Как называется инструкция для компьютера записанная на понятном

«Понятный компьютеру язык: алгоритмы и их использование в программировании»

Введение в алгоритмы и их роль в программировании
— Понятие алгоритма и его значение в мире компьютерных технологий
— Роль алгоритмов в разработке программных решений

Как составить алгоритм для компьютера
Шаг 1: Определение цели и задачи алгоритма
Шаг 2: Разбиение задачи на подзадачи
Шаг 3: Определение последовательности действий
Шаг 4: Тестирование и исправление алгоритма

Языки программирования и их роль в записи алгоритмов
— Обзор популярных языков программирования
— Выбор языка программирования для записи алгоритма

Полезные советы по созданию эффективных алгоритмов
— Учитывайте входные данные и возможные их варианты
— Декомпозиция задачи на подзадачи для упрощения разработки
— Используйте понятные и комментированные команды и переменные

Примеры популярных алгоритмов и их использование
— Алгоритм сортировки Пузырьком
— Алгоритм поиска наименьшего элемента в массиве

— Важность использования понятного для компьютера языка в разработке алгоритмов
— Значение алгоритмов в программировании
— Развитие навыков составления эффективных алгоритмов для достижения лучших результатов.

Содержание

  1. Алгоритм
  2. Алгоритм, записанный на «понятном» компьютеру языке программирования, называется программой.
  3. § 1.1. Алгоритм и его формальное исполнение
  4. Содержание урока
  5. 1.1.2. Выполнение алгоритмов компьютером
  6. Контрольные вопросы
  7. Алгоритм, записанный на «понятном» компьютеру языке программирования, называется программой.
  8. Статьи к прочтению:
  9. Андрей Себрант
  10. Похожие статьи:
  11. Алгоритм, записанный на «понятном» компьютеру языке программирования, называется программой

Алгоритм

Для решения большинства задач существует множество готовых программ. Но для того чтобы лучше понимать все происходящее с компьютером и уверенно принимать правильные решения, рядовому пользователю необходимо обладать определенной компьютерной грамотностью.

Следует отметить, что большинство редакторов (например, Microsoft Office Word, Excel) имеют встроенные средства программирования, освоив которые можно значительно расширить свои возможности.

Появление алгоритмов связывают с зарождением математики. Более 1000 лет назад (в 825 году) ученый из города Хорезма Абдулла (или Абу Джафар) Мухаммед бен Муса аль-Хорезми создал книгу по математике, в которой описал способы выполнения арифметических действий над многозначными числами. Само слово алгоритм возникло в Европе после перевода на латынь книги этого математика.

Алгоритм – описание последовательности действий (план), строгое исполнение которых приводит к решению поставленной задачи за конечное число шагов.

Вы постоянно сталкиваетесь с этим понятием в различных сферах деятельности человека (кулинарные книги, инструкции по использованию различных приборов, правила решения математических задач. ). Обычно мы выполняем привычные действия не задумываясь, механически. Например, вы хорошо знаете, как открывать ключом дверь. Однако, чтобы научить этому малыша, придется четко разъяснить и сами эти действия и порядок их выполнения:

1. Достать ключ из кармана.

2. Вставить ключ в замочную скважину.

3. Повернуть ключ два раза против часовой стрелки.

Если вы внимательно оглянитесь вокруг, то обнаружите множество алгоритмов которые мы с вами постоянно выполняем. Мир алгоритмов очень разнообразен. Несмотря на это, удается выделить общие свойства, которыми обладает любой алгоритм.

Свойства алгоритмов:

1. Дискретность (алгоритм должен состоять из конкретных действий, следующих в определенном порядке);

2. Детерминированность (любое действие должно быть строго и недвусмысленно определено в каждом случае);

3. Конечность (каждое действие и алгоритм в целом должны иметь возможность завершения);

4. Массовость (один и тот же алгоритм можно использовать с разными исходными данными);

5. Результативность (отсутствие ошибок, алгоритм должен приводить к правильному результату для всех допустимых входных значениях).

Виды алгоритмов:

1. Линейный алгоритм (описание действий, которые выполняются однократно в заданном порядке);

2. Циклический алгоритм (описание действий, которые должны повторятся указанное число раз или пока не выполнено задание);

3. Разветвляющий алгоритм (алгоритм, в котором в зависимости от условия выполняется либо одна, либо другая последовательность действий)

Источник

Алгоритм, записанный на «понятном» компьютеру языке программирования, называется программой.

dark fb.4725bc4eebdb65ca23e89e212ea8a0ea dark vk.71a586ff1b2903f7f61b0a284beb079f dark twitter.51e15b08a51bdf794f88684782916cc0 dark odnoklas.810a90026299a2be30475bf15c20af5b

caret left.c509a6ae019403bf80f96bff00cd87cd

caret right.6696d877b5de329b9afe170140b9f935

Виды алгоритмов:
Линейный алгоритм
Линейный алгоритм – описание действий, которые выполняются однократно в заданном порядке. Исполнитель выполняет действия последовательно, одно за другим в том порядке, в котором они следуют.

Блок-схема линейного алгоритма: image004

Циклический алгоритм – описание действий, которые должны повторяться указанное число раз или пока не выполнено заданное условие. Перечень повторяющихся действий называют телом цикла.

1. Циклические алгоритмы бывают двух типов:
Циклы со счетчиком, в которых какие-то действия выполняются определенное число раз;

2. Циклы с условием, в которых тело цикла выполняется, в зависимости от какого-либо условия. Различают циклы с предусловием и постусловием.

Циклы со счетчиком используют в том случае, когда заранее известно какое число повторений тела цикла необходимо выполнить. Например, на уроке физкультуры вы должны пробежать некоторое количество кругов вокруг стадиона.

image006

Если необходимо повторить тело цикла, но заранее не известно, какое количество раз это надо сделать, то количество повторений зависит от некоторого условия. Такие циклы называются циклы с условием. Циклы, в которых сначала проверяется условие, а затем, возможно, выполняется тело цикла, называют циклы с предусловием. Если условие проверяется после первого выполнения тела цикла, то циклы называются циклы с постусловием.

image008

Например, в субботу вечером вы смотрите телевизор. Время от времени поглядываете на часы и если время меньше полуночи, то продолжаете смотреть телевизор, если это не так, то вы прекращаете просмотр телепередач. В общем случае схема циклического алгоритма с условием будет выглядеть так:

image010

При составлении циклических алгоритмов важно думать о том, чтобы цикл был конечным. Ситуация, при которой выполнение цикла никогда не заканчивается, называется зацикливанием.

Во многих случаях требуется, чтобы при одних условиях выполнялась одна последовательность действий, а при других – другая.

Если пошел дождь, то надо открыть зонт.

Если прозвенел будильник, то надо вставать.

Если встречу Сашу, то скажу ему …

Если встречу Сашу, то скажу ему …, иначе зайду к нему сам.

Эти предложения начинаются с проверки какого-либо условия: пошел дождь, прозвенел будильник, встретил Сашу… Далее в зависимости мы либо выполняем какое-либо действие, либо не выполняем его (или выполняем какое-то другое действие). Компьютер тоже в зависимости от какого-либо условия может выполнять или не выполнять те или иные действия. Алгоритм, в котором используется условие, получил название разветвляющегося, так как в зависимости от значения условия выбираются те или иные действия.

image012

В общем случае схема разветвляющегося алгоритма будет выглядеть так: «если условие, то действие 1, иначе действие 2» (Если встречу Сашу, то скажу ему …, иначе зайду к нему сам.). Так же можно использовать неполную форму: «если условие, то действие» (Если встречу Сашу, то скажу ему). В этом случае не предусматривается действий на случай невыполнения условия.

image014

Условие – это высказывание, которое может быть либо истинно, либо ложно.

Еще раз обратим внимание, что существует две формы ветвления – неполная (когда присутствует только одна ветвь, т.е. в зависимости от истинности условия либо выполняется, либо не выполняется действие) и полная (когда присутствуют две ветви, т.е. в зависимости от истинности условия выполняется либо одно, либо другое действие).

Вспомогательный алгоритм – алгоритм, который можно использовать в других алгоритмах, указав только его имя.

Источник

§ 1.1. Алгоритм и его формальное исполнение

Содержание урока

1.1.2. Выполнение алгоритмов компьютером

1.1.2. Выполнение алгоритмов компьютером

Выше мы говорили о возможности формального исполнения алгоритма. Это означает, что выполнение алгоритма может быть автоматически реализовано техническими устройствами, среди которых особое место занимает компьютер. При этом говорят, что компьютер исполняет программу (последовательность команд), реализующую алгоритм.

galochka znak2Алгоритм, записанный на «понятном» компьютеру языке программирования, называется программой.

galochka znakМашинный язык. На заре компьютерной эры, в 40-50-е годы XX века, программы писались на машинном языке и представляли собой очень длинные последовательности нулей и единиц. Составление и отладка таких программ являлись чрезвычайно трудоемким делом. Программы на машинных языках были машинно-зависимыми, т. е. для каждой ЭВМ необходимо было создавать свою собственную программу, так как в ней в явной форме учитывались аппаратные ресурсы ЭВМ.

galochka znakАссемблер. В начале 50-х годов XX века были созданы языки программирования, которые называются ассемблерами. Вместо одних только нулей и единиц программисты теперь могли пользоваться операторами (MOV, ADD, SUB и т. д.), которые были похожи на слова английского языка. Для преобразования текста программы на ассемблере в понятный компьютеру машинный код использовался компилятор. Программы на ассемблере были также машинно-зависимыми, т. е. ассемблеры для различных процессоров существенно различались между собой.

galochka znakЯзыки программирования высокого уровня. С середины 50-х годов XX века начали создаваться первые языки программирования высокого уровня. Эти языки были машинно-независимыми, так как использовали универсальную компьютерную логику и не были привязаны к типу ЭВМ. Однако для каждого языка и каждого типа ЭВМ должны были быть разработаны собственные компиляторы. Одним из первых языков программирования высокого уровня был созданный в 1964 году Бейсик (Basic).

