводить к ошибкам. Кроме того, код читается хуже, да и лишние скобки не сильно раздувают листинги.

Циклы с постусловием

Цикл с постусловием отличается от цикла while тем, что условие в нём проверяется после выполнения цикла, то есть этот цикл будет повторён как минимум один раз (в отличие от цикла while, который может вообще не выполняться). Синтаксис цикла

do { тело цикла} while(условие);

Предыдущий пример с использованием цикла do будет выглядеть как

int i = 0; do { printf(«%d», i); i++;} while(i < 10);

Давайте рассмотрим пример использования цикла с постусловием и предусловием. Пусть нам необходимо проинтегрировать функцию.

Рис. 1 Численное интегрирование функции ∫ a b f ⁡ x d x

Интеграл — это сумма бесконечно малых. Мы можем представить интеграл как сумму, а бесконечно малые значения просто заменить маленькими значениями.

∫ a b f ⁡ x d x = ∑ i = a b f ⁡ i h

Из формулы видно, что мы на самом деле разбили площадь под графиком на множество прямоугольников, где высота прямоугольника — это значение функции в точке, а ширина — это наш шаг. Сложив площади всех прямоугольников, мы тем самым получим значение интеграла с некоторой погрешностью.

Рис. 2 Численное интегрирование функции методом
левых прямоугольников

Пусть искомой функцией будет x 2 .Нам понадобятся следующие переменные. Во-первых, аккумулятор sum для хранения интеграла. Во-вторых, левая и правая границы a и b, в третьих — шаг h. Также нам понадобится текущее значение аргумента функции x.

Программа выводит 0.328.

Решение

∫ 0 1 x 2 d x = x 3 3 | 0 1 = 1 3 ≈ 0.333

Если посмотреть на график, то видно, что каждый раз мы находим значение функции в левой точке. Поэтому такой метод численного интегрирования называют методом левых прямоугольников. Аналогично, можно взять правое значение. Тогда это будет метод правых прямоугольников.

while (x < b) { x += h; sum += x*x * h;}Рис. 3 Численное интегрирование функции методом
правых прямоугольников

Сумма в этом случае будет равна 0.338. Метод левых и правых прямоугольников не очень точен. Мы фактически аппроксимировали (приблизили) гладкий график монотонно возрастающей функции гистограммой.Если немного подумать, то аппроксимацию можно проводить не только суммируя прямоугольники, но и суммируя трапеции.

Рис. 4 Численное интегрирование функции методом
трапеций

Приближение с помощью трапеций на самом деле является кусочной аппроксимацией кривыми первого порядка (ax+b).

Мы соединяем точки на графике с помощью отрезков. Можно усложнить, соединяя точки не отрезками, а кусками параболы, тогда это будет метод Симпсона.

Если ещё усложнить, то придём к сплайн интерполяции, но это уже другой, очень долгий разговор.

Вернёмся к нашим баранам. Рассмотрим 4 цикла.

int i = 0;while ( i++ < 3 ) { printf("%d ", i);}int i = 0;while ( ++i < 3 ) { printf("%d ", i);}int i = 0;do { printf("%d ", i);} while(i++ < 3);int i = 0;do { printf("%d ", i);} while(++i < 3);

Если выполнить эти примеры, то будет видно, что циклы выполняются от двух, до четырёх раз. На это стоит обратить внимание, потому что неверное изменение счётчика цикла часто приводит к ошибкам.

Часто случается, что нам необходимо выйти из цикла, не дожидаясь, пока будет поднят какой-то флаг, или значение переменной изменится. Для этих целей служит оператор break, который заставляет программу выйти из текущего цикла.

Давайте решим простую задачу. Пользователь вводит числа до тех пор, пока не будет введено число 0, после этого выводит самое большое из введённых.Здесь есть одна загвоздка.

Сколько чисел введёт пользователь не известно. Поэтому мы создадим бесконечный цикл, а выходить из него будем с помощью оператора break.

Внутри цикла мы будем получать от пользователя данные и выбирать максимальное число.

#include#include int main() { int num = 0; int max = num; printf(«To quit, enter 0»); /*бесконечный цикл*/ while (1) { printf(«Please, enter number: «); scanf(«%d», &num); /*условие выхода из цикла*/ if (num == 0) { break; } if (num > max) { max = num; } } printf(«max number was %d», max); getch();}Напомню, что в си нет специального булевого типа. Вместо него используются числа. Ноль — это ложь, все остальные значения – это истина.Цикл while(1) будет выполняться бесконечно. Единственной точкой выхода из него является условие
if (num == 0)

В этом случае мы выходим из цикла с помощью break;Для начала в качестве максимального задаём 0. Пользователь вводит число, после чего мы проверяем, ноль это или нет. Если это не ноль, то сравниваем его с текущим максимальным.

Бесконечные циклы используются достаточно часто, так как не всегда заранее известны входные данные, либо они могут меняться во время работы программы.

Когда нам необходимо пропустить тело цикла, но при этом продолжить выполнение цикла, используется оператор continue. Простой пример: пользователь вводит десять чисел. Найти сумму всех положительных чисел, которые он ввёл.

#include#include int main() { int i = 0; int positiveCnt = 0; float sum = 0.0f; float input; printf(«Enter 10 numbers»); while (i < 10) { i++; printf("%2d: ", i); scanf("%f", &input); if (input 100) { printf("bad number, try again"); continue; } else { break; }} while (1);

Цикл for

Одним из самых используемых является цикл со счётчиком for. Его синтаксис

for (; ; ){ }

Например, выведем квадраты первых ста чисел.

int i;for (i = 1; i < 101; i++) { printf("%d ", i*i);}

Одним из замечательных моментов цикла for является то, что он может работать не только с целыми числами.

float num;for (num = 5.3f; num > 0f; num -= 0.2) { printf(«%.2f «, num);}

Этот цикл выведет числа от 5.3 до 0.1. Цикл for может не иметь некоторых «блоков» кода, например, может отсутствовать инициализация, проверка (тогда цикл становится бесконечным) или изменение счётчика. Вот пример с интегралом, реализованный с применением счётчика for

#include#include int main() { double sum = 0.0; double a = 0.0; double b = 1.0; double h = 0.01; double x; for (x = a; x < b; x += h) { sum += x*x * h; } printf("%.3f", sum); getch();}

Давайте рассмотрим кусок кода

double x ; for (x = a; x < b; x += h) { sum += x*x * h;}

Его можно изменить так

double x = a; for (; x < b; x+=h) { sum += x*x*h;}

Более того, используя оператор break, можно убрать условие и написать double x;for (x = a;; x += h){ if (x>b){ break; } sum += x*x*h;}

или так

double x = a;for (;;){ if (x > b){ break; } sum += x*x*h; x += h;}

кроме того, используя оператор «,», можно часть действий перенести

double x ;for (x = a; x < b; x += h, sum += x*x*h) ;

ЗАМЕЧАНИЕ: несмотря на то, что так можно делать, пожалуйста, не делайте так! Это ухудшает читаемость кода и приводит к трудноуловимым ошибкам.

Давайте решим какую-нибудь практическую задачу посложнее.Пусть у нас имеется функция f(x). Найдём максимум её производной на отрезке.Как найти производную функции численно? Очевидно, по определению). Производная функции в точке — это тангенс угла наклона касательной.

Рис. 5 Численное дифференцирование функции f ⁡ x ′ = d x d y

Возьмём точку на кривой с координатами (x; f(x)), сдвинемся на шаг h вперёд, получим точку (x+h, f(x+h)), тогда производная будет

d x d y = f ⁡ ( x + h ) — f ⁡ x ( x + h — x ) = tg ⁡ α

То есть, отношение малого приращения функции к малому приращению аргумента.Внимательный читатель может задать вопрос, почему мы двигаемся вперёд по функции, а не назад. Ну пойдёмте назад

d x d y = f ⁡ x — f ⁡ ( x — h ) h = tg ⁡ β

Возьмём среднее от этих двух значений, получим

f ⁡ ( x + h ) — f ⁡ ( x — h ) 2h

В общем-то теперь задача становится тривиальной: идём от точки a до точки b и находим минимальное значение производной, а также точку, в которой производная принимает это значение.

Для решения нам понадобятся, как и в задаче с интегралом, переменные для границ области поиска a и b, текущее значение x и шаг h.

Кроме того, необходимо максимальное значение maxVal и координата maxX этого максимального значения.Для работы возьмём функцию x • sin ⁡ x

#include#include#include int main() { double a = 0; double b = 3.0; double h = 0.001; double h2 = h * 2.0; double maxVal = a*sin(a); double maxX = a; double curVal; double x; // Проходим по всей области от a до b // и ищем максимум первой производной // Используем функцию x*sin(x) for (x = a; x < b; x += h) { curVal = ( (x+h)*sin(x+h)-(x-h)*sin(x-h) )/h2; if (curVal > maxVal) { maxVal = curVal; maxX = x; } } printf(«max value = %.3f at %.3f», maxVal, maxX); getch();}

На выходе программа выдаётmax value = 1.391 at 1.077

Рис. 6 График производной функции x*sin(x)

Численное решение даёт такие же (с точностью до погрешности) результаты, что и наша программа.

Вложенные циклы

Рассмотрим пример, где циклы вложены друг в друга. Выведем таблицу умножения.

#include#include#include int main() { int i, j; // Для каждого i for (i = 1; i < 11; i++) { // Выводим строку из произведения i на j for (j = 1; j < 11; j++) { printf("%4d", i*j); } // После чего переходим на новую строку printf(""); } getch();}

В этом примере в первый цикл по переменной i вложен второй цикл по переменной j. Последовательность действий такая: сначала мы входим в цикл по i, после этого для текущего i 10 раз подряд осуществляется вывод чисел. После этого необходимо перейти на новую строку.Теперь давайте выведем только элементы под главной диагональю

for (i = 1; i < 11; i++) { for (j = 1; j < 11; j++) { if (j > i) { break; } printf(«%4d», i*j); } printf(«»);}

Как вы видите, оператор break позволяет выйти только из текущего цикла. Этот пример может быть переписан следующим образом

for (i = 1; i < 11; i++) { for (j = 1; j

Источник: https://learnc.info/c/loop.html

Основные типы и пример циклических алгоритмов

Статья призвана дать базовые понятия о том, что такое циклический алгоритм, которые являются общими для любого языка программирования и уровня подготовки программиста.

Понятие алгоритма

Алгоритмом называется последовательность действий для достижения решения какой-либо вычислительной и иной задачи за конечное число шагов.

Действия (инструкции) по выполнению алгоритма могут исполняться одна за другой (последовательно), одновременно (параллельно) или в произвольном порядке, используя циклы и условия перехода.

Алгоритмы используются не только в программировании, а и в других сферах деятельности, например в управлении производственными и бизнес-процессами.

Циклические алгоритмы

Алгоритм называется циклическим, если в нем имеются действия или наборы действий, которые необходимо выполнить более одного раза. Повторяющиеся алгоритмические действия являются телом цикла. Дополнительно каждый цикл имеет условие, по которому выполнение циклического алгоритма заканчивается.

Виды циклических алгоритмов

Каждый циклический алгоритм имеет в своем составе условие цикла, т. е. логическое выражение, результат проверки которого определяет, будет выполняться тело цикла еще раз или цикл будет завершен. По способу обработки все циклические алгоритмы делятся на три группы.

Цикл с предусловием

В таких циклических алгоритмах условие продолжения проверяется до обработки тела цикла, т. е. наличествует необходимость повторения обработки цикла.

Рассмотрим вывод на печать чисел от -5 до 0 как пример циклических алгоритмов с предусловием:

Элементы алгоритма:

1. Задаем начальное значение базовой переменной j, равное -5.
2. Проверяем условие цикла. Условие положительное, и тело цикла выполняется первый раз.
3. Далее прибавляем к переменной j единицу, снова проверяем условие цикла.
4. Цикл продолжает выполняться, пока значение j меньше нуля или равно ему, в противном случае выходим из цикла по ветке FALSE

Цикл с постусловием

Проверка условия выполняется после первой обработки тела цикла и контролирует выход из него.

Разберем расчет суммы от 1 до числа n как пример циклических алгоритмов, в которых используются постусловие:

1. Вводим конечное число расчета суммы n и задаем нулевые начальные значения итоговой суммы sum и счетчика цикла i.
2. Цикл выполняется до первой проверки условия.
3. Проверяем условие цикла, т. е. значение счетчика i меньше или равен n.
4. Если результат условия положительный, выполняем цикл еще раз, иначе заканчиваем цикл и выводим сумму на дисплей или печать.

Безусловный цикл

Обычно используется в алгоритмах, когда нужное количество выполнений цикла заранее известно, и очень часто применяется при работе с массивами.

Такой алгоритм содержит три обязательных элемента:

1. Стартовое значение, которое называют параметром цикла, т. к. именно эта переменная изменяется после каждого выполнения цикла и определяет момент его завершения.
2. Значение, при котором цикл завершается.
3. Шаг цикла.

На каждом шаге программа проверяет, не превосходит ли стартовое значение конечное. И если да, то цикл завершается. В противном случае к стартовому значению прибавляем величину шага и цикл повторяется. Особо следует отметить, что любой безусловный цикл можно заменить условным с пред- или постусловием.

При составлении циклических алгоритмов необходимо придерживаться двух обязательных условий. Первое: для окончания цикла необходимо, чтобы содержимое тела влияло на пост- или предусловие, иначе мы в итоге можем получить бесконечный цикл.

Второе: переменные, передаваемые в цикл, должны обеспечивать хотя бы одно его выполнение.

Расчет факториала

Для закрепления прочитанного приведем пример циклических алгоритмов для расчета факториала целого числа. Приведенный пример является циклом с предусловием, но возможна реализация любым видом циклического алгоритма.

• Исходные данные: data – целое число, для которого определяется факториал.
• Системные переменные: параметр цикла i, принимающий значения от 1 до data c шагом 1.
• Результат: переменная factorial – факториал числа data, являющийся произведением целых чисел от 1 до data.

Рассмотрим алгоритм по шагам:

1. Алгоритм получил число data, для которого необходимо вычислить факториал.
2. Переменной factorial, в которой будет храниться итоговый результат, присвоено значение единицы.
3. Организовываем цикл с параметром i и стартовым значением 1. Конечным значением будет являться исходное число data. Как только значение счетчика i будет больше, цикл завершается.
4. Выполняется цикл вычисления факториала – перемножаются текущие значения factorial и счетчика i.
5. К значению счетчика добавляем единицу, проверям условие цикла и, если результат положительный, завершаем его.
6. После завершения последней итерации цикла значение факториала data! остается в factorial и выводится на дисплей или печать.

Источник: http://fb.ru/article/147298/osnovnyie-tipyi-i-primer-tsiklicheskih-algoritmov

The post Циклические алгоритмы. Циклы с предусловием и постусловием. appeared first on chvuz.ru.

Наша кнопка

Скачать материал

ПЛАН – КОНСПЕКТ УРОКА ПО ИФОРМАТИКЕ И ИКТ

9 КЛАСС

ТЕМА:

«ЦИКЛИЧЕСКИЕ АЛГОРИТМЫ»

2013 ГОД

ТЕМА УРОКА :«ЦИКЛИЧЕСКИЕ АЛГОРИТМЫ»

ЦЕЛИ УРОКА:

образовательная:

— формирование умений учащихся строить и исполнять циклические алгоритмы для учебных исполнителей;

развивающая:

—развитие внимания, обоснованности действий, дальнейшее формирование умений анализировать и делать вывод;

воспитательная:

-способствовать воспитанию алгоритмической культуры учащихся.

ОБОРУДОВАНИЕ УРОКА: карточки, наглядное пособие.

ТИП УРОКА: ознакомление с новым материалом.

МЕТОД УРОКА: эвристический.

ХОД УРОКА

урока

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

1. Задать а,b
2. Если а=0, то шаг 5, иначе шаг 3
3. х:=b/a
4. Вывод х, шаг 8
5. Если b=0, то шаг 7, иначе шаг 6
6. Вывод «Решений нет», шаг 8
7. Вывод «х – любое», шаг 8
8. Конец

Индивидуальная карточка №3Заполните шаблон блок- схемы алгоритма исследования квадратного уравнения ах2+bх+с=0 (а0)б) Работа у доски со взаимопроверкойЗадание 1(записано на доске)Дано а. Не используя никаких функций и операций, кроме умножения, получите а10 за 4 операции. Составьте алгоритм и таблицу значений при а=2.Задание 2Дана функцияY=Нарисуйте график этой функции и составьте блок-схему алгоритма для вычисления её значений в зависимости от заданного х.в) Работа с классомУчащимся предлагается разгадать кроссворд «Устройство компьютера»Задания:

1. Разгадать кроссворд
2. Дать определение слову, которое получится в выделенном столбце кроссворда

Кроссворд «Устройство компьютера» 1 2 3 4 5 6 7 8

1. Провод, соединяющий системный блок компьютера с периферийным устройством

2. Устройство ввода

3. Многопроводная линия, по которой связаны между собой все устройства ПК

4. Средство, устройство для хранения информации

5. Устройство для ввода изображений

6. Внутренняя организация ЭВМ

7. Устройство для получения бумажных копий электронных чертежей, карт, рисунков и иной графической информации

8. Устройство потоковой записи на магнитную ленту, применяется для резервного копирования и архивирования данных.

3) Какие типы алгоритмов мы уже рассмотрели на прошлых уроках.

Итак, вы уже заметили, что алгоритмы, которые мы составляли на предыдущих уроках, обладают одним общим свойством: при их выполнении каждое действие совершается один раз или вообще не совершается.

В жизни, однако, часто встречаются инструкции, в которых требуется один и тот же набор действий выполнить много раз подряд: «иди, пока не придёшь», «закручивай гайку, пока не завернёшь её до отказа» и т.д. Используя только развилки, такие алгоритмы не запишешь.

Для этого нужна новая форма организации действий. О ней мы и поговорим сегодня на уроке.

Итак, запишем сегодняшнюю тему урока: «Циклические алгоритмы».

А теперь давайте попробуем составить алгоритм покраски забора. Допустим, что у нас есть малярная кисть и достаточное количество краски. Как же в этом случае будет выглядеть последовательность действий Тома?

Ясно, что если мы соберёмся писать этот алгоритм до конца, покраску забора придётся надолго отложить. Если бы мы знали, сколько досок в заборе, мы могли бы завершить составление алгоритма, приписав нужное количество строк. Однако это долгое и однообразное занятие.

Да и тётя Полли никогда не считала доски в заборе. Она просто сказала: «Будешь красить пока забор не кончится» . Сама того не зная, она воспользовалась очень распространённым способом организации действий циклом (повтором).

Тогда задание тёти Полли можно записать в виде следующего алгоритма:

Подойти к левому краю забора.

Пока забор не кончится, повторять:

Покрасить одну доску.

Шагнуть вправо на ширину доски.

Конец цикла.

Уйти.

Вообще, если действия Р1, Р2, Р3, …, Рn, т.е. действия , которые нужно повторять, пока выполняется некоторое условие Q, то тогда мы будем использовать следующую запись:

Пока Q, повторять:

Р1

Р2

Р3

…

Рn

Конец цикла.

Эта запись означает, что исполнитель сначала проверит, выполняется ли условие Q. Если да, то совершаются действия Р1, Р2, Р3, …, Рn (последовательность этих действий называют телом цикла), после чего условие Q проверяется снова и т.д.

Если же Q не выполняется, то исполнитель переходит к действию, записанного после команды «Конец цикла» . Видно, что слова «Конец цикла» играют здесь ту же роль, что и слова «Конец ветвления» в записи развилки. Может, конечно, случится и так, что условие Q не выполнимо с самого начала (в заборе вообще нет досок!).

Ну что ж, тогда действия, составляющие тело цикла, не совершаются ни разу.

Итак, Что называется циклом? Может кто из вас, ребята, попытается дать определение.

Циклом (повтором) называется такая форма организации действий, при которой одна и та же последовательность действий совершается несколько раз ( или ни разу) до тех пор, пока выполняется некоторое условие.

А сейчас давайте изобразим цикл с помощью блок-схемы.(Предложить учащимся)

Тогда блок-схема алгоритма покраски забора выглядит так:

Задания:

а)Во время большой перемены проголодавшийся школьник зашёл в столовую с намерением поесть пирожков. Находившийся рядом злоумышленник тут же посоветовал уму воспользоваться следующим алгоритмом:

Пока не исчезло чувство голода, повторять:

Купить пирожок

Конец цикла

Съесть пирожок

Уйти

Сумеет ли школьник поесть пирожков? Исправьте алгоритм так, чтобы школьник ушёл сытым

б)Однажды школьнику задали на дом несколько задач по математике. Придя домой, он решил сначала выполнить домашнее задание, а затем пойти гулять. Злоумышленник, который снова, как назло, оказался рядом, посоветовал воспользоваться следующим алгоритмом:

Пока не решены все задачи, повторять:

Решить очередную задачу

Пойти гулять до ужина

Конец цикла

Назавтра доверчивый школьник получил двойку за домашнее задание. Объясните почему.

Вопросы для закрепления:

1. Какая форма организации действий называется циклом?

2. Как в алгоритмах оформляются циклы?

3. Что такое тело цикла?

1. Дан алгоритм («решето Эратосфена»):

Написать все натуральные числа от 2 до n

Пока есть необведённые числа среди невычеркнутых, повторять:

Среди невычеркнутых чисел обвести самое маленькое из необведенных.

Из необведённых чисел вычеркнуть те, которые кратны последнему обведённому числу

Конец цикла

а) Выполните алгоритм при n=6,12, 100. Какие числа будут обведены после окончания выполнения алгоритма в каждом из этих случаев?

б) Для решения какой задачи предназначен этот алгоритм? Обоснуйте ваш ответ.

Оценить работу класса в целом, отдельно выделившихся учеников. Выставить оценки за работу на уроке.

алг пример 1

цел a,b,c

нач

ввод a,b,c

если а>0 то x:=a*a иначеx:=a*a*a*a

еслиb>0 тоy:=b*b иначеy:=b*b*b*b

если c>0 то z:=c*c иначе c:=z*z*z*z

вывод x,y,z

кон

Таблица значений

шаг

Аргумен-ты

Рез-т

Проверка

условия

Пояснения

алг задание1

вещa, b, c, d

нач

ввод a, b, c, d

b:=a*a

c:=b*b

d:=c*a

e:=d*d

вывод е

кон

шаг

Аргумен-ты

Рез-т

Пояснения

Ответы:

Кабель

Клавиатура

Магистраль

Носитель

Сканер

Архитектура

Плоттер

Стример

Слово: Алгоритм

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

Линейные – набор команд, выполняемых последовательно во времени, друг за другом.

Разветвляющиеся — алгоритмы, содержащие хотя бы одно условие, в результате которого обеспечивается переход на один из двух возможных шагов.

Записывают

Приводят примеры.

Вариант ответа:

Подойти к левому краю забора.

Покрасить одну доску.

Шагнуть вправо на ширину доски.

Покрасить одну доску и т.д.

Приводят примеры.

Нет!

Пока не исчезло чувство голода, повторять:

Купить пирожок

Съесть пирожок

Конец цикла

Уйти

Пока не решены все задачи, повторять:

Решить очередную задачу

Конец цикла

Пойти гулять до ужина

Отвечают на вопросы

Листать вверх Листать вниз Скачивание материала начнется через 51 сек.

Ещё документы из категории информатика:



Источник: https://doc4web.ru/informatika/konspekt-uroka-po-informatike-ciklicheskie-algoritmi-klass.html

Открытый урок «Циклические алгоритмы» | Сайт учителя математики и информатики

Разработка урока по информатике на тему «Циклические  алгоритмы». На уроке рассматриваются понятие циклического алгоритма, а также примеры, запись команд и их представления при помощи блок схем.

Перед учащимися ставится проблема: как записать алгоритм, в котором действия многократно повторяются? Как представить такой алгоритм с помощью блок-схемы?

Для вовлечения всех учащихся в исследование проблемы, класс делится на группы и используются рабочие листы.

Открытый урок включает план урока, а также приложения, содержащие демонстрационный ролик, презентацию с рабочими листами, творческим заданием и обобщением. Все эти материалы можно скачать с моего сайта, ссылки на них вы найдете ниже.

К уроку также  создан флипчарт с использованием программного обеспечения ActivInspire  для интерактивной доски Active Board.

 Алескерова Ирада

При любом использовании данных материалов, указывайте ссылку на сайт www.klassteacher.com

План урока

• Формализация, моделирование, алгоритмизация и программирование
• Демонстрирует владение навыками алгоритмизации и простого
  программирования.
• Разъясняет на примерах виды алгоритмов.

Тема: Циклические алгоритмы

Мотивация (5 минут)

Учитель показывает учащимся анимационный фильм (скачать данное видео к уроку), демонстрирующий работу подъемного крана, и обращается к классу:

• Как описать алгоритм действия подъемного крана?
• Какие действия алгоритма повторяются?
• От чего зависит количество повторений?

Для интеграции с другими учебными предметами учитель может использовать следующие вопросы:

Где вы в жизни встречались с повторяющимися явлениями или событиями? (Круговорот воды в природе, смена времен года).

Выслушиваются мнения учащихся.

Вопрос для исследования:

Как записать алгоритм, в котором действия многократно повторяются? Как представить такой алгоритм с помощью блок-схемы?

Исследование проблемы (10 мин)

Для проведения исследования учитель делит учащихся на 4 группы способом пересчета от 1 до 4. Учащиеся с одинаковыми номерами собираются в одну группу.

Каждой группе даются задания.

Обмен информацией и обсуждение (10 мин)

Представитель каждой группы демонстрирует работу на листах или на интерактивной доске. (Скачать флипчарт для доски) Проводится обмен информацией. Учитель во время выступлений может задавать вопросы наводящие вопросы.

Целесообразно ли при составлении алгоритмов с повторяющимся числом шагов записывать все эти шаги много раз? Какое слово мы используем, чтобы показать, что шаги алгоритма повторяются несколько раз? А какое слово мы используем, если количество повторений неизвестно?

Обобщение и выводы (7 мин)

Учитель возвращается к вопросу для исследования и обобщает ответы учащихся.

Алгоритм, последовательность шагов которого повторяется многократно называется циклическим и для его записи вводится специальная алгоритмическая структура-цикл. Для того чтобы показать цикл в алгоритмах, используют команду «ПОВТОРИ n РАЗ». Для того чтобы выделить команды, относящиеся к циклу «ПОВТОРИ …», их записывают со сдвигом вправо.

Если в рассмотренном в начале урока алгоритме будет 100 кубиков, то запись алгоритма будет выглядеть так:

Начало

1.  Повтори 100 раз
2. Поднять кубик
3.  Перенести к машине
4.  Опустить на машину
5.  Вернуться
6. Остановиться

Конец

Часто количество повторений зависит от условия, тогда после слова повтори можно записать условие цикла.

Циклические алгоритмы тоже можно представить при помощи блок-схем.

Творческое применение (8 мин)

Внеси изменения в блок-схему алгоритма, сделав его циклическим.

Ответ:

Оценивание (5 мин)

• Критерии оценивания
• Обоснование мнения
• Выполнение алгоритма

Рефлексия

Учитель предлагает учащимся продолжить фразы:

• я познакомился с …
• было непросто …
• я добился …
• у меня получилось …
• хотелось бы …
• мне запомнилось …
• я попробую …

Домашнее задание. Составьте и запишите любой циклический алгоритм.

Источник: http://klassteacher.com/informatika/otkrytyj-urok-ciklicheskie-algoritmy.html

The post Конспект урока: Циклический алгоритм (9 класс) appeared first on chvuz.ru.

Решения задач загружаются в Виртуальном кабинете. Загрузка решений задач будет доступна с 18 октября 2016 года.

Виртуальный кабинет

Каждая команда или индивидуальный участник получает после регистрации доступ к Виртуальному кабинету.
С помощью Виртуального кабинета команда/индивидуальный участник:

• узнает новости проекта, уточняет ключевые даты
• подает ответы РЅР° задания Р�нтернет-олимпиады
• отправляет РїРёСЃСЊРјР° координатору
• оставить СЃРІРѕРё отзывы Рё пожелания организаторам проекта

Ключевые даты

Задачи теоретической части

В предложенных задачах требуется дать словесное описание решения предложенной задачи (если не оговаривается что-то другое). При проверке решений будут учитываться следующие параметры:

1. четкость описания решения.
2. корректность решения.

Решения задач теоретической части оформляются в виде документа Microsoft Word в соответствии с техническими требованиями и загружаются для проверки в Виртуальном кабинете.

Около каждой задачи стоит количество баллов, которые можно получить за её полное обоснованное решение.

1. Петя Рё Волк играют РІ обычные крестики-нолики РЅР° поле 3×3, делая С…РѕРґС‹ РїРѕ очереди.

Петя поставил крестик в угол, Волк поставил нолик в другой угол. Может ли Петя гарантированно выиграть, т.е.

2. Волк загадал двузначное натуральное число, а Петя пытается его отгадать. Он задаёт Волку вопросы, на которые тот даёт ответы ДА или НЕТ.

А) за возможно меньшее число вопросов помогите Пете определить загаданное число? (3 балла)

Б) тот же вопрос, но при условии, что среди первых четырёх ответов Волка есть один неправильный. (6 баллов)

3. Петя загадал слово, Р° потом каждую Р±СѓРєРІСѓ этого слова СЃРґРІРёРЅСѓР» РїРѕ алфавиту РЅР° РѕРґРЅРѕ Рё то же число позиций, некоторые Р±СѓРєРІС‹ влево, некоторые –  РІРїСЂР°РІРѕ. РЈ него получилось: РќР�ПУХСЕНДПЕ. Что Р·Р° слово загадал Петя? (4 балла)

4. Петя заявил, что РґРІР° числа 10001 Рё 1010010 – это РѕРґРЅРѕ Рё то же число, РЅРѕ записанное РІ разных системах счисления. РњРѕРі ли Петя быть прав? (5 баллов)

5. Дома пяти друзей находятся РІ центре Рё углах квадрата 200×200 метров. РћРЅРё решили протянуть между СЃРІРѕРёРјРё домами РїСЂРѕРІРѕРґР°, соединяющие РІ сеть СЃРІРѕРё компьютеры.