С конца 50-х годов XX века начали создаваться языки программирования, которые позволили программистам перейти к структурному программированию. Отличительной чертой этих языков было использование операторов ветвления, выбора и цикла и отказ от хаотического использования оператора goto. Такие языки позволяют легко кодировать основные алгоритмические структуры. Наибольшее влияние на переход к структурному программированию оказал язык ALGOL (АЛГОЛ), а затем Pascal (назван его создателем Никлаусом Виртом в честь великого физика Блеза Паскаля). Компания Microsoft создала язык QBasic, а в настоящее время язык OpenOfFice.org Basic встроен в мультиплатформенную (операционные системы Windows, Linux, Mac OS) интегрированную офисную систему OpenOffice.org.

Существуют различные стили программирования. Перечисленные выше языки поддерживают процедурный стиль. Программа, составленная в соответствии с этим стилем, представляет собой последовательность операторов (инструкций), задающих те или иные действия.

galochka znakОбъектно-ориентированные языки. С 70-х годов XX века начали создаваться объектно-ориентированные языки программирования, на которых было удобно программировать в объектно-ориентированном стиле. В основу этих языков были положены программные объекты, которые объединяли данные и методы их обработки. С течением времени для этих языков были созданы интегрированные среды разработки, позволяющие визуально конструировать графический интерфейс приложений:

galochka znak2 1язык Object Pascal был разработан компанией Borland на основе языка Pascal. После создания интегрированной среды разработки система программирования получила название Delphi;
galochka znak2 1язык Visual Basic был создан корпорацией Microsoft на основе языка QBasic для разработки приложений с графическим интерфейсом в среде операционной системы Windows;
galochka znak2 1язык Gambas был создан по аналогии с языком Visual Basic для разработки приложений с графическим интерфейсом в среде операционной системы Linux.

galochka znakJava. В 90-е годы XX века в связи с бурным развитием Интернета был создан язык Java, обеспечивающий межплатформенную совместимость. На подключенных к Интернету компьютерах с различными операционными системами (Windows, Linux, Mac OS и др.) могли выполняться одни и те же программы. Исходная программа на языке Java компилируется в промежуточный код, который исполняется на компьютере встроенной в браузер виртуальной машиной.

На рис. 1.1. показана краткая история развития языков программирования.

Краткая история развития языков программирования

ur 01 03

Рис. 1.1. История развития языков программирования

galochka znakПрограммы-трансляторы. Для того чтобы программа, записанная на языке программирования, могла быть выполнена компьютером, она должна быть переведена на машинный язык. Эту функцию выполняют программы-трансляторы.

Программы-трансляторы с языков программирования бывают двух типов: интерпретаторы и компиляторы.

galochka znak2Интерпретатор — это программа, которая обеспечивает последовательный «перевод» команд программы на машинный язык с одновременным их выполнением. Поэтому при каждом запуске программы на выполнение эта процедура повторяется. Достоинством интерпретаторов является удобство отладки программы (поиска в ней ошибок), так как возможно «пошаговое» ее исполнение, а недостатком — сравнительно малая скорость выполнения.

galochka znak2Компилятор действует иначе, он переводит весь текст программы на машинный язык и сохраняет его в исполняемом файле (обычно с расширением ехе). Затем этот уже готовый к исполнению файл, записанный на машинном языке, можно запускать на выполнение. Достоинством компиляторов является большая скорость выполнения программы, а недостатком большинства из них — трудоемкость отладки, так как невозможно пошаговое выполнение программы.

Системы объектно-ориентированного программирования Visual Basic и Gambas позволяют работать как в режиме интерпретатора, так и в режиме компилятора. На этапе разработки и отладки программы используется режим интерпретатора, а для получения готовой исполняемой программы — режим компилятора.

Система процедурного программирования OpenOffice.org Basic позволяет работать только в режиме интерпретатора.

Контрольные вопросы

1. Подготовьте сообщение о преимуществах машинно-независимых языков программирования перед машинно-зависимыми языками.

2. В чем состоят достоинства и недостатки интерпретаторов и компиляторов?

Cкачать материалы урока
skachat

Источник

Алгоритм, записанный на «понятном» компьютеру языке программирования, называется программой.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ 11

Тема: Принципы обработки информации при помощи компьютера. Программный принцип работы компьютера. Арифметические и логические основы работы компьютера.

Цель: получение базовых навыков предпрограммирования, изучение видов и свойств алгоритмов, изучение способов составления алгоритмов решения задач.

Алгоритм – описание последовательности действий (план), строгое исполнение которых приводит к решению поставленной задачи за конечное число шагов.

Алгоритм открывания двери ключом:
1. Достать ключ из кармана.
2. Вставить ключ в замочную скважину.
3. Повернуть ключ два раза против часовой стрелки.
4. Вынуть ключ.

Свойства алгоритмов:
Дискретность (от лат. discretus — разделённый, прерывистый, раздельность) (алгоритм должен состоять из конкретных действий, следующих в определенном порядке);
Детерминированность (от. лат. determinate – определенность, точность) (любое действие должно быть строго и недвусмысленно определено в каждом случае);
Конечность (каждое действие и алгоритм в целом должны иметь возможность завершения);
Массовость (один и тот же алгоритм можно использовать с разными исходными данными);
Результативность (отсутствие ошибок, алгоритм должен приводить к правильному результату для всех допустимых входных значений).

Формы представления алгоритмов:
В устной форме.
В письменной форме на естественном языке.
В письменной форме на формальном языке.

Для наглядного представления алгоритма широко используется графическая форма – блок-схема, которая составляется из стандартных графических объектов. При графическом представлении алгоритм 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.

Стадии создания алгоритма:

1. Алгоритм должен быть представлен в форме, понятной человеку, который его разрабатывает (определить цель, наметить план действий).

2. Алгоритм должен быть представлен в форме, понятной тому объекту (в том числе и человеку), который будет выполнять описанные в алгоритме действия (выбрать среду и объект алгоритма, детализировать алгоритм).

Исполнитель — это объект, который будет выполнять алгоритм. Назначение исполнителя точно выполнить предписания алгоритма, т.е. формально. Компьютер – автоматический исполнитель алгоритмов.

Алгоритм, записанный на «понятном» компьютеру языке программирования, называется программой.

Виды алгоритмов:
Линейный алгоритм
Линейный алгоритм – описание действий, которые выполняются однократно в заданном порядке. Исполнитель выполняет действия последовательно, одно за другим в том порядке, в котором они следуют.

Блок-схема линейного алгоритма:

Циклический алгоритм – описание действий, которые должны повторяться указанное число раз или пока не выполнено заданное условие. Перечень повторяющихся действий называют телом цикла.

Циклы со счетчиком используют в том случае, когда заранее известно какое число повторений тела цикла необходимо выполнить. Например, на уроке физкультуры вы должны пробежать некоторое количество кругов вокруг стадиона.

Если необходимо повторить тело цикла, но заранее не известно, какое количество раз это надо сделать, то количество повторений зависит от некоторого условия. Такие циклы называются циклы с условием. Циклы, в которых сначала проверяется условие, а затем, возможно, выполняется тело цикла, называют циклы с предусловием. Если условие проверяется после первого выполнения тела цикла, то циклы называются циклы с постусловием.

Например, в субботу вечером вы смотрите телевизор. Время от времени поглядываете на часы и если время меньше полуночи, то продолжаете смотреть телевизор, если это не так, то вы прекращаете просмотр телепередач. В общем случае схема циклического алгоритма с условием будет выглядеть так:

При составлении циклических алгоритмов важно думать о том, чтобы цикл был конечным. Ситуация, при которой выполнение цикла никогда не заканчивается, называется зацикливанием.

Во многих случаях требуется, чтобы при одних условиях выполнялась одна последовательность действий, а при других – другая.

Если пошел дождь, то надо открыть зонт.

Если прозвенел будильник, то надо вставать.

Если встречу Сашу, то скажу ему …

Если встречу Сашу, то скажу ему …, иначе зайду к нему сам.

Эти предложения начинаются с проверки какого-либо условия: пошел дождь, прозвенел будильник, встретил Сашу. Далее в зависимости мы либо выполняем какое-либо действие, либо не выполняем его (или выполняем какое-то другое действие). Компьютер тоже в зависимости от какого-либо условия может выполнять или не выполнять те или иные действия. Алгоритм, в котором используется условие, получил название разветвляющегося, так как в зависимости от значения условия выбираются те или иные действия.

Разветвляющийся алгоритм — алгоритм, в котором в зависимости от условия выполняется либо одна, либо другая последовательность действий.

В общем случае схема разветвляющегося алгоритма будет выглядеть так: «если условие, то действие 1, иначе действие 2» (Если встречу Сашу, то скажу ему …, иначе зайду к нему сам.). Так же можно использовать неполную форму: «если условие, то действие» (Если встречу Сашу, то скажу ему). В этом случае не предусматривается действий на случай невыполнения условия.

Условие – это высказывание, которое может быть либо истинно, либо ложно.

Еще раз обратим внимание, что существует две формы ветвления – неполная (когда присутствует только одна ветвь, т.е. в зависимости от истинности условия либо выполняется, либо не выполняется действие) и полная (когда присутствуют две ветви, т.е. в зависимости от истинности условия выполняется либо одно, либо другое действие).

Вспомогательный алгоритм – алгоритм, который можно использовать в других алгоритмах, указав только его имя.

Статьи к прочтению:

Андрей Себрант

Похожие статьи:

Этапы создания программ Языки программирования Технологии программирования Что такое алгоритм? 1) точное предписание, определяющее вычислительный…

Введение в понятие алгоритма Понятие алгоритма Считается, что однозначного определения алгоритма нет, хотя в основном различные источники дают очень…

Источник

Алгоритм, записанный на «понятном» компьютеру языке программирования, называется программой

Практическое занятие 10

Тема: Алгоритмы и способы их описания. Арифметические и логические основы работы компьютера.

Цель: получение базовых навыков предпрограммирования, изучение видов и свойств алгоритмов, изучение способов составления алгоритмов решения задач.

Алгоритм – описание последовательности действий (план), строгое исполнение которых приводит к решению поставленной задачи за конечное число шагов.

Алгоритм открывания двери ключом:
1. Достать ключ из кармана.
2. Вставить ключ в замочную скважину.
3. Повернуть ключ два раза против часовой стрелки.
4. Вынуть ключ.

Свойства алгоритмов:
Дискретность (от лат. discretus — разделённый, прерывистый, раздельность) (алгоритм должен состоять из конкретных действий, следующих в определенном порядке);
Детерминированность (от. лат. determinate – определенность, точность) (любое действие должно быть строго и недвусмысленно определено в каждом случае);
Конечность (каждое действие и алгоритм в целом должны иметь возможность завершения);
Массовость (один и тот же алгоритм можно использовать с разными исходными данными);
Результативность (отсутствие ошибок, алгоритм должен приводить к правильному результату для всех допустимых входных значений).

Формы представления алгоритмов:
В устной форме.
В письменной форме на естественном языке.
В письменной форме на формальном языке.

Для наглядного представления алгоритма широко используется графическая форма – блок-схема, которая составляется из стандартных графических объектов. При графическом представлении алгоритм 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.

image002

Стадии создания алгоритма:

1. Алгоритм должен быть представлен в форме, понятной человеку, который его разрабатывает (определить цель, наметить план действий).

2. Алгоритм должен быть представлен в форме, понятной тому объекту (в том числе и человеку), который будет выполнять описанные в алгоритме действия (выбрать среду и объект алгоритма, детализировать алгоритм).

Алгоритм, записанный на «понятном» компьютеру языке программирования, называется программой.

Виды алгоритмов:
Линейный алгоритм
Линейный алгоритм – описание действий, которые выполняются однократно в заданном порядке. Исполнитель выполняет действия последовательно, одно за другим в том порядке, в котором они следуют.

Блок-схема линейного алгоритма: image004

Циклический алгоритм – описание действий, которые должны повторяться указанное число раз или пока не выполнено заданное условие. Перечень повторяющихся действий называют телом цикла.

1. Циклические алгоритмы бывают двух типов:
Циклы со счетчиком, в которых какие-то действия выполняются определенное число раз;

2. Циклы с условием, в которых тело цикла выполняется, в зависимости от какого-либо условия. Различают циклы с предусловием и постусловием.

Циклы со счетчиком используют в том случае, когда заранее известно какое число повторений тела цикла необходимо выполнить. Например, на уроке физкультуры вы должны пробежать некоторое количество кругов вокруг стадиона.

image006

Если необходимо повторить тело цикла, но заранее не известно, какое количество раз это надо сделать, то количество повторений зависит от некоторого условия. Такие циклы называются циклы с условием. Циклы, в которых сначала проверяется условие, а затем, возможно, выполняется тело цикла, называют циклы с предусловием. Если условие проверяется после первого выполнения тела цикла, то циклы называются циклы с постусловием.

image008

Например, в субботу вечером вы смотрите телевизор. Время от времени поглядываете на часы и если время меньше полуночи, то продолжаете смотреть телевизор, если это не так, то вы прекращаете просмотр телепередач. В общем случае схема циклического алгоритма с условием будет выглядеть так:

image010

При составлении циклических алгоритмов важно думать о том, чтобы цикл был конечным. Ситуация, при которой выполнение цикла никогда не заканчивается, называется зацикливанием.

Во многих случаях требуется, чтобы при одних условиях выполнялась одна последовательность действий, а при других – другая.

Если пошел дождь, то надо открыть зонт.

Если прозвенел будильник, то надо вставать.

Если встречу Сашу, то скажу ему …

Если встречу Сашу, то скажу ему …, иначе зайду к нему сам.

Эти предложения начинаются с проверки какого-либо условия: пошел дождь, прозвенел будильник, встретил Сашу… Далее в зависимости мы либо выполняем какое-либо действие, либо не выполняем его (или выполняем какое-то другое действие). Компьютер тоже в зависимости от какого-либо условия может выполнять или не выполнять те или иные действия. Алгоритм, в котором используется условие, получил название разветвляющегося, так как в зависимости от значения условия выбираются те или иные действия.

image012

В общем случае схема разветвляющегося алгоритма будет выглядеть так: «если условие, то действие 1, иначе действие 2» (Если встречу Сашу, то скажу ему …, иначе зайду к нему сам.). Так же можно использовать неполную форму: «если условие, то действие» (Если встречу Сашу, то скажу ему). В этом случае не предусматривается действий на случай невыполнения условия.

image014

Условие – это высказывание, которое может быть либо истинно, либо ложно.

Еще раз обратим внимание, что существует две формы ветвления – неполная (когда присутствует только одна ветвь, т.е. в зависимости от истинности условия либо выполняется, либо не выполняется действие) и полная (когда присутствуют две ветви, т.е. в зависимости от истинности условия выполняется либо одно, либо другое действие).

Вспомогательный алгоритм – алгоритм, который можно использовать в других алгоритмах, указав только его имя.

Источник

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ 11

Тема: Принципы обработки информации при помощи компьютера. Программный принцип работы компьютера. Арифметические и логические основы работы компьютера.

Цель: получение базовых навыков предпрограммирования, изучение видов и свойств алгоритмов, изучение способов составления алгоритмов решения задач.

Теоретический материал:

Алгоритм – описание последовательности действий (план), строгое исполнение которых приводит к решению поставленной задачи за конечное число шагов.

Пример 1.

Алгоритм открывания двери ключом:
1. Достать ключ из кармана.
2. Вставить ключ в замочную скважину.
3. Повернуть ключ два раза против часовой стрелки.
4. Вынуть ключ.

Свойства алгоритмов:
Дискретность (от лат. discretus — разделённый, прерывистый, раздельность) (алгоритм должен состоять из конкретных действий, следующих в определенном порядке);
Детерминированность (от. лат. determinate – определенность, точность) (любое действие должно быть строго и недвусмысленно определено в каждом случае);
Конечность (каждое действие и алгоритм в целом должны иметь возможность завершения);
Массовость (один и тот же алгоритм можно использовать с разными исходными данными);
Результативность (отсутствие ошибок, алгоритм должен приводить к правильному результату для всех допустимых входных значений).

Формы представления алгоритмов:
В устной форме.
В письменной форме на естественном языке.
В письменной форме на формальном языке.

Для наглядного представления алгоритма широко используется графическая форма – блок-схема, которая составляется из стандартных графических объектов. При графическом представлении алгоритм 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.

Стадии создания алгоритма:

1. Алгоритм должен быть представлен в форме, понятной человеку, который его разрабатывает (определить цель, наметить план действий).

2. Алгоритм должен быть представлен в форме, понятной тому объекту (в том числе и человеку), который будет выполнять описанные в алгоритме действия (выбрать среду и объект алгоритма, детализировать алгоритм).

Исполнитель — это объект, который будет выполнять алгоритм. Назначение исполнителя точно выполнить предписания алгоритма, т.е. формально. Компьютер – автоматический исполнитель алгоритмов.

Алгоритм, записанный на «понятном» компьютеру языке программирования, называется программой.

Виды алгоритмов:
Линейный алгоритм
Линейный алгоритм – описание действий, которые выполняются однократно в заданном порядке. Исполнитель выполняет действия последовательно, одно за другим в том порядке, в котором они следуют.

Блок-схема линейного алгоритма:

Циклический алгоритм

Циклический алгоритм – описание действий, которые должны повторяться указанное число раз или пока не выполнено заданное условие. Перечень повторяющихся действий называют телом цикла.

  1. Циклические алгоритмы бывают двух типов:
    Циклы со счетчиком, в которых какие-то действия выполняются определенное число раз;
  2. Циклы с условием, в которых тело цикла выполняется, в зависимости от какого-либо условия. Различают циклы с предусловием и постусловием.

Циклы со счетчиком используют в том случае, когда заранее известно какое число повторений тела цикла необходимо выполнить. Например, на уроке физкультуры вы должны пробежать некоторое количество кругов вокруг стадиона.

Если необходимо повторить тело цикла, но заранее не известно, какое количество раз это надо сделать, то количество повторений зависит от некоторого условия. Такие циклы называются циклы с условием. Циклы, в которых сначала проверяется условие, а затем, возможно, выполняется тело цикла, называют циклы с предусловием. Если условие проверяется после первого выполнения тела цикла, то циклы называются циклы с постусловием.

Например, в субботу вечером вы смотрите телевизор. Время от времени поглядываете на часы и если время меньше полуночи, то продолжаете смотреть телевизор, если это не так, то вы прекращаете просмотр телепередач. В общем случае схема циклического алгоритма с условием будет выглядеть так:

При составлении циклических алгоритмов важно думать о том, чтобы цикл был конечным. Ситуация, при которой выполнение цикла никогда не заканчивается, называется зацикливанием.

Разветвляющийся алгоритм

Во многих случаях требуется, чтобы при одних условиях выполнялась одна последовательность действий, а при других – другая.

Если пошел дождь, то надо открыть зонт.

Если прозвенел будильник, то надо вставать.

Если встречу Сашу, то скажу ему …

Если встречу Сашу, то скажу ему …, иначе зайду к нему сам.

Эти предложения начинаются с проверки какого-либо условия: пошел дождь, прозвенел будильник, встретил Сашу. Далее в зависимости мы либо выполняем какое-либо действие, либо не выполняем его (или выполняем какое-то другое действие). Компьютер тоже в зависимости от какого-либо условия может выполнять или не выполнять те или иные действия. Алгоритм, в котором используется условие, получил название разветвляющегося, так как в зависимости от значения условия выбираются те или иные действия.