А) Какая наименьшая суммарная длина провода у них должна быть, если провод можно проводить только параллельно сторонам квадрата? (4 балла)

Провод разрешается разрезать и разветвлять в любых местах .

6. Всем известна компьютерная РёРіСЂР° «РЎР°РїС‘СЂ».

В некоторых клетках игрового поля установлены мины, а в открытых свободных от мин клетках указано количество мин, находящихся рядом, т.е.

РІ соседних клетках. Соседними считаются клетки, имеющие СЃ данной общую сторону или СѓРіРѕР». РќР° поле 6×6 открыты РІСЃРµ клетки.

Оказалось, что РІРѕ всех свободных клетках указано РѕРґРЅРѕ Рё то же число. Каким может быть это число? Р�звестно, что хотя Р±С‹ РѕРґРЅР° клетка РЅР° поле – СЃРІРѕР±РѕРґРЅР° РѕС‚ РјРёРЅ.

(Р—Р° каждый ответ СЃ примером – РїРѕ 2 балла)

7. Схема дорог квадратного микрорайона приведена на рисунке. Петя живёт в левом нижнем углу, а школа находится в правом верхнем углу.

Сторона микрорайона равна 500 м. Петя должен двигаться только по дорогам параллельно сторонам квадрата.

 РЎРєРѕР»СЊРєРѕ различных путей длиной 1 РєРј ведут РѕС‚ школы РґРѕ РґРѕРјР°? (6 баллов)

  Новых чисел РІ машину вводить нельзя, РЅРѕ полученные результаты  РјРѕРіСѓС‚ участвовать РІ дальнейших вычислениях.

Как от такой машины добиться, чтобы она нашла следующие числа:

Рђ) XˑY (3 балла)

Б) X-Y (3 балла)

В) X/Y (3 балла)

Г) X+Y (3 балла) ?

Источник: https://projects.edu.yar.ru/program/2016/tasks56.html

Олимпиада по информатике 6 класс, задания с ответами

Готовые задания для подготовки к олимпиаде по информатике помогут учителю оценить знания учащихся. На этой странице представлены десять тестовых вопросов и пять задач по информатике для учащихся 6 класса.

Мы советуем использовать предложенный комплект заданий для того, чтобы помочь ученикам систематизировать свои знания и дать им представление об уровне сложности и примерном содержании вопросов и задач олимпиады по информатике.

Все тестовые вопросы и задачи дополнены правильными ответами.

К задачам также кратко записан ход решения, что поможет ученикам не просто оценить себя, но еще и разобраться, как именно нужно решать задачи того или иного типа.

1. Какое из перечисленных слов может быть зашифровано в видекода @$#@? Одинаковые символы соответствуют одинаковымбуквам.A) модемБ) платаВ) базис

Г) радио

2. Какими клавишами можно обычно вставлять текст, находящийся в буфере обмена?A) Shift + InsБ) Shift + DelВ) Alt + Ctrl

Г) Caps Lock + Enter

3. Выберите число, состоящее из одиннадцати тысяч, одиннадцатисотен и одиннадцати единиц.A) 111111Б)11011В) 11211

Г) 12111

4. Анаграммы – это головоломки, в которых переставляются буквы в словах. Расшифруйте слова в анаграммах. Выберите лишнее слово:A) авираклатуБ) торнимоВ) тернпри

Г) вилезорте

5. Производительность работы компьютера (быстрота выполненияопераций) зависит от …А) частоты процессораБ) размера экрана дисплеяВ) напряжения сети

Г) быстроты нажатия клавиш

6. Полный путь к файлу имеет вид C:\BOOKame_may_1.pptРасширение этого файла …А) name_may_1Б) may_1.pptВ) 1.ppt

Г).ppt

7. 1 Кбайт содержит …A) 1024 битБ) 8 битВ) 8192 бит

Г) 16384 бит

8. Сколько пар скобок достаточно поставить, чтобы выражение412 + 18 / 6 + 3 принимало наименьшее значение?A) 1Б) 2В) 3

Г) 4

10. В доме у Пети установили новый лифт экспериментальной модели. В этом лифте все кнопки с номерами этажей заменены двумя кнопками.

При нажатии на одну из них лифт поднимается на один этаж вверх, а при нажатии на вторую – опускается на один этаж вниз. Пете очень понравился новый лифт, и он катался на нем, пока не побывал на каждом из этажей хотя бы по одному разу.

Известна последовательность кнопок, которые нажимал Петя: 1221221221. Каково количество этажей в доме у Пети?A) 1Б) 6В) 3

Г) 5

Открытые вопросы

Вопрос 1
Сколько различных двухбуквенных слогов можно образовать из шести букв слова ЗАДАЧА?

Вопрос 2Четыре друга Петя, Вася, Сережа и Коля посещают секции тяжелой атлетики, борьбы, пауэрлифтинга и футбола (каждый — свою).

Известно, что:1) Сережа бегает быстрее, чем тяжелоатлет, но не может подниматьтакие тяжести, как представитель пауэрлифтинга.2) Тяжелоатлет сильнее Коли, но медленнее борца.

3) Петя быстрее Сережи и футболиста, но не так силён, как тяжело-атлет.

Какую секцию посещает Вася?

Вопрос 3Анаграммы – это головоломки, в которых переставляются буквы в словах. Расшифруйте слова в анаграммах. Выберите лишнее слово:А) укбнотуБ) текормпьюВ) дмемоГ) авоорк

Д)шмьы

Вопрос 4
Часы с боем бьют каждый час столько раз, сколько показывает часовая стрелка. В течении 12 часов прозвучит….. (сколько ударов?)

Вопрос 5
На торжественной линейке Рома, Федя, Лиза, Катя и Андрей стоят в одной шеренге. Рома стоит после Лизы. Федя стоит до Ромы, но после Кати. Катя – до Лизы, но она стоит не первой. Каким в шеренге стоит Андрей?

Ответы на тесты

Ответы на открытие вопросы

Ответ на вопрос 1:Число способов перебора столь мало, что можно просто выписать всевозможные комбинации: ЗА, ЗД, ЗЧ, ДА, ДЗ, ДЧ, ЧА, ЧЗ, ЧД, АА, АЗ, АД, АЧ.

Всего 13 способов.

Ответ на вопрос 2:Тяжелая атлетика

Из первого условия тяжелоатлет не Сережа, из второго — не Коля, из третьего — не Петя. Значит, он — Вася.

Ответ на вопрос 3:Зашифрованы последовательно слова ноутбук, компьютер, модем, корова, мышь.

Лишнее слово — корова.

Ответ на вопрос 4:78

1+2+3+4+5+6+7+8+9+10+11+12=78.

Ответ на вопрос 5:Первым

Катя стоит до Лизы, до Феди, и, значит, до Ромы. То есть Катя стоит первой или второй. Поскольку она не первая, то – вторая, а остальные, кроме Андрея, за ней. Андрей – первый.

16/04/2015 , автор: Валерия Токарева

Поделись с коллегами:

Источник: http://ruolimpiada.ru/olimpiada-po-informatike-6-klass-zadan/

Информатика 5 класс, школьный (I) этап, г. Москва, 2016 год

Приведённые критерии оценивания являются примерным ориентиром для жюри школьного этапа олимпиады. Если решение участника олимпиады не подпадает под данные критерии, жюри школьного этапа самостоятельно может выработать дополнительные критерии проверки заданий. Каждое задание оценивается в 5 баллов.

Рисунки на флажках могут иметь вид круга, квадрата, треугольника или звезды, причём их можно раскрасить в зелёный, красный или синий цвет. Сколько можно сделать различных флажков?

Решение

Разложим флажки в группы по цветам. Будет три группы по четыре флажка в каждой. Всего флажков – 12.

Ответ: 12 флажков

Критерии оценивания

• Правильный ответ — 5 баллов.
• Любой другой ответ — 0 баллов.

Задание 2

В клетки таблицы 3×3 вписаны числа от 1 до 9. Катя нашла сумму чисел в каждом из квадратов 2×2, а затем сложила полученные суммы. Какова наименьшая возможная сумма этих четырёх сумм?

Задание 3

Вытянув репку, дед, бабка, внучка, Жучка, кошка и мышка решили отпраздновать этособытие. Они хотят рассесться вокруг круглого стола и торжественно поужинать вытянутойрепкой. Однако у каждого героя сказки есть свои пожелания к рассадке.

• Кошка и Жучка, как и любая кошка с собакой, хотят сидеть максимально далеко другот друга.
• Мышке всё равно, где сидеть, лишь бы не рядом с кошкой.
• Внучка хочет сидеть непременно между бабкой и Жучкой.
• Дед хочет всё время видеть свою любимую внучку, поэтому требует, чтобы она сиделаровно напротив него.
• Бабка и дед не очень ладят в последнее время, поэтому между ними обязательно должен сидеть хотя бы один персонаж сказки.
• Бабка хочет, чтобы рядом с ней обязательно сидела кошка.

Как должны рассесться герои сказки, чтобы все остались довольны?

Задание 4

К реке подошли Волчица с двумя волчатами и Лисица с двумя лисятами. У берега привязана лодка, которая вмещает только двух зверей. Ситуация осложняется тем, что Волчица с Лисицей не доверяют друг другу и не оставят своих детей в своё отсутствие с другой мамой ни на берегу, ни в лодке. Грести умеют только Лисица и один из лисят. Как им переправиться?

Задание 5

Серёжа, Костя и Женя решили помочь малышам построить замок из цветных кубиков.

Кубиков всего девять: три красных, три жёлтых и три зелёных. Замок состоит из трёх башен следующей формы и цветов.

Рисунок 5.1

Мальчики договорились, что в их бригаде каждый может ставить только кубики одного цвета: Серёжа ставит синие кубики, Костя – красные, Женя – жёлтые.

Каждую секунду каждый из мальчиков может выполнить только одно из трёх действий.

• Взять кубик.
• Поставить кубик на место.
• Ничего не делать.

При этом одновременно мальчики не могут ставить кубики в одну и ту же башню. Сколько секунд понадобится Серёже, Косте и Жене, чтобы построить замок? Запишите алгоритм их действий.

The post Олимпиада по информатике, 5-6 класс. appeared first on chvuz.ru.

с. 1
Муниципальное общеобразовательное учреждение –

Средняя общеобразовательная школа №13

г. Нерюнгри Республики Саха (Якутия)

Контрольная работа по теме:

Представление чисел в памяти компьютера

Авторы:

Лейчак Н.В.

учитель информатики и математики

высшей категории СОШ №13

Логинова З.В.

учитель информатики

первой категории СОШ №13

Нерюнгри 2011

Пояснительная записка 3

Вариант № 1 4

Вариант № 2 4

Вариант № 3 6

Вариант № 4 6

Вариант № 5 7

Вариант № 6 7

Вариант № 7 8

Вариант № 8 8

Вариант № 9 9

Вариант № 10 9

Ответы 10

Список используемой литературы 11

Тема «Представление чисел в памяти компьютера» входит в базисный учебный план федерального стандарта по Информатике и ИКТ. Большое внимание этой теме уделяется на профильном уровне.

Цели контрольной работы — закрепить теоретические знания по теме «Представление чисел в памяти компьютера»; сформировать практические навыки:

• выполнение сложения и вычитания в дополнительных кодах;
• арифметические операции для чисел записанных в экспонициальной форме;
• представление вещественных чисел в формате с плавающей запятой;
• определение десятичного числа по его представлению в формате single в 16 – ричной системе счисления

Контрольная работа составлена в 10 вариантах, каждый из которых включает 6 практических заданий

При выполнении контрольной работы необходимо соблюдать следующие требования:

• работа с калькулятором недопустима;
• указывать ход решения задания;
• если есть промежуточные действия, их надо записывать;

Оценивание работы:

• правильно выполненное задание – 1 балл,
• решение правильное, но допущена вычислительная ошибка – 0,5 балла,
• иначе — 0 баллов

Максимальное количество баллов – 6

На «5» — 5 баллов

На «4» — 4 баллов

На «3» — 3 балла

«2» — 0-2 балла
Представление чисел в памяти ПК

1. Представить числа в прямом, обратном и дополнительном кодах, интерпретируя их как восьмибитовое целое со знаком: 13 и -19.
2. Запишите в десятичной системе счисления целое число, если дан его дополнительный код: a) 0110101101111000;   b) 1110100100110101;
3. Решить в 8-разрядных дополнительных кодах пример: 13-19=? Ответ записать в дополнительном коде и перевести в десятичную СС.
4. Сложить и умножить два числа, записанных в экспонициальной форме: 0,28Е2 и 0,02Е5. Результат представить в нормализованной форме.
5. Представить в 4-байтном формате с плавающей запятой десятичное вещественное число: -13,5
6. Значение переменной A представлено в формате с плавающей точкой в шестнадцатиричной системе счисления A=C362000016. Тип переменной A — single для языка PASCAL. Найдите десятичное значение числа А.

Представление чисел в памяти ПК

1. Представить два числа в прямом, обратном и дополнительном 8-разрядном кодах: 10 и -15.
2. Запишите в десятичной системе счисления целое число, если дан его дополнительный код: a) 0000110100001001;   b) 1001110011000000;
3. Решить в 8-разрядных дополнительных кодах пример: 15-10=? Ответ записать в дополнительном коде и перевести в десятичную СС.
4. Вычесть и разделить два числа, записанных в экспонициальной форме: 0,08Е2 и 0,4Е1. Результат представить в нормализованной форме.
5. Представить в 4-байтном формате с плавающей запятой десятичное вещественное число: 15,25
6. Значение переменной A представлено в формате с плавающей точкой в шестнадцатиричной системе счисления A=434D000016. Тип переменной A -single для языка PASCAL. Найдите десятичное значение числа А.

Представление чисел в памяти ПК

1. Представить два числа в прямом, обратном и дополнительном 8-разрядном кодах: 16 и -18.
2. Запишите в десятичной системе счисления целое число, если дан его дополнительный код: a) 0001101111111001;   b) 1011101101001101;
3. Решить в 8-разрядных дополнительных кодах пример: 16-18=? Ответ записать в дополнительном коде и перевести в десятичную СС.
4. Сложить и разделить два числа, записанных в экспонициальной форме: 0,32Е-2 и 0,08Е2. Результат представить в нормализованной форме.
5. Представить в 4-байтном формате с плавающей запятой десятичное вещественное число: -16,5
6. Значение переменной A представлено в формате с плавающей точкой в шестнадцатеричной системе счисления A=4288000016. Тип переменной A — single для языка PASCAL. Найдите десятичное значение числа А.

Представление чисел в памяти ПК

1. Представить два числа в прямом, обратном и дополнительном 8-разрядном кодах: 20 и -14.
2. Запишите в десятичной системе счисления целое число, если дан его дополнительный код: a)0001101010101010 ;   b)1011110111001011;
3. Решить в 8-разрядных дополнительных кодах пример: 20-14=? Ответ записать в дополнительном коде и перевести в десятичную СС.
4. Вычесть и умножить два числа, записанных в экспонициальной форме: 0,27Е2 и 0,03Е-1. Результат представить в нормализованной форме.
5. Представить в 4-байтном формате с плавающей запятой десятичное вещественное число: 20,25
6. Значение переменной A представлено в формате с плавающей точкой в шестнадцатеричной системе счисления A=C180000016. Тип переменной A -single для языка PASCAL. Найдите десятичное значение числа А.

Представление чисел в памяти ПК

1. Представить два числа в прямом, обратном и дополнительном 8-разрядном кодах: 17 и -12.
2. Запишите в десятичной системе счисления целое число, если дан его дополнительный код: a) 0000010101011010;   b)1001110100001011;
3. Решить в 8-разрядных дополнительных кодах пример: 17-12=? Ответ записать в дополнительном коде и перевести в десятичную СС.
4. Сложить и умножить два числа, записанных в экспонициальной форме: 0,16Е3 и 0,04Е2. Результат представить в нормализованной форме.
5. Представить в 4-байтном формате с плавающей запятой десятичное вещественное число: -17,5
6. Значение переменной A представлено в формате с плавающей точкой в шестнадцатеричной системе счисления A=C140000016. Тип переменной A — single для языка PASCAL. Найдите десятичное значение числа А.

Представление чисел в памяти ПК

1. Представить два числа в прямом, обратном и дополнительном 8-разрядном кодах: 11 и -21.
2. Запишите в десятичной системе счисления целое число, если дан его дополнительный код: a) 0100011011110111;   b) 1011101001100000;
3. Решить в 8-разрядных дополнительных кодах пример: 11-21=? Ответ записать в дополнительном коде и перевести в десятичную СС.
4. Вычесть и разделить два числа, записанных в экспонициальной форме: 0,18Е-3 и 0,9Е2. Результат представить в нормализованной форме.
5. Представить в 4-байтном формате с плавающей запятой десятичное вещественное число: 21,25
6. Значение переменной A представлено в формате с плавающей точкой в шестнадцатиричной системе счисления A=431C000016. Тип переменной A -single для языка PASCAL. Найдите десятичное значение числа А.

Представление чисел в памяти ПК

1. Представить два числа в прямом, обратном и дополнительном 8-разрядном кодах: 22 и -9.
2. Запишите в десятичной системе счисления целое число, если дан его дополнительный код: a) 0111011101000111;   b) 1010110110101110;
3. Решить в 8-разрядных дополнительных кодах пример: 22-9=? Ответ записать в дополнительном коде и перевести в десятичную СС.
4. Сложить и разделить два числа, записанных в экспонициальной форме: 0,09Е2 и 0,03Е-1. Результат представить в нормализованной форме.
5. Представить в 4-байтном формате с плавающей запятой десятичное вещественное число: -22,5
6. Значение переменной A представлено в формате с плавающей точкой в шестнадцатеричной системе счисления A=4325000016. Тип переменной A — single для языка PASCAL. Найдите десятичное значение числа А.

Представление чисел в памяти ПК

1. Представить два числа в прямом, обратном и дополнительном 8-разрядном кодах: 8 и -23.
2. Запишите в десятичной системе счисления целое число, если дан его дополнительный код: a) 0111100011001000;   b)1111011101101101
3. Решить в 8-разрядных дополнительных кодах пример: 8-23=? Ответ записать в дополнительном коде и перевести в десятичную СС.
4. Вычесть и умножить два числа, записанных в экспонициальной форме: 0,27Е2 и 0,3Е5. Результат представить в нормализованной форме.
5. Представить в 4-байтном формате с плавающей запятой десятичное вещественное число: 23,25
6. Значение переменной A представлено в формате с плавающей точкой в шестнадцатеричной системе счисления A=C32A000016. Тип переменной A — single для языка PASCAL. Найдите десятичное значение числа А.

Представление чисел в памяти ПК

1. Представить два числа в прямом, обратном и дополнительном 8-разрядном кодах: 19 и -14.
2. Запишите в десятичной системе счисления целое число, если дан его дополнительный код: a)0110010010010101 ;   b)1000011111110001;
3. Решить в 8-разрядных дополнительных кодах пример: 19-14=? Ответ записать в дополнительном коде и перевести в десятичную СС.
4. Сложить и умножить два числа, записанных в экспонициальной форме: 0,36Е2 и 0,3Е4. Результат представить в нормализованной форме.
5. Представить в 4-байтном формате с плавающей запятой десятичное вещественное число: -14,5
6. Значение переменной A представлено в формате с плавающей точкой в шестнадцатеричной системе счисления A=4480000016. Тип переменной A — single для языка PASCAL. Найдите десятичное значение числа А.

Представление чисел в памяти ПК

1. Представить два числа в прямом, обратном и дополнительном 8-разрядном кодах: 13 и -18.
2. Запишите в десятичной системе счисления целое число, если дан его дополнительный код: a) 0011010111010110;   b) 1000000110101110;
3. Решить в 8-разрядных дополнительных кодах пример: 13-18=? Ответ записать в дополнительном коде и перевести в десятичную СС.
4. Вычесть и разделить два числа, записанных в экспонициальной форме: 0,42Е-2 и 0,06Е3. Результат представить в нормализованной форме.
5. Представить в 4-байтном формате с плавающей запятой десятичное вещественное число: 18,25.
6. Значение переменной A представлено в формате с плавающей точкой в шестнадцатеричной системе счисления A=430F000016. Тип переменной A — single для языка PASCAL. Найдите десятичное значение числа А.

1. Математические основы информатики. Элективный курс: Учебное пособие / Е.В. Андреева, Л.Л. Босова, И.Н. Фалина – 2-е изд., испр. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. – 328 с.: ил.
2. Задания из тестов абитуриентского тестирования
3. Электронный задачник для 9-11 класса, автор © 2006-2010 Самсонова Ю. В. http://www.nerungri.edu.ru/~gym/gym1/samsonova/zadachnik/title.htm

с. 1

Контрольная работа № Нормализация отношений

42.77kb. 1 стр.

Источник: http://prerek.ru/safia/kontrolenaya-rabota-po-teme-predstavlenie-chisel-v-pamyati-kom/main.html

Уроки 9 — 12Представление чисел в компьютере

Главные правила представления данных в компьютере

Если бы мы могли заглянуть в содержание компьютерной памяти, то увидели бы там примерно то, что условно изображено на рис. 1.5.

Рисунок 1.5 отражает известное вам еще из курса информатики основной школы правило представления данных, которое назовем правилом № 1: данные (и программы) в памяти компьютера хранятся в двоичном виде, т. е. в виде цепочек единиц и нулей.

Современный компьютер может хранить и обрабатывать данные, представляющие информацию четырех видов: числовую, текстовую, графическую, звуковую. Двоичный код, изображенный на рис. 1.5, может относиться к любому виду данных.

Правило № 2: представление данных в компьютере дискретно.

Правило № 3: множество представимых в памяти компьютера величин ограничено и конечно.

Представление чисел

Сначала поясним на образном примере, что такое дискретность.

Дискретное множество состоит из отделенных друг от друга элементов. Например, песок дискретен, поскольку он состоит из отдельных песчинок.

А вода или масло непрерывны (в рамках наших ощущений, поскольку отдельные молекулы мы все равно ощутить не можем). Этот пример нужен нам только для аналогии.

Здесь мы не станем углубляться в изучение материального мира, а вернемся к предмету изучения информатики — информации.

Самым традиционным видом данных, с которым работают компьютеры, являются числа. ЭВМ первого поколения умели решать только математические задачи. Люди начали работать с числами еще с первобытных времен.

Первоначально человек оперировал лишь целыми положительными (натуральными) числами: 1, 2, 3, 4, … . Очевидно, что натуральный ряд — это дискретное множество чисел.

В математике ряд натуральных чисел бесконечен и не ограничен. С появлением в математике понятия отрицательного числа (Р. Декарт, XVII век в Европе; в Индии значительно раньше) оказалось, что множество целых чисел не ограничено как «справа», так и «слева». Покажем это на числовой оси (рис. 1.6), символы оо обозначают бесконечность.

Из сказанного следует вывод: множество целых чисел в математике дискретно и не ограничено. Отметим еще один факт: разность соседних чисел натурального ряда (данного и предыдущего) всегда равна единице. Эту величину назовем шагом числовой последовательности.

Самое большое по абсолютной величине (модулю) отрицательное число:

Аналогично дело обстоит и в компьютере.

Целые числа в компьютере

Правило № 4: в памяти компьютера числа хранятся в двоичной системе счисления*. С двоичной системой счисления вы знакомы из курса информатики 7-9 классов. Например, если под целое число выделяется ячейка памяти размером в 16 битов, то самое большое целое положительное число будет таким:

В десятичной системе счисления оно равно:

215 — 1 = 32 767.

* Конечно, и «внутри калькулятора» числа представляются в двоичном виде. Однако мы в это вдаваться не будем, рассмотрев лишь внешнее представление. Пример с калькулятором нам нужен был только для иллюстрации проблемы ограниченности.

Здесь первый бит играет роль знака числа. Ноль — признак положительного числа. Самое большое по модулю отрицательное число равно -32 768. Напомним (это было в курсе информатики основной школы), как получить его внутреннее представление:

1) перевести число 32 768 в двоичную систему счисления; это легко, поскольку 32 768 = 215:

1000000000000000;

2) инвертировать этот двоичный код, т. е. заменить нули на единицы, а единицы — на нули:

0111111111111111;

3) прибавить единицу к этому двоичному числу (складывать надо по правилам двоичной арифметики), в результате получим:

Единица в первом бите обозначает знак «минус». Не нужно думать, что полученный код — это «минус ноль». Этот код представляет число -32 768. Таковы правила машинного представления целых чисел. Данное представление называется дополнительным кодом.

Если под целое число в памяти компьютера отводится N битов, то диапазон значений целых чисел:

т. е. ограниченность целого числа в компьютере возникает из-за ограничений на размер ячейки памяти. Отсюда же следует и конечность множества целых чисел.

В десятичной системе это 216 — 1 = 65 535, примерно в два раза больше по модулю, чем в представлении со знаком.

Из всего сказанного делаем вывод: целые числа в памяти компьютера — это дискретное, ограниченное и конечное множество.

Границы множества целых чисел зависят от размера выделяемой ячейки памяти под целое число, а также от формата: со знаком или без знака. Шаг в компьютерном представлении последовательности целых чисел, как и в математическом, остается равным единице.

Рисунок 1.7 отражает то обстоятельство, что при переходе от математического представления множества целых чисел к представлению, используемому в информатике (компьютере), происходит переход к ограниченности и конечности.

Вещественные числа в компьютере

Понятие вещественного (действительного) числа в математику ввел Исаак Ньютон в XVIII веке. В математике множество вещественных чисел непрерывно, бесконечно и не ограничено.

Оно включает в себя множество целых чисел и еще бесконечное множество нецелых чисел.

Между двумя любыми точками на числовой оси лежит бесконечное множество вещественных чисел, что и означает непрерывность множества.

Как мы говорили выше, числа в компьютере (в том числе и вещественные) представлены в двоичной системе счисления. Покажем, что множество вещественных чисел в компьютере дискретно, ограничено и конечно. Нетрудно догадаться, что это, так же как и в случае целых чисел, вытекает из ограничения размера ячейки памяти.

Снова для примера возьмем калькулятор с десятиразрядным индикаторным табло. Экспериментально докажем дискретность представления вещественных чисел. Выполним на калькуляторе деление 1 на 3.

Из математики вам известно, что 1/3 — это рациональная дробь, представление которой в виде десятичной дроби содержит бесконечное количество цифр: 0,3333333333… (3 в периоде).

На табло калькулятора вы увидите:

Первый разряд зарезервирован под знак числа. После запятой сохраняется 8 цифр, а остальные не вмещаются в разрядную сетку (так это обычно называют). Значит, это не точное значение, равное 1/3, а его «урезанное» значение.

Следующее по величине число, которое помещается в разрядную сетку:

Оно тоже отделено от своего «соседа справа» по числовой оси шагом 0,00000001. Отсюда делаем вывод: множество вещественных чисел, представимых в калькуляторе, дискретно, поскольку числа отделены друг от друга конечными отрезками.

А теперь выясним вот что: будет ли шаг в последовательности вещественных чисел на калькуляторе постоянной величиной (как у целых чисел)?

Вычислим выражение 100000/3. Получим:

Это число в 100 000 раз больше предыдущего и, очевидно, тоже приближенное. Легко понять, что следующее вещественное число, которое можно получить на табло калькулятора, будет больше данного на 0,0001. Шаг стал гораздо больше.

Отсюда приходим к выводу: множество вещественных чисел, представимых в калькуляторе, дискретно с переменной величиной шага между соседними числами.

Если отметить на числовой оси точные значения вещественных чисел, которые представимы в калькуляторе, то эти точки будут расположены вдоль оси неравномерно. Ближе к нулю — гуще, дальше от нуля — реже (рис. 1.8).

Все выводы, которые мы делаем на примере калькулятора, полностью переносятся на компьютер с переходом к двоичной системе счисления и с учетом размера ячейки компьютера, отводимой под вещественные числа. Неравномерное расположение вещественных чисел, представимых в компьютере, также имеет место.

Ответим на вопрос: ограничено ли множество вещественных чисел в памяти компьютера? Если продолжать эксперименты с калькулятором, то ответ на этот вопрос будет таким: да, множество вещественных чисел в калькуляторе ограничено.

Самое большое число у разных калькуляторов может оказаться разным. У самого простого это будет то же число, что мы получали раньше: 999999999. Если прибавить к нему единицу, то калькулятор выдаст сообщение об ошибке. А на другом, более «умном» и дорогом, калькуляторе прибавление единицы приведет к такому результату:

Данную запись на табло надо понимать так: 1 • 109.

Такой формат записи числа называется форматом с плавающей запятой, в отличие от всех предыдущих примеров, где рассматривалось представление чисел в формате с фиксированной запятой.

Число, стоящее перед буквой «е», называется мантиссой, а стоящее после — порядком. «Умный калькулятор» перешел к представлению чисел в формате с плавающей запятой после того, как под формат с фиксированной запятой не стало хватать места на табло.

В компьютере то же самое: числа могут представляться как в формате с фиксированной запятой (обычно это целые числа), так и в формате с плавающей запятой.

Но и для форматы с плавающей запятой тоже есть максимальное число. В нашем «подопытном» калькуляторе это число:

То есть 99999 • 1099. Самое большое по модулю отрицательное значение -99999 • 1099. Данные числа являются целыми, но именно они ограничивают представление любых чисел (целых и вещественных) в калькуляторе.

В компьютере все организовано аналогично, но предельные значения еще больше. Это зависит от разрядности ячейки памяти, выделяемой под число, и от того, сколько разрядов выделяется под порядок и под мантиссу.

Рассмотрим пример: пусть под все число в компьютере выделяется 8 байтов — 64 бита, из них под порядок — 2 байта, под мантиссу — 6 байтов. Тогда диапазон вещественных чисел, в переводе в десятичную систему счисления, оказывается следующим:

±(5 • 10-324 — 1,7 • 10308).

Завершая тему, посмотрим на рис. 1.9. Смысл, заложенный в нем, такой: непрерывное, бесконечное и не ограниченное множество вещественных чисел, которое рассматривает математика, при его представлении в компьютере обращается в дискретное, конечное и ограниченное множество.

Вопросы и задания

1. Почему множество целых чисел, представимых в памяти компьютера, дискретно, конечно и ограничено?

2. Определите диапазон целых чисел, хранящихся в 1 байте памяти в двух вариантах: со знаком и без знака.
3. Получите внутреннее представление числа 157 в 8-разрядной ячейке памяти в формате со знаком.
4. Получите внутреннее представление числа -157 в 8-разрядной ячейке памяти в формате со знаком.
5. Почему множество действительных (вещественных) чисел, представимых в памяти компьютера, дискретно, конечно и ограничено?
6. На какие две части делится число в формате с плавающей запятой?

Источник: http://koza4kov.at.ua/load/10_klass_uroki_9_12_predstavlenie_chisel_v_kompjutere/1-1-0-14

Представление чисел в компьютере (10кл)

Для перевода из десятичной в двоичную систему используется метод целочисленного деления на 2:

Рассмотрим несколько примеров (нажать для увеличения):

В этом примере мы перевели десятичное число 7310 в двоичный код. После полного целочисленного деления все остатки (красные нули и единицы) необходимо переписать в обратном направлении после чего мы и получим двоичный код числа 73:

7310 = 10010012

Рассмотрим два других примера перевода числа из десятичной системы в двоичную:

Здесь мы перевели десятичные числа 113 и 118 в двоичный код:

11310 = 11100012

11810 = 11101102

п.2.  Метод перевода из двоичной системы в десятичную

Для перевода из двоичной системы в десятичную используется метод разложения числа по степеням двойки.

Например переведем двоичное число 1012 в десятичную систему:

1012 = 1*22 + 0*21 + 1*20 = 4 + 0 + 1 = 510

Другой пример:

п.3     Двоичное кодирование целых чисел без знака

Как правило для хранения двоичного числа в памяти компьютера выделяется либо 1байт, либо 2 байта,  либо 4 байта.

Принято называть:

2 байта — полуслово

4 байта — слово

8 байтов — двойное слово

Из курса информатики за 8 класс известно, что количество всевозможных чисел, которые можно закодировать последовательностью из n битов равно:

N = 2n

Если в нашем распоряжении только 1 байт (т.е. 8 бит), то мы можем закодировать 28 = 256 чисел. Т.к. числа в информатике и математике начинаются с нуля, то минимальным числом будет 0, а максимальным 255. Т.е. диапазон чисел будет:

Диапазон:     0 …… 255

Диапазон:   0  …..  65 535

Запомним: диапазон чисел всегда на 1 меньше чем общее количество чисел. Т.е диапазон целых чисел всегда равен  0 …… 2n — 1

Если 4 байта (32 бита), то количество чисел равно 232 = 4 294 967 296.

п.4    Двоичное кодирование целых чисел со знаком

Целые числа со знаком могут быть закодированы в двоичную систему тремя способами:

1. Прямым кодом

2. Обратным кодом

3. Дополнительным кодом

Рассмотрим кодирование прямым кодом:

Для обозначения знака числа при любой длине ячейки памяти выделяется самый левый (самый старший) бит.

Запомните: для положительных чисел знаковый бит равен 0, а для отрицательных чисел знаковый бит равен 1.

Например, при 8 битовой ячейке памяти число +11810 будет записано в двоичном коде так:

А число   -11810 будет отличаться лишь первым «знаковым» битом, который на этот раз будет равен 1

Запомните способ кодирования целых чисел со знаком, когда код положительного отличается от кода своего отрицательного эквивалента только знаковым битом (0 или 1) называется прямым кодом.

Недостатки прямого кода:

1.  Наличие +0 и -0.  В прямом коде десятичному числу 0 соответствуют 2 кода: 00000000 и 10000000. Это неизбежно приводит к «ступору» любого электрического сумматора.

2. Операция суммирования числа со своим отрицательным эквивалентом не приводит к получению нуля. Например, просуммируем числа +5 и -5:

100010102 = -1010

Как видите в результате суммирования получили -1010. Это является абсолютно недопустимым для технических устройств.

Обратный код для целых чисел со знаком

В обратном коде для обозначения знака также выделяется старший бит, но отрицательный эквивалент числа формируется по другому. Для образования кода отрицательного числа нужно изменить «знаковый» бит на 1, но кроме того нужно инвертировать все биты числа (0 заменить 1, и наоборот)

Рассмотрим числа +5 и -5:

+5:   0 00001012

-5:    1 11110102

Что мы имеем в результате суммирования +5 и -5?

Все единицы кода — это отрицательный ноль, т.к. он образовался из положительного нуля путем инвертирования всех битов

Вывод по обратному коду:

Устранен один из недостатков прямого кода — при суммировании положительного и эквивалентного отрицательного числа получается ноль,

Но недостаток, связанный с наличием двух нулей не устранен: в обратном коде имеются два нуля: 000000002 и 111111112

Следовательно эта система представления не подходит для технических устройств.

Дополнительный код целых чисел со знаком

1. У положительного двоичного числа инвертируются биты (т.е. получаем обратный код числа)

2. К получившемуся числу прибавляется 1.

Посмотрим теперь на двоичные коды чисел +5 и -5 в дополнительном коде:

+5:  0 00001012

Получим дополнительный код числа -5:

1. Получаем обратный код от положительного числа +5 (переворачиваем биты) :    1 1111010

2. К получившемуся двоичному числу прибавляем 1 в 8-и битовом представлении (1 = 000000012)

Получим дополнительный код:

Т.е. число -5 в дополнительном коде имеет код:  1 11110112.

Проверим получится ли ноль при суммировании +5 и -5?

Прекрасно!!! Наконец-то мы получили заветный ноль! Теперь мы знаем, что дополнительный код должен подойти для компьютерной техники.

А как насчет двойного нуля? Есть ли в дополнительном коде -0? Давайте из +0 получим его дополнительный код:

+0:  0000 0000

1. Обратный код: 1111 11112

2. Прибавляем двоичную единицу 0000 00012

Получили тот же самый исходный код для положительного нуля. Следовательно отрицательного нуля в дополнительном коде не существует, т.к. его невозможно получить из положительного нуля.

Интересный факт!!! Получается в 8-и битовом представлении мы имеем общее количество всевозможных чисел со знаком: 28 = 256. Из них ровно половина (128) имеют старшим битом 0 — это положительные числа, а другая половина (128) имеют старшим битом 1. НО!!! Есть одно важное «НО».

Дело в том что в число положительных 128 чисел входит и число 0: 0000 00002. А это значит, что остальных положительных чисел будет не 128, а 127, а вот отрицательного нуля нет, поэтому все 128 отрицательных чисел являются отрицательными целыми числами, отличными от нуля.

Найдем код числа -1 (в дополнительном коде):

1. Берем +1 в двоичном коде (0000 00012)

2. Инвертируем биты:  1111 1110

3. Прибавляем двоичную единицу:  1111 1110 + 0000 0001 = 1111 11112

Найдем код числа -127 (в дополнительном коде):

1. Берем код числа +127: 0111 11112 (Это самое большое положительное число, поэтому старший — знаковый — бит равен 0, а остальные биты равны 1).

2. Инвертируем все биты и получаем: 1000 0000.

3. К получившемуся числу прибавляем 1:

      1000 0000 + 0000 0001 = 1000 00012.

Проанализуруем, что мы выяснили. Код -1: 1111 11112, код -127: 1000 00012.  А теперь самое интересное.

Сейчас уже понятно, что все остальные отрицательные числа от -1 до -127 будут иметь старшим битом всегда 1, а остальные биты будут всевозможными комбинациями нулей и единиц. А что же тогда за число 1000 00002? Старший его бит равен 1, т.е. число отрицательно.

А теперь давайте посмотрим на двоичный код числа -127 и увидим что число 1000 00002  как раз на 1 меньше кода числа -127: 1000 00012  .

А раз так, то отнимаем от числа -127 единицу и получаем, что это ничто иное как затерявшееся число -128.  Мы его не могли получить из числа +128, т.к. числа +128 попросту не существует, поэтому пришлось прибегнуть к таким косвенным рассуждениям.

Запомните:  в дополнительном коде наименьшее отрицательное число при любом размере ячейки всегда старшим битом будет иметь 1, а остальные биты будут нули.

Запомните: в дополнительном коде значащих положительных чисел всегда на 1 меньше чем значащих отрицательных, т.к. в число положительных чисел входит 0, а среди отрицательных чисел нуля нет.

п. 5     Двоичное представление вещественных чисел со знаком

Вещественные числа со знаком в двоичном коде могут быть закодированы двумя способами:

1. Двоичный код с фиксированной запятой.

2. Двоичный код с плавающей запятой.

п. 5.1      Двоичный код с фиксированной запятой

В двоичном коде с фиксированной запятой ячейка памяти (например 8-и битовая ячейка) делится на 3 неравные части:

1-я часть — это один старший (знаковый) бит — он отвечает за знак числа (0 — число положительное, 1 — число отрицательное).

2-я часть — самая большая часть, напимер 5 битов — отводятся под целую часть числа (т.е. числа слева от запятой).

«А где-же находится запятая» — спросит пытливый компьютерщик. А для запятой места не нашлось — и не нужно на нее тратить полезные биты. Мы и так договорились с компьютером, чтобы он понимал, что запятая скрывается между битами целой части и битами дробной части.

Источник: http://aaginfo.ru/predstavlenie_chisel_v_kompyutere_10kl_/79/article

The post Практическая работа Представление чисел в памяти компьютера 10 класс appeared first on chvuz.ru.

Исключительно важно использовать язык блок-схем при разработке алгоритма решения задачи.

Решение одной и той же задачи может быть реализовано с помощью различных алгоритмов, отличающихся друг от друга как по времени счета и объему вычислений, так и по своей сложности.

Запись этих алгоритмов с помощью блок-схем позволяет сравнивать их, выбирать наилучший алгоритм, упрощать, находить и устранять ошибки.

Отказ от языка блок-схем при разработке алгоритма и разработка алгоритма сразу на языке программирования приводит к значительным потерям времени, к выбору неоптимального алгоритма. Поэтому необходимо изначально разработать алгоритм решения задачи на языке блок-схем, после чего алгоритм перевести на язык программирования.

При разработке алгоритма сложной задачи используется метод пошаговой детализации. На первом шаге продумывается общая структура алгоритма без детальной проработки отдельных его частей. Блоки, требующие детализации, обводятся пунктирной линией и на последующих шагах разработки алгоритма продумываются и детализируются.

В процессе разработки алгоритма решения задачи можно выделить следующие этапы:

• Этап 1 . Математическое описание решения задачи.
• Этап 2 . Определение входных и выходных данных.
• Этап 3 . Разработка алгоритма решения задачи.

Базовые алгоритмические конструкции

В теории программирования доказано, что для записи любого, сколь угодно сложного алгоритма достаточно трех базовых структур:

• следование (линейный алгоритм);
• ветвление (разветвляющийся алгоритм);
• цикл-пока (циклический алгоритм).

Линейные алгоритмы

Линейный алгоритм образуется из последовательности действий, следующих одно за другим. Например, для определения площади прямоугольника необходимо сначала задать длину первой стороны, затем задать длину второй стороны, а уже затем по формуле вычислить его площадь.

Пример

ЗАДАЧА. Разработать алгоритм вычисления гипотенузы прямоугольного треугольника по известным значениям длин его катетов a и b.

На примере данной задачи рассмотрим все три этапа разработки алгоритма решения задачи:

Этап 1. Математическое описание решения задачи.

Математическим решением задачи является известная формула:

,

где с-длина гипотенузы, a, b – длины катетов.

Этап 2. Определение входных и выходных данных.

Входными данными являются значения катетов a и b. Выходными данными является длина гипотенузы – c.

Этап 3. Разработка алгоритма решения задачи.

Разветвляющиеся алгоритмы

Алгоритм ветвления содержит условие, в зависимости от которого выполняется та или иная последовательность действий.

Циклические алгоритмы

Циклический алгоритм – определяет повторение некоторой части действий (операций), пока не будет нарушено условие, выполнение которого проверяется в начале цикла. Совокупность операций, выполняемых многократно, называется телом цикла.

Алгоритмы, отдельные действия в которых многократно повторяются, называются циклическими алгоритмами, Совокупность действий, связанную с повторениями, называют циклом.

При разработке алгоритма циклической структуры выделяют следующие понятия:

• параметр цикла – величина, с изменением значения которой связано многократное выполнение цикла;
• начальное и конечное значения параметров цикла;
• шаг цикла – значение, на которое изменяется параметр цикла при каждом повторении.

Цикл организован по определенным правилам. Циклический алгоритм состоит из подготовки цикла, тела цикла и условия продолжения цикла.

В подготовку цикла входят действия, связанные с заданием исходных значений для параметров цикла:

• начальные значения цикла;
• конечные значения цикла;
• шаг цикла.

В тело цикла входят:

• многократно повторяющиеся действия для вычисления искомых величин;
• подготовка следующего значения параметра цикла;
• подготовка других значений, необходимых для повторного выполнения действий в теле цикла.

В условии продолжения цикла определяется допустимость выполнения повторяющихся действий. Если параметр цикла равен или превысил конечное значение цикла, то выполнение цикла должно быть прекращено.

 Пример

ЗАДАЧА. Разработать алгоритм вычисления суммы натуральных чисел от 1 до 100.

Этап 1. Математическое описание решения задачи.

Обозначим сумму натуральных чисел через S. Тогда формула вычисления суммы натуральных чисел от 1 до 100 может быть записана так:

где Xi – натуральное число X c номером i, который изменяется от 1 до n, n=100 – количество натуральных чисел.

Этап 2. Определение входных и выходных данных.

Входными данными являются натуральные числа: 1, 2, 3, 4, 5, …, 98, 99, 100.

Выходные данные – значение суммы членов последовательности натуральных чисел.

Подготовка цикла заключается в задании начального и конечного значений параметра цикла.

• начальное значение параметра цикла равно 1,
• конечное значение параметра цикла равно n,
• шаг цикла равен 1.

Для корректного суммирования необходимо предварительно задать начальное значение суммы, равное 0.

Тело цикла. В теле цикла будет выполняться накопление значения суммы чисел, а также вычисляться следующее значение параметра цикла по формулам:

S=S+i;              I=I+1;

Условие продолжения цикла: цикл должен повторяться до тех пор, пока не будет добавлен последний член последовательности натуральных чисел, т.е. пока параметр цикла будет меньше или равен конечному значению параметра цикла.

Этап 3. Разработка алгоритма решения задачи.

Введем обозначения: S – сумма последовательности, i – значение натурального числа.

Начальное значение цикла i=1, конечное значение цикла i =100, шаг цикла 1.

Источник: http://turbopro.ru/index.php/osnovy-programmirovaniya/6836-algoritmy-razrabotka-algoritma-resheniya-zadachi

Задачи на составление алгоритмов по информатике с решением | Помощь школьнику

Каталог заданий. Назад в каталог ? Вернуться к списку прототипов этой категории ? Версия для печати и копирования в MS Word. 1. Задание 6 № 47199. В треугольнике ABC , AD — высота, угол BAD равен Найдите угол C. Ответ дайте в градусах. Решение. Треугольник равнобедренный, значит, углы при.

Задачи на составление блок-схем алгоритмов

Задачи на составление блок-схем алгоритмов

Примеры определения результата выполнения алгоритма по заданной блок-схеме.

Пример 1. Дана блок-схема алгоритма

Определить результат выполнения алгоритма при определённых значениях исходных данных

Например, при x=16 и y=2

Дана блок-схема алгоритма

Определить результат выполнения алгоритма при определённых значениях исходных данных

Например, при x= — 6 или x=0 или x=7

Проверка условия x>0 «Нет» y= -2*(-6)=12

Проверка условия x>0 «Нет» y=-2*0=0 Вывод: y=0

Проверка условия x>0 «Да» y=2*7=14 Вывод: y=14

Дана блок-схема алгоритма

Определить результат выполнения алгоритма при определённых значениях исходных данных

Например, при n=15 или n=0 или n=-7

Проверка условия n>0 «Да»

Проверка условия n>0 «Нет» Проверка условия n0 «Нет» Проверка условия nC «Нет» B=9+8=17; F=7+17=24 Вывод F=24

2) Ввод: A=6; B=6; C=-10

Проверка условия A=B «Да» С=6+6=12; F=6+12=18 Вывод F=18

3) Ввод: A=6; B=10; C=-10

Проверка условия A=B «Нет» Ю Проверка условия B>C «Да» Ю A=6+10=16; F=16+(-10)=6 Вывод F=6

Дана блок-схема алгоритма

Например, при n=4 или n=1

Проверка условия k>2 «Да» S=0+4=4; n=4-1=3

Проверка условия k>2 «Да» S=4+3=7; n=3-1=2

Проверка условия k>2 «Нет» Вывод S=7

Проверка условия k>2 «Нет» Вывод S=0

Обзоры сервисов Pandia. ru

Товары

Мнение редакции может не совпадать с мнениями авторов.

Учебно-методический материал по информатике и икт (9 класс) на тему:

Решение задач на составление разветвляющихся алгоритмов

Цель: выработать умение решать задачи на составление алгоритмов на языке блок – схем.

+ Презентация и самостоятельная работа

Предварительный просмотр:

Тема: Решение задач на составление разветвляющихся алгоритмов.

Цели: выработать умение решать задачи на составление алгоритмов на языке

Оборудование: карточки с заданиями, мультимедийная презентация.

1. Актуализация знаний.

Диктант. Учащиеся выполняют диктант, Решение задач (одновременно с

Записывая ответы на листочках. диктантом). 2 ученика у доски.

1. Как обозначается блок означающий вычислительное действие (операцию присваивания)?

2. Как обозначается блок означающий ввод исходных данных, вывод результатов?

3. Разветвляющийся алгоритм – это алгоритм …

Ответ. … в котором в зависимости от истинности условия выполняется та или иная серия команд.

4. Как изображается в блок – схеме ветвление в полной форме?

5.Как оформляется в блок – схеме ветвление в неполной форме?

Теперь поменяйтесь листочками, проверьте, правильно ли ответили на вопрос ваш сосед и поставьте ему оценку (её определяет количество правильных ответов). (Ответы на слайдах).

Карточка №1. Функция y = f(х) задана графиком

Составьте блок-схему решения алгоритма.

2. Решение задач.

Определить результат выполнения алгоритма по его блок – схеме при заданных значениях а и в (а = 2, в = 3). Значения занести в таблицу.

(На примере задания карточки №2).

5 23 ? нет у = 10 + 3 = 13

25 23 ? да у = 25 + 2 2

Составить блок – схему алгоритма решения задачи. Переменной к присвоить номер четверти плоскости в которой находится точка с координатами х и у (х ≠ 0, у ≠ 0).

2. Найдите и исправьте ошибки в приведённой блок – схеме. Определите

Значения х и у в результате выполнения алгоритма по его блок – схеме при

Заданных значениях а, в. Значения переменных, изменяющиеся в процессе

Исполнения, занесите в таблицу.

1. Составьте по шаблону блок – схему решения задачи (шаблоны раздать

Заданы три числа – а, в, с. Известно, что два из них равны между собой, а третье отлично от них. Найдите, какое из чисел отлично от двух других.

Осуществить самопроверку (ответы на слайдах).

Ответы: I вариант

Приведите приведённую блок – схему в формульное описание (сведите все

Действия в одну формулу, если это возможно).

5. Итог урока. Кроссворд.

Ответы. По горизонтали: 1. Программа. 4. Результат. 7. Ветвление. 8. Схема.

По вертикали: 2. Алгоритм. 3. Аргумент. 5. Условие. 6. Бейсик.

6. Сообщение оценок.

7. Домашнее задание. Составить блок-схему алгоритма решения

Найдите и исправьте ошибки в приведённой блок – схеме. Определите значения х и у в результате выполнения алгоритма по его блок – схеме при заданных значениях а, в. Значения переменных, изменяющиеся в процессе исполнения, занесите в таблицу.

1. Составьте по шаблону блок – схему решения задачи.

Заданы три числа – а, в, с. Известно, что два из них равны между собой, а третье отлично

От них. Найдите, какое из чисел отлично от двух других.

2. Найдите и исправьте ошибки в приведённой блок – схеме. Определите значения х и у в

Результате выполнения алгоритма по его блок – схеме при заданных значениях а, в.

Значения переменных, изменяющиеся в процессе исполнения, занесите в таблицу.

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Основной этап урока – организация деятельности, направленная на применение полученных знаний и способов действий. Так же на уроке проводится работа по следующим направлениямработа с тестовы.

Цель урока: совершенствовать навыки составления пропорций по условию задачи, сформировать умение применять пропорции при решении задач, использовать условие и решение задачи для сохранения и укреплени.

Алгоритм решения задач на составление уравнений в 5 классе.

Тема урока: Базовый учебник АннотацияРешение задач на составление уравнений Учебно-методический комплект (УМК) «Математика» (авторы: Зубарева И. И., Мордкович А. Г. и др.

Данный материал пригодится как ученику, так и учителю. Разбор самых простых задач на составление линейных алгоритмов.

Алгоритмы с ветвящейся структурой

| Информатика и информационно-коммуникационные технологии | Планирование уроков и материалы к урокам | 9 классы | Планирование уроков на учебный год | Оператор ветвления. Логические операции на Паскале

Уроки 32 — 33. Алгоритмы с ветвящейся структурой

Уроки 32 — 33. Сложные ветвящиеся алгоритмы

Уроки 32 — 33. Вопросы и задания

Уроки 32 — 33. Компьютерный практикум ЦОР. Алгоритмы с ветвящейся структурой (Задание 1 — 6)

Уроки 32 — 33. Компьютерный практикум ЦОР. Алгоритмы с ветвящейся структурой (Задание 7 — 12)

Уроки 32 — 33. Компьютерный практикум ЦОР. Алгоритмы с ветвящейся структурой (Задание 13 — 19)

Уроки 34 — 35. Программирование ветвлений на Паскале

Уроки 36 — 37. Программирование диалога с компьютером

Уроки 38 — 41. Разработка программы на языке Паскаль с использованием оператора ветвления и логических операций

Представление ветвлений на АЯ. Трассировка ветвящихся алгоритмов

Рассмотрим несколько задач, решение которых на компьютере получается с помощью ветвящихся алгоритмов.

Первая задача: даны два числа; выбрать большее из них.

Пусть исходными данными являются переменные А и B. Их значения будут задаваться вводом. Значение большего из них должно быть присвоено переменной С и выведено на экран компьютера. Например, если А = 5, В = 8, то должно получиться: С = 8.

Блок-схема алгоритма решения этой задачи изображена на рис. 2.2.

Нетрудно понять смысл этого алгоритма. Если значение переменной А больше, чем В, то переменной С присвоится значение А. В противном случае, когда А ≤ B, переменной С присвоится значение B.

Условием, по которому разветвляется алгоритм, является отношение неравенства А > B. Изучая базы данных и электронные таблицы, вы узнали, что такое отношение является логическим выражением.

Если оно справедливо, то результатом будет логическая величина «истина» и выполнение алгоритма продолжится по ветви «да»; в противном случае логическое выражение примет значение «ложь» и выполнение алгоритма пойдет по ветви «нет».

До выполнения на компьютере правильность алгоритма можно проверить путем заполнения трассировочной таблицы. Вот как будет выглядеть трассировка нашего алгоритма для исходных значений А = 5, В = 8.

Ветвление является структурной командой. Его исполнение происходит в несколько шагов: проверка условия (выполнения логического выражения) и выполнение команд на одной из ветвей «да» или «нет». Поэтому в трассировочной таблице записываются не команды алгоритма, а отдельные операции, выполняемые компьютером на каждом шаге.

В алгоритме на рис. 2.2 используется полное ветвление. Эту же самую задачу можно решить, применяя структурную команду неполного ветвления. Блок-схема такого алгоритма изображена на рис. 2.3.

Выполните самостоятельно трассировку этого алгоритма для вариантов 1) А = 0,2, В = 0,3; 2) А = 7, Б = 4; 3) А = 5, В = 5. Если вы всё проделаете правильно, то убедитесь, что алгоритм верный.

А теперь запишем рассмотренные алгоритмы на АЯ. Во-первых, нужно решить вопрос о том, как описать переменные в этом алгоритме. Для всех переменных в алгоритме на АЯ необходимо указать их тип.

Как выглядит команда ветвления, вы уже знаете. Вот два алгоритма на АЯ, соответствующие блок-схемам на рис. 2.2 и 2.3.

Под сокращенным названием алгоритмов ВИД подразумевается «Большее из двух».

Для программирования характерно то, что одна и та же задача может быть решена с помощью разных алгоритмов. И чем сложнее задача, тем больше можно придумать различных алгоритмов ее решения. Для больших задач (производственных, научных) практически невозможно точное совпадение алгоритмов, составленных разными программистами.

Следующая задача: упорядочить значения двух переменных X и Y по возрастанию. Смысл этой задачи следующий: если для исходных значений переменных справедливо отношение X ≤ Y (например, X = 1, Y = 2), то оставить их без изменения; если же X > Y (например, X = 2, Y = 1), то выполнить обмен значениями.

Алгоритм обмена значениями двух переменных был рассмотрен в предыдущем параграфе. Вспомним, что для обмена мы использовали третью, вспомогательную переменную.

В алгоритме решения данной задачи используется неполное ветвление. Приведем блок-схему (рис. 2.4) и алгоритм на АЯ.

Здесь роль вспомогательной переменной для обмена выполняет С.

Источник: https://xn----7sbbfb7a7aej.xn--p1ai/informatika_09_sim/informatika_materialy_zanytii_09_32_41.html

Конспект урока на тему

Составление алгоритмов и блок-схем.

Цели урока:

Образовательные:

— формирование и закрепление навыков по составлению и выполнению алгоритмов;

— проверка знаний; — повышение интереса к изучению предмета;

Развивающие:

— способствовать развитию умения планировать последовательность действий для достижения поставленной цели;

— способствовать развитию алгоритмического и логического мышления;

— развитие творческой активности учащихся;
— развитие познавательных интересов.

Воспитательная:

— способствовать воспитанию в детях ответственности, взаимопомощи и взаимоуважения

Тип урока: закрепление полученных знаний

Оборудование: Раздаточный материал, компьютер, проектор, презентация к уроку

Ход урока

1. Оргмомент. Взаимодействие учителя и учеников

1. Тема, цель. На прошлом уроке вы познакомились с важной темой информатики.

— Какой? ( Алгоритмы)

— Что такое алгоритм? (Порядок действий или план)

3. Устный опрос.

-Кто выполняет алгоритмы? (Исполнители)

Таблица 1. Определить соответствие в таблице.

Исполнитель

— А каждый ли исполнитель может исполнить любую команду? Почему?

— Что такое система команд исполнителя?

— Какие команды выполняют эти исполнители?

Составить алгоритмы и блок-схемы к алгоритмам.

Задание 1.

Написать алгоритм сбора съедобных грибов, и составить к этому алгоритму блок-схему.

– Какая команда будет выполняться не всегда? Когда ее нужно пропустить? (команда «сорви гриб» не выполняется, если гриб несъедобный.) обвести прямоугольник с этой командой зеленым карандашом.

– Есть ли цикл в этом алгоритме? Какие команды будут выполняться больше одного раза? («найди гриб», «гриб съедобный», «сорви гриб», «все грибы обошел?».)

– Сколько раз будут выполняться эти 5 команд? («хитрость этого вопроса в том, что команды в цикле будут выполняться не одинаковое число раз: сорвать гриб нужно столько раз, сколько будет найдено съедобных грибов, а остальные 4 команды нужно выполнять столько раз, сколько будет найдено всех грибов.)

– В каком ромбе записано условие повтора?

(во втором ромбе, который нужно обвести красным карандашом.)

Задание 2.

Составить алгоритм разбора фасоли из мешка. Если фасоль белая, то её положить в круглую корзину, а если не белая, то в овальную корзину.

(Учесть, что задание допускает разное расположение команд на схеме).

Ответить на вопросы:

– Какие команды будут выполняться не всегда?

– Какие команды будут выполняться больше одного раза?

– Сколько раз будет выполнена каждая из этих команд?

– Какой вопрос на схеме является условием повтора?

Задание 3.

Составь блок-схему алгоритма для решения задачи.

Красная Шапочка гуляла по лесу и собирала цветочки. Она сорвала 5 колокольчиков, 6 незабудок и 4 василька. Вдруг сзади кто-то захихикал. Красная Шапочка оглянулась и увидела Серого Волка.

— Милая Красная Шапочка, поделись со мной цветами: если у тебя больше 7 цветочков, дай мне 5, а иначе подари, хотя бы 3.

Сколько цветов осталось в букете у Красной Шапочки?

1. Физкультминутка (3 мин)

2. Самостоятельная работа на компьютере по составлению алгоритмов и блок-схем. (15 мин)

8. Домашнее задание: составить текстовый и графические алгоритмы лепки снеговика.

Отлично поработали на уроке.

Получили «5»

Получили «4»

Чему вы сегодня научились?

Что вам сегодня понравилось?

– Закрепили знания о ветвлениях и циклах в алгоритмах.

– Научились отличать условие ветвления от условия повтора.

Сегодня вы научились составлять алгоритмы с ветвлениями и циклами.

Свежие документы:  Конспект урока по Информатике «Антивирусы»

Источник: https://www.alllessons.ru/informatics/konspekt-uroka-na-temu-sostavlenie-algoritmov-i-blok-shem.html

«VBA Разработка алгоритма. Блок-схема. Структуры алгоритмов»

2.1 Разработка алгоритма.
2.2 Блок-схема.
2.3 Структуры алгоритмов.

2.1 Разработка алгоритма.

Алгоритм — это

a. описание последовательности действий для решения задачи или достижения поставленной цели;

b. правила выполнения основных операций обработки данных;

c. описание вычислений по математическим формулам.

Перед началом разработки алгоритма необходимо четко уяснить задачу: что требуется получить в качестве результата, какие исходные данные необходимы и какие имеются в наличии, какие существуют ограничения на эти данные. Далее требуется записать, какие действия необходимо предпринять для получения из исходных данных требуемого результата.