Разветвляющийся алгоритм — алгоритм, в котором в зависимости от условия выполняется либо одна, либо другая последовательность действий.

В общем случае схема разветвляющегося алгоритма будет выглядеть так: «если условие, то действие 1, иначе действие 2» (Если встречу Сашу, то скажу ему …, иначе зайду к нему сам.). Так же можно использовать неполную форму: «если условие, то действие» (Если встречу Сашу, то скажу ему). В этом случае не предусматривается действий на случай невыполнения условия.

Условие – это высказывание, которое может быть либо истинно, либо ложно.

Еще раз обратим внимание, что существует две формы ветвления – неполная (когда присутствует только одна ветвь, т.е. в зависимости от истинности условия либо выполняется, либо не выполняется действие) и полная (когда присутствуют две ветви, т.е. в зависимости от истинности условия выполняется либо одно, либо другое действие).

Вспомогательный алгоритм

Вспомогательный алгоритм – алгоритм, который можно использовать в других алгоритмах, указав только его имя.

Статьи к прочтению:

  • Алматинского университета энергетики и связи
  • Анализ программы для 8 класса.

Андрей Себрант

Похожие статьи:

  • А) алгоритм, записанный на языке программирования

    Этапы создания программ Языки программирования Технологии программирования Что такое алгоритм? 1) точное предписание, определяющее вычислительный…

  • Язык программирования — средство записи алгоритмов для компьютеров

    Введение в понятие алгоритма Понятие алгоритма Считается, что однозначного определения алгоритма нет, хотя в основном различные источники дают очень…

Выполнение алгоритмов человеком и компьютером

Формальное
выполнение алгоритмов человеком.

Исполнитель-человек может выполнять
алгоритмы формально, не вникая в
содержание поставленной задачи, а только
строго выполняя последовательность
действий, содержащихся в алгоритме.

Предположим,
что пользователю необходимо в текстовом
редакторе провести редактирование
текста. Создадим алгоритм редактирования,
в котором объектом является текст, а
исполнителем — человек.

Сначала
необходимо задать начальный текст и
конечный текст, который должен быть
получен после выполнения алгоритма
редактирования. Пусть начальным является
текст «информационная модель» и
курсор находится перед первым символом,
а результатом является текст «модель
информационная» и курсор находится
после последнего символа

Для того
чтобы изменить состояние текста,
необходимо в текстовом редакторе
выполнить над ним определенную
последовательность операций редактирования.
Каждая команда алгоритма должна
однозначно определять действие
исполнителя, для этого необходимо
записать алгоритм с использованием
формальной модели текста.

Формальная
модель текста разбивает его на страницы,
которые включают определенное количество
строк, содержащих определенное количество
символов (наш текст содержит одну
строку). Алгоритм «Редактирование»
запишем на естественном
языке
, который
понятен пользователю компьютера:

1. Выделить
символы с 1 по 15.

2. Вырезать
этот фрагмент и поместить его в буфер
обмена.

3. Установить
курсор на позицию после 7-го символа.

4. Вставить
вырезанный фрагмент текста.

Теперь
пользователь может провести редактирование
текста, формально выполнив алгоритм
«Редактирование».

Выполнение
алгоритмов компьютером.

Компьютер может выполнить алгоритм,
если он записан на языке, понятном
компьютеру. Информацию в компьютере
обрабатывает процессор, следовательно,
алгоритм должен быть записан на языке,
«понятном» процессору, т. е. на
машинном языке, представляющем собой
логические последовательности нулей
и единиц.

Однако
составление и отладка таких программ
является чрезвычайно трудоемким делом,
поэтому разработаны языки программирования
высокого уровня, кодирующие алгоритмы
в привычном для человека виде (в виде
предложений).

Алгоритм,
записанный на «понятном» компьютеру
языке программирования, называется
программой.

Итак, мы
создали программу на языке программирования
высокого уровня (некоторый текст) и
загрузили ее в оперативную память
компьютера. Теперь мы хотим, чтобы
процессор ее выполнил, однако процессор
«понимает» команды на машинном
языке, а наша программа написана на
языке программирования. Как быть?

Необходимо,
чтобы в оперативной памяти компьютера
находилась программа-переводчик
(транслятор),
автоматически переводящая программу
с языка программирования высокого
уровня на машинный язык. Компьютер может
выполнять программы, написанные только
на том языке программирования, транслятор
которого размещен в оперативной памяти
компьютера.

Одним из
первых языков программирования высокого
уровня был создан в 1964 году известный
всем Бейсик (Basic). Другим широко
распространенным языком программирования
является Паскаль (Pascal). В настоящее время
наибольшей популярностью пользуются
«потомки» этих языков — системы
объектно-ориентированного визуального
программирования Microsoft Visual Basic и Borland
Delphi.

Алгоритмизация
и программирование

Школьная
информатика в России начиналась с
алгоритмизации
и программирования
,
как с основной темы курса. Эта тема
изучалась и в безмашинном варианте, и
с компьютерной поддержкой на БК и Yamaha
— компьютерах, первыми появившимися в
школах. Основным программным обеспечением
данных компьютеров был встроенный язык
программирования Бейсик. С развитием
школьной информатики как самостоятельного
предмета круг тем, рассматриваемых этим
предметом, существенно расширился и
алгоритмизация стала лишь одной из них,
а относительно программирования в
Стандарт основной школы включена фраза
“Представление о программировании”.
Полностью тема программирования включена
лишь в Стандарт профильной школы.

Тем
не менее в Примерной программе
программированию уделено заметное
место. Там указаны следующие темы для
рассмотрения: языки
программирования
,
их классификация; правила представления
данных;
правила записи основных операторов:
ввода, вывода, присваивания, ветвления,
цикла; правила записи программы; этапы
разработки
программы
:
алгоритмизация — кодирование — отладка
— тестирование. В программу включен
также большой объем практических работ
по программированию. Вопросы по
программированию входят практически
в каждый экзаменационный билет по
информатике для 11-го класса. Более 30%
баллов ЕГЭ по информатике приходятся
на вопросы по данной теме, а с учетом
логики, включенной в последнем варианте
стандарта в этот же раздел, — более 40%.
А различные этапы Всероссийской олимпиады
по информатике — от первого школьного
этапа до пятого заключительного —
фактически представляют собой олимпиады
по алгоритмизации и программированию.

Программирование
традиционно относят к сложным темам
школьного курса информатики, признавая
при этом, что именно решение задач по
теме алгоритмизация и программирование
в максимальной степени способствуют
развитию алгоритмического стиля
мышления, который формирует общеучебные
навыки. Действительно, для успешного
решения задачи, требующей составления
алгоритма и написания программы, ученик
должен:

1)
четко понять задачу, провести ее
детализацию и формализацию;

2)
проанализировать, к какому классу задач
она относится, какими способами
(алгоритмами) ее можно решить;

3)
составить алгоритм решения задачи;

4)
составить программу, реализующую этот
алгоритм;

5)
проверить, правильно ли программа
работает, ту ли задачу она решает;

6)
в случае обнаружения ошибки необходимо
проделать все (или некоторые)
вышеперечисленные действия заново с
целью исправления ошибки.

Когнитивный
анализ выполнения учебных задач
показывает, что аналогичным способом
решаются задачи по математике и физике,
пишутся рефераты и доклады по любому
школьному предмету. Кроме того, все эти
действия мы выполняем каждый раз, когда
решаем сложные бытовые проблемы
(например, ремонт в квартире), организационные
проблемы (школьный поход) и т.д.

Изучение
данной темы, бесспорно, начинается с
понятия алгоритма.
Это понятие рассматривается, начиная
с пропедевтического курса информатики
в начальной школе и заканчивая формальным
определением алгоритма, формулируемым
в профильных классах старшей школы при
изучении основ теории
алгоритмов
.
Кроме данного определения, в Стандарте
упомянуты такие темы теории алгоритмов,
как вычислимая
функция
,
сложность
алгоритмов
,
алгоритмически
неразрешимые проблемы

и ряд других достаточно сложных тем и
понятий, ранее в школьной информатике
не рассматривавшихся. Понятие алгоритма
рассматривается совместно с понятием
исполнителя
и его системы
команд
.

Способы
записи алгоритмов

неотделимы от такого понятия, как
алгоритмические
конструкции
.
При изучении алгоритмических конструкций
необходимо сделать акцент на то, что
представление любого алгоритма возможно
с помощью композиции трех базовых
структур (следование, ветвление, цикл).
Понимание этого факта позволяет
осмысленно использовать метод структурного
программирования.

Использование
таких алгоритмических конструкций, как
ветвление и цикл, подразумевает
использование логических
выражений
,
построение которых невозможно без
понятия высказывания,
логического значения
,
логических
операций

и кванторов.

Алгоритм,
представленный в форме, пригодной для
восприятия и выполнения компьютером,
называется программой. Для записи
алгоритмов в такой форме существуют
различные языки
программирования
.
Алгоритмические конструкции в языке
программирования записываются с помощью
соответствующих операторов.
Информация, подаваемая на вход программе,
называется данными.
Одной из задач информатики является
нахождение форм представления информации,
удобных для компьютерной обработки.
Информатика, как точная наука, работает
с формальными (описанными математически
строго) структурами
данных
.
Примерами структур данных являются
числа, логические значения,
последовательности, таблицы, строки,
списки, деревья, графы и т.п. Перечисленные
структуры данных существуют независимо
от их реализации в программировании. С
этими структурами работали математики
и в XVIII, и в XIX веках, когда еще не придумали
вычислительные машины и никто не знал,
что наступит эра информатизации. Удачный
выбор структуры данных для представления
информации может существенно повысить
эффективность решения задачи. Реализация
этих структур в языке программирования
производится через соответствующие
типы
данных
.