На практике наиболее распространены следующие формы представления алгоритмов:

 словесная (записи на естественном языке);  графическая (изображения из графических символов);  псевдокоды (полуформализованные описания алгоритмов на условном алгоритмическом языке, включающие в себя как элементы языка программирования, так и фразы естественного языка, общепринятые математические обозначения и др.);  программная (тексты на языках программирования).

Словесный способ записи алгоритмов представляет собой описание последовательных этапов обработки данных. Алгоритм задается в произвольном изложении на естественном языке.

Пример. Записать алгоритм нахождения наибольшего общего делителя (НОД) двух натуральных чисел.

Алгоритм может быть следующим:

1. задать два числа;

2. если числа равны, то взять любое из них в качестве ответа и остановиться, в противном случае продолжить выполнение алгоритма;

3. определить большее из чисел;

4. заменить большее из чисел разностью большего и меньшего из чисел;

5. повторить алгоритм с шага 2.

Описанный алгоритм применим к любым натуральным числам и должен приводить к решению поставленной задачи. Убедитесь в этом самостоятельно, определив с помощью этого алгоритма наибольший общий делитель чисел 125 и 75.

Словесный способ не имеет широкого распространения по следующим причинам:

 такие описания строго не формализуемы;  страдают многословностью записей;  допускают неоднозначность толкования отдельных предписаний. Графический способ представления алгоритмов является более компактным и наглядным по сравнению со словесным.

При графическом представлении алгоритм изображается в виде последовательности связанных между собой функциональных блоков, каждый из которых соответствует выполнению одного или нескольких действий.

Такое графическое представление называется схемой алгоритма или блок-схемой.

Псевдокод представляет собой систему обозначений и правил, предназначенную для единообразной записи алгоритмов.

Он занимает промежуточное место между естественным и формальным языками.

С одной стороны, он близок к обычному естественному языку, поэтому алгоритмы могут на нем записываться и читаться как обычный текст. С другой стороны, в псевдокоде используются некоторые формальные конструкции и математическая символика, что приближает запись алгоритма к общепринятой математической записи.

В псевдокоде не приняты строгие синтаксические правила для записи команд, присущие формальным языкам, что облегчает запись алгоритма на стадии его проектирования и дает возможность использовать более широкий набор команд, рассчитанный на абстрактного исполнителя.

Однако в псевдокоде обычно имеются некоторые конструкции, присущие формальным языкам, что облегчает переход от записи на псевдокоде к записи алгоритма на формальном языке. В частности, в псевдокоде, так же, как и в формальных языках, есть служебные слова, смысл которых определен раз и навсегда.

Единого или формального определения псевдокода не существует, поэтому возможны различные псевдокоды, отличающиеся набором служебных слов и основных (базовых) конструкций.

2.2 Блок-схема

Блок-схемой называют графическое представление алгоритма, в котором он изображается в виде последовательности связанных между собой функциональных блоков, каждый из которых соответствует выполнению одного или нескольких действий.

В блок-схеме каждому типу действий (вводу исходных данных, вычислению значений выражений, проверке условий, управлению повторением действий, окончанию обработки и т.п.) соответствует геометрическая фигура, представленная в виде блочного символа. Блочные символы соединяются линиями переходов, определяющими очередность выполнения действий.

Приведем наиболее часто употребляемые символы.

Блок «процесс» применяется для обозначения действия или последовательности действий, изменяющих значение, форму представления или размещения данных. Для улучшения наглядности схемы несколько отдельных блоков обработки можно объединять в один блок. Представление отдельных операций достаточно свободно.

Блок «решение» используется для обозначения переходов управления по условию. В каждом блоке «решение» должны быть указаны вопрос, условие или сравнение, которые он определяет.

Блок «модификация» используется для организации циклических конструкций. (Слово модификация означает видоизменение, преобразование). Внутри блока записывается параметр цикла, для которого указываются его начальное значение, граничное условие и шаг изменения значения параметра для каждого повторения.

Пример. Составить блок-схему алгоритма определения высот ha, hb, hc треугольника со сторонами a, b, c, если

где p = (a + b + c) / 2. 
Решение. Введем обозначение  тогда ha = t/a, hb = t/b, hc = t/c. Блок-схема должна содержать начало, ввод a, b, c, вычисление p, t, ha, hb, hc, вывод результатов и останов. 

2.3 Структуры алгоритмов

Алгоритмы можно представлять как некоторые структуры, состоящие из отдельных базовых (т.е. основных) элементов. Естественно, что при таком подходе к алгоритмам изучение основных принципов их конструирования должно начинаться с изучения этих базовых элементов

Логическая структура любого алгоритма может быть представлена комбинацией трех базовых структур: следование, ветвление, цикл.

Характерной особенностью базовых структур является наличие в них одного входа и одного выхода.

1. Базовая структура следование. Образуется из последовательности действий, следующих одно за другим:

2. Базовая структура ветвление. Обеспечивает в зависимости от результата проверки условия (да или нет) выбор одного из альтернативных путей работы алгоритма. Каждый из путей ведет к общему выходу, так что работа алгоритма будет продолжаться независимо от того, какой путь будет выбран.

Структура ветвление существует в четырех основных вариантах:

 если-то;  если-то-иначе;  выбор;  выбор-иначе. 1) если-то если условие то действия конец если 2) если-то-иначе если условие то действия 1 иначе действия 2 конец если 3) выбор выбор при условие 1: действия 1 при условие 2: действия 2 . . . . . . . . . . . . при условие N: действия N конец выбора 4) выбор-иначе выбор при условие 1: действия 1 при условие 2: действия 2 . . . . . . . . . . . . при условие N: действия N иначе действия N+1 конец выбора

Пример. Составить блок-схему алгоритма вычисления функции

Базовая структура цикл. Обеспечивает многократное выполнение некоторой совокупности действий, которая называется телом цикла.

Структура цикл существует в трех основных вариантах:

Цикл типа для.

Предписывает выполнять тело цикла для всех значений некоторой переменной (параметра цикла) в заданном диапазоне.

Цикл типа пока.

Предписывает выполнять тело цикла до тех пор, пока выполняется условие, записанное после слова пока.

Цикл типа делать — пока.

Предписывает выполнять тело цикла до тех пор, пока выполняется условие, записанное после слова пока. Условие проверяется после выполнения тела цикла.

Пример. Составить блок-схему алгоритма вычисления функции

yk = sin (kx) + cos (k/x), k = 1, 2, …, 50

Пример. Составить блок-схему вычисления функции

y = a3 / (a2 + x2)

при x, изменяющимся от x = 0 до x = 3 с шагом Dx = 0,1

Итерационные циклы. Особенностью итерационного цикла является то, что число повторений операторов тела цикла заранее неизвестно. Для его организации используется цикл типа пока. Выход из итерационного цикла осуществляется в случае выполнения заданного условия.

На каждом шаге вычислений происходит последовательное приближение и проверка условия достижения искомого результата.

Пример. Составить алгоритм вычисления суммы ряда

с заданной точностью (для данного знакочередующегося степенного ряда требуемая точность будет достигнута, когда очередное слагаемое станет по абсолютной величине меньше).

Вычисление сумм — типичная циклическая задача. Особенностью же нашей конкретной задачи является то, что число слагаемых (а, следовательно, и число повторений тела цикла) заранее неизвестно. Поэтому выполнение цикла должно завершиться в момент достижения требуемой точности.

При составлении алгоритма нужно учесть, что знаки слагаемых чередуются и степень числа х в числителях слагаемых возрастает.

Решая эту задачу «в лоб» путем вычисления на каждом i-ом шаге частичной суммы

S:=S+(-1)**(i-1)*x**i/i ,

мы получим очень неэффективный алгоритм, требующий выполнения большого числа операций. Гораздо лучше организовать вычисления следующим образом: если обозначить числитель какого-либо слагаемого буквой р, то у следующего слагаемого числитель будет равен -р*х (знак минус обеспечивает чередование знаков слагаемых), а само слагаемое m

будет равно p/i, где i — номер слагаемого.

Алгоритм, в состав которого входит итерационный цикл, называется итерационным алгоритмом. Итерационные алгоритмы используются при реализации итерационных численных методов.

В итерационных алгоритмах необходимо обеспечить обязательное достижение условия выхода из цикла (сходимость итерационного процесса). В противном случае произойдет зацикливание алгоритма, т.е.

не будет выполняться основное свойство алгоритма — результативность.

Возможны случаи, когда внутри тела цикла необходимо повторять некоторую последовательность операторов, т. е. организовать внутренний цикл. Такая структура получила название цикла в цикле или вложенных циклов. Глубина вложения циклов (то есть количество вложенных друг в друга циклов) может быть различной.

При использовании такой структуры для экономии машинного времени необходимо выносить из внутреннего цикла во внешний все операторы, которые не зависят от параметра внутреннего цикла.

Пример вложенных циклов для. Вычислить сумму элементов заданной матрицы А(5,3).

Пример вложенных циклов пока. Вычислить произведение тех элементов заданной матрицы A(10,10), которые расположены на пересечении четных строк и четных столбцов.

Источник: http://www.mini-soft.ru/document/elektronnyy-uchebnik-po-vba-excel-2

The post Задачи на составление блок-схем алгоритмов appeared first on chvuz.ru.

Графический редактор Paint.

И
зучение возможностей редактора Paint

Запишите в тетрадь значения кнопок на панели инструментов.

Изучите возможности Меню программы. Какие возможности есть в пунктах меню Файл?, Правка?, Вид?, Рисунок?, Палитра.

Запишите в тетрадь, какие действия можно делать с рисунком.

Графический редактор Paint.

И
зучение возможностей редактора Paint

Запишите в тетрадь значения кнопок на панели инструментов.

Изучите возможности Меню программы. Какие возможности есть в пунктах меню Файл?, Правка?, Вид?, Рисунок?, Палитра.

Запишите в тетрадь, какие действия можно делать с рисунком.

Создание простейших рисунков.

Задание1.

1. Нарисуйте пять линий из одной точки: при этом для каждой линии измените цвет и толщину.

2. Нарисуйте точный круг, для этого удерживайте клавишу Shift вместе с инструментом овал. Выполните заливку круга.

3.Нарисуйте точный квадрат (удерживайте клавишу Shift), выполните заливку квадрата.

4. На цветовой палитре выберите два цвета: левой и правой кнопкой. 5.Выберите инструмент распылитель и научитесь рисовать попеременно двумя цветами, удерживая при это, то левую, то правую кнопку мыши.

6. Нарисуйте закрашенный овал: для этого щелчком левой кнопки выберите цвет границы, а правой – цвет фона.

7. Выполните тоже для прямоугольника.

8. Нарисуйте три кривых линии: при этом для каждой линии измените цвет и толщину.

9.Выберите инструмент кривая, проведите линию и вытяните ее в месте изгиба, нажмите клавишу Enter.

Задание №2. Нарисуйте простейший пейзаж. Используйте панель инструментов. Помните, что заливка применяется только к замкнутым контурам. Для отмены действия можно нажать клавиши CTRL+Z.

Задание №3. С помощью прямоугольников и окружностей нарисуйте грузовик.

Алгоритм: 1) нарисуйте линию дороги. Для этого выберите инструмент линия и настройте его на вторую толщину.

2) Нарисуйте кузов с помощью прямоугольника (тип закраски – только границы). 3) Кабину нарисуйте с помощью инструмента ~ начертите прямую линию и вытяните ее в нужную сторону, по окончанию нажмите Enter. 4) Точно прицелившись, нарисуйте колеса грузовика. 5) Проведите кисточкой линии и раскрасьте рисунок.

Задание № 4. Некоторые рисунки легче рисовать отдельными деталями, а потом их складывать в один рисунок. Рисуя грузовик, Вы наверное убедились, как трудно нарисовать точно колёса. Подумайте, как лучше нарисовать снеговика?

Нарисуйте отдельно три круга с заливкой для снеговика. С помощью выделения фрагмента «без фона» поставьте круги на место. Нарисуйте эллипс, отдельно от рисунка.

Создание простейших рисунков.

Задание1.

1. Нарисуйте пять линий из одной точки: при этом для каждой линии измените цвет и толщину.

2. Нарисуйте точный круг, для этого удерживайте клавишу Shift вместе с инструментом овал. Выполните заливку круга.

3.Нарисуйте точный квадрат (удерживайте клавишу Shift), выполните заливку квадрата.

4. На цветовой палитре выберите два цвета: левой и правой кнопкой. 5.Выберите инструмент распылитель и научитесь рисовать попеременно двумя цветами, удерживая при это, то левую, то правую кнопку мыши.

6. Нарисуйте закрашенный овал: для этого щелчком левой кнопки выберите цвет границы, а правой – цвет фона.

7. Выполните тоже для прямоугольника.

8. Нарисуйте три кривых линии: при этом для каждой линии измените цвет и толщину.

9.Выберите инструмент кривая, проведите линию и вытяните ее в месте изгиба, нажмите клавишу Enter.

Задание №2. Нарисуйте простейший пейзаж. Используйте панель инструментов. Помните, что заливка применяется только к замкнутым контурам. Для отмены действия можно нажать клавиши CTRL+Z.

Задание №3. С помощью прямоугольников и окружностей нарисуйте грузовик.

Алгоритм: 1) нарисуйте линию дороги. Для этого выберите инструмент линия и настройте его на вторую толщину.

2) Нарисуйте кузов с помощью прямоугольника (тип закраски – только границы). 3) Кабину нарисуйте с помощью инструмента ~ начертите прямую линию и вытяните ее в нужную сторону, по окончанию нажмите Enter. 4) Точно прицелившись, нарисуйте колеса грузовика. 5) Проведите кисточкой линии и раскрасьте рисунок.

Задание № 4. Некоторые рисунки легче рисовать отдельными деталями, а потом их складывать в один рисунок. Рисуя грузовик, Вы наверное убедились, как трудно нарисовать точно колёса. Подумайте, как лучше нарисовать снеговика?

Нарисуйте отдельно три круга с заливкой для снеговика. С помощью выделения фрагмента «без фона» поставьте круги на место. Нарисуйте эллипс, отдельно от рисунка.

Скопируйте его в буфер. «Руки» и «ноги» снеговика сделаны одним и тем же эллипсом.

Для того чтобы нарисовать глаза, можно изменить масштаб изображения, а можно нарисовать глаз в удобную величину, выделить его, уменьшить размер, (скопировать в буфер, это будет второй глаз), и перенести на нужное место. К рисунку добавьте текст. Посмотрите, какие шрифты можно выбрать для текста (Вид, Атрибуты текста)

Задание 5. Создайте простейшие рисунки с обложки (виноград, грузовик, лягушку, конструктор). Помните, что для рисования круга, квадрата, вертикальных, горизонтальных, диагональных линий надо удерживать клавишу Shift

Повторяющиеся элементы. Симметрия.

Задание 6.Нарисуйте изображение бабочки.

Указание: Для рисования крыльев провести вертикальную линию. В верхней части линии сделать 5 горизонтальных засечек на расстоянии 1 см друг от друга. Совместить указатель мыши с самой нижней засечкой и нарисовать окружность справа от линии.

Совместите указатель мыши со следующей засечкой и нарисуйте круг большего размера. повторите действие для остальных засечек. с помощью инструмента дуга нарисуйте крылья. выполните заливку. получите левое крыло с помощью копирования.

Задание 7. Укажите такой способ рисования колец пирамиды, при котором все кольца будут равной высоты.

Задание8. По данному рисунку укажите способ рисования жука. Какими методами получены остальные.

Скопируйте его в буфер. «Руки» и «ноги» снеговика сделаны одним и тем же эллипсом.

Для того чтобы нарисовать глаза, можно изменить масштаб изображения, а можно нарисовать глаз в удобную величину, выделить его, уменьшить размер, (скопировать в буфер, это будет второй глаз), и перенести на нужное место. К рисунку добавьте текст. Посмотрите, какие шрифты можно выбрать для текста (Вид, Атрибуты текста)

З

рис.2

рис.1

адание 11. Нарисуйте сетку кроссворда .Для этого сделайте заготовки как показано на рисунке1, из них создайте рисунок 2. с помощью поворотов получите конечный рисунок.

Задание12 . На основе базового квадрата составьте детали мозаики. Сохраните рисунок под именем «Мозаика». Из меню мозаики получите следующие фигуры. Для того, чтобы треугольники получились аккуратными измените масштаб Вид/ Масштаб/Крупный и используйте ластик. Расчертите на фигуры мозаики паровоз, ель, рыбу. укажите сколько нужно использовать, квадратов, треугольников каждого вида для рисования указанных фигур.

Задание 13.Составьте меню элементов строительного конструктора. Создайте архитектурное сооружение.

Задание14. Нарисуйте приведенный здесь рисунок. Увеличьте масштаб. Вид/Масштаб/Другой и включите сетку Вид/Масштаб/Показать сетку. Рабочее поле станет похожим на клетчатый лист, где каждая клеточка будет обозначать один пиксель. Выберите инструмент карандаш и рисуйте п
оклеточно.

Нарисуйте раскрытый зонтик. Измените картинку по пикселям, чтобы получился сложенный зонтик, для этого используйте ластик.

Задание15: Создание ярлыка.

1. Графический редактор Paint позволяет самостоятельно изготавливать рисунки ярлыков. Для того, чтоб рисунок получился точным его обычно делают с помощью сетки.

Установите размеры рисунка (в точках) на соответствующие вашему ярлыку. Для рисунка «Дельфин», например, установите ширину и высоту по 35 точек. Сохраните рисунок в папке «Мои документы» в формате .

bmp.

3. Теперь измените значок. Правой кнопкой нажмите на Ярлыке, откройте диалоговое окно Свойства, Изменить значок. Стандартные файлы со значками находятся в C:\WINDOWS\SYSTEM\SHELL32.DLL.

В диалоговом окне отметьте тип файлов – Все файлы, перейдите к папке «Мои документы» и выберите для ярлыка сохраненный рисунок, нажмите клавишу открыть, затем OK/применить.

Убедитесь, что рисунок ярлыка изменился.

Задание16: Сохраните рисунок Дельфин в формате Gif. (Файл сохранить как, Формат .gif). Посмотрите размер этого файла. Для чего бы Вы использовали этот формат? Сделайте выводы в тетради.

Сборник подготовили О.В. Шевченко, Е.В.Дрожжина

Лиература:Информатика: начальный курс/ Под ред.Н.В. Макаровой.-СПб: Питер, 2001. – 160 с.:ил.

Задание14. Нарисуйте приведенный здесь рисунок. Увеличьте масштаб. Вид/Масштаб/Другой и включите сетку Вид/Масштаб/Показать сетку. Рабочее поле станет похожим на клетчатый лист, где каждая клеточка будет обозначать один пиксель. Выберите инструмент карандаш и рисуйте поклеточно.

Нарисуйте раскрытый зонтик. Измените картинку по пикселям, чтобы получился сложенный зонтик, для этого используйте ластик.

Задание15: Создание ярлыка.

1. Графический редактор Paint позволяет самостоятельно изготавливать рисунки ярлыков. Для того, чтоб рисунок получился точным его обычно делают с помощью сетки.

Установите размеры рисунка (в точках) на соответствующие вашему ярлыку. Для рисунка «Дельфин», например, установите ширину и высоту по 35 точек. Сохраните рисунок в папке «Мои документы» в формате .

bmp.

3. Теперь измените значок. Правой кнопкой нажмите на Ярлыке, откройте диалоговое окно Свойства, Изменить значок. Стандартные файлы со значками находятся в C:\WINDOWS\SYSTEM\SHELL32.DLL.

В диалоговом окне отметьте тип файлов – Все файлы, перейдите к папке «Мои документы» и выберите для ярлыка сохраненный рисунок, нажмите клавишу открыть, затем OK/применить.

Убедитесь, что рисунок ярлыка изменился.

Задание16: Сохраните рисунок Дельфин в формате Gif. (Файл сохранить как, Формат .gif). Посмотрите размер этого файла. Для чего бы Вы использовали этот формат? Сделайте выводы в тетради.

Сборник подготовили О.В. Шевченко, Е.В.Дрожжина

Лиература:Информатика: начальный курс/ Под ред.Н.В. Макаровой.-СПб: Питер, 2001. – 160 с.:ил.

Источник: https://www.metod-kopilka.ru/razdatochnyy_material_dlya_prakticheskih_rabot_v_redaktore_paint-19041.htm

Практическая работа №5. Работа с графической информацией в графическом редакторе Paint. урок. Информатика 5 Класс

На этом уроке мы рассмотрим отличия и преимущества обновлённой версии графического редактора Paint 2007.

Начало работы с Paint 2007

Paint – это растровый графический редактор. В операционной системе Windows 7 появилась новая, полностью переработанная версия Paint.

Большинство инструментов, используемых в Paint, находятся на ленте рядом с верхней частью окна Paint.

Теперь стандартное приложение Paint имеет ленточный интерфейс, подобный Microsoft Office 2007 (о котором мы говорили ранее), дополнительные кисти, фигуры и прочие изменения.

Открывается Paint 2007 так же, как и предыдущие версии этого редактора.

Создание нового изображения

По умолчанию имя создаваемого файла – Безымянный. Сразу после запуска Paint его окно готово к созданию нового рисунка (рис. 1).

Рис. 1. Графический редактор Paint 2007 (Источник)

Для создания рисунка нужно сделать следующее:

1. Нажать кнопку меню Paint;

2. Выбрать пункт «Создать».

Первое сохранение изображения

Закончив работу над рисунком, сохраним созданное изображение, дав ему подходящее имя и указав папку, в которой следует сохранить это изображение. Для этого сделайте следующее:

1. Нажмите на кнопку Paint и выберите команду «Сохранить» (или воспользуемся комбинацией клавиш Ctrl+S);

2. В появившемся диалоге «Сохранить как» следует выбрать папку, в которую должен быть сохранен файл.

Если требуется сохранить файл в новой папке, то ее можно создать непосредственно из этого диалога используя контекстное меню или кнопку «Новая папка» на панели действий.

В поле «Тип файла» нужно выбрать желаемый формат файла. По умолчанию это «PNG».

3.

В поле «Имя файла» введите имя и нажмите на кнопку «Сохранить». Для отмены сохранения нужно нажать на кнопку «Отмена».

Открытие изображения

Вместо создания нового рисунка, в программе Paint можно открыть существующий и внести в него изменения. Чтобы просмотреть или отредактировать рисунок, его нужно открыть. Для этого используется команда «Открыть». Сделайте следующее.

Нажмите на кнопку Paint, а затем выберите команду «Открыть» (можно воспользоваться комбинацией клавиш Ctrl+O).

В диалоговом окне «Открыть», передвигаясь по дереву каталогов, следует открыть папку, содержащую нужный файл. По умолчанию в диалоговом окне будут выведены все файлы с рисунками. Также при открытии можно выбрать тип файлов, которые нужно отображать в диалоге открытия. Доступные расширения: точечный рисунок, JPEG, GIF, TIFF, PNG, ICO.

Если же искомый файл имеет другое расширение, то следует выбрать этот тип в выпадающем списке «Тип файлов» или просто выбрать все файлы *.*.

После того как нужное изображение будет найдено, нужно его выделить, щелкнув на нем левой кнопкой мыши, что поместит его имя в строку для ввода имени файла, и нажать на кнопку «Открыть».

Инструменты Paint 2007: что изменилось?

Рисование линий

Рассмотрим инструменты для рисования линий в Paint.

Инструмент «Карандаш»

Инструмент «Карандаш»  остался без изменений.

Инструмент «Кисть»

Инструмент «Кисть»  позволяет проводить линии различного вида и текстуры, подобно использованию разных художественных кистей. При помощи использования разных кистей можно изображать произвольные и кривые линии различного вида.

Инструмент «Линия»

Инструмент «Линия»  используется для построения прямых линий. Для того чтобы изменить стиль линии, в группе «Фигуры» нажмите на кнопку «Контур», а затем выберите стиль линии.

Для того чтобы провести горизонтальную или вертикальную линии, зажмите кнопку SHIFT и проводите линию от начальной до конечной точки.

Рисование всевозможных фигур

Рис. 2. Фигуры в графическом редакторе Paint 2007 (Источник)

В этой версии графического редактора пополнена библиотека фигур (рис. 2). К стандартным эллипсу, прямоугольнику, вектору, кривой, многограннику и скругленному прямоугольнику добавилось еще 17 фигур.

Среди новых фигур можно отметить: треугольник равнобедренный, треугольник прямоугольный, ромб, пяти- и шестиугольник, стрелки вправо, влево, вверх и вниз, звезда четырех- и пятиугольная, звезда Давида, прямоугольный, круглый и «думающий» пузыри для комиксов, сердце и молния.

Если требуется создать собственную фигуру, можно воспользоваться инструментом «Многоугольник» .

Инструмент «Надпись»

В графическом редакторе Paint можно добавлять текст или сообщения к любому изображению. Для этих целей предназначен инструмент «Надпись».

1. На вкладке «» перейдите в группу «Инструменты» и выберите инструмент «Надпись» ;

2. Перетащите указатель мыши на ту область рисования, где должен находиться текст;

3.

В появившейся группе «Инструменты ввода текста», на вкладке «Текст», при помощи раскрывающегося списка «Семейство шрифтов» и «Размер шрифта» можно выбрать шрифт и его размер.

Кнопки «Полужирный», «Курсив», «Подчеркнутый» и «Зачеркнутый» отвечают за начертание текста. В группе «Фон» можно сделать текст прозрачным (рис. 3).

Рис. 3. Инструменты ввода текста в графическом редакторе Paint 2007 (Источник)

5. В появившемся поле для ввода введите текст, который нужно добавить.

Инструмент «Обрезка»

При помощи инструмента «Обрезка»  можно так обрезать изображения, чтобы после выполнения действий отображалась только выделенная часть. Для использования этого инструмента воспользуемся следующими действиями:

1. Нарисуйте любой объект в области рисования;

2. Выделите объект, который нужно будет обрезать;

3.

На вкладке «» в группе «Изображение» выберите инструмент «Обрезка».

4. Для того чтобы сохранить обрезанное изображение в виде нового файла, нажмите на кнопку Paint и выберите команду «Сохранить как» и сохраните рисунок так, как описывалось выше.

Инструмент «Поворот»

Инструмент «Поворот»  дает возможность зеркально отобразить выделенный фрагмент или весь рисунок относительно вертикальной или горизонтальной оси, а также повернуть его на 90 или 180 градусов. Для того чтобы повернуть рисунок, сделаем следующее:

1. Нарисуйте любой объект в области рисования;

2. Выделите объект, который нужно будет обрезать любым из способов, описанным выше;

3.

На вкладке «» в группе «Изображения» нажмите на кнопку «Поворот» и выберите то действие, которое нужно применить для выделенного фрагмента.

На этом уроке мы обсудили некоторые возможности графического редактора Paint 2007, узнаем основные отличия этой версии от предыдущих, вспомнили изученные ранее, а также на практике рассмотрели процесс редактирования текста по заданным критериям.

На следующем уроке мы поговорим о программах пакета Microsoft Office.

Параметры инструментов в Paint 2007

Виды кистей в Paint 2007

Рис. 5. Виды кистей в графическом редакторе Paint 2007 (Источник)

• Обычная кисть, которую сделали более сглаженной;
• Каллиграфическая кисть 1, особенностью этой кисти является то, что при помощи нее можно рисовать с наклоном в 45 градусов влево;
• Каллиграфическая кисть 2, очень похожа на каллиграфическую кисть 1, но отличается она тем, что при использовании этой кисти выполняется наклон в 45 градусов вправо;
• Баллончик не изменился по сравнению с предыдущими версиями графического редактора Paint;
• Масляная кисть, при помощи которой можно рисовать толстыми штрихами;
• Пастельная кисть при использовании очень напоминает рисование обычным мелом или пастелью;
• Маркер используется для того чтобы можно было закрашивать объекты наполовину, т. е. можно увидеть те элементы, которые располагаются под слоем маркера;
• Обыкновенный карандаш имитирует работу карандаша со средней жесткостью, рисуя тонкие линии;
• Акварель, новая полупрозрачная плавная, постепенно исчезающая кисть.

Стили линий (рис. 6):

• Без контура;
• Сплошной цвет;
• Пастель;
• Маркер;
• Масло;
• Текстурный карандаш;
• Акварель.

Рис. 6. Стили линий в графическом редакторе Paint 2007  (Источник)

Разновидности заливки:

• Нет/отсутствует
• Однотонный
• Пастель
• Маркер
• Масло
• Карандаш
• Акварель

Увеличение или уменьшение масштаба. Линейка

Увеличение или уменьшение масштаба

Чтобы представить изображение в увеличенном или уменьшенном виде, можно использовать функции увеличения и уменьшения. Например, при редактировании небольшой части изображения может потребоваться увеличить ее масштаб. И наоборот, изображение может быть слишком большим и не помещаться на экране, поэтому его придется уменьшить, чтобы просмотреть целиком.

В Paint существует несколько разных способов увеличения или уменьшения масштаба, которые зависят от действий, выполняемых с изображением.

1. Чтобы увеличить уровень масштаба, на вкладке «Вид» в группе «Масштаб» выберите «Увеличение».

3.

Чтобы просмотреть изображение реального размера, на вкладке «Вид» в группе «Масштаб» выберите «100%». 

Чтобы увеличить или уменьшить масштаб изображения, можно воспользоваться кнопками «Увеличить»или «Уменьшить» на ползунке изменения масштаба, расположенном в строке состояния Paint (рис. 7).

Рис. 7. Ползунок изменения масштаба в графическом редакторе Paint 2007 (Источник)

Линейка

Линейка форматирования позволяет быстро и наглядно управлять параметрами форматирования и получать информацию о них. Для изменения параметров нужно перетащить соответствующий индикатор с помощью мыши.

По сравнению с предыдущими версиями улучшен внешний вид линейки, расположенной, как и прежде, в верхней части окна редактирования.

Для того чтобы отобразить линейку, на вкладке «Вид» в группе «Показать или скрыть» установите флажок «Линейка».

Инструмент Линейка предназначен для отображения горизонтальной линейки в верхней части области изображения и вертикальной линейки с левой стороны области изображения. С помощью линейки можно просматривать размеры изображения, что может быть полезно при их изменении.

Список литературы

1. Босова Л.Л. Информатика и ИКТ: Учебник для 5 класса. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012.
2. Босова Л.Л. Информатика: Рабочая тетрадь для 5 класса. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010.
3. Босова Л.Л., Босова А.Ю. Уроки информатики в 5-6 классах: Методическое пособие. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010.

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

Домашнее задание

1. Босова Л.Л. Информатика и ИКТ: Учебник для 5 класса. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012.

2. Постарайтесь самостоятельно создать рисунок в Paint 2007 при помощи основных фигур и линий: домик, солнце, облака, трава, цветы, дерево с плодами.

3.

Подготовьте небольшое сообщение о Paint 2007.

Источник: https://interneturok.ru/lesson/informatika/5-klass/kompyuternyy-praktikum/prakticheskaya-rabota-5-rabota-s-graficheskoy-informatsiey-v-graficheskom-redaktore-paint

The post Сборник практических работ по теме Графический редактор Paint (5 класс) appeared first on chvuz.ru.

 Реферат на тему «История развития компьютерной техники».

Оглавление

Введение 3

Начало эпохи ЭВМ 4

Первое поколение ЭВМ 5

Второе поколение ЭВМ 6

Третье поколение ЭВМ 7

Четвёртое поколение ЭВМ 8

Сравнительные характеристики поколений ЭВМ 9

Заключение 10

Список литературы 11

Введение

Человеческое общество по мере своего развития овладевало не только веществом и энергией, но и информацией.

С появлением и массовым распространение компьютеров человек получил мощное средство для эффективного использования информационных ресурсов, для усиления своей интеллектуальной деятельности.

Возможность использования членами общества полной, своевременной и достоверной информации в значительной мере зависит от степени развития и освоения новых информационных технологий, основой которых являются компьютеры. Рассмотрим основные вехи в истории их развития.

Начало эпохи ЭВМ

Первая ЭВМ1  ENIAC была  создана в конце 1945 г. в США.

Основные идеи, по которым долгие годы развивалась вычислительная техника, были сформулированы в 1946 г. американским математиком Джоном фон Нейманом. Они получили название архитектуры фон Неймана.

В 1949 году была построена первая ЭВМ с архитектурой  фон Неймана – английская машина EDSAC. Годом позже появилась американская ЭВМ EDVAC.

В нашей стране первая ЭВМ была создана в 1951 году. Называлась она МЭСМ — малая электронная счетная машина. Конструктором МЭСМ был Сергей Алексеевич Лебедев2.

Серийное производство ЭВМ началось в 50-х годах XX  века.

Электронно-вычислительную технику принято делить на поколения, связанные со сменой элементной базы. Кроме того, машины разных поколений различаются логической архитектурой и программным обеспечением, быстродействием, оперативной памятью, способом ввода и вывода информации и т.д.

Первое поколение ЭВМ

Первое поколение ЭВМ — ламповые машины 50-х годов. Скорость счета самых быстрых машин первого поколения доходила до 20 тысяч операций в секунду. Для ввода программ и данных использовались перфоленты и перфокарты.

Поскольку внутренняя память этих машин была невелика (могла вместить в себя несколько тысяч чисел и команд программы), то они, главным образом, использовались для инженерных и научных расчетов, не связанных с переработкой больших объемов данных.

Это были довольно громоздкие сооружения, содержавшие в себе тысячи ламп, занимавшие иногда сотни квадратных метров, потреблявшие электроэнергию в сотни киловатт. Программы для  таких машин    составлялись    на языках    машинных    команд, поэтому программирование в те времена было доступно немногим.

Второе поколение ЭВМ

В 1949 году в США был создан первый полупроводниковый прибор, заменяющий электронную лампу. Он получил название транзистор. В 60-х годах транзисторы стали элементной базой для ЭВМ второго поколения. Переход на полупроводниковые элементы улучшил качество ЭВМ по всем параметрам: они стали компактнее, надежнее, менее энергоемкими.

Быстродействие большинства машин достигло десятков и сотен тысяч операций в секунду. Объем внутренней памяти возрос в сотни раз по сравнению с ЭВМ первого поколения. Большое развитие получили устройства внешней (магнитной) памяти: магнитные барабаны, накопители на магнитных лентах.

Программирование как элемент грамотности стало широко распространяться, главным образом среди людей с высшим образованием.

Третье поколение ЭВМ

Третье поколение ЭВМ создавалось на новой элементной базе — интегральных схемах: на маленькой пластине из полупроводникового материала, площадью менее 1 см2 монтировались сложные электронные схемы. Их назвали интегральными схемами (ИС). Первые ИС содержали в себе десятки, затем — сотни элементов (транзисторов, сопротивлений и др.).

Когда степень интеграции (количество элементов) приблизилась к тысяче, их стали называть большими интегральными схемами — БИС; затем появились сверхбольшие интегральные схемы — СБИС. ЭВМ третьего поколения начали производиться во второй половине 60-х годов, когда американская фирма IBM приступила к выпуску системы машин IBM-360.

В Советском Союзе в 70-х годах начался выпуск машин серии ЕС ЭВМ (Единая Система ЭВМ). Переход к третьему поколению связан с существенными изменениями архитектуры ЭВМ. Появилась возможность выполнять одновременно несколько программ на одной машине. Такой режим работы называется мультипрограммным (многопрограмм ным) режимом.

Скорость работы наиболее мощных моделей ЭВМ достигла нескольких миллионов операций в секунду. На машинах третьего поколения появился новый тип внешних запоминающих устройств — магнитные диски. Широко используются новые типы устройств ввода-вывода: дисплеи, графопостроители. В этот период существенно расширились области применения ЭВМ.

Стали создаваться базы данных, первые системы искусственного интеллекта, системы автоматизированного проектирования (САПР) и управления (АСУ). В 70-е годы получила мощное развитие линия малых (мини) ЭВМ.

Четвёртое поколение ЭВМ

Очередное революционное событие в электронике произошло в 1971 году, когда американская фирма Intel объявила о создании микропроцессора. Микропроцессор — это сверхбольшая интегральная схема, способная выполнять функции основного блока компьютера — процессора.

Первоначально микропроцессоры стали встраивать в различные технические устройства: станки, автомобили, самолеты. Соединив микропроцессор с устройствами ввода-вывода, внешней памяти, получили новый тип компьютера: микроЭВМ. МикроЭВМ относятся к машинам четвертого поколения.

Существенным отличием микроЭВМ от своих предшественников являются их малые габариты (размеры бытового телевизора) и сравнительная дешевизна. Это первый тип компьютеров, который появился в розничной продаже.

Самой популярной разновидностью ЭВМ сегодня являются персональные компьютеры (ПК).  Первый ПК появился на свет в 1976 году в США. С 1980 года «законодателем мод» на рынке ПК становится американская фирма IBM. Ее конструкторам удалось создать такую архитектуру, которая стала фактически международным стандартом на профессиональные ПК.

Машины этой серии получили название IBM PC (Personal Computer). Появление и распространение ПК по своему значению для общественного развития сопоставимо с появлением книгопечатания. Именно ПК сделали компьютерную грамотность массовым явлением.

Другая линия в развитии ЭВМ четвертого поколения, это — суперкомпьютер. Машины этого класса имеют быстродействие сотни миллионов и миллиарды операций в секунду. Суперкомпьютер – это многопроцессорный вычислительный комплекс.

Сравнительные характеристики поколений ЭВМ

Заключение

Разработки в области вычислительной техники продолжаются. ЭВМ пятого поколения — это машины недалекого будущего. Основным их качеством должен быть высокий интеллектуальный уровень. В них будет возможным ввод с голоса, ое общение, машинное «зрение», машинное «осязание».

Машины пятого поколения — это реализованный искусственный интеллект.

Список литературы

http://www.banifacyj.narod.ru/IBM/history_of_computer/sravnenie.htm

http://apparatnoe.narod.ru/pokolenia.htm

http://pchistory.narod.ru/pokoleniya.html

http://xreferat.ru/33/6689-1-istoriya-razvitiya-vychislitel-noiy-tehniki.html

http://images.yandex.ru/yandsearch?text=%D0%AD%D0%92%D0%9C&stype=image&lr=11189&noreask=1&source=wiz

Учебные пособия Л.Л. Босова Инфоратика и ИКТ 8 класс 2012 г.

1 ЭВМ — это электронно-вычислительная машина. По сути, так называли первые советские компьютеры.

2 Сергей Алексеевич Лебедев (20 октября (2 ноября) 1902 — 3 июля 1974) — основоположник вычислительной техники в СССР, директор ИТМиВТ, академик АН СССР (1953) и АН УССР (12.02.1945), Герой Социалистического Труда.

Лауреат Сталинской премии третьей степени, Ленинской премии и Государственной премии СССР.

В 1996 году посмертно награждён медалью «Пионер компьютерной техники» за разработку МЭСМ (Малой Электронной Счётной Машины), первой ЭВМ в СССР и континентальной Европе, а также за основание советской компьютерной промышленности.

Источник: http://referat911.ru/Informatika/istoriya-razvitiya-kompjuternoj-tehniki/298159-2652184-place1.html

Оглавление

Введение III

Начало эпохи ЭВМ IV

Первое поколение ЭВМ IV

Второе поколение ЭВМ V

Третье поколение ЭВМ VI

Четвертое поколение ЭВМ VII

Заключение VIII

«Сравнительные характеристики поколений ЭВМ» VIII

Список литературы и Интернет-ресурсов: IX

Начало эпохи ЭВМ

Первая ЭВМ ENIAC была  создана в конце 1945 г. в США.

Основные идеи, по которым долгие годы развивалась вычислительная техника, были сформулированы в 1946 г. американским математиком Джоном фон Нейманом. Они получили название архитектуры фон Неймана.

В 1949 году была построена первая ЭВМ с архитектурой  фон Неймана – английская машина EDSAC. Годом позже появилась американская ЭВМ EDVAC.

В нашей стране первая ЭВМ была создана в 1951 году. Называлась она МЭСМ — малая электронная счетная машина. Конструктором МЭСМ был Сергей Алексеевич Лебедев. Серге́й Алексе́евич Ле́бедев (20 октября (2 ноября) 1902 — 3 июля 1974) — основоположник вычислительной техники в СССР, директор ИТМиВТ, академик АН СССР (1953) и АН УССР (12.02.

В 1996 году посмертно награждён медалью «Пионер компьютерной техники» за разработку МЭСМ (Малой Электронной Счётной Машины), первой ЭВМ в СССР и континентальной Европе, а также за основание советской компьютерной промышленности.

Серийное производство ЭВМ началось в 50-х годах XX  века.

Электронно-вычислительную технику принято делить на поколения, связанные со сменой элементной базы.

Кроме того, машины разных поколений различаются логической архитектурой и программным обеспечением, быстродействием, оперативной памятью, способом ввода и вывода информации и т.д. Первым реально работающим компьютером все же считается ENIAC.

Его разрабатывала группа ученых-кибернетиков для военных нужд и использования при обсчете артиллерийских и авиационных баллистических таблиц. 

Первое поколение ЭВМ

    Первое поколение ЭВМ — ламповые машины 50-х годов. Скорость счета самых быстрых машин первого поколения доходила до 20 тысяч операций в секунду. Для ввода программ и данных использовались перфоленты и перфокарты.

Поскольку внутренняя память этих машин была невелика (могла вместить в себя несколько тысяч чисел и команд программы), то они, главным образом, использовались для инженерных и научных расчетов, не связанных с переработкой больших объемов данных.

Это были довольно громоздкие сооружения, содержавшие в себе тысячи ламп, занимавшие иногда сотни квадратных метров, потреблявшие электроэнергию в сотни киловатт. Программы для  таких машин    составлялись    на языках    машинных    команд, поэтому программирование в те времена было доступно немногим. 

Второе поколение ЭВМ

В 1949 году в США был создан первый полупроводниковый прибор, заменяющий электронную лампу. Он получил название транзистор. В 60-х годах транзисторы стали элементной базой для ЭВМ второго поколения. Переход на полупроводниковые элементы улучшил качество ЭВМ по всем параметрам: они стали компактнее, надежнее, менее энергоемкими.

Быстродействие большинства машин достигло десятков и сотен тысяч операций в секунду. Объем внутренней памяти возрос в сотни раз по сравнению с ЭВМ первого поколения. Большое развитие получили устройства внешней (магнитной) памяти: магнитные барабаны, накопители на магнитных лентах.

Программирование как элемент грамотности стало широко распространяться, главным образом среди людей с высшим образованием. 

Третье поколение ЭВМ

Третье поколение ЭВМ создавалось на новой элементной базе — интегральных схемах: на маленькой пластине из полупроводникового материала, площадью менее 1 см2 монтировались сложные электронные схемы. Их назвали интегральными схемами (ИС). Первые ИС содержали в себе десятки, затем — сотни элементов (транзисторов, сопротивлений и др.).

Когда степень интеграции (количество элементов) приблизилась к тысяче, их стали называть большими интегральными схемами — БИС; затем появились сверхбольшие интегральные схемы — СБИС. ЭВМ третьего поколения начали производиться во второй половине 60-х годов, когда американская фирма IBM приступила к выпуску системы машин IBM-360.

В Советском Союзе в 70-х годах начался выпуск машин серии ЕС ЭВМ (Единая Система ЭВМ). Переход к третьему поколению связан с существенными изменениями архитектуры ЭВМ. Появилась возможность выполнять одновременно несколько программ на одной машине. Такой режим работы называется мультипрограммным (многопрограммным) режимом.

Скорость работы наиболее мощных моделей ЭВМ достигла нескольких миллионов операций в секунду. На машинах третьего поколения появился новый тип внешних запоминающих устройств — магнитные диски. Широко используются новые типы устройств ввода-вывода: дисплеи, графопостроители. В этот период существенно расширились области применения ЭВМ.

Стали создаваться базы данных, первые системы искусственного интеллекта, системы автоматизированного проектирования (САПР) и управления (АСУ). В 70-е годы получила мощное развитие линия малых (мини) ЭВМ. 

Четвертое поколение ЭВМ

Очередное революционное событие в электронике произошло в 1971 году, когда американская фирма Intel объявила о создании микропроцессора. Микропроцессор — это сверхбольшая интегральная схема, способная выполнять функции основного блока компьютера — процессора.

Первоначально микропроцессоры стали встраивать в различные технические устройства: станки, автомобили, самолеты. Соединив микропроцессор с устройствами ввода-вывода, внешней памяти, получили новый тип компьютера: микроЭВМ. МикроЭВМ относятся к машинам четвертого поколения.

Существенным отличием микроЭВМ от своих предшественников являются их малые габариты (размеры бытового телевизора) и сравнительная дешевизна. Это первый тип компьютеров, который появился в розничной продаже.

Самой популярной разновидностью ЭВМ сегодня являются персональные компьютеры (ПК).  Первый ПК появился на свет в 1976 году в США. С 1980 года «законодателем мод» на рынке ПК становится американская фирма IBM. Ее конструкторам удалось создать такую архитектуру, которая стала фактически международным стандартом на профессиональные ПК.

Машины этой серии получили название IBM PC (Personal Computer). Появление и распространение ПК по своему значению для общественного развития сопоставимо с появлением книгопечатания. Именно ПК сделали компьютерную грамотность массовым явлением.

Другая линия в развитии ЭВМ четвертого поколения, это — суперкомпьютер. Машины этого класса имеют быстродействие сотни миллионов и миллиарды операций в секунду. Суперкомпьютер – это многопроцессорный вычислительный комплекс.

«Сравнительные характеристики поколений ЭВМ»

Список литературы и Интернет-ресурсов:

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%B0%D0%B3%D0%BB%D0%B0%D0%B2%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D1%82%D1%80%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%86%D0%B0

http://znanija.com/

http://electrik.info/main/fakty/594-razvitie-elementnoy-bazy-radioelektroniki.html

http://www.bourabai.kz/toe/computer_generations.htm

https://ru.wikipedia.org/wiki/%C8%F1%F2%EE%F0%E8%FF_%E2%%F7%E8%F1%EB%E8%F2%E5%EB%FC%ED%EE%E9_%F2%E5%F5%ED%E8%EA%E8

Источник: http://5fan.ru/wievjob.php?id=96413

История развития ЭВМ. Поколения

Сохрани ссылку в одной из сетей:

Реферат

На тему: История развития ЭВМ. Поколения.

Подготовил(а):

Проверил(а):

СОДЕРЖАНИЕ

Начиная с 1950 года, каждые 7-10 лет кардинальнообновлялись конструктивно-технологическиеи программно-алгоритмические принципыпостроения и использования ЭВМ. В связис этим правомерно говорить о поколенияхвычислительных машин. Условно каждомупоколению можно отвести 10 лет.

ЭВМ проделали большой эволюционныйпуть в смысле элементной базы (от лампк микропроцессорам) а также в смыслепоявления новых возможностей, расширенияобласти применения и характера ихиспользования.

Деление ЭВМ на поколения — весьмаусловная, нестрогая классификациявычислительных систем по степениразвития аппаратных и программныхсредств, а также способов общения с ЭВМ.

К первому поколению ЭВМ относятсямашины, созданные на рубеже 50-х годов:в схемах использовались электронныелампы. Команд было мало, управление -простым, а показатели объема оперативнойпамяти и быстродействия — низкими.Быстродействие порядка 10-20 тысяч операцийв секунду. Для ввода и вывода использовалисьпечатающие устройства, магнитные ленты,перфокарты и перфоленты.

Ко второму поколению ЭВМ относятся темашины, которые были сконструированыв 1955-65 гг. В них использовались какэлектронные лампы, так и транзисторы.Оперативная память была построена намагнитных сердечниках. В это времяпоявились магнитные барабаны и первыемагнитные диски.

Машинам второгопоколения была свойственна программнаянесовместимость, которая затруднялаорганизацию крупных информационныхсистем, поэтому в середине 60х годовнаметился переход к созданию ЭВМ,программно совместимых и построенныхна микроэлектронной технологическойбазе.

Третье поколение ЭВМ. Это машины,создаваемые после 60х годов, обладающихединой архитектурой, т.е. программносовместимых. Появились возможностимультипрограммирования, т.е. одновременноговыполнения нескольких программ. В ЭВМтретьего поколения применялисьинтегральные схемы.

Четвертое поколение ЭВМ. Это нынешнеепоколение ЭВМ, разработанных после 1970г. Машины 4го поколения проектировалисьв расчёте на эффективное использованиесовременных высокоуровневых языков иупрощение процесса программированиядля конечного пользователя.

В аппаратурном отношении для ниххарактерно использование большихинтегральных схем как элементной базыи наличие быстродействующих запоминающихустройств с произвольной выборкой,объемом несколько Мбайт.

Машины 4-го поколения- многопроцессорные,многомашинные комплексы, работающиена внеш. память и общее поле внеш.устройств. Быстродействие достигаетдесятков миллионов операций в сек,память — нескольких млн. слов.

Переход к пятому поколению ЭВМ уженачался. Он заключается в качественномпереходе от обработки данных к обработкезнаний и в повышении основных параметровЭВМ. Основной упор будет сделан на»интеллектуальность».

На сегодняшний день реальный «интеллект»,демонстрируемый самыми сложныминейронными сетями, находится ниже уровнядождевого червя, однако, как бы ни былиограничены возможности нейронных сетейсегодня, множество революционныхоткрытий, могут быть не за горами.

1. Первоепоколение ЭВМ 1950-1960-е годы

Логические схемы создавались надискретных радиодеталях и электронныхвакуумных лампах с нитью накала.

Воперативных запоминающих устройствахиспользовались магнитные барабаны,акустические ультразвуковые ртутныеи электромагнитные линии задержки,электронно-лучевые трубки (ЭЛТ).

Вкачестве внешних запоминающих устройствприменялись накопители на магнитныхлентах, перфокартах, перфолентах иштекерные коммутаторы.

В середине 1950-х годов появилисьмашинно-ориентированные языки типаязыков символического кодирования(ЯСК), позволявшие вместо двоичной записикоманд и адресов использовать ихсокращенную словесную (буквенную) записьи десятичные числа. В 1956 году был созданпервый язык программирования высокогоуровня для математических задач — языкФортран, а в 1958 году — универсальный языкпрограммирования Алгол.

ЭВМ, начиная от UNIVAC и заканчивая БЭСМ-2и первыми моделями ЭВМ «Минск» и»Урал», относятся к первому поколениювычислительных машин.

2. Второепоколение ЭВМ: 1960-1970-е годы

Логические схемы строились на дискретныхполупроводниковых и магнитных элементах(диоды, биполярные транзисторы,тороидальные ферритовые микротрансформаторы).В качестве конструктивно-технологическойосновы использовались схемы с печатныммонтажом (платы из фольгированногогетинакса).

Широко стал использоватьсяблочный принцип конструирования машин,который позволяет подключать к основнымустройствам большое число разнообразныхвнешних устройств, что обеспечиваетбольшую гибкость использованиякомпьютеров. Тактовые частоты работыэлектронных схем повысились до сотенкилогерц.

Стали применяться внешние накопителина жестких магнитных дисках1 и нафлоппи-дисках — промежуточный уровеньпамяти между накопителями на магнитныхлентах и оперативной памятью.

В 1964 году появился первый монитор длякомпьютеров — IBM 2250. Это был монохромныйдисплей с экраном 12 х 12 дюймов и разрешением1024 х 1024 пикселов. Он имел частоту кадровойразвертки 40 Гц.

Создаваемые на базе компьютеров системыуправления потребовали от ЭВМ болеевысокой производительности, а главное- надежности. В компьютерах стали широкоиспользоваться коды с обнаружением иисправлением ошибок, встроенные схемыконтроля.

В машинах второго поколения были впервыереализованы режимы пакетной обработкии телеобработки информации.

Первой ЭВМ, в которой частичноиспользовались полупроводниковыеприборы вместо электронных ламп, быламашина SEAC (Standarts Eastern Automatic Computer), созданнаяв 1951 году.

В начале 60-х годов полупроводниковыемашины стали производиться и в СССР.

3. Третьепоколение ЭВМ: 1970-1980-е годы

В 1958 году Роберт Нойс изобрел малуюкремниевую интегральную схему, в которойна небольшой площади можно было размещатьдесятки транзисторов. Эти схемы позжестали называться схемами с малой степеньюинтеграции (Small Scale Integrated circuits — SSI). А ужев конце 60-х годов интегральные схемыстали применяться в компьютерах.

Логические схемы ЭВМ 3-го поколения ужеполностью строились на малых интегральныхсхемах. Тактовые частоты работыэлектронных схем повысились до единицмегагерц. Снизились напряжения питания(единицы вольт) и потребляемая машиноймощность. Существенно повысилисьнадежность и быстродействие ЭВМ.

В оперативных запоминающих устройствахиспользовались миниатюрнее ферритовыесердечники, ферритовые пластины имагнитные пленки с прямоугольной петлейгистерезиса. В качестве внешнихзапоминающих устройств широко сталииспользоваться дисковые накопители.

Начиная с момента широкого использованияинтегральных схем в компьютерах,технологический прогресс в вычислительныхмашинах можно наблюдать, используяшироко известный закон Мура. Один изоснователей компании Intel Гордон Мур в1965 году открыл закон, согласно которомуколичество транзисторов в одноймикросхеме удваивается через каждые1,5 года.

Ввиду существенного усложнения какаппаратной, так и логической структурыЭВМ 3-го поколения часто стали называтьсистемами.

Так, первыми ЭВМ этого поколения сталимодели систем IBM (ряд моделей IBM 360) и PDP(PDP 1). В Советском Союзе в содружествесо странами Совета ЭкономическойВзаимопомощи (Польша, Венгрия, Болгария,ГДР и др1.) стали выпускаться моделиединой системы (ЕС) и системы малых (СМ)ЭВМ.

В вычислительных машинах третьегопоколения значительное вниманиеуделяется уменьшению трудоемкостипрограммирования, эффективностиисполнения программ в машинах и улучшениюобщения оператора с машиной.

Этообеспечивается мощными операционнымисистемами, развитой системой автоматизациипрограммирования, эффективными системамипрерывания программ, режимами работыс разделением машинного времени, режимамиработы в реальном времени, мультипрограммнымирежимами работы и новыми интерактивнымирежимами общения.

Появилось и эффективноевидеотерминальное устройство общенияоператора с машиной — видеомонитор, илидисплей.

Модульная организация вычислительныхмашин и модульное построение ихоперационных систем создали широкиевозможности для изменения конфигурациивычислительных систем. В связи с этимвозникло новое понятие «архитектура»вычислительной системы, определяющеелогическую организацию этой системы сточки зрения пользователя и программиста.

4. Четвертоепоколение ЭВМ: 1980-1990-е годы

Революционным событием в развитиикомпьютерных технологий третьегопоколения машин было создание большихи сверхбольших интегральных схем (LargeScale Integration — LSI и Very Large Scale Integration — VLSI),микропроцессора (1969 г.) и персональногокомпьютера. Начиная с 1980 года практическивсе ЭВМ стали создаваться на основемикропроцессоров. Самым востребованнымкомпьютером стал персональный.

Логические интегральные схемы вкомпьютерах стали создаваться на основеуниполярных полевых CMOS-транзисторов снепосредственными связями, работающимис меньшими амплитудами электрическихнапряжений (единицы вольт), потребляющимименьше мощности, нежели биполярные, итем самым позволяющими реализоватьболее прогрессивные нанотехнологии (вте годы — масштаба единиц микрон).

Оперативная память стала строиться нена ферритовых сердечниках, а также наинтегральных CMOS-транзисторных схемах,причем непосредственно запоминающимэлементом в них служила паразитнаяемкость между электродами (затвором иистоком) этих транзисторов.

Первый персональный компьютер создалив апреле 1976 года два друга, Стив Джобе(1955 г. р.) — сотрудник фирмы Atari, и СтефанВозняк (1950 г. р.), работавший на фирмеHewlett-Packard.

На базе интегрального 8-битногоконтроллера жестко запаянной схемыпопулярной электронной игры, работаявечерами в автомобильном гараже, онисделали простенький программируемыйна языке Бейсик игровой компьютер»Apple», имевший бешеный успех.

Вначале 1977 года была зарегистрированаApple Сотр., и началось производство первогов мире персонального компьютера Apple.

5. Пятоепоколение ЭВМ: 1990-настоящее время

Особенности архитектуры современногопоколения компьютеров подробнорассматриваются в данном курсе.

Кратко основную концепцию ЭВМ пятогопоколения можно сформулировать следующимобразом:

1. Компьютеры на сверхсложных микропроцессорах с параллельно-векторной структурой, одновременно выполняющих десятки последовательных инструкций программы.

2. Компьютеры с многими сотнями параллельно работающих процессоров, позволяющих строить системы обработки данных и знаний, эффективные сетевые компьютерные системы.

Шестое и последующие поколения ЭВМ

Электронные и оптоэлектронные компьютерыс массовым параллелизмом, нейроннойструктурой, с распределенной сетьюбольшого числа (десятки тысяч)микропроцессоров, моделирующихархитектуру нейронных биологическихсистем.

Списоклитературы

1. Крайзмер Л.П. Бионика. – М.-Л.: Госэнергоиздат, 1962. – 72 с.

2. Семененко В.А. и др. Электронные вычислительные машины. – М.: Высш. шк., 1991. – 288 с.

3. Терминологический словарь по основам информатики и вычислительной техники / А.П. Ершов, Н.М. Шанский, А.П. Окунева, Н.В. Баско; Под ред. А.П. Ершова, Н.М. Шанского. – М.: Просвещение, 1991. – 159 с.

4. Ф. Уоссермен. Нейрокомпьютерная техника: Теория и практика.

5. Электронный ресурс НИИ МВС ТРТУ: http://www.mvs.tsure.ru

Источник: https://works.doklad.ru/view/5gjQO8YfrMs.html

The post Реферат по информатике на тему ЭВМ (8 класс) appeared first on chvuz.ru.

То, что информационное моделирование открывает огромные возможности для строительной отрасли уже не оставляет сомнений у участников рынка. Но, несмотря на все преимущества технологии, уровень внедрения BIM далек от того, чтобы стать стандартной практикой в России.

В Тайване, где ситуация с внедрение BIM очень схожа с Россией, была подготовлена исследовательская работа, которая представляет практический пример построения 3D и 4D модели BIM типичного девятиэтажного здания исследовательского центра на основании чертежей 2D и документов на бумажных носителях.

3D-модель создана из «плоских» чертежей с использованием программы Autodesk Revit, а график строительства (продолжительность и взаимоувязка действий на строительной площадке) построен на базе имеющегося «бумажного» календарного плана работ.

Данные обоих приложений были экспортированы в Navisworks для моделирования 4D по-отдельности. В исследовательской работе приводится информация о фактическом времени и проблемах, возникших при построении 3D/4D модели BIM, а также о способах решения этих проблем.

Результаты исследования предоставляют специалистам отрасли:

• полезные данные для оценки времени построения 3D/4D модели из 2D-чертежей и бумажного календарного графика;
• реальный опыт создания BIM модели 9-этажного здания;
• разбор некоторых проблем, возникающих при разработке BIM проекта, а также способов их решения.

Введение

В настоящее время большинство процессов проектирования в строительной отрасли по-прежнему базируется на 2D-чертежах.

Для менеджера строительства (у нас это, как правило, ГИП или ГАП), у которого уже имеются 2D-чертежи, создание нового проекта с использованием 3D-программного обеспечения, является слишком трудоемким процессом.

Основной вопрос, возникающий при разработке конкретных проектов — это время, необходимое конструкторам для создания 3D/4D BIM моделей из двухмерных чертежей. В этом исследовании дается оценка временных и трудовых затрат на выполнение данных работ.

Описание объекта

В исследовании рассматривается типичное здание центра Национального университета Тайваня, спроектированное из сборных железобетонных конструкций и оснащенное системой сейсмической изоляции (изоляционный этаж). Данный комплекс состоит из подземной парковки и девяти этажей. Высота здания составляет примерно 41,4 м, а общая площадь этажей — 9686.44 м². Строительство здания велось в течение 6 месяцев.