В
школьном курсе информатики изучаются
различные алгоритмы, связанные с
обработкой наиболее распространенных
структур данных, и если речь идет об
изучении языка программирования, то в
первую очередь изучаются операции
с массивами
.
Это и поиск максимального или минимального
элемента, и сортировка элементов массива
в определенном порядке, и ряд других
алгоритмов. В Стандарте для профильных
классов средней школы упоминается и
такая тема, как игры
и выигрышные стратегии
.

Система
статей раздела “Алгоритмизация и
программирования”

Разработка
программ

в настоящее время — это достаточно
сложный процесс, она требует и знания
систем
программирования
,
и владения технологией программирования,
и сознательного использования одной
из парадигм
программирования
,
в частности, объектно-ориентированного
программирования
.

Тема
“Алгоритмизация и программирование”
изучается на всех ступенях средней
школы, но на разном уровне. В начальной
школе происходит знакомство на интуитивном
уровне с понятиями алгоритма,
алгоритмических конструкций, основ
алгебры логики. В качестве учебных задач
рассматривают бытовые, игровые, сказочные
алгоритмы.

В
средних классах школы в рамках данной
темы происходит уточнение понятия
алгоритма, основы алгебры логики
излагаются на более формальном уровне.
При решении учебных задач учащиеся
знакомятся с разными способами записи
алгоритмов, изучают свойства алгоритма,
рассматривают некоторые алгоритмы
(алгоритм Евклида, сортировка
данных и т.д.).

В
старших классах, и особенно в классах
физико-математического,
информационно-технологического профилей,
изучение этой темы строится в соответствии
со Стандартом. Успешность учащихся в
освоении этой темы во многом зависит
от приобретенных ими общеучебных навыков
в предыдущие годы обучения. Без сомнения,
навыки, составляющие основу алгоритмического
мышления, должны формироваться, начиная
с младших классов.

Понятие
алгоритма, являющееся фундаментальным
понятием математики и информатики,
возникло задолго до появления
вычислительных машин. Первоначально
под словом алгоритм
понимали способ выполнения арифметических
действий над десятичными числами. В
дальнейшем это понятие стали использовать
для обозначения любой последовательности
действий, приводящей к решению поставленной
задачи. Само же слово алгоритм
появилось в Средние века, когда европейцы
познакомились со способами выполнения
арифметических действий, описанными
узбекским математиком Мухаммедом бен
Муса аль-Хорезми. Слово алгоритм
— европеизированное произношение слов
аль-Хорезми.

В
своем нынешнем смысле слово алгоритм
часто ассоциировалось с алгоритмом
Евклида, который представляет собой
процесс нахождения наибольшего общего
делителя (НОД) двух чисел.

Приведем
современное описание алгоритма Евклида
с использованием блок-схемы
(см.
Способы
записи алгоритмов
”):

Стрелка
“ ”, используемая при описании данного
алгоритма, обозначает операцию замещения
или присваивания
(см. “Операторы
языка программирования
”).
Разумеется, в книге Евклида “Начала”
этот алгоритм сформулирован не совсем
так (а записан совсем не так). В данном
случае мы продемонстрировали современную
формулировку этого алгоритма и одну из
распространенных наглядных форм записи
алгоритмов.

Любой
алгоритм существует не сам по себе, а
предназначен для определенного
исполнителя
(см. “Исполнители
алгоритмов
”).
Алгоритм описывается в командах
исполнителя
,
который этот алгоритм будет выполнять.
Объекты, над которыми исполнитель может
совершать действия, образуют так
называемую среду
исполнителя
,
а множество команд, которые исполнитель
может выполнять, — систему
команд исполнителя
(СКИ).

Таким
образом, алгоритм
можно рассматривать как последовательность
команд управления работой исполнителя
(предписание исполнителю на выполнение
последовательности действий).

Соседние файлы в папке Билеты

  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #

Обновлено: 28.11.2023

Несмотря на то, что были приложены все усилия для соблюдения правил стиля цитирования, могут быть некоторые расхождения. Если у вас есть какие-либо вопросы, обратитесь к соответствующему руководству по стилю или другим источникам.

Наши редакторы рассмотрят то, что вы отправили, и решат, нужно ли пересматривать статью.

язык компьютерного программирования, любой из различных языков для выражения набора подробных инструкций для цифрового компьютера. Такие инструкции могут выполняться напрямую, когда они представлены в числовой форме, характерной для производителя компьютера, известной как машинный язык, после простого процесса замены, когда они выражены на соответствующем языке ассемблера, или после перевода с какого-либо языка «более высокого уровня». Хотя компьютерных языков много, широко используются относительно немногие.

Машинные языки и языки ассемблера являются «низкоуровневыми», требуя от программиста явного управления всеми уникальными функциями компьютера по хранению данных и работе. Напротив, языки высокого уровня ограждают программиста от беспокойства по поводу таких соображений и предоставляют нотацию, которая легче пишется и читается программистами.

компьютерный чип. компьютер. Рука, держащая компьютерный чип. Центральный процессор (ЦП). история и общество, наука и техника, микрочип, материнская плата микропроцессора, компьютерная печатная плата

Компьютеры размещают веб-сайты, состоящие из HTML, и отправляют текстовые сообщения так же просто, как. РЖУ НЕ МОГУ. Взломайте этот тест, и пусть какая-нибудь технология подсчитает ваш результат и раскроет вам его содержание.

Типы языков

Машинные и ассемблерные языки

Машинный язык состоит из числовых кодов операций, которые конкретный компьютер может выполнять напрямую. Коды представляют собой строки из нулей и единиц или двоичные цифры («биты»), которые часто преобразуются как из шестнадцатеричной системы счисления, так и в шестнадцатеричную (с основанием 16) для просмотра и модификации человеком. Инструкции машинного языка обычно используют некоторые биты для представления операций, таких как сложение, и некоторые для представления операндов или, возможно, местоположения следующей инструкции. Машинный язык трудно читать и писать, так как он не похож на обычную математическую запись или человеческий язык, а его коды различаются от компьютера к компьютеру.

Язык ассемблера на один уровень выше машинного языка. Он использует короткие мнемонические коды для инструкций и позволяет программисту вводить имена для блоков памяти, которые содержат данные. Таким образом, вместо «0110101100101000» можно написать «добавить оплату, всего» для инструкции, которая складывает два числа.

Язык ассемблера разработан таким образом, чтобы его можно было легко перевести на машинный язык. Хотя к блокам данных можно обращаться по имени, а не по их машинному адресу, язык ассемблера не предоставляет более сложных средств организации сложной информации. Как и машинный язык, язык ассемблера требует детального знания внутренней архитектуры компьютера. Это полезно, когда такие детали важны, например, при программировании компьютера для взаимодействия с периферийными устройствами (принтерами, сканерами, устройствами хранения и т. д.).

Алгоритмические языки

Алгоритмические языки предназначены для выражения математических или символьных вычислений. Они могут выражать алгебраические операции в обозначениях, подобных математическим, и позволяют использовать подпрограммы, которые упаковывают часто используемые операции для повторного использования. Это были первые языки высокого уровня.

ФОРТРАН

Первым важным алгоритмическим языком был FORTRAN (formula translation), разработанный в 1957 году группой IBM под руководством Джона Бэкуса. Он был предназначен для научных вычислений с действительными числами и их коллекциями, организованными в виде одномерных или многомерных массивов. Его управляющие структуры включали условные операторы IF, повторяющиеся циклы (так называемые циклы DO) и оператор GOTO, который допускал непоследовательное выполнение программного кода. FORTRAN упростил использование подпрограмм для общих математических операций и создал их библиотеки.

FORTRAN также был разработан для перевода на эффективный машинный язык. Он сразу стал успешным и продолжает развиваться.

АЛГОЛ

АЛГОЛ (алгорифмический, лязык) был разработан комитетом американских и европейских ученых-компьютерщиков в 1958–1960 годах для публикации алгоритмов, а также для выполнения вычислений. Подобно LISP (описанному в следующем разделе), ALGOL имел рекурсивные подпрограммы — процедуры, которые могли вызывать сами себя для решения проблемы, сводя ее к меньшей задаче того же типа. Алгол представил блочную структуру, в которой программа состоит из блоков, которые могут содержать как данные, так и инструкции и иметь ту же структуру, что и вся программа.Блочная структура стала мощным инструментом для создания больших программ из небольших компонентов.

ALGOL предоставил нотацию для описания структуры языка программирования, форму Бэкуса-Наура, которая в некоторых вариантах стала стандартным инструментом для определения синтаксиса (грамматики) языков программирования. Алгол широко использовался в Европе и в течение многих лет оставался языком, на котором публиковались компьютерные алгоритмы. Его потомками являются многие важные языки, такие как Паскаль и Ада (оба описаны ниже).

Язык программирования C был разработан в 1972 году Деннисом Ритчи и Брайаном Керниганом в корпорации AT&T для программирования компьютерных операционных систем. Его способность структурировать данные и программы посредством составления более мелких единиц сравнима с возможностями Алгола. Он использует компактную запись и предоставляет программисту возможность оперировать как с адресами данных, так и с их значениями. Эта способность важна в системном программировании, и язык C разделяет с языком ассемблера способность использовать все возможности внутренней архитектуры компьютера. C, наряду с его потомком C++, остается одним из самых распространенных языков.

Бизнес-ориентированные языки

КОБОЛ

COBOL (комоно, ббизнес, оориентированный яязык) активно использовался предприятиями с момента его в 1959 году. Комитет производителей и пользователей компьютеров и правительственных организаций США учредил CODASYL (Комитет по Данныета, системы и языков) для разработки языкового стандарта и контроля за ним, чтобы обеспечить его переносимость между различными системами.

COBOL использует нотацию, похожую на английскую, но новую при введении. Бизнес-вычисления организуют и обрабатывают большие объемы данных, и COBOL представил структуру данных записи для таких задач. Запись объединяет разнородные данные, такие как имя, идентификационный номер, возраст и адрес, в единый блок. Это контрастирует с научными языками, в которых распространены однородные массивы чисел. Записи — это важный пример «объединения» данных в единый объект, и они есть почти во всех современных языках.