В работе задействованы два основных процесса:

• перевод объектов из 2D в 3D. Создание 3D-модели на основе имеющихся 2D-чертежей с использованием стандартного программного обеспечения BIM — Revit Architecture. Рабочий процесс состоит из задания сетки осей, уровней и привязки поэтажных планов к соответствующим отметкам;
• перевод модели 3D в 4D. Построение графика строительства на основе «бумажного» календарного плана (график учитывает продолжительность и взаимосвязь действий в соответствии с возможностями программы MS Project без обмена информацией c 3D-моделью). Затем данные графика и 3D-модели по-отдельности экспортируются в программный комплекс 4D — Autodesk NavisWorks. 3D объекты привязываются к временным процессам автоматически и вручную.

1. Ошибки, обнаруженные при переводе 2D в 3D

При передаче информации из 2D в 3D-модель были обнаружены два типа ошибок:

1.1. Противоречия в ссылках

В процессе передачи информации из 2D в 3D-модель, обнаружились противоречия в ссылках. Каждый план этажа в проекте состоит из 3 файлов. Первый файл содержит базовую информацию о проекте для каждого чертежа.

Второй файл – это строительные чертежи этажей, имеющие наименования S201 — S2011, обозначающие соответственно конструкции подвала, первого этажа, промежуточного этажа между первым и изоляционным, изоляционного этажа, конструкции второго и вышележащих этажей.

Третий файл – это чертеж металлических лестниц, лифтов и перегородок подвала, первого этажа (1F), промежуточного (MF), изоляционного, второго (2F) и последующих этажей.

В данном проекте, изоляционный этаж, который ранее не имел маркировки, называется 2F, а второй этаж (2F) переименован, соответственно, в 3F, и так далее. В соответствии с этим были изменены наименования файлов и чертежей.

Однако, при автоматическом связывании этих трех файлов в процессе создания поэтажных планов с помощью AutoCAD, происходила ошибка. В нашем случае (см.

таблицу 1), план этажа 2F связывает файл с именем «S204» (строительный чертеж изоляционного этажа) с файлом под названием «Isolation Floor» (которого не существует после переименования файлов), а план этажа 3F связывает 2-й файл с именем «S205» (строительный чертеж 3F) с файлом под названием «2F» (чертеж с лифтами, перегородками и металлическими лестницами изоляционного этажа). Для того чтобы решить эту проблему, необходимо устранить все противоречия, возникающие из-за ошибочных ссылок на файлы.

В четвертой колонке таблицы 1 показаны правильные ссылки, которые были назначены вручную исследовательской группой после обнаружения ошибки.

Таблица 1. Список ошибок и исправлений

План этажа 2F до обнаружения ошибки

План этажа 2F после обнаружения ошибки

1.2. Ошибки в чертежах

При переносе объектов с чертежей 2D в 3D-модели были выявлены многочисленные конфликты. Как показано на рисунке ниже, металлическая лестница, которая должна быть выше стальной балки, отображается под ней.

На этом рисунке показано правильное расположение элементов после выполнения корректировки.

2. Проблемы, возникшие в процессе перевода 3D в 4D

Так как обмен информацией между графиком и 3D-моделью отсутствует, наименования 157 позиций календарного графика MS-Project не связаны с наименованиями 4163 элементов 3D модели Revit. Поэтому, после экспорта 3D-модели и позиций календарного графика в Navisworks, автоматическая связь между ними не может быть установлена.

Из-за огромного количества элементов 3D-модели, привязать их вручную к позициям графика не представляется возможным. Поэтому, все элементы 3D модели Revit были разделены на 74 группы в соответствии с позициями календарного графика, а каждой группе присвоены наименования соответствующих им временных этапов.

Затем файлы были экспортированы в Navisworks.

При этом обнаружилась следующая проблема: в графике присутствовали некоторые позиции, для которых не существовало соответствующих элементов в 3D-модели (например, временные здания и сооружения, земляные работы). Данная проблема была решена путем добавления к 3D модели цветового обозначения и комментариев, описывающих взаимосвязь между определенными позициями графика и элементами модели.

3. Затраченное время

Как показано в Таблице 2, для того чтобы построить модель BIM, состоящую из 4163 элементов и установить ее соответствие со 157-ю позициями графика, потребовалось 230 человеко-часов. Это время учитывает:

• 10-часовое обучение Revit и 8-часовое обучение Navisworks трех специалистов;
• 86 человеко-часов, которые потребовались для переноса информации из 2D в 3D-модель;
• 20 человеко-часов, необходимых для создания 4D-модели.

Очевидно, что процесс перевода 2D в 3D занимает гораздо больше времени, чем процесс перевода 3D в 4D, а настройка или изменение каждого
элемента занимает в среднем около 2 человеко-часов.

Таблица 2. Затраченное время на перенос 2D чертежей в 4D модель

Выводы

Проанализировав результаты данного исследования можно сделать три основных вывода.

1. Систематизация имен файлов чертежей

Рекомендуется использовать идентичные и систематизированные обозначения имен файлов чертежей.

Один из способов наименования файлов состоит в использовании 5 цифр, где первая цифра относится к типу чертежа, а другие четыре цифры относятся к определенному расположению.

Этот способ более предпочтителен в сравнении с наименованием чертежей просто по расположению, так как позволяет избежать противоречий в ссылках, которые имели место в рассматриваемом случае.

2. Обмен информацией

Без обмена информацией имена элементов модели не будут соответствовать наименованию действий в графике.

Поэтому рекомендуется, чтобы специалисты, занимающиеся созданием 3D-модели совместно с разработчиками графика до начала работ согласовали правила обозначения действий/этапов, так чтобы при перемещении 3D-модели и графика в пакет программного обеспечения 4D, функция автоматической привязки, предусмотренная программным обеспечением 4D, могла работать.

3. Библиотека элементов BIM

Настройка и изменение каждого элемента занимает, в среднем, два часа рабочего времени.

Это достаточно долго по сравнению с двумя минутами, необходимыми для того, чтобы задействовать встроенный элемент.

Поэтому разработчикам рекомендуется использовать библиотеку встроенных BIM-элементов, совместимых с различными проектами. Таким образом удастся значительно сократить время на их создание и настройку.

В качестве заключения

Общее время разработки BIM-проекта, включающего построение модели 9-этажного здания, состоящей из 4163 элементов и объединения ее с графиком из 157 позиций, составило 230 человеко-часов (включая время для подготовки персонала).

Если вы хотите научиться создавать 3D-модели:

Если вы хотите научиться создавать 4D-модели:

Если вы хотите доверить создание BIM-модели профессионалам:

Оригинал статьи размещен на сайте www.researchgate.net

Источник: https://blog.infars.ru/sozdanie-3d-i-4d-modeli-bim-oshibki-problemy-zatrachennoe-vremja-opyt-tajvani

Как создать 3D-модель высокого качества

Создание 3d моделей сегодня незаменимый процесс не только в промышленности, но и во многих других областях деятельности человека, таких как: медицина, архитектура, строительство, дизайн, образование, кинематография и др.

Изготовление 3d моделей позволяет оценить технические и физические особенности объекта моделирования, еще до изготовления его реального образца. Благодаря 3д модели изделия вы можете проанализировать размеры изделия, его комплектацию и материал.

Создание 3д моделей – неотъемлемая составляющая технической документации и качественной презентации продукта.

3D моделирование: понятие и области применения

Трехмерное моделирование представляет собой отдельный вид компьютерной графики, которая включает все необходимые инструменты и приемы, применяемые для построения объемной модели объекта (в трехмерном пространстве).

Приемы 3д-моделирования графического объекта включают: расчет размеров и параметров объекта, построение объемной формы объекта (без детализации), черчение «скелета», а также процессы наращивания, вырезания, выдавливания деталей объекта.

Инструменты 3D-моделирование – это профессиональное программное обеспечение, предназначенное для работы с 3д-графикой. К ним, прежде всего, относятся программы 3DMAX, ProEngineering, SolidWork, а также другие программные продукты для объемной визуализации объектов.

Области применения 3д моделирования:

1. Реклама и маркетинг. 3д модель объекта незаменима при подготовке презентации нового продукта, а также для создания 3д-визуализации объекта, используемой в рекламе продукции, при разработке дизайна упаковки, дизайна выставочных стендов и POS-материалов.
2. Промышленность.

   Допроизводственное моделирование продукции позволяет обнаружить и устранить недостатки продукции до непосредственного запуска производства, что существенно сокращает финансовые затраты производителя.

3. Компьютерные игры и кинематограф.

   3д моделирование позволяет создать трехмерные ландшафты, аанимированных персонажей, модели 3д-героев, окружение для компьютерных игр и видеоигр. В кинематографии 3д-технологии используются как инструмент создания ландшафтов и отдельных 3д объектов.

4. Архитектура и дизайн.

   3д-модели зданий и сооружений – неотъемлемая часть современного процесса проектирования, на основе которых можно изготовить прототип объекта, в случае необходимости с максимальной степенью детализации.

   3D-моделирование в дизайне интерьеров позволяет заказчику увидеть, как будет выглядеть готовый дизайн-проект комнаты или офиса, еще до проведения ремонтных работ.

5. Анимация. Создание анимированных персонажей, способных двигаться, а также создание анимированного видеоролика на основе проектирования анимационных сцен.

Этапы создания 3д-модели

Изготовление 3d моделей осуществляется в несколько этапов:

1. Создание формы и построение геометрии модели объекта – процесс моделирования геометрической формы предмета без учета его физических характеристик. На данном этапе используют такие приемы 3д моделирования как: выдавливание, вращение, полигональное моделирование или модификаторы.
2. Текстурирование. Степень реалистичности модели будет непосредственно зависеть от выбранных материалов при наложении текстур на объект. Более подробно читайте о текстурировании в статье «Маппинг и текстурирование».
3. Настройка освещения и выбор точки наблюдения. Достаточно сложный этап разработки 3д модели, от того насколько точно и грамотно выставлен свет, показатели яркости, глубины теней, резкости зависит напрямую степень реалистичности модели.
4. Рендеринг и 3D-визуализация – заключительный этап построения 3д-модели, призванный детализировать настройки отображения трехмерной модели, а также добавить графические спецэффекты, к примеру, туман, блики, сияние и др. На данном этапе также детализируются и уточняются настройки трехмерной визуализации.
5. Постобработка полученных изображений 3д модели, добавление эстетичных визуальных эффектов, привлекающих внимание и вызывающее интерес потребителя.

Требования к 3D моделям

Прежде чем приступить к созданию прототипа по полученной трехмерной модели, необходимо провести анализ модели и ее адаптацию:

1. Провести анализ геометрии 3д-модели – протестировать ее на наличие открытых пространств в полигональной сетке, наличие некорректных смещений полигонов, а также дефектов в геометрии.
2. Проверка всех параметров, размеров и допусков на соответствие их техническим данным оборудования, которое будет использовано для создания прототипа, а также на соответствие материалам для печати.
3. Адаптация 3d-модели под используемое оборудование.

Кроме того, необходимо чтобы трехмерная модель соответствовала следующим требованиям:

• uрани, фаски, толщина стенок должны соответствовать таким параметрам: минимальный – не менее 0,5 мм, оптимальный – 1 мм и более;
• в допуски 3д модели должны быть внесены изменения в соответствии с требованиями оборудования, а также учесть возможную усадку материала;
• выставить шаг печати в зависимости от используемого материала: ABS-пластик – 0,125-0,5 мм, PLA-пластик — 0,125-0,5 мм.

Заказать 3d модель высокого качества вы можете у нас. Компания KLONA – одна из ведущих компаний в сфере трехмерных технологий. Профессионализм, высокое качество и доступные цены – гарантированы.

Источник: https://klona.ua/blog/3d-modelirovanie/kak-sozdat-3d-model-vysokogo-kachestva

Создание BIM модели | PMtech | Технологии управления проектами

«Как спроектировано» – создание BIM модели на основании проектной документации (2D в 3D),

«Как построено» – создание BIM модели на основании данных наземного лазерного сканирования (НЛС),

«Эксплуатационная модель» — создание на основании 3D-модели вводимого в эксплуатацию объекта и графиков его обслуживания.

Смотреть примеры реализованных проектов Разработка 3D-модели 1 Разработка 3D-модели 2 Разработка 3D-модели 3

Информационное BIM моделирование используются для:

1.Контроля качества и экспертизы исполнительной и рабочей документации:

— выявления пространственных коллизий между разделами проектной документации и вывода отчетов по ним;

— выявления фактических отклонений конструкций от их положения согласно проектной документации и вывода отчетов по ним.

2. Разработки комплексных информационных BIM моделей.

3. Организации электронного, технического актива предприятия.

4. Проверки проектной документации.

5. Формирования исходных данных для проектов реконструкции существующих объектов.

6. Эксплуатации объекта, в том числе:

— контроля процессов технического обслуживания и ремонта;

— подготовки учебных материалов для эксплуатирующего персонала.

I. BIM модели «Как спроектировано».

3D-модели «Как спроектировано» разрабатываются по данным, полученным из рабочей документации по всем разделам проекта. За счет использования возможностей BIM-моделирования и перевода проектной документации из 2D в 3D, можно снизить экономические издержки и риски при проектировании и строительстве объекта.

Этап 1:

Создание 3D-модели с возможностью последующего  редактирования, в точности соответствующие содержимому комплектов рабочей документации, с базой данных использованных элементов каталогов.

Рисунок 1 — Модель «Как спроектировано».

Этап 2:

Проверка проектной документации с целью выявления пространственных коллизий. В результате проведенных проверок на наличие пространственных коллизий формируется детальный отчет, на основе которого проектировщиков вносятся соответствующие изменения в ранее выпущенную проектную документацию.

Рисунок 2 — Модель «Как спроектировано». Пример пространственной коллизии.

Данные BIM-модели могут быть использованы в качестве основы для получения следующих результатов:

• Разработка комплексных информационных моделей (BIM) для сопровождения будущего строительства, с последующей их передачей данных на стадию эксплуатации построенного объекта.
• Формирование комплектов изометрических чертежей трубопроводов, воздуховодов, кабельных трасс.
• Экспертиза рабочей документации на пространственные коллизии, удобство эксплуатации будущего объекта, корректность разработанных проектировщиками спецификаций и смет.

II. BIM модели «Как построено».

Исполнительные BIM модели «Как построено» создаются на основании данных, полученных в результате наземного лазерного сканирования существующих зданий и сооружений, съемки подземных конструкций и коммуникаций.

 3D-модели «Как построено» позволяют корректно отображать соответствующие конфигурации построенного или действующего объекта при его реконструкции, либо для контроля выполнения объемов работ в рамках надзора за строительством.

Этап 1:

Получение актуальных и точных исходных данных о фактической пространственной конфигурации действующего объекта для проектных работ (в рамках проекта реконструкции) с использованием технологии наземного лазерного сканирования (НЛС):

Рисунок 3 — Применение наземного лазерного сканирования (НЛС) при реконструкции.

Этап 2: 

• Обработка результатов лазерного сканирования (НЛС); 
• Импорт данных НЛС в систему автоматизированного проектирования AVEVA E3D или Autodesk Revit;
• Работа с облаком точек, полученным в результате наземного лазерного сканирования (НЛС);
• Создание 3D-модели «Как построено» согласно данным НЛС;

Рисунок 4 — Исполнительная 3D-модель «Как построено».

Рисунок 5 — Исполнительная 3D-модель «Как построено».

Этап 3:

Поиск коллизий и анализ отклонений производится в соответствии с требованиями нормативной документации или в соответствии с индивидуальными требованиями Заказчика. Несоответствия физических параметров возведенных конструкций и коммуникаций проектным решениям приводят к срывам плановых сроков и дополнительным затратам на последующих стадиях строительно-монтажных работ. 

Рисунок 6 — Отклонения фактических габаритов и положений конструкций.

Рисунок 7 — Отклонения фактических габаритов и положений конструкций.

Рисунок 8 — Отчет об отклонениях в модели.

Полученные исполнительные 3D-модели «Как построено» могут использоваться для выпуска на их основе исполнительной документации или контроля качества исполнительной документации, предоставляемой подрядчиками по строительству. На основе исполнительных 3D-моделей могут быть разработаны комплексные информационные модели (BIM) для использования на стадии эксплуатации.

III. «Эксплуатационная»  BIM модель.

Основой для разработки эксплуатационных информационных BIM моделей являются исполнительные 3D-модели действующих и вводимых в эксплуатацию объектов или исполнительные информационные модели, разработанные в процессе строительства.  3D-модели  «Эксплуатационная» позволяет повышать эффективности строительства, эксплуатации, процессов технического обслуживания и ремонта.

Рисунок 9 — «Эксплуатационная» 3D-модель.

Рисунок 10 — «Эксплуатационная» 3D-модель.

В состав информационной модели «Эксплуатационная» входят следующие данные:

• Структурно-иерархическая модель объекта эксплуатации;
• 3D BIM модель эксплуатируемого объекта, содержащая детальную информацию о расположении и характеристиках составляющих ее элементов;
• Рабочая документация (чертежи, схемы, спецификации, ведомости и т.д.);
• Конструкторская документация (сборочные чертежи, схемы, технические условия и т.д.);
• Исполнительная документация (акты освидетельствований, исполнительные схемы, результаты экспертиз и т.д.);
• Эксплуатационная документация (регламент, паспорта, инструкции, графики ППР, журналы и т.д.);
• Результаты технических диагностики и ремонтов;
• Перечни контролируемых параметров оборудования.

Рисунок 11 — 3D-модель «Эксплуатационная». Техническое состояние трубопроводов.

Источник: https://pmtech.by/vse-uslugi/sozdanie-bim-3d/

3D моделирование в современном мире

На самом деле 3D моделирование играет важную роль в жизни современного общества.

Сегодня оно широко используется в сфере маркетинга, архитектурного дизайна и кинематографии, не говоря уже о промышленности.

3Д-моделирование позволяет создать прототип будущего сооружения, коммерческого продукта в объемном формате. Важную роль 3D моделирование играет при проведении презентации и демонстрации какого-либо продукта или услуги.

Благодаря появлению и популяризации 3D-печати 3D-моделирование перешло на новый уровень и стало востребовано как никогда.

Каждый человек уже может напечать нарисованный им самим или загруженный из интернета 3D-объект, будь то дизайнерская модель или персонаж любимого мультфильма. Естественно, не все разбираются в 3D-программах и умеют моделировать объемные объекты.

Отсюда и востребованность профессии в области 3D моделирования выросла в разы за последнее десятилетие.

Что такое 3Д моделирование?

3D моделирование — это проектирование трехмерной модели по заранее разработанному чертежу или же эскизу.

Для построения объемной модели предмета используются специальные программные продукты визуализации и аппаратные устройства в виде компьютеров, планшетов и оргтехники.

При моделировании важным этапом является рендеринг – преобразование черновой вариации модели в приятный для глаз формат.

Современная трехмерная компьютерная графика позволяет создавать максимально реалистичные модели объекта, которые бывает трудно отличить от обычной картинки. Профессионально смоделированная презентация позволяет на высоком уровне продемонстрировать продукт или услугу потенциальным клиентам, партнерам, инвесторам.

Где сегодня используется 3D моделирование

• Создание различных моделей персонажей. Обычно это используется при создании мультфильмов и при проектировании современных компьютерных видеоигр.
• 3Д визуализация зданий. Этим занимаются проектные организации, которые желают оценить для заказчика конструктивные особенности будущего объекта.

• Создание 3Д моделей предметов интерьера. В большинстве случаев их выполняют дизайнерские компании с целью демонстрации эстетических свойств представленных экспозиций.
• Реклама и маркетинг. Часто требуются нестандартные объекты для рекламирования.

  Важную составляющую трехмерная графика играет при демонстрации какой-либо услуги. Это позволяет произвести более эффектное впечатление на заинтересованных лиц.

• Изготовление эксклюзивных украшений. Профессиональные художники и ювелиры используют специальные программы, которые позволяют создать оригинальный и неповторимый эскиз.

• Производство мебели и комплектующих. Производственные мебельные компании нередко используют разработку трехмерной модели для размещения своей продукции в электронных каталогах.
• Промышленная сфера. Современное производство невозможно представить без моделирования продукта компании.

  Каждую деталь или полноценный объект проще собирать по готовой и продуманной 3D-модели.

• Медицинская сфера. Например, при проведении пластической операции или же хирургическом вмешательстве, все чаще используют трехмерную графику для того, чтобы наглядно продемонстрировать пациенту, как будет проходить процедура, и каким будет результат.

3Д моделирование, анимация и визуализация объектов играет важную роль в современном мире при реализации различных бизнес-процессов и успешном взаимодействии с заказчиком.

Польза от знаний 3D моделирования

• Возможность создавать объемные чертежи и 3Д модели.
• Умение работать со всеми необходимыми инструментами моделирования.
• Выполнение дорогостоящих проектов стоимостью от 30 тысяч рублей.
• Приобретение навыков, которые позволят стать профессиональным дизайнером или архитектором.

• Достижение поставленных целей, продвижение в профессиональном или карьерном плане.

Изучение принципов трехмерной графики идеально подойдет не только для инженеров, дизайнеров, модельеров и архитекторов, но и для всех тех, кто любит создавать объемные объекты по заданным чертежам в архитектуре и получать от этого высокую прибыль.

Кто обычно заказывает 3D моделирование?

• Руководители строительных организаций. Трехмерная графика позволяет более эффектно продемонстрировать объект потенциальным покупателям.
• Администрация торговых и выставочных залов. С целью привлечения арендаторов они заказывают соответствующие объемные изображения супермаркета, торгового комплекса.

• Представители рекламного агентства. Демонстрация какой-либо продукции или услуги в трехмерном изображении позволяет более эффектно представить товар.

Помимо этого, к заказам подключились и обычные люди, которым необходимо напечатать какие-либо объекты на 3D-принтере.

По всей России уже стали активно развиваться 3D-типографии.

3D моделирование сегодняиграет действительно значимую роль и, очевидно, будет продолжать развиваться.

3D-оборудование, Интересное

Рекомендуемые статьи

Источник: https://anrotech.ru/blog/3d-modelirovanie-v-sovremennom-mire/

The post Исследовательская работа Создание 3d модели здания appeared first on chvuz.ru.

Для создания любых программ необходимы основные алгоритмические конструкции. Следование является наиболее простым вариантом решения задач. Его можно использовать, например, для работы с однотипными примерами. Существуют и другие типы: ветвление и цикл. О них будет рассказано в данной статье. Но сперва нужно понять, что же собой представляет алгоритм в целом.

Алгоритм

Слово «алгоритм» пошло от латинского algoritmi. Что же оно означает? Аутентичное слово произошло от имени математика, деятельность которого пришлась на IX век. Благодаря трактату аль-Хорезми человечество смогло познакомиться с основным типом алгоритмической конструкции и вообще с общим понятием.

Ранее была принята форма написания слова – «алгорифм». Сейчас она используется лишь в некоторых случаях.

Алгоритм – процесс, который означает изменение исходных данных, происходящее в виде дискретных шагов. С этим понятием каждый человек сталкивается в жизни, кем бы он ни был.

Такие алгоритмы называются бытовыми. Есть и другие типы. Рассмотрим их.

Виды алгоритмов

Основные алгоритмические конструкции разбиваются на несколько типов, о которых и будет идти речь в данном подпункте. Какие они бывают?

1. Информационные. Такие алгоритмы работают с большим количеством данных, но сам объем процесса их обработки маленький по длине и несложный.
2. Управляющие. Работа таких алгоритмов связана с информацией, которая предоставляется от того или иного источника. После ее получения отправляются специальные сигналы, гарантирующие работу устройств.
3. Вычислительные. В отличие от информационных алгоритмов, описываемые работают с маленькими объемами данных, но производят большой процесс работы.

По сути, алгоритмом является точная до мельчайших подробностей инструкция. Однако не все такие данные можно назвать описываемым понятием. Чтобы понять, алгоритм инструкция или нет, следует ее проверить на наличие определенных свойств.

Все основные алгоритмические конструкции должны иметь действия, которые им «подчиняются». Рассмотрим этот вопрос более подробно.

Если полностью отследить работу алгоритмов и их свойства, можно увидеть, что необязательно понимать их составляющие, достаточно четко соответствовать плану.

Верный результат будет получен, даже если просто механически придерживаться нужных действий. Из этого можно сделать вывод, что из-за отсутствия смысла в осознании действий, алгоритм вполне реально отдать на реализацию ЭВМ.

Иными словами, для автоматизированных устройств необходимо наличие данного процесса.

Какие же свойства должны иметь основные алгоритмические конструкции для максимально точной работы?

1. Понятность. Каждая команда должна быть максимально понятна выполняемому объекту. Вроде бы ничего легче, чем, например, нарисовать точку в центре, нет, но пока не будет прописана команда, которая позволит выполнить действие, сделать это не удастся.
2. Результативность. Что подразумевает данное свойство? Обязательное получение результата. Алгоритм не может не привести к какому-то ответу. Из-за ошибки можно получить не тот результат, который был желаемым, но все же он будет. Более того, ответ должен быть получен через определенное число шагов.
3. Массовость. Любой алгоритм должен быть применимым к какому-то классу задач. Между собой они могут различаться исходными данными.
4. Определенность. Каждое действие должно иметь лишь одно значение и не давать возможности для производной расшифровки. В идеале, сколько бы программа ни запускалась, результат должен быть одним и тем же всегда.
5. Дискретность. Алгоритм – последовательное выполнение шагов. Каждый шаг является командой, пропускать или добавлять новые нельзя.
6. Корректность. Любой алгоритм, применимый к какому-нибудь роду задач, должен быть правильным для всех. В программировании часто появляются проблемы не в написании шагов, которое зачастую не требует много времени, а в выполнении их для различного рода вопросов. Поэтому важным этапом будет отладка алгоритма. Могут в этом помочь и основные алгоритмические конструкции, повторение которых позволит добиться лучших результатов.

Описание алгоритмов

Если говорить о способах записи алгоритмов, то следует выделить следующие:

• Словесный. Иными словами, на языке, которым удобно изъясняться составляющему.
• Табличный. По логике вещей, алгоритм записывается в таблицы и, как правило, используется в качестве вспомогательного элемента.
• Формульно-словесный. В основу взят словесный способ изъяснения, но в такие действия также записываются математические формулы или символы.
• Графический. Такой алгоритм записан на специальном языке блок-схем.

Следует пояснить последний пункт. Что собой представляет блок-схема? Это линейный или нелинейный алгоритм, шаги которого записаны с помощью специальных блоков. Они имеют свою конфигурацию, назначение и функцию. В случае такого описания, алгоритм записывается блок-схемами, которые связаны между собой линиями. В них необходимо дополнительно записать то или иное действие (шаг).

Алгоритмические конструкции

Некоторые утверждают, что алгоритмы имеют не 3 вида, а 4. Основные алгоритмические конструкции: линейные, разветвляющиеся, циклические. С чем связано такое заблуждение, непонятно. Однако для простого решения сложных проблем ЭВМ использует алгоритмы этих трех достаточно больших групп. Рассмотрим их.

1. Линейный. Такой вычислительный процесс получил данное название за счет того, что все действия выполняются в линейной последовательности, при этом каждый шаг выполняется не более одного раза. Если рассматривать схему задачи, то блоки в ней размещаются один под другим в зависимости от порядкового номера выполнения. Линейные алгоритмы работают таким образом, что от исходных данных не меняется направление и смысл действий. Такой способ решения подойдет для вычисления суммы или разности, площади фигуры или ее периметра и т. п. Основным типом алгоритмической конструкции является именно он.
2. Разветвляющийся. Этот вычислительный процесс подразумевает наличие логического выражения (далее ЛВ) и выбора условия (ветви «ложь» и «правда»). В каждом случае реализуется лишь одна из двух и более команд. Нет задач и не может быть, в которых будут выполнены еще и другие варианты. Если в алгоритме две ветви, он простой, если больше двух – сложный. Причем последний процесс легко представляется за счет первого. Основным типом алгоритмической конструкции является как первый пункт, так и второй. Следующий вид тоже входит в этот список.
3. Циклический. В таком алгоритме обязательно будет элемент, повторяющийся многократно, при этом используются разные исходные данные. Иными словами, такой процесс называется циклом.

Нужно заметить, что все основные алгоритмические конструкции (следование, ветвление, цикл) взаимосвязаны друг с другом, хотя и могут использоваться отдельно.

Создание циклов и их виды

Что же необходимо для создания цикла?

• Счетчик цикла. Это переменная, которая задает начальное значение, и при повторении действия она будет изменяться. Обязательно она должна входить в алгоритм. Основные алгоритмические конструкции циклового типа работать без нее не будут.
• Смена показателя вышеописанных данных перед новым повторением самого цикла.
• Проверка условия, чтобы ЭВМ решила, следует ли снова «прокручивать» цикл или больше в этом нет нужды.

Циклы могут быть детерминированными и итерационными. Первые представляют собой повтор действий с уже известным количеством повторений. Итерационный цикл – тот, который повторяется неопределенное количество раз, пока условие не станет правдой или ложью.

Базовый алгоритм

Стоит запомнить то, что к основным алгоритмическим конструкциям не относится базовый алгоритм. Что он собой представляет? Данное понятие уже давно не встречается в современной литературе, однако это не значит, что его и вовсе больше не существует.

Учитывая, что в решении задач может встретиться несколько ветвлений или повторений, можно выделить следующее заключение. Основные алгоритмические конструкции (линейные, разветвляющие, циклические) являются базовыми.

По сути, они представляют собою «структурную единицу» каждой так называемой инструкции.

Линейные алгоритмы

Как уже понятно из вышенаписанного, алгоритмы бывают линейные и нелинейные. Рассмотрим первый вариант. Почему он так называется? Все предельно просто. Дело в том, что все действия, которые воспроизводятся в алгоритме, имеют четко последовательное выполнение, все шаги выполняются строго друг за другом. Как правило, такие задачи небольшие и имеют низкий уровень сложности.

Примером линейного алгоритма может быть процесс приготовления чая:

1. Налить воды в чайник.
2. Поставить чайник на плиту закипать.
3. Взять чашку.
4. Насыпать в чашку чай.
5. Добавить сахар.
6. После кипения налить в чашку кипяток.
7. Взять ложку.
8. Перемешать сахар.