Машинный язык, в котором код дополнения цифры является дополнением кода цифры.

Связанные термины:

Скачать в формате PDF

Об этой странице

Что такое сборка?

МАЙКЛ Л. ШМИТ, процессор Pentium™, 1995 г.

Машинный язык

Машинный язык — это язык, понятный компьютеру. Это очень сложно понять, но это единственное, с чем может работать компьютер. Все программы и языки программирования в конечном итоге генерируют или запускают программы на машинном языке. Машинный язык состоит из инструкций и данных, которые представляют собой двоичные числа. Машинный язык обычно отображается в шестнадцатеричной форме, чтобы его было немного легче читать. Язык ассемблера почти такой же, как машинный, за исключением того, что инструкции, переменные и адреса имеют имена, а не просто шестнадцатеричные числа.

Обзор исследования поддерживаемого инструментами тестирования проектов, основанных на требованиях, на основе моделей

Ралука Маринеску, . Пол Петтерссон, Достижения в области компьютеров, 2015 г.

6.4 АсмЛ

Затем мы выбираем репрезентативный инструмент категории записи до/после и применяем его к нашему рабочему примеру.

Архитектура

Сара Л. Харрис, Дэвид Харрис, в Digital Design and Computer Architecture, 2022

6.4.7 Интерпретация кода машинного языка

Для интерпретации машинного языка необходимо расшифровать поля каждого 32-битного командного слова. В разных инструкциях используются разные форматы, но все форматы имеют общее 7-битное поле кода операции. Таким образом, лучше всего начать с просмотра кода операции, чтобы определить, является ли это инструкцией типа R, I, S/B или U/J.

Перевод машинного языка на язык ассемблера

Переведите следующий код машинного языка на язык ассемблера.

Решение

Во-первых, мы представляем каждую инструкцию в двоичном виде и смотрим на семь младших значащих битов, чтобы найти код операции для каждой инструкции.

0100 0001 1111 1110 1000 0011 1011 0011 (0x41FE83B3)

1111 1101 1010 0100 1000 0010 1001 0011 (0xFDA48293)

Код операции определяет, как интерпретировать остальные биты. Код операции первой инструкции — 01100112 ; Итак, согласно Таблице B.1 в Приложении B, это инструкция R-типа, и мы можем разделить остальные биты на поля R-типа, как показано в верхней части рисунка 6.28. Код операции второй инструкции — 00100112 , что означает, что это инструкция I-типа. Мы группируем оставшиеся биты в формате I-типа, как показано на рис. 6.28, где показан ассемблерный код, эквивалентный двум машинным инструкциям.

Рисунок 6.28. Преобразование машинного кода в ассемблерный код

Языки программирования

ХАРВИ М.ДЕЙТЕЛЬ , БАРБАРА ДЕЙТЕЛЬ , Введение в обработку информации , 1986 г.

Язык ассемблера

Сегодня программисты редко пишут программы на машинном языке. Вместо этого они используют более понятные языки ассемблера или языки высокого уровня. Эти языки частично ответственны за широкое использование компьютеров в настоящее время.

Программисты, обремененные программированием на машинном языке, начали использовать сокращения, похожие на английские, для различных инструкций машинного языка. Эти аббревиатуры, называемые мнемоникой (вспомогательные средства запоминания), относятся к действию, которое необходимо предпринять, и имеют больше смысла для программиста. Например, вместо того, чтобы писать «+ 20» для обозначения сложения, программист может написать мнемоническое «ДОБАВИТЬ»; «SUB» может использоваться для вычитания, «DIV» — для деления и т.п. Даже местам хранения были даны имена. Если бы ячейка 92 содержала сумму, ее можно было бы назвать «ИТОГО» или «СУММА» вместо 92. Получившиеся программы было намного легче понять и модифицировать. Например, в программе расчета заработной платы, которая вычитает общую сумму вычетов из валовой заработной платы для расчета чистой заработной платы, могут появиться следующие инструкции на ассемблере:

К сожалению, компьютеры не могли понять эти программы, поэтому мнемоники все равно приходилось переводить на машинный язык для обработки. В профессии программиста возникла аристократия. «Высший класс» состоял из программистов, которые писали программы с использованием англоподобной мнемотехники. Затем «простолюдины», которых называли ассемблерами, брали эти программы и вручную переводили их на машинный язык — довольно механическая работа. В 1950-х годах программисты поняли, что этот перевод может быть выполнен компьютерами быстрее и точнее, чем люди, и поэтому была написана первая программа на ассемблере, или программа-переводчик (рис. 9-1). Программа инструкций, написанная на языке ассемблера, известна как исходная программа; программа на ассемблере переводит ее в программу на машинном языке, называемую объектной программой.

< бр />

Рисунок 9-1. Программа на ассемблере переводит программу на языке ассемблера (исходную программу) в программу на машинном языке (объектную программу).

Программы можно было писать быстрее на языке ассемблера, чем на машинном языке, хотя их все равно приходилось переводить на машинный язык, прежде чем они могли быть выполнены (см. рис. 9-2). Работа по переводу была более чем оправдана благодаря увеличению скорости программирования и уменьшению количества ошибок.

< бр />

Рисунок 9-2. Пример мнемоники на языке ассемблера, используемой в некоторых мейнфреймах IBM. Полный набор инструкций предлагает около 200 мнемонических кодов. Коды операций показаны в шестнадцатеричной системе счисления (с основанием 16).

Программы на языке ассемблера также зависят от машины и не переносимы. Программистам приходится писать большое количество инструкций, чтобы выполнять даже простые действия, а программы по-прежнему выглядят на компьютерном языке ( рис. 9-3 ).

< бр />

Возможно, в настоящее время языки ассемблера в основном используются при написании операционных систем — программ, управляющих оборудованием и делающих его более доступным для пользователей компьютеров (см. главу 12 ).

Макроинструкции

Следующим шагом в процессе эволюции стало введение макрокоманд . Макроинструкция — это одна инструкция, которая транслируется в несколько инструкций машинного языка. С помощью одной макрокоманды программист может указать действие, для которого обычно требуется несколько инструкций на языке ассемблера. Например, простой макрос SUM A, B, C может использоваться для добавления A к B и сохранения результатов в C.

Всякий раз, когда программа на ассемблере сталкивается с макрокомандой, она сначала выполняет раскрытие макроса. Он создает серию инструкций на языке ассемблера для выполнения функции макроса. Например, СУММА A, B, C может быть расширена до

а затем ассемблер переводил эти инструкции на машинный язык.

Изучение вычислительного языка (обновление главы 15)

Менно ван Заанен, Коллин де ла Игуэра, Справочник по логике и языку (второе издание), 2011 г.

16.1 Введение

При работе с языком (машинное) обучение может принимать различные формы, наиболее важными из которых являются те, которые связаны с изучением формальных языков и грамматик на основе данных. Вопросы в этом контексте находились на пересечении областей индуктивного вывода и компьютерной лингвистики в течение последних 50 лет.Возвращаясь к новаторской работе, Хомский (1955) и Соломонов (1964) по совершенно разным причинам интересовались системами или программами, которые могли бы выводить язык при представлении информации о нем.

Голд (1967) чуть позже предложил объединяющую парадигму под названием идентификация в пределе, а термин грамматический вывод, по-видимому, появился в докторской диссертации Хорнинга (1969).

Вне области лингвистики исследователи и инженеры, занимающиеся распознаванием образов, под влиянием Фу (1974) изобрели алгоритмы и изучали подклассы языков и грамматик с точки зрения того, что можно или нельзя изучить ( Фу и Бут, 1975 г.).

Исследователи в области машинного обучения занимались смежными проблемами (самой известной из них была задача вывода детерминированного конечного автомата на основе примеров и контрпримеров строк). Angluin (1981, 1987) ввел важную настройку активного обучения или обучения на основе запросов, в то время как Питт и Вармут (1993) и Питт (1989) дали несколько результатов, вдохновленных сложностью. , показывая сложность различных проблем обучения.

В более прикладных областях, таких как вычислительная биология, исследователи также работали над изучением грамматик или автоматов из строк, например Brazma et al. (1998) . Точно так же, исходя из вычислительной лингвистики, можно указать на работы, связанные с изучением языка с более сложными грамматическими формализмами (Канадзава, 1998), более статистическими подходами, основанными на построении языковых моделей, или различными системами, введенными для автоматического построения грамматик из предложений (Адриаанс , 1992; ван Заанен, 2000). Обзоры связанных работ в конкретных областях можно найти у Сакакибара (1997 г.), де ла Хигера (2005 г.) и Вольф (2006 г.) .

При рассмотрении истории теории формального обучения можно выделить несколько тенденций. Из «интуитивных» подходов, описанных в ранних исследованиях, возникли более фундаментальные идеи. Основываясь на этих идеях и более широком доступе данных, больше исследований было направлено на прикладное изучение языков. В последнее время наблюдается тенденция требовать более теоретически обоснованных доказательств в прикладной области, в основном из-за увеличения размера проблем и важности наличия гарантий на результаты. Эти тенденции привели к междисциплинарному характеру формального изучения языка. Здесь можно найти аспекты изучения естественного языка (как области применения), машинного обучения и теории информации.

При попытке найти общие черты работы в области изучения языков следует учитывать как минимум два аспекта. Обучение происходит в обстановке. Проблемы в этом измерении — это свойства обучающих данных, такие как положительные/отрицательные экземпляры, количество или уровень шума, а также мера успеха. Другое измерение связано с парадигмами в отношении обобщения обучающих данных. Цель изучения языка состоит в том, чтобы найти язык, который используется для генерации обучающих данных. Этот язык обычно более общий, чем обучающие данные, и требует подхода к обобщению.