Программирование основных алгоритмических конструкций — достаточно тяжелое дело, но если речь идет о линейных алгоритмах, то зачастую реализовать их очень легко.

Разветвляющиеся алгоритмы

Как понять, что алгоритм является разветвляющимся? Достаточно убедиться в наличии выбора из двух или более вариантов действия, в зависимости от выполнения или невыполнения условия. Каждый путь называется ветвью.

Основным признаком разветвляющегося алгоритма является существование условного перехода. Он происходит во время проверки выражения на истину или ложь.

Как правило, логические выражения представлены знаками «меньше», «больше», «меньше или равно», «больше или равно», «равно», «не равно». Иногда встречаются варианты, где условие связано между собой с помощью команд and (и) и or (или).

Достаточно просто на практике использовать основные алгоритмические конструкции. Ветвление является одним из самых распространенных методов решения.

Детерминированный цикл или цикл со счетчиком

Цикл со счетчиком – цикл, который включает в себя переменную, изменяющую значение с определенным шагом. Шаг задается пользователем или прописывается программистом во время написания обеспечения. Большая часть языков для такого цикла использует оператор for.

Чтобы программа выводила на экран две строки 4 раза:

1. «Как дела?»
2. «Хорошо, спасибо!»
3. «Как дела?»
4. «Хорошо, спасибо!»

Необходимо создать детерминированный цикл. Как это выглядит? Воспользуемся языком «Паскаль» для лучшего восприятия конструкции.

1. For i:=1 to 2 do:

— i является счетчиком цикла, именно он определяет количество повторений в цикле.

2. Begin (открываются операторные скобки для того, чтобы обе фразы являлись телом цикла и повторялись вместе.)

3. Writeln (‘Как дела?’):

— слово writeln означает вывод фразы, находящейся в одинарных кавычках.

4. Writeln (‘Хорошо, спасибо').

5. End.

6. i:=i + 1.

Как видно, достаточно легко и даже интересно использовать основные алгоритмические конструкции. Базовые алгоритмы действительно широко известны, без них невозможно писать программы.

Цикл с постусловием

Цикл с постусловием может повторять неопределенное количество действий без вставки в них операторных скобок или составных слов. Он обязательно выполнится хотя бы один раз. Работает цикл, пока условие является ложным. Прекращается он при становлении показателей правильными. На этом построен алгоритм. Основные алгоритмические конструкции такого типа работают именно в данном темпе.

Для реализации этого цикла необходима конструкция Repeat A until B. Дословно она переводится как «повторять действия, пока условие ложно». Соответственно, через А выражен сам процесс повторения, через В – данные, которые в результате должны принять правильное значение.

Цикл с предусловием

Цикл с постусловием строится таким образом, что он выполняется минимум один раз в любом случае. Однако имеются такие случаи, когда цикл необходим в случае того или иного условия, а при его отсутствии повторения осуществляться не должны. Иначе результат будет неверен.

Именно в таком случае используется цикл с предусловием. Для его создания необходима конструкция «while A do B». Первая команда дословно переводится как «пока». А – условие, а В – действия, которые будут повторяться.

Вся конструкция означает: «пока условие является верным, выполнять действия».

Все основные алгоритмические конструкции работают лишь в определенных случаях.

Какие же они в цикле с предусловием? Если необходимо, чтобы повторялось не одно действие, а сразу несколько, то стоит использовать или составные операторы, или специальные скобки.

Цикл вполне может не выполниться, если при вхождении в него условие не является верным. Соответственно, повторяться действия будут, если оно правильное.

Вспомогательный алгоритм

Вспомогательный алгоритм используется в других процессах при помощи указания лишь его имени. Он к основным алгоритмическим конструкциям не относится. В языках программирования такой процесс действий называется подпрограммой.

Для облегчения работы с кодом и впоследствии более простого решения задач каждое действие объединяется в один блок, который и является вспомогательным алгоритмом.

Каждому из них можно задать свое имя, что позволяет впоследствии неоднократно обращаться к нему.

Источник: http://fb.ru/article/256635/programmirovanie-osnovnyie-algoritmicheskie-konstruktsii

Алгоритмический язык Паскаль

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ЧЕРЕПОВЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ им. А.В. ЛУНАЧАРСКОГО

КАФЕДРА ИНФОРМАТИКИ

Дипломная работа

ЧЕРЕПОВЕЦ

2010

ЭВМ — это устройство для автоматической обработки информации (данных). Эвм может выполнять только специальные, присущие ей команды. Чтобы машина сделала что-либо полезное, необходимо задать последовательность команд на том языке, который она понимает. Такая последовательность называется программой.

Известно, что ЦП каждого типа ЭВМ имеет свою систему команд и каждая команда внутри ЭВМ (в памяти) представляется в виде последовательности нулей и единиц — машинного кода. На этапе становления программирования программы для ЭВМ составлялись именно в машинных кодах, что стало довольно затруднительно при решении более сложных задач. Поэтому были разработаны языки программирования.

1.1 Языки программирования

Язык низкого уровня представляет собой систему двоичных или шестнадцатеричных команд, написанных в машинных кодах. Программист общается с машиной на «ее языке». Он понимается ею без преобразований.

К таким языкам можно отнести АССЕМБЛЕР. Этот язык используется, в основном, программистами профессионалами и обладает существенным недостатком — машинная зависимость, т.е.

невозможность переноса программы на другой тип машин.

Работа с языками высокого уровня в машине происходит более сложно. Она вначале преобразует команды языка в шестнадцатеричные коды, затем расшифровывает их (ставит в соответствие каждому коду одну или несколько своих команд) и только после этого выполняет программу.

Примерами языков высокого уровня являются Паскаль, Бейсик, Си и другие языки. В отличие от языков низкого уровня, на языках высокого уровня легче программировать, т.е. общаться с машиной.

Однако часто с простотой общения теряются некоторые возможности машины, поэтому практически в каждом языке высокого уровня есть возможность писать команды непосредственно на машинном языке (программировать в «кодах»).

1.2 Трансляторы

Процесс перевода программы с языка программирования высокого уровня на машинный язык называется трансляцией. Трансляция осуществляется с помощью специальной программы, называемой транслятором.

Различают два вида трансляции: интерпретация и компиляция, а соответствующие им программы — интерпретаторы и компиляторы.

Трансляторы с языков являются составной частью самой системы программирования, поэтому запуск программы предполагает сначала ее трансляцию, а потом собственно выполнение.

I. ИНТЕРПРЕТАТОР

1. Машина считывает очередной оператор программы.

2. Переводит оператор в свои, ей понятные команды.

3. При обнаружении ошибки интерпретация прерывается и машина указывает на это.

4. Выполняет переведенные команды.

5. «Забывает» считанный оператор.

6. Продолжает данный процесс, пока не выполнятся все операторы, т.е. пока не дойдет до указателя конца программы.

7. «Забывает» выполненную программу.

Процесс интерпретации можно также проиллюстрировать в виде следующей схемы:

II. КОМПИЛЯТОР

1. Машина считывает очередной оператор, написанный на языке.

2. Переводит оператор в свои, ей понятные команды.

3. При попадании на ошибку процесс перевода прерывается, и машина указывает на это.

4. Продолжает данный процесс, пока не иссякнут все строки программы, т.е. пока не дойдет до указателя конца программы.

5. Выполняет переведенную программу целиком.

Из указанного выше процесса выполнения программы следует, что языки интерпретаторы работают медленнее, при запуске не «вылавливают» всех ошибок (лишь при попадании на них машина указывает на ошибку).

1.3 История создания языков

Одним из первых языков программирования, созданных специально для учебных целей, был БЕЙСИК, разработанный в 1964 году в Дартмутском колледже (США). Его создание преследовало цель предоставить возможность студентам пользоваться средствами ЭВМ без длительной предварительной подготовки.

Предполагалось также, что БЕЙСИК будет использоваться в качестве универсального языка людьми, не имеющими опыта работы на ЭВМ — рядовыми пользователями.

Одним из достоинств языка является его удобство для работы в интерактивном режиме, что послужило использованием БЕЙСИКа при разработке диалоговых обучающих программ.

По этой причине две группы исследователей приступили к созданию универсального языка программирования, отвечающего современным требованиям. Этот язык должен был включать в себя все достоинства существующих языков, иметь логически обоснованную структуру и быть легким для восприятия.

Такие языки были созданы. Одним из них являлся АЛГОЛ-68, другой же был разработан в Институте информатики г. Цюриха (Швейцария) Николасом Виртом в 1971 г.

Этот язык получил название ПАСКАЛЬ в честь великого французского ученого XYII века, сумевшего первым в мире изобрести автоматическое устройство для проведения вычислений. Транслятор с языка был разработан в 1973 г.

Так же как и Бейсик, Паскаль довольно просто изучать. Главное, чем обладает Паскаль — он удовлетворяет требованиям обыкновенных пользователей и специалистов по ВТ.

Известно, что первым нужен язык, который легко изучать, а вторым — логически правильно построенный язык. Паскаль имеет практически все конструкции языков ПЛ/1 и АЛГОЛ-68, однако он более лаконичен.

Грамматические правила языка можно уместить на 4-х страницах.

Хотя Паскаль почти так же прост, как и Бейсик, он имеет перед ним ряд преимуществ. Так, Паскаль способствует внедрению современной технологии программирования, основанной на поэтапном построении программы (принцип «cверху-вниз»), состоящих из небольших, четко определенных процедур (структурный подход).

Таким образом, преодолевается главный недостаток, свойственный Бейсику, — неэффективная организация подпрограмм. Разработанный Н. Виртом вариант языка является стандартом.

Помимо стандарта языка, в связи с разработкой различных компиляторов, появились версии Паскаля, среди которых наиболее популярной является система Turbo-Pascal, используемая на IBM — совместимых компьютерах.

1.4 Базовые структуры языков программирования

Понятие «структурное программирование» появилось в 1968 году, когда была опубликована статья одного из видных программистов того времени Дейкстры.

Он в своей статье констатировал вредность применения оператора безусловного перехода (оператора, позволяющего сделать переход от одного оператора к другому, находящемуся в любом месте программы) и нашел хорошее объяснение причине, по которой он вреден.

Программист Нор четко обосновал, что использование основных базовых конструкций способствует обеспечению ясности и читаемости при написании и дальнейшей доработке программ.

Имеется четыре типа управляющих структур: следование, выбор, повторение (цикл) и группирование.

Для реализации следования есть правило: все команды выполняются в порядке их следования.

Для выбора и повторения есть свои специальные инструкции (операторы, команды). Выбор предусматривает проверку условия с последующим выполнением одной или нескольких команд в зависимости от истинности или ложности условия. Выбор (или развилка) бывает полный или неполный, в зависимости от выполняемых команд:

Таким образом, конструкция работает следующим образом: при истинности условия P выполняется серия команд S1, в противном случае либо S2, либо управление передается следующей за развилкой конструкции.

Повторение, или цикл, представляет собой конструкцию, которая состоит, как и выбор, из проверки условия и серии команд. Однако, в отличие от выбора, данная серия команд может выполняться неоднократно, в зависимости от проверки условия. Повторения подразделяются на циклы с предусловием (циклы-пока) и циклы с постусловием (циклы-до).

Серия команд S выполняется циклически до тех пор, пока условие истинно в первом случае и ложно — во втором.

Группирование означает объединение одной или нескольких инструкций внутри специальной инструкции. Во всех языках имеются средства для формирования единого блока из группы инструкций (подпрограммы в Бейсике, составные инструкции и процедуры в Паскале). Примером группирования может являться также выполнение в конструкциях циклов следования или выбора и т.д.

1.5 Синтаксические диаграммы

Программирование на любом языке предполагает знание определенных форм записи, которые необходимо соблюдать при написании каждой программы. Правила записи часто бывают, сложны в написании, и поэтому прибегают к различным способам их отображения. Рассмотрим один из них — синтаксическую диаграмму.

Синтаксическая диаграмма — это графическое представление отдельных объектов языка и строения самой программы.

Возьмем, например, правило записи команды проверки условия в школьном алгоритмическом языке: команда начинается со служебного слова «если», за ней следует логическое выражение, далее обязательно слово «то», серия команд 1 и, наконец, не обязательно «иначе» и серия команд 2. Синтаксическая диаграмма выражает данное правило в виде схемы игрушечной железной дороги.

Источник: http://MirZnanii.com/a/115799/algoritmicheskiy-yazyk-paskal

Алгоритмические структуры — Информатика и ИКТ

Любой алгоритм можно построить из ограниченного числа структурных конструкций. Обычно выделяют три структуры: линейную, разветвленную и циклическую.

Линейная структура

Линейной структурой или следованием называют последовательное однократное выполнение двух или более операторов. Например:

readln(a ,b);c := sqrt(a * a + b * b);

writeln(c);

Разветвленная структура

Разветвленная структура предусматривает выбор одной из двух или более последовательностей операторов в зависимости от некоторого условия. Основной вариант реализации в программе — с помощью условного оператора:

if логическое выражение 
   then оператор1
   else оператор2

Если значение логического выражения — истина, выполняется «оператор1», иначе (т.е. при ложности логического выражения) — «оператор2».

Пример:

if x > 0    then y := sqrt(x)

   else y := 0;

При положительном x переменная y получит значение квадратного корня из x, в другом случае — значение 0.

      else y := -sqrt(-x-10);

При выполнении этого фрагмента программы x сначала сравнивается с нулем, если условие в первом условном операторе не выполнено, то затем сравнивается с -10. В зависимости от результата проверки выбирается одно из трех возможных действий. В общем случае, количество условных операторов оказывается на 1 меньше числа возможных вариантов.

Второй вариант реализации ветвления — оператор множественного выбора:

case дискретное выражение of
    значение1: оператор1;
    значение2: оператор2; …

    значениеN: операторN;

end;

Оператор выбора используется только в тех случаях, когда «ключевое» выражение может принимать несколько конкретных значений. В программе указывается действия, выполняемые при каждом из этих значений.

 В ряде реализаций языка может быть также указан оператор, выполняемый при несовпадении выражения ни с одним из перечисленных значений (эта часть, начинающаяся вместо значения словом «otherwise» или, в зависимости от реализации, «else», всегда записывается последней).

Пример:

write('Введите операцию');readln(c);case c of   '+': write(x + y);   '-': write(x — y);   '*': write(x * y);   '/': write(x / y);   else write('Недопустимая операция')

end;

Циклическая структура

В алгоритме циклической структуры некоторая последовательность действий повторяется многократно. Последовательность операторов, описывающих повторяющиеся действия, называют телом цикла.

В программе циклическая структура реализуется с помощью операторов цикла. В Pascal имеется 3 типа таких операторов: цикл с предусловием, цикл с постусловием и цикл с параметром. Они отличаются друг от друга тем, как определяется число повторений.

Циклы с условием

Циклы с условием обычно используются в тех случаях, когда число повторений заранее неизвестно. Нужно повторять действия еще раз либо цикл должен быть завершен, определяется условием.

Если условие проверяется перед выполнением действий тела цикла, то такой цикл называют циклом с предусловием или циклом «пока» («повторять пока истинно условие»). В Pascal он выглядит следующим образом:

while условие do
    оператор;

Пример:

while a > 10 do
   a := sqrt(a);

Такая запись обозначает: пока значение переменной a превосходит 10, из него следует извлекать квадратный корень. Предположим, что до начала цикла переменная имела значение 10000. Поскольку 10000 > 10, из него будет извлечен корень; переменная получит значение 100.

С этим значением вновь проверяется условие повторения. 100 больше 10, поэтому квадратный корень извлекается еще раз; переменная получает значение 10.

Опять проверяется условие, но на этот раз 10 не больше 10, значит цикл будет завершен, и компьютер перейдет к исполнению следующего оператора.

Другой тип цикла с условием — цикл с постусловием, в котором проверка условия происходит после выполнения операторов тела цикла. Действия повторяются до того момента, когда условие станет истинным. В Pascal он записывается следующим образом:

repeat
    операторы
until условие;

Пример:

repeat   write('Введите положительное число:');   readln(x)

until x > 0;

Этот фрагмент программы осуществляет ввод исходных данных с проверкой их корректности. Запрос будет повторяться до тех пор, пока пользователь не введет значение, удовлетворяющее поставлеенному условию (в данном случае — положительное).

Цикл с параметром

В тех случаях, когда количество посторений известно заранее (до начала цикла), обычно бывает удобнее использовать цикл с параметром. Он выполняется следующим образом: переменная-параметр (её также называют счетчиком) принимает последовательные значения в заданных пределах и при каждом из них выполняются операторы тела цикла.

В Pascal оператор цикла с параметром выглядит следующим образом:

for параметр := начальное to конечное do
    оператор;

(в таком случае параметр будет увеличиваться). Если необходимо, чтобы значения параметра убывали, оператор немного изменяется:

for параметр := начальное downto конечное do
    оператор;

Пример 1:

for i := 1 to 20 do
   writeln(i:3, i*i*i:5);

При выполнении этого фрагмента программы переменная i примет поочередно все значения от 1 до 20, при каждом из них на экран на отдельной строке (writeln) будет выводиться само это значение и его куб.

В результате получится таблица кубов первых двадцати натуральных чисел.

Чтобы значения выводились ровными колонками, в процедуре вывода указан формат (на значение переменной i отведено 3 позиции, для куба — 5).

Пример 2:

for c := 'z' downto 'a' do
   write(c);Этот фрагмент программы выведет на экран английский алфавит в обратном порядке —от «z» до «a»:

zyxwvutsrqponmlkjihgfedcba

Параметр цикла

При составлении программ с использованием циклов с параметром необходимо помнить следующее:

• Параметр цикла может быть только дискретного типа (т.е. целого или символьного).
• За пределами цикла использовать значение параметра нельзя, т.к. оно не определено.
• В теле цикла изменять параметр не рекомендуется.
• Параметры циклов в процедурах и функциях должны быть локальными переменными.

Составной оператор

В ряде случаев (например, в условном операторе, цикле с предусловием, цикле с параметром) бывает необходимо объединить несколько действий в одно целое — единый составной оператор. В языке Pascal для этого служат «операторные скобки» begin…end. Например:

if d < 0 then writeln('Действительных корней нет')
   else begin      x1 := (-b — sqrt(d))/(2 * a);      x2 := (-b + sqrt(d))/(2 * a);      writeln('X1=', x1:8:2, 'X2=', x2:8:2);

   end;

При ложности условия d < 0 будет выполнена группа из трех операторов.

Источник: https://www.sites.google.com/site/415ict/textbooks/pascal/alg-struct

Анализ урока информатики

Тип урока: комбинированный – урок первичного предъявления новых знаний, формирования первоначальных предметных навыков, овладения предметными умениями применения предметных ЗУНов.

Структура урока соответствовала теме и дидактической цели занятия: формирование умений применения теоретических положений в условиях решения учебных задач. 

Учитель был доброжелательным, смог быстро включить всех учащихся в деловой ритм.

Изучение новой темы проходило в ходе рассказа учителя и сопровождалось показом презентации. Закрепление проходило путем решения учебных задач.

Все учащиеся быстро переключались с одного вида деятельности на другой.

Учителем были поставлены цели урока:

1. изучить тему «Циклический алгоритм. Цикл с условием и его реализация на языке программирования Pascal»;

2. повысить ИКТ-компетентность учащихся путем освоения и практического использования навыков работы в среде «PascalABCNET»;

3. научить использовать полученные знания на практике.

Причины, позволяющие считать этот метод продуктивным на уроках информатики при изучении раздела «Программирование»:1. Повышается активность учащихся на уроке;2. Повышается работоспособность учащихся на уроке;3. Повышается мотивация к изучению учебного материала;

4. Улучшается качество знаний учащихся.

В структуре уровневой дифференциации по обученности (именно такой вариант технологии разноуровневого обучения использовала на уроке Анна Анатольевна) выделяют, как правило, три уровня:

1. минимальный (государственный стандарт),

2. базовый (программный),

3. вариативный (творческий или  усложненный).

Критерии отбора учащихся в тот или иной уровень:

• результаты обучения учащегося;

• желание самих учащихся;

Примерное разделение учащихся на три группы:

• первую группу образовали ученики “тугодумы” (2 чел.) с замедленной реакцией на вопрос или задание учителя, с медленной речью, бедной по составу. Этим ученикам требуется значительно больше времени на усвоение материала, чем другим.

• вторую группу образовали дети с преобладанием в нервных процессах возбуждения над торможением (3 чел.). Такие дети не могут сконцентрировать своё внимание и в работе могут допустить ошибки. Им необходимо систематическое повторение ранее усвоенного.

• третью группу образовали дети с уравновешенными нервными процессами возбуждения и торможения (5 чел.). Это дети, которые обладают высоким уровнем аналитико-синтетической деятельности, им доступны обобщения и абстрагирования. У этих детей ровная, выразительная речь, достаточно велик словарный запас.

Применение технологии разноуровневого обучения на уроках информатики при изучении раздела «Программирование» вызвано тем, что учитель в образовательном процессе имеет дело с учащимися, имеющими различные интересы, склонности, потребности, мотивы, особенности темперамента, мышления и памяти, эмоциональной сферы. При традиционной классно-урочной системе эти особенности трудно учитываются.

Важным условием разноуровневого обучения является работа с учащимися на договорных началах, предусматривающая совместное согласование следующих позиций:

• добровольный выбор каждым учеником уровня усвоения учебного материала (не ниже госстандарта);

• полное усвоение базового компонента содержания обучения гарантировано всем при условии соблюдения правил коммуникаций и общения (на уроке учащиеся из одной группы, сидевшие рядом, при необходимости обсуждали решение задач);

• главный акцент в обучении делается на самостоятельную работу в индивидуальном темпе в сочетании с приемами взаимообучения и взаимопроверки (если позволяет время, то учащиеся, быстрее всех справившиеся с решением своего задания помогают другим ученикам или проверяют их решения);

• в случае затруднений каждый получает помощь и этой помощью следует обязательно воспользоваться, чтобы не нарушать ритм совместной учебной работы;

• при оперативной работе школьника на уроке возможно выполнение обязательной части домашнего задания за счет экономии времени на выполнение планируемой нормы (учащиеся, которые справились на уроке с решением индивидуальных заданий были освобождены от этой части домашней работы).

Методику уровневого обучения Анна Анатольевна использовала при индивидуальной работе с учениками, но ее можно использовать и при работе учащихся в группах. При систематическом использовании методики уровневого обучения по мере развития ученики могут переходить с одного уровня обученности на другой, более высокий.

Деятельность учителя при организации разноуровневых групп состоит в:

• делении учащихся на группы (по уровню знаний, способностям);

• разработке или подборке разноуровневых заданий;

• оценивании деятельности учащихся.

Применение разноуровневого обучения помогает учителю достичь следующих целей:

Для первой группы (группа “А”) 

1. Пробудить интерес к предмету путем использования заданий базового уровня, позволяющих работать в соответствии с его индивидуальными способностями. 2. Ликвидировать пробелы в знаниях и умениях. 3. Сформировать умения осуществлять самостоятельную деятельность по образцу.

Для второй группы (группа “В”) 
1. Развивать устойчивый интерес к предмету. 

2. Закрепить и повторить имеющиеся знания и способы действия. 3. Актуализировать имеющиеся знания для успешного изучения нового материала. 4. Сформулировать умение самостоятельно работать над заданием, проектом.

Для третьей группы (группа “ С”) 
1. Развивать устойчивый интерес к предмету. 

2. Сформировать новые способы действия, умения выполнять задания повышенной сложности. 3. Развивать воображение, ассоциативное мышление, раскрыть творческие возможности, совершенствовать языковые умения учащихся.

Задачей учителя является преодоление единообразия, перенос акцента с коллектива учащихся на личность каждого из них с её индивидуальными возможностями и интересами, создание условий для развития познавательной активности и самостоятельности.

2.3. Актуализация имеющихся знаний. Опора на жизненный опыт учащихся и знания, имеющиеся по данной теме. Учитель использует различные приемы актуализации (указать), позволяющие включить учащих­ся в освоение нового знания.

2.4. учебного материала и содержание образования, деятельность учащихся на уроке. Учебный материал и единица содержания образования (способ, схема, алгоритм) не даются учащимся в готовом виде, а проектируются и «добываются» на уроке вместе с учащимися. Учащиеся вовлечены в самостоятельную деятельность более 50% времени урока.

2.5. Рефлексия. Организована рефлексия учащихся по следующим позициям:

• цель, поставленная учащимися;

• усвоенные способы действий;

• возникшие трудности;

• дальнейшие задачи.

2.6. Оценка результатов. Учащиеся имеют возможность оценить свою работу и работу одноклассников по известным им критериям.

2.7. Домашнее задание. Домашнее задание носит дифференцированный характер в зависимости от результатов урока.

3. Основные характеристики учащихся

3.1. Степень познавательной активности. Более 70% учащихся класса проявляют активность на уроке. Поднимают руки, отвечают на вопросы учителя, участвуют в обсуждениях, делают дополнения.

3.2. Степень самостоятельности. Учащиеся самостоятельно ставят учебные задачи, выполняют задания без помощи учителя и одноклассников, определяют оптимальный для себя объем заданий. Могут самостоятельно определить свои учебные трудности

3.3. Уровень специальных умений и навыков. Устные и письменные ответы более 70% учащихся отличаются грамотностью и полнотой. Учащиеся свободно владеют терминологией по предмету. Могут применять знания в нестандартной ситуации.

3.4. Уровень сформированности (развития) универсальных учебных действий (УУД). Учащиеся владеют разными груп­пами УУД в соответствии с возрастом (коммуникативными, познавательными, регулятивными).

3.5. Степень дисциплинированности, организованности и заинтересованности. В начале урока все учащиеся находятся в классе и готовы к уроку (подготовлено все необходимое, выполнено домашнее задание). Все учащиеся класса знают и соблюдают правила поведения на уроке.

Учитель изложил весь запланированный материал, общая цель всего урока была достигнута, задачи, касающиеся проверки знаний выполнены. Учащимся, принимающим участие в уроке, были выставлены соответствующие оценки. Домашнее задание было задано вовремя, прокомментировано учителем.

Источник: https://infourok.ru/analiz-uroka-informatiki-osnovnie-bazovie-algoritmicheskie-konstrukcii-cikl-s-usloviem-i-ih-realizaciya-na-yazike-programmirovan-1058172.html

The post Анализ урока информатики Основные базовые алгоритмические конструкции (цикл с условием) и их реализация на языке программирования Pascal appeared first on chvuz.ru.

Урок информатики (8 класс)

Тема:  Алфавитный подход к определению количества информации

(Слайд 1)

Цели:

Образовательные:

• Познакомить с алфавитным подходом к измерению информации.
• Научить вычислять информационный объем сообщения, записанного знаками какого-либо алфавита.

Развивающие:

• способствовать формированию ИКТ-компетентности учащихся, развитию памяти, внимания;

• создать условия для развития образного, критического мышления, познавательного интереса учащихся.

Воспитательные:

• развивать коммуникативные навыки и навыки  самостоятельной  работы;

(Слайд 2)

Тип урока: комбинированный.

Формы работы учащихся: фронтальная, индивидуальная

Оборудование и технические средства:

• персональный компьютер,
• мультимедийный проектор.

План урока

I.Организационный момент – 1 мин.

II.Актуализация знаний – 5 мин.

III.Сообщение темы и целей урока – 1 мин.

IV.Изучение нового материала – 10 мин.

V.Закрепление – 9 мин.

1. Самоконтроль по изученной теме – 15 мин.

VII.Подведение итогов урока – 2 мин.

VIII.Домашнее задание – 2 мин.

Ход урока

I. Организационный момент.

II.    Актуализация знаний

Задание 1.   Определите неопределенность: (Слайд 3)

а)   Вы спрашиваете у друга: «Ты пойдешь завтра играть в футбол?»

б)   Вы подъехали к светофору.

в)   Синоптик будет сообщать направление ветра.

Задание 2. (Слайд 4)

• Приведите примеры информационных сообщений, уменьшающих неопределенность знаний.
• Приведите примеры сообщений, которые несут 1 бит информации.

Задание 3. (Слайд 5)

1)Сколько бит информации получено из сообщения «Маша живет на третьем этаже», если в доме 16 этажей.

2)Сколько различных карточек лежало в стопке, если сообщение о вытащенной картинке несет 3 бита информации.

Задание 4. (Слайд 6)

Решение задания 1 (Часть 1) в формате ГИА.

Ученик набирает сочинение по литературе на компьютере, используя кодировку KOI-8. Определите какой объём памяти займёт следующая фраза:

Пушкин – это наше всё!

Каждый символ в кодировке KOI-8 занимает 8 бит памяти.

Ответ: 22 байта

III.  Сообщение темы и целей урока

IV. Изучение нового материала

Алфавитный подход к измерению информации позволяет опре­делить количество информации, заключенной в тексте. Множество символов, используемых при записи текста, называется алфавитом. Поскольку в тексте могут встречаться знаки препинания, цифры, скобки и даже пробелы между словами, то их тоже включают в алфавит.

Полное количество символов в алфавите называется мощностью алфавита и обозначается буквой N.

Xk=K·I,

где

К — количество символов в тексте,

I — информационный вес одного символа, который находится из уравнения

2I = N,

где N -мощность используемого алфавита.

Чем больше алфавит знаковой системы, тем большее количество информации несет каждый знак.

Пример.

Один символ алфавита мощно­стью 128 символов (27) несет 7 бит информации.

V.  Закрепление

Задача 1.

Сообщение, записанное буквами из 16-символьного алфавита, содержит 50 символов. Какой объем информации оно несет?

Задача 2.

Для представления числовых данных используют 16-ричный алфавит, включающий знаки математических действий. Сколь­ко битов информации содержит выражение 64 ? 5 = 320?

Задача 3.

Определите количество информации в книге, которая содержит 200 страниц. На каждой странице 50 строк, в каждой строке 60 символов. Запишите ответ в наиболее подходящих единицах.