Эта глава организована по параметрам обучения и парадигм. Во-первых, мы рассмотрим различные настройки обучения и их параметры. Во-вторых, обсуждаются различные парадигмы обучения, после чего делается вывод.

Раздел 404 Закона Сарбейнса-Оксли (SOX) требует, чтобы все публичные компании установили внутренний контроль и процедуры.

Закон о защите конфиденциальности детей в Интернете от 1998 года (COPPA) – это федеральный закон, который налагает особые требования на операторов доменов .

План North American Electric Reliability Corporation по защите критически важной инфраструктуры (NERC CIP) представляет собой набор стандартов.

Стандарт безопасности данных платежных приложений (PA-DSS) – это набор требований, призванных помочь поставщикам программного обеспечения в разработке безопасных .

Взаимная аутентификация, также называемая двусторонней аутентификацией, представляет собой процесс или технологию, в которой оба объекта обмениваются данными .

Экранированная подсеть или брандмауэр с тройным подключением относится к сетевой архитектуре, в которой один брандмауэр используется с тремя сетями .

Медицинская транскрипция (МТ) – это ручная обработка голосовых сообщений, продиктованных врачами и другими медицинскими работниками.

Электронное отделение интенсивной терапии (eICU) — это форма или модель телемедицины, в которой используются самые современные технологии.

Защищенная медицинская информация (PHI), также называемая личной медицинской информацией, представляет собой демографическую информацию, медицинскую .

Снижение рисков – это стратегия подготовки к угрозам, с которыми сталкивается бизнес, и уменьшения их последствий.

Отказоустойчивая технология — это способность компьютерной системы, электронной системы или сети обеспечивать бесперебойное обслуживание.

Синхронная репликация — это процесс копирования данных по сети хранения, локальной или глобальной сети, поэтому .

Коэффициент усиления записи (WAF) – это числовое значение, представляющее объем данных, передаваемых контроллером твердотельного накопителя (SSD) .

API облачного хранилища — это интерфейс прикладного программирования, который соединяет локальное приложение с облачным хранилищем.

Интерфейс управления облачными данными (CDMI) – это международный стандарт, определяющий функциональный интерфейс, используемый приложениями.

Понимать более низкие и более высокие уровни инструкций по программированию. Понимание компиляторов, компиляции, компоновки и развертывания.

На аппаратном уровне компьютеры понимают один язык, называемый машинным языком (также называемый объектным кодом). Это набор инструкций, поддерживаемых аппаратным обеспечением процессора компьютера, и он специфичен для каждого типа процессора. Этот язык объектного кода является числовым по своей природе и выражается в двоичном коде, который представляет собой числовое кодирование, состоящее только из 1 и 0 (основание 2). Программировать в двоичном формате очень утомительно, поэтому были созданы языки более высокого уровня, чтобы упростить создание программ. В языке более высокого уровня вы используете синтаксис, похожий на английский и более простой для понимания, чтобы выразить то, что вы хотите, чтобы компьютер делал. Задачей языка более высокого уровня является перевод этих письменных инструкций в двоичный объектный код для выполнения компьютером. На самом деле, когда программный файл создается на языке более высокого уровня, он будет содержать только двоичные инструкции для компьютера, а не ваш исходный код.

Обычно программист пишет инструкции на выбранном языке более высокого уровня, в нашем случае на Java, и эти инструкции или исходный код хранятся в текстовом виде в файле. Затем этот исходный файл передается программе, называемой компилятором, которая переводит исходный язык в объектный код в двоичной форме и записывает его в другой файл, называемый программой. Примером может служить файл .exe в Windows. Может быть дополнительный шаг, называемый связыванием, который представляет собой процесс объединения инструкций программиста с библиотеками инструкций, созданными кем-то другим. Иногда файл программы может быть отправлен на другой компьютер для выполнения. Это называется развертыванием.

Когда программа запускается на компьютере, операционная система компьютера открывает файл программы, считывает и выполняет найденные двоичные инструкции.

Точные шаги и процессы, предпринимаемые каждым языком для преобразования исходного кода в исполняемую программу, могут различаться, но всегда будут следовать этому общему набору шагов. Процесс преобразования исходного кода в программу, пригодную для использования на компьютере, называется компиляцией или компиляцией. Важно отметить, что компиляция — это одноразовая упаковка определенного набора исходного кода в программный файл. Если исходный код изменен программистом после компиляции, ранее скомпилированный программный файл будет представлять собой тот же набор исходного кода, который существовал во время компиляции. Чтобы использовать любые изменения, сделанные в исходном коде, программу необходимо перекомпилировать.

Язык программирования – это словарь и набор грамматических правил, которые позволяют компьютеру или вычислительному устройству выполнять определенные задачи. Каждый язык программирования имеет уникальный набор ключевых слов (слов, которые он понимает) и специальный синтаксис для организации программных инструкций.

Синтаксис относится к правописанию и грамматике языка программирования. Компьютер — это программируемая машина.

  • Он отвечает на определенный набор инструкций четко определенным образом
  • и он может выполнять заранее записанный список инструкций (программу).
  • компьютер понимает,
  • какие сочетания слов имеют смысл,
  • и какие знаки препинания необходимы для правильно структурированного документа.

2. Как мы переводим решения для компьютерных программ? Каковы ограничения?

В информатике решения записываются в виде программ.

Программа – это упорядоченный список инструкций, выполнение которых приводит к заданному поведению компьютера.

  • Он содержит список ингредиентов (называемых переменными) и список указаний (называемых операторами), которые сообщают компьютеру, что делать с переменными.
  • Переменные могут представлять числовые данные, текст или графические изображения.
  • В конце концов, каждая программа должна быть переведена на машинный язык, понятный компьютеру.
  • Этот перевод выполняется компиляторами, интерпретаторами и ассемблерами.
    это программа, которая переводит исходный код в объектный код. Компилятор получил свое название из-за того, как он работает, просматривая весь фрагмент исходного кода, собирая и реорганизуя инструкции. это программа, выполняющая инструкции, написанные на языке высокого уровня.

Язык высокого уровня (HLL) – это язык программирования, такой как C, FORTRAN или Pascal, который позволяет программисту писать программы, более или менее независимые от конкретного типа компьютера.

Такие языки считаются высокоуровневыми, поскольку они ближе к человеческим языкам и дальше от машинных языков. Ассемблер — это программа, которая переводит программы с языка ассемблера на машинный язык. Языки ассемблера считаются низкоуровневыми, поскольку они очень близки к машинным языкам

3. Сколько существует языков программирования? О чем вам говорит это число?

Существует много языков программирования — C, C++, Pascal, BASIC, FORTRAN, COBOL и LISP — это лишь некоторые из них. Все это языки высокого уровня.

Можно также писать программы на языках низкого уровня, называемых языками ассемблера, хотя это сложнее. Языки низкого уровня ближе к языку, используемому компьютером, а языки высокого уровня ближе к человеческим языкам.

Читайте также:

      

  • Как подключить наушники к материнской плате
  •   

  • Что такое nic в компьютере
  •   

  • Проверьте состояние системной памяти PS4
  •   

  • Nikon d3000 какая карта памяти
  •   

  • Как уменьшить размер файла epub

Начало » Экзамен по информатике » Ответы 11 класс » [Экзамен по информатике][Билет №13]

Понятие алгоритма. Свойства алгоритма. Исполнители алгоритмов (назначение, среда, режим работы, система команд). Компьютер как формальный исполнитель алгоритмов (программ).

Появление алгоритмов связывают с
зарождением математики. Более 1000 лет назад (в
825 году) ученый из города Хорезма Абдулла (или
Абу Джафар) Мухаммед бен Муса аль-Хорезми
создал книгу по математике, в которой
описал способы выполнения арифметических
действий над многозначными числами. Само
слово алгоритм возникло в Европе после
перевода на латынь книги этого математика.

Алгоритм – описание
последовательности действий (план), строгое исполнение которых приводит к решению поставленной задачи за конечное число шагов.

Вы постоянно сталкиваетесь с этим
понятием в различных сферах деятельности
человека (кулинарные книги, инструкции по
использованию различных приборов, правила
решения математических задач…). Обычно мы
выполняем привычные действия не
задумываясь, механически. Например, вы
хорошо знаете, как открывать ключом дверь.
Однако, чтобы научить этому малыша,
придется четко разъяснить и сами эти действия
и порядок их выполнения:
1. Достать ключ из кармана.
2. Вставить ключ в замочную скважину.
3. Повернуть ключ два раза против часовой
стрелки.
4. Вынуть ключ.

Если вы внимательно оглянитесь вокруг, то
обнаружите множество алгоритмов которые мы
с вами постоянно выполняем. Мир
алгоритмов очень разнообразен. Несмотря на это, удается выделить общие
свойства, которыми обладает любой алгоритм.

Свойства алгоритмов:
1. Дискретность (алгоритм должен состоять из конкретных действий, следующих в определенном порядке);
2. Детерминированность (любое действие должно быть строго и недвусмысленно определено в каждом случае);
3. Конечность (каждое действие и алгоритм в целом должны иметь возможность завершения);
4. Массовость (один и тот же алгоритм можно использовать с разными исходными данными);
5. Результативность (отсутствие ошибок, алгоритм должен приводить к правильному результату для всех допустимых входных значениях).

Виды алгоритмов:
1. Линейный алгоритм (описание действий, которые выполняются однократно в заданном порядке);
2. Циклический алгоритм (описание действий, которые должны повторятся указанное число раз или пока не выполнено задание);
3. Разветвляющий алгоритм (алгоритм, в котором в зависимости от условия выполняется либо одна, либо другая последовательность действий) 
4. Вспомогательный алгоритм (алгоритм, который можно использовать в других алгоритмах, указав только его имя).

Для более наглядного представления
алгоритма широко используется графическая
форма — блок-схема
, которая составляется из
стандартных графических объектов.