VI.Самоконтроль по изученной теме

Учащиеся выполняют тест на ПК, используя ресурс

http://school-collection.edu.ru/catalog/res/a12b2b83-f353-4b69-88b8-b7eb29dfd642/?sort=order&interface=themcol&class=50&subject=19&rubric_id[]=75344&rubric_id[]=75298

VII.  Подведение итогов урока.

Учащимся раздаются карточки с заданиями, взятыми на портале

 http://school-collection.edu.ru

Ссылка на ресурс:

http://school-collection.edu.ru/catalog/res/b5e8b1f0-8b97-4e5d-988e-31c57f1720f2/view/

1. Алфавит племени Мульти состоит из 32 букв. Какое количество информации несёт одна буква этого алфавита?

2. Сообщение, записанное буквами из 16-символьного алфавита, содержит 50 символов. Какой объём информации оно несёт?

4. Сколько килобайтов составит сообщение из 384 символов16-ти символьного алфавита?

5. Два сообщения содержат одинаковое количество символов. Количество информации в первом тексте в 1,5 раза больше, чем во втором.

Сколько символов содержат алфавиты, с помощью которых записаны сообщения, если известно, что число символов в каждом алфавите не превышает 10 и на каждый символ приходится целое число битов?

Гиперссылка на ресурс, обеспечивающий доступ к ЭОР

1.http://school-collection.edu.ru/catalog/res/a12b2b83-f353-4b69-88b8-b7eb29dfd642/?sort=order&interface=themcol&class=50&subject=19&rubric_id[]=75344&rubric_id[]=75298

2.

(Слайд 1)

Цели:

Образовательные:

• Познакомить с алфавитным подходом к измерению информации.
• Научить вычислять информационный объем сообщения, записанного знаками какого-либо алфавита.

Развивающие:

• способствовать формированию ИКТ-компетентности учащихся, развитию памяти, внимания;

• создать условия для развития образного, критического мышления, познавательного интереса учащихся.

Воспитательные:

• развивать коммуникативные навыки и навыки  самостоятельной  работы;

(Слайд 2)

Тип урока: комбинированный.

Формы работы учащихся: фронтальная, индивидуальная

Оборудование и технические средства:

• персональный компьютер,
• мультимедийный проектор.

План урока

1. Организационный момент – 1 мин.

2. Актуализация знаний – 5 мин.

3. Сообщение темы и целей урока – 1 мин.

4. Изучение нового материала – 10 мин.

5. Закрепление – 9 мин.

6. Самоконтроль по изученной теме – 15 мин.

7. Подведение итогов урока – 2 мин.

8. Домашнее задание – 2 мин.

Ход урока

II. Актуализация знаний

Задание 1. Определите неопределенность:(Слайд 3)

а) Вы спрашиваете у друга: «Ты пойдешь завтра играть в футбол?» (Ответ: 2)

б) Вы подъехали к светофору. (Ответ: 3)

в) Синоптик будет сообщать направление ветра. (Ответ: 8)

Задание 2. (Слайд 4)

• Приведите примеры информационных сообщений, уменьшающих неопределенность знаний.
• Приведите примеры сообщений, которые несут 1 бит информации.

Задание 3. (Слайд 5)

1. Сколько бит информации получено из сообщения «Маша живет на третьем этаже», если в доме 16 этажей. (Ответ: 4)

2. Сколько различных карточек лежало в стопке, если сообщение о вытащенной картинке несет 3 бита информации. (Ответ: 8)

Задание 4. (Слайд 6)

Решение задания 1 (Часть 1) в формате ГИА.

Ученик набирает сочинение по литературе на компьютере, используя кодировку KOI-8. Определите какой объём памяти займёт следующая фраза:

Пушкин – это наше всё!

Каждый символ в кодировке KOI-8 занимает 8 бит памяти.

(Ответ: 22 байта)

III. Сообщение темы и целей урока

IV. Изучение нового материала

Алфавитный подход к измерению информации позволяет опре­делить количество информации, заключенной в тексте. Множество символов, используемых при записи текста, называется алфавитом. Поскольку в тексте могут встречаться знаки препинания, цифры, скобки и даже пробелы между словами, то их тоже включают в алфавит.

Xk=K·I,

где

К — количество символов в тексте,

I — информационный вес одного символа, который находится из уравнения

2I = N,

где N -мощность используемого алфавита.

(Слайд 7)

Чем больше алфавит знаковой системы, тем большее количество информации несет каждый знак.

Пример.

Один символ алфавита мощно­стью 128 символов (27) несет 7 бит информации.

V. Закрепление

Задача 1. (Слайд 8)

Сообщение, записанное буквами из 16-символьного алфавита, содержит 50 символов. Какой объем информации оно несет? (Ответ: 25 байт)

Задача 2. (Слайд 9)

Для представления числовых данных используют 16-ричный алфавит, включающий знаки математических действий. Сколь­ко битов информации содержит выражение 64 ∙ 5 = 320? (Ответ: 32 бита)

Задача 3. (Слайд 10)

Пользователь компьютера может вводить в минуту 100 знаков. Мощность алфавита, используемого в компьютере, равна 256. Какое количество информации в байтах может ввести пользователь в компьютер за 1 минуту? (Ответ: 100 байт)

1. Самоконтроль по изученной теме

Учащиеся выполняют тест на ПК, используя ресурс Единой коллекции цифровых образовательных ресурсов

http://school-collection.edu.ru/catalog/res/a12b2b83-f353-4b69-88b8-b7eb29dfd642/ ?sort= order&interface=themcol&class=50&subject=19&rubric_id[]=75344&rubric_id[]=75298

VII. Подведение итогов урока.

Учащимся раздаются карточки с заданиями, взятыми на портале единой коллекции цифровых образовательных ресурсов

http://school-collection.edu.ru

Ссылка на ресурс:

http://school-collection.edu.ru/catalog/res/b5e8b1f0-8b97-4e5d-988e-31c57f1720f2/view/

Гиперссылка на ресурс, обеспечивающий доступ к ЭОР

1. http://school-collection.edu.ru/catalog/res/a12b2b83-f353-4b69-88b8-b7eb29dfd642/?sort= order&interface=themcol&class=50&subject=19&rubric_id[]=75344&rubric_id[]=75298

2. http://school-collection.edu.ru/catalog/res/b5e8b1f0-8b97-4e5d-988e-31c57f1720f2/view/

Источник: https://kopilkaurokov.ru/informatika/uroki/urok-informatiki-v-8-klassie-po-tiemie-alfavitnyi-podkhod-k-opriedielieniiu-kolichiestva-informatsii

Алфавитный подход к измерению информации. 8-й класс

• Бордачева Любовь Николаевна, учитель информатики

Разделы: Информатика

Предмет: Информатика.

Класс: 8.

Цели урока:

• познакомить учащихся с понятиями алфавит, мощность алфавита, информационная емкость знака, информационный объем сообщения;
• научить решать задачи на определение информационного объёма сообщения;
• воспитание аккуратности и умение вести записи в тетради, воспитание культуры поведения на уроке, умение слушать;
• развитие познавательных интересов, умения конспектировать.

План урока:

Тип урока: комбинированный.

Оборудование: доска, интерактивная доска, компьютер, мультимедийный проектор, рабочие места учеников (персональный компьютер).

Оформление доски:

1. дата, тема урока,
2. основные этапы урока:
   • алфавитный подход к измерению информации;
   • алфавит, мощность алфавита;
   • информационная емкость знака;
   • информационный объем текста.
3. домашнее задание § 1.1.3, стр.30, задание 1.8, 1.9. стр.32.
4. формулы       

Материал к уроку:

1. Приложение 1, карточки практической работы «Алфавитный подход к измерению информации»;
2. Приложение 2, презентация «Алфавитный подход к измерению информации»;
3. Приложение 3, список задач (доп. материал в помощь учителю).
4. Приложение 4, решение задач 1-3.

Список используемой литературы:

1. Информатика. 8 класс: поурочные планы по учебнику Н.Д. Угриновича/ авт.-сост. А.М. Горностаева.- Волгоград: Учитель, 2008.
2. Крылов С.С. ЕГЭ. Информатика. Тематическая рабочая тетрадь ФИПИ/ С.С. Крылов, Д.М.Ушаков. – М.: Издательство «Экзамен», 2010.
3. Семакин И.Г. Информатика и ИКТ: учебник для 8 класса / И.Г. Семакин, Л.А. Залогова, С.В. Русаков, Л.В. Шестакова. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010.
4. Угринович Н.Д. Информатика и ИКТ: учебник для 8 класса/ Н.Д. Угринович. – 2-е изд., испр. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2009.

Ход урока

(в сопровождении презентации «Алфавитный подход к измерению информации» см. Приложение 2)

I. Организационный момент.

слайды 1-2

Приветствие, сообщение темы и  цели урока, отметить присутствующих на уроке.

II. Актуализация и систематизация знаний.

(в скобках ответ на вопрос)

Фронтальный опрос учащихся. слайды 3-6

1. Какая формула связывает между собой количество возможных информационных сообщений и количество информации, которое несет полученное сообщение? (N=2i , где N –  количество возможных информационных сообщений, i – количество информации, которое несет полученное сообщение)
2. Каковы единицы измерения информации? (бит, байт, килобайт и т.д.)
3. Что такое бит? (бит – это количество информации, содержащееся в информационном сообщении, уменьшающем неопределенность знания в два раза)
4. Чему равен 1 байт? (1 байт = 8 битов = 23 битов);
5. Переведите:
   2 Мбайта = _______ Кбайт (2048 Кбайт)
   16 бит = __________ байт (2 байта)
   4 байта = _________ бит (32 бита)

Существует несколько подходов к измерению информации. На этом уроке мы рассмотрим, только один, который называется алфавитным подходом к определению количества информации.

III. Изучение нового материала.

слайды 7-13

При алфавитном подходе к определению количества информации отвлекаются от содержания  (смысла) информации и рассматривают информационное сообщение как последовательность знаков определенной знаковой системы.

Под алфавитом некоторого языка мы будем понимать набор букв, знаков препинания, цифр, скобок, пробел и других символов, используемых в тексте.

Мощностью алфавита называется полное число символов алфавита. Мощность алфавита обозначается буквой N.

Например:

• мощность алфавита из русских букв равна 32 (без буквы ё);
• мощность алфавита текста набранного с клавиатуры равна 256 (строчные и прописные латинские и русские буквы, цифры, знаки арифметических операций, скобки, знаки препинания и т.д.);
• мощность двоичного алфавита равна 2;
• мощность алфавита арифметических выражений равна 16 (цифры 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9; операции +, -, *, /, ; знак = ; запятая).

При алфавитном подходе считается, что каждый символ текста имеет информационную емкость. Информационная емкость знака зависит от мощности алфавита.

Например необходимо передать информационное сообщение по каналу передачи информации от отправителя к получателю.

Алфавит, с помощью которого записано сообщение состоит из N знаков. В простейшем случае, когда длина кода сообщения составляет один знак, отправитель может послать одно из N возможных сообщений, которое будет нести количество информации i. Тогда в формуле

Например, из формулы можно определить количество информации, которое несет знак в двоичной знаковой системе

Информационная емкость знака двоичной знаковой системы составляет 1 бит.

Задание (устно): определить какое количество информации несет буква русского алфавита.

Решение:

Буква русского алфавита несет 5 битов информации.

Количество информации в сообщении.

Сообщение состоит из последовательности знаков, каждый из которых несет определенное количество информации.

Решим несколько задач.

При решении задач можно использовать калькулятор на компьютере. Объяснить учащимся, как запускать программу Калькулятор.

Чтобы решить задачу, записываем, ДАНО, НАЙТИ, РЕШЕНИЕ, ОТВЕТ.

Учитель разбирает вместе с учащимися решение задач (см. Приложение 4), по желанию учащиеся выходят к доске.

Задача 1. (слайды 14-15) Информационный объем сообщения – 7,5 Кбайт. Известно, что данное сообщение содержит 7680 символов. Какова мощность алфавита.

Задача 2. (слайды 16-17) Для записи сообщения использовался 32-символьный алфавит. Каждая страница содержит 30 строк. Все сообщение содержит 8775 байт информации и занимает 6 страниц. Сколько символов в строке?

Задача 3. (слайды 18-19) Какое количество информации содержит сообщение 1010101111012?

IV. Закрепление нового материала.

слайд 20

Выполнение практической работы учащимися (решение задач самостоятельно). (см. Приложение 1)

При решении задач учащиеся могут использовать калькулятор на компьютере.

В помощь учителю предлагается дополнительный список задач для дополнительных заданий или зданий на дом более сильным учащимся. (см. Приложение 3)

V. Домашнее задание.

слайд 21

Записать домашнее задание в дневник или тетрадь.

https://www.youtube.com/watch?v=JNZUZKsQSSc

учебник Информатика и ИКТ. Базовый курс: Учебник для 8 класса/ Н.Д. Угринович.

§ 1.1.3, стр.30, задание для самостоятельного выполнения 1.8, 1.9. стр.32.

VI. Итог урока.

слайд  22

Подведение итога урока. Ответить на вопросы учителя (в скобках ответ на вопрос).

1. Что называется алфавитным подходом? (это способ измерения информационного объема текста, не связанного с его содержанием)
2. Что такое мощность алфавита? (полное число символов алфавита)
3. Как определяется информационный объем текста при использовании алфавитного подхода? (, Ic – количество информации в сообщении, i – количество информации которое несет один знак, k – количество знаков в сообщении)

Выставление оценок за урок.

29.06.2011

Источник: https://xn--i1abbnckbmcl9fb.xn--p1ai/%D1%81%D1%82%D0%B0%D1%82%D1%8C%D0%B8/600432/

Алфавитный подход к оценке количества информации. Формула Хартли

Содержательный подход к оценке количества информации, который мы рассматривали ранее, измеряет ее количество, как уменьшение неопределенности наших знаний.

Однако любое техническое устройство не способно воспринимать непосредственно содержание информации, оно лишь понимает наличие или отсутствие электрических сигналов. Вследствие чего в вычислительной технике вынуждены использовать другой подход к оценке количества информации, который называется алфавитным.

Принцип алфавитного подхода к оценке количества информации

Алфавитный подход строится на принципе, утверждающем, что любое сообщение можно представить в виде кодов с помощью конечной последовательности символов, содержащейся в любом алфавите.

Носители информации содержат любые последовательности символов, которые могут храниться, передаваться и обрабатываться как с помощью человека, так и с помощью технических устройств, в частности компьютера. Этот подход описал А.Н.

Колмогоров, согласно которому, информативность, заключающаяся в последовательности символов, не может зависеть от содержания самого сообщения, а может определяться лишь минимальным количеством символов, необходимых для ее кодирования.

Подобный подход к оценке количества информации носит объективный характер, так как не зависит от получателя, принимающего сообщения. Смысл же сообщений может учитываться только на этапе выбора алфавита кодирования либо не учитываться совсем.

Ничего непонятно?

Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

В основу принципа этого подхода лег подсчет числа символов в сообщении, таким образом, важна только длина сообщения и совсем не учитывается его содержание. Однако на длину сообщения может влиять мощность алфавита используемого языка.

Самый простой способ разобраться в этом — рассмотреть пример любого текста, написанного на каком-нибудь языке. Для нас, конечно же, удобным будет текст на русском языке.

Мощность алфавита и информационная емкость. Формула Хартли

Все множество символов, из которых состоит язык, можно традиционно назвать алфавитом. Как правило, под алфавитом понимаются только буквы, но кроме них при написании текстов используются знаки препинания, цифры, скобки, пробелы, их тоже, в свою очередь, можно включить в алфавит.

Таким образом, алфавит — это множество символов, используемых при записи текста.

Мощность (размер) алфавита — это полное количество символов в алфавите.

Мощность алфавита обозначается буквой $N$.

Например:

• мощность алфавита, состоящего из русских букв (кириллицы), равна $33$;
• мощность алфавита, состоящего из латинских букв — $26$;
• мощность алфавита текста набранного с клавиатуры компьютера равна $256$ (строчные и прописные латинские и русские буквы, цифры, знаки арифметических операций, скобки, знаки препинания и т.д.);
• мощность двоичного алфавита равна $2$.

При алфавитном подходе считают, что каждый символ текста несет в себе определенную информационную емкость, которая, в свою очередь, зависит от мощности алфавита.

Алфавит, с помощью которого записывается сообщение, состоит из $N$ знаков. В самом простом случае при длине кода сообщения, равной одному знаку, отправитель может послать одно из $N$ возможных сообщений, которое будет нести количество информации, равное $I$, согласно формуле:

$N = 2I$ ,

где $N$ — количество знаков в алфавите знаковой системы,

$I$ — количество информации, которое несет каждый знак.

Данную формулу вывел Р. Хартли, который в $20$-е годы прошлого столетия заложил основы теории информации, в которой определялась мера количества информации при решении некоторых задач.

Хартли утверждал, что на количество информации, содержащейся в сообщении, может влиять фактор неожиданности, который, в свою очередь, зависит от вероятности получения сообщения. Если эта вероятность получения сообщения высокая, а неожиданность при этом низкая, то сообщение будет содержать мало полезной для человека информации.

Замечание 1

Однако при создании своей формулы Р.Хартли полностью исключил фактор неожиданности. Формула Хартли работает только в том случае, когда появление символов равновероятно и они статистически независимы.

Рисунок 1.

Информационная емкость знака двоичной системы составляет 1 бит.

Пример 1

Необходимо определить информационную емкость буквы русского алфавита (без учета буквы «ё»).

Решение:

Представим себе, что текст к нам поступает последовательно, по одному знаку, словно бумажная лента, выползающая из телеграфного аппарата. Предположим, что каждый символ, который появляется на ленте, с равной вероятностью может быть любым символом алфавита. В действительности это не совсем так, но для упрощения примем такое предположение.

В каждой очередной позиции текста может появиться любой из $N$ символов. Тогда, согласно известной нам формуле, каждый такой символ несет количество информации равное $I$ бит, которое можно определить из решения уравнения:

Рисунок 2.

Информационная емкость буквы русского алфавита составляет $5$ бит информации.

Таким образом, формула определения $N$ связывает между собой количество возможных событий и количество информации, которое содержит в себе полученное сообщение. В рассматриваемой выше задаче $N$ — это количество знаков в русском алфавите, а $I$ — количество информации, которое несёт одна буква.

Сообщение состоит из последовательности знаков, каждый из которых несет определенное количество информации.

Количество информации в сообщении можно определить, используя формулу:

$I_c = K \cdot I$,

где $I_c$ — количество информации, содержащееся в сообщении;

$I$ — количество информации, которое несет один знак (информационная емкость);

$K$ — количество знаков в сообщении.

Рассмотрим пример решения задачи

Пример 2

Необходимо определить какое количество информации содержит слово «Привет», если считать, что алфавит состоит из $32$ букв (без учета буквы «ё»)?

Решение. Чтобы решить задачу, для начала определим количество знаков в сообщении и мощность используемого алфавита.

Количество знаков в сообщении: $K= 6$,

а мощность данного алфавита: $N = 32$.

Необходимо определить какое количество информации содержит слово «Привет».

Для этого необходимо умножить количество информации, которое несет один знак ($I$), на количество знаков в сообщении ($K$), т.е. воспользоваться формулой: $I_c = K \cdot I$.

Однако мы не сможем воспользоваться этой формулой, поскольку нам не известно какое количество информации несет один знак ($I$).

Решив уравнение, используя формулу $N = 2I$, мы получили, что количество информации $I = 5$ бит. Зная количество информации, которое содержит в себе один знак нашего алфавита, и количество знаков в сообщении, можно определить, какое количество информации содержит наше сообщение.

Итак: $I_c = K \cdot I = 6 \cdot 5 = 30$ бит.

При измерении информации удобным является использование размера алфавита $N$, равного целой степени двойки. К примеру, если $N=16$, то это означает, что каждый символ несет $4$ бита информации, так как $24= 16$.

Единицы измерения информации

Ограничений максимального размера алфавита теоретически не существует. Однако существует алфавит, который можно назвать достаточным. Он используется при работе с компьютером. Мощность этого алфавита — $256$ символов. Он включает в себя практически все необходимые символы: латинские и русские буквы, цифры, знаки арифметических операций, всевозможные скобки, знаки препинания.

Поскольку $256 = 28$, то отсюда следует, что $1$ символ этого алфавита содержит $8$ бит информации. Эта величина лежит в основе использования вычислительной технике и носит название — байт.

$1$ байт = $8$ бит

Используя данный алфавит, который еще называется таблицей ASCII-кодов, можно легко подсчитать объем информации в тексте. В данном случае $1$ символ алфавита содержит в себе $1$ байт информации, поэтому необходимо просто определить количество символов, то число, которое получим в результате, и будет выражать информационный объем текста в байтах.

Допустим небольшая книга, распечатанная на принтере, содержит $50$ страниц, при этом на каждой странице расположено $50$ строк, в каждой строке — $60$ символов.

Проведем несложный расчет и получим, что страница содержит:

$50 \cdot 60 = 3000$ байт информации.

Объем же информации, содержащейся в книге:

$3000 \cdot 50 = 150 \ 000$ байт.

Любая система единиц измерения содержит основные единицы и производные от них.

При измерении больших объемов информации на практике широко используются следующие производные от байта единицы, которые приведены в таблице:

Рисунок 3.

Источник: https://spravochnick.ru/informatika/kodirovanie_informacii/alfavitnyy_podhod_k_ocenke_kolichestva_informacii_formula_hartli/

Измерение информацииАлфавитный подход

Алфавитный подход используется для измерения количества информации в тексте, представленном в виде последовательности символов некоторого алфавита. Такой подход не связан с содержанием текста.

Количество информации в этом случае называется информационным объемом текста, который пропорционален размеру текста — количеству символов, составляющих текст.

Иногда данный подход к измерению информации называют объемным подходом.

Каждый символ текста несет определенное количество информации. Его называют информационным весом символа. Поэтому информационный объем текста равен сумме информационных весов всех символов, составляющих текст.

Здесь предполагается, что текст — это последовательная цепочка пронумерованных символов. В формуле (1) i1обозначает информационный вес первого символа текста, i2—информационный вес второго символа текста и т.д.; K —размер текста, т.е. полное число символов в тексте.

Все множество различных символов, используемых для записи текстов, называется алфавитом. Размер алфавита — целое число, которое называетсямощностью алфавита. Следует иметь в виду, что в алфавит входят не только буквы определенного языка, но все другие символы, которые могут использоваться в тексте: цифры, знаки препинания, различные скобки, пробел и пр.

Определение информационных весов символов может происходить в двух приближениях:

1) в предположении равной вероятности (одинаковой частоты встречаемости) любого символа в тексте;

2) с учетом разной вероятности (разной частоты встречаемости) различных символов в тексте.

Приближение равной вероятности символов в тексте

Если допустить, что все символы алфавита в любом тексте появляются с одинаковой частотой, то информационный вес всех символов будет одинаковым. Пусть N — мощность алфавита.

Тогда доля любого символа в тексте составляет 1/N-ю часть текста. По определению вероятности (см. “Измерение информации.

Содержательный подход” ) эта величина равна вероятности появления символа в каждой позиции текста:

p = 1/N

= log2(1/p) = log2N (бит)                                            (2)

Следовательно, информационный вес символа (i) и мощность алфавита (N) связаны между собой по формуле Хартли (см. “Измерение информации. Содержательный подход” )

2i = N.

Зная информационный вес одного символа (i) и размер текста, выраженный количеством символов (K), можно вычислить информационный объем текста по формуле:

= K · i                                                                 (3)

Эта формула есть частный вариант формулы (1), в случае, когда все символы имеют одинаковый информационный вес.

Из формулы (2) следует, что при N = 2 (двоичный алфавит) информационный вес одного символа равен 1 биту.

С позиции алфавитного подхода к измерению информации 1 бит— это информационный вес символа из двоичного алфавита.

Более крупной единицей измерения информации является байт.

1 байт— это информационный вес символа из алфавита мощностью 256.

Поскольку 256 = 28, то из формулы Хартли следует связь между битом и байтом:

2i = 256 = 28

Отсюда: i = 8 бит = 1 байт

Для представления текстов, хранимых и обрабатываемых в компьютере, чаще всего используется алфавит мощностью 256 символов. Следовательно,
1 символ такого текста “весит” 1 байт.

Помимо бита и байта, для измерения информации применяются и более крупные единицы:

1 Кб (килобайт) = 210 байт = 1024 байта,

1 Мб (мегабайт) = 210 Кб = 1024 Кб,

1 Гб (гигабайт) = 210 Мб = 1024 Мб.

Приближение разной вероятности встречаемости символов в тексте

В этом приближении учитывается, что в реальном тексте разные символы встречаются с разной частотой. Отсюда следует, что вероятности появления разных символов в определенной позиции текста различны и, следовательно, различаются их информационные веса.

Статистический анализ русских текстов показывает, что частота появления буквы “о” составляет 0,09. Это значит, что на каждые 100 символов буква “о” в среднем встречается 9 раз. Это же число обозначает вероятность появления буквы “о” в определенной позиции текста: po = 0,09.Отсюда следует, что информационный вес буквы “о” в русском тексте равен:

Самой редкой в текстах буквой является буква “ф”. Ее частота равна 0,002. Отсюда:

Отсюда следует качественный вывод: информационный вес редких букв больше, чем вес часто встречающихся букв.

Как же вычислить информационный объем текста с учетом разных информационных весов символов алфавита? Делается это по следующей формуле:

Здесь N — размер (мощность) алфавита; nj — число повторений символа номер j в тексте; ij — информационный вес символа номер j.

Методические рекомендации

Алфавитный подход в курсе информатики основой школы

В курсе информатики в основной школе знакомство учащихся с алфавитным подходом к измерению информации чаще всего происходит в контексте компьютерного представления информации. Основное утверждение звучит так:

Количество информации измеряется размером двоичного кода, с помощью которого эта информация представлена

Поскольку любые виды информации представляются в компьютерной памяти в форме двоичного кода, то это определение универсально. Оно справедливо для символьной, числовой, графической и звуковой информации.

(разряд) двоичного кода несет 1 бит информации.

При объяснении способа измерения информационного объема текста в базовом курсе информатики данный вопрос раскрывается через следующую последовательность понятий: алфавит — размер двоичного кода символа — информационный объем текста.

Эти символы можно закодировать с помощью четырех двухразрядных двоичных кодов: — 00, — 01, — 10, — 11. Здесь использованы все варианты размещений из двух символов по два, число которых равно 22 = 4.

Отсюда делается вывод: информационный вес символа из 4-символьного алфавита равен двум битам.

Следующий частный случай — 8-символьный алфавит, каждый символ которого можно закодировать 3-разрядным двоичным кодом, поскольку число размещений из двух знаков группами по 3 равно 23 = 8. Следовательно, информационный вес символа из 8-символьного алфавита равен 3 битам. И т.д.

Обобщая частные примеры, получаем общее правило: с помощью b-разрядного двоичного кода можно закодировать алфавит, состоящий из N = 2b — символов.

Пример 1. Для записи текста используются только строчные буквы русского алфавита и “пробел” для разделения слов. Какой информационный объем имеет текст, состоящий из 2000 символов (одна печатная страница)?

Решение. В русском алфавите 33 буквы. Сократив его на две буквы (например, “ё” и “й”) и введя символ пробела, получаем очень удобное число символов — 32. Используя приближение равной вероятности символов, запишем формулу Хартли:

2i =32 = 25

Отсюда: i = 5 бит — информационный вес каждого символа русского алфавита. Тогда информационный объем всего текста равен:

I = 2000 · 5 = 10 000бит

Пример 2. Вычислить информационный объем текста размером в 2000 символов, в записи которого использован алфавит компьютерного представления текстов мощностью 256.

Решение. В данном алфавите информационный вес каждого символа равен 1 байту (8 бит). Следовательно, информационный объем текста равен 2000 байт.

В практических заданиях по данной теме важно отрабатывать навыки учеников в пересчете количества информации в разные единицы: биты — байты — килобайты — мегабайты — гигабайты. Если пересчитать информационный объем текста из примера 2 в килобайты, то получим:

2000 байт = 2000/1024 1,9531 Кб

Пример 3. Объем сообщения, содержащего 2048 символов, составил 1/512 часть мегабайта. Каков размер алфавита, с помощью которого записано сообщение?

Решение. Переведем информационный объем сообщения из мегабайтов в биты. Для этого данную величину умножим дважды на 1024 (получим байты) и один раз — на 8:

I = 1/512 · 1024 · 1024 · 8 = 16 384 бита.

Поскольку такой объем информации несут 1024 символа (К), то на один символ приходится:

i = I/K = 16 384/1024 = 16 бит.

Отсюда следует, что размер (мощность) использованного алфавита равен 216 = 65 536 символов.

При изучении информатики на профильном уровне объемный подход следует рассматривать с более общих математических позиций, с использованием представлений о частотности символов в тексте, о вероятностях и связи вероятностей с информационными весами символов.

Знание этих вопросов оказывается важным для более глубокого понимания различия в использовании равномерного и неравномерного двоичного кодирования (см. “Кодирование информации” ), для понимания некоторых приемов сжатия данных (см. “Сжатие данных” ) и алгоритмов криптографии (см. “Криптография” ).

Пример 4. В алфавите племени МУМУ всего 4 буквы (А, У, М, К), один знак препинания (точка) и для разделения слов используется пробел. Подсчитали, что в популярном романе “Мумука” содержится всего 10 000 знаков, из них: букв А — 4000, букв У — 1000, букв М — 2000, букв К — 1500, точек — 500, пробелов — 1000. Какой объем информации содержит книга?

Решение. Поскольку объем книги достаточно большой, то можно допустить, что вычисленная по ней частота встречаемости в тексте каждого из символов алфавита характерна для любого текста на языке МУМУ. Подсчитаем частоту встречаемости каждого символа во всем тексте книги (т.е. вероятность) и информационные веса символов

Общий объем информации в книге вычислим как сумму произведений информационного веса каждого символа на число повторений этого символа в книге:

Источник: https://xn----7sbbfb7a7aej.xn--p1ai/informatika_kabinet/inf_prozes/inf_prozes_05.html

The post Алфавитный подход к определению количества информации (8 класс) appeared first on chvuz.ru.