Вид стандартного графического
объекта

Назначение

блок-схема

Начало алгоритма
блок-схема Конец алгоритма
блок-схема Выполняемое действие
записывается внутри прямоугольника
блок-схема Условие выполнения действий
записывается внутри ромба
блок-схема Счетчик кол-во повторов
блок-схема Последовательность выполнения
действий.

Стадии создания алгоритма:
1. Алгоритм должен быть представлен в форме,
понятной человеку, который его
разрабатывает.
2. Алгоритм должен быть представлен в форме,
понятной тому объекту (в том числе и
человеку), который будет выполнять
описанные в алгоритме действия.

Объект, который будет выполнять алгоритм,
обычно называют исполнителем.

Исполнитель — объект, который выполняет
алгоритм.

Идеальными исполнителями являются машины,
роботы, компьютеры…

Исполнитель способен выполнить только
ограниченное количество команд. Поэтому
алгоритм разрабатывается и детализируется
так, чтобы в нем присутствовали только те
команды и конструкции, которые может
выполнить исполнитель.

Исполнитель, как и любой объект, находится
в определенной среде и может выполнять
только допустимые в нем действия. Если
исполнитель встретит в алгоритме неизвестную
ему команду, то выполнение алгоритма
прекратится.

Компьютер – автоматический исполнитель алгоритмов.

Алгоритм, записанный на «понятном» компьютеру языке программирования, называется программой.

Программирование — процесс составления
программы для компьютера. Для первых ЭВМ
программы записывались в виде последовательности
элементарных операций. Это была очень
трудоемкая и неэффективная работа. Поэтому
в последствии были разработанные
специальные языки программирования. В
настоящее время существует множество искусственных
языков для составления программ. Однако,
так и не удалось создать идеальный язык,
который бы устроил бы всех.

Алгоритмизация

Алгоритм
– это строго детерминированная (имеющая
четкую причинно – следственную связь)
последовательность действий, описывающая
процесс преобразования объекта из
начального состояния в конечное,
записанная с помощью понятных исполнителю
команд.

Другими
словами, алгоpитм
– это заранее заданное понятное и точное
пpедписание возможному исполнителю
совеpшить определенную последовательность
действий для получения решения задачи
за конечное число шагов.

Пример

Задан
фрагмент алгоритма. Какими будут значения
a
и b
после его выполнения :
1.
a=a*b
(a=4*2=8)
2.
b=a-b/2
(b=8-2/2=7)
3.
a=a+b
(a=8+7=15)
4.
b=a/3+b
(b=15/3+7=12)

Ответ:
a=15;
b=12

Основные
свойства алгоритмов следующие:

1.
Понятность
для исполнителя

имея алгоритм и произвольный вариант
исходных данных, исполнитель должен
знать, как надо действовать для выполнения
этого алгоритма.

2.
Дискpетность
(прерывность,
раздельность) — алгоpитм должен
пpедставлять пpоцесс pешения задачи как
последовательное выполнение пpостых
(или pанее опpеделенных) шагов (этапов).

3.
Опpеделенность
(детерминированность)

каждое пpавило алгоpитма должно быть
четким, однозначным и не оставлять места
для пpоизвола. Благодаpя этому свойству
выполнение алгоpитма носит механический
хаpактеp и не тpебует никаких дополнительных
указаний или сведений о pешаемой задаче.

4.
Pезультативность
(или конечность) состоит в том, что за
конечное число шагов алгоpитм либо
должен пpиводить к pешению задачи, либо
после конечного числа шагов останавливаться
из-за невозможности получить решение
с выдачей соответствующего сообщения,
либо неограниченно продолжаться в
течение времени, отведенного для
исполнения алгоритма, с выдачей
промежуточных результатов.

5.
Массовость
означает, что алгоpитм pешения задачи
pазpабатывается в общем виде, т.е. он
должен быть пpименим для некотоpого
класса задач, pазличающихся лишь исходными
данными. Пpи этом исходные данные могут
выбиpаться из некотоpой области, котоpая
называется областью
пpименимости алгоpитма
.

На
практике наиболее распространены
следующие формы
представления алгоритмов
:


словесная (запись 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).

Алгоритм,
записанный на «понятном» компьютеру
языке программирования, называется
программой.

В
узком смысле слова
,
программирование
рассматривается
как кодирование алгоритмов на заданном
языке программирования. В
более широком смысле

программирование
— процесс создания программ, то есть
разработка программного обеспечения.

Программирование
включает в себя:

  1. Анализ

  2. Проектирование
    — разработка комплекса алгоритмов

  3. Кодирование
    и компиляцию — написание исходного
    текста программы и преобразование его
    в исполнимый код с помощью компилятора

  4. Тестирование
    и отладку — выявление и устранение
    ошибок в программах

!
при тестировании положительным будет
являться результат «ошибки найдены»

  1. Испытания
    и сдачу программ

  2. Сопровождение

Информатика
как научная дисциплина предлагает и
использует технологию разработки
программного обеспечения на базе методов
структурного программирования.

Структурное
программирование

— метод разработки программного
обеспечения, в основе которого лежит
представление программы в виде
иерархической структуры блоков.

Типы
базовых конструкций структурного
программирования:

  1. последовательное
    исполнение

    однократное выполнение операций в том
    порядке, в котором они записаны в тексте
    программы;

  2. ветвление
    — однократное выполнение одной из двух
    или более операций, в зависимости от
    выполнения некоторого заданного
    условия;

  3. цикл
    — многократное исполнение одной и той
    же операции до тех пор, пока выполняется
    некоторое заданное условие (условие
    продолжения цикла).

В
программе базовые конструкции могут
быть вложены друг в друга произвольным
образом, но никаких других средств
управления последовательностью
выполнения операций не предусматривается.

Повторяющиеся
фрагменты программы (либо не повторяющиеся,
но представляющие собой логически
целостные вычислительные блоки) могут
оформляться в виде так называемых
подпрограмм
(процедур или функций). В этом случае в
тексте основной программы, вместо
помещённого в подпрограмму фрагмента,
вставляется инструкция вызова
подпрограммы.

Разработка
программы ведётся пошагово, методом
«сверху вниз».

Парадигма
программирования

ПАРАДИГМА —
в методологии науки — совокупность
ценностей, методов, технических навыков
и средств, принятых в научном
сообществе в рамках устоявшейся
научной традиции в определенный
период времени.

Парадигма
программирования

— это совокупность идей и понятий,
определяющая стиль написания программ.
Парадигма, в первую очередь, определяется
базовой программной единицей и самим
принципом достижения модульности
программы.

В
качестве этой единицы выступают
определение (декларативное, функциональное
программирование), действие (императивное
программирование), правило (продукционное
программирование), диаграмма переходов
(автоматное программирование) и др.
сущности. В современной индустрии
программирования очень часто парадигма
программирования определяется набором
инструментов программиста, а именно,
языком программирования и используемыми
библиотеками.

Декларативное
программирование

Согласно
первому определению, программа
«декларативна», если она описывает
каково́ нечто, а не как его создать.
Другими словами, декларативное
программирование — это совокупность
описания входных данных и описания
искомого результата.

Согласно
второму определению, программа
«декларативна», если она написана на
исключительно функциональном, логическом
или константном языке программирования.

Этот
подход отличается от языков императивного
программирования, требующих
от программиста указывать алгоритм для
исполнения.

Функциональное
программирование

Функциональное
программирование

— парадигма программирования, в которой
процесс вычисления трактуется как
вычисление значений функций в
математическом понимании последних.
Программируя на функциональном языке,
программист не должен описывать порядок
вычислений. Ему необходимо просто
описать желаемый результат в виде
системы функций.

Императивное
программирование

Императивное
программирование

характеризуется последовательным,
пошаговым изменением состояния
вычислителя. При этом управление
изменениями полностью определено и
полностью контролируемо.

Императивные
языки программирования противопоставляются
функциональным и логическим языкам
программирования.

Автоматное
программирование

Автоматное
программирование

— это парадигма программирования, при
использовании которой программа или
её фрагмент осмысливается как модель
какого-либо формального автомата.

Логическое
программирование

Логическое
программирование

— программирование в терминах фактов и
правил вывода, с использованием языка,
основанного на формальных исчислениях.

Выше мы говорили о возможности формального исполнения алгоритма. Это означает, что выполнение алгоритма может быть автоматически реализовано техническими устройствами, среди которых особое место занимает компьютер. При этом говорят, что компьютер исполняет программу (последовательность команд), реализующую алгоритм.

Алгоритм, записанный на «понятном» компьютеру языке программирования, называется программой.

Машинный язык.
На заре компьютерной эры, в 40- 50-е годы ХХ века, программы писались на машинном языке и представляли собой очень длинные последовательности нулей и единиц. Составление и отладка таких программ являлись чрезвычайно трудоемким делом. Программы на машинных языках были машинно-зависимыми, т. е . для каждой ЭВМ необходимо было создавать свою собственную программу, так как в ней в явной форме учитывались аппаратные ресурсы ЭВМ.

Ассемблер.
В начале 50-х годов ХХ века были созданы языки программирования, которые называются ассемблерами. Вместо одних только нулей и единиц программисты теперь могли пользоваться операторами (MOV, ADD, SUB и т. д.), которые были похожи на слова английского языка. Для преобразования текста программы на ассемблере в попятный компьютеру машинный код использовался компилятор, который загружался в оперативную память ЭВМ. Программы на ассемблере были также машинно-зависимыми, т. е. ассемблеры для различных процессоров существенно различались между собой.

Языки программирования высокого уровня.
С середины 50-х годов ХХ века начали создаваться первые языки программирования высокого уровня. Эти языки были машинно-независимыми, так как использовали универсальную компьютерную логику и не были привязаны к типу ЭВМ. Однако для каждого языка и каждого типа ЭВМ должны были быть разработаны собственные компиляторы, которые загружались в оперативную память. Одним из первых языков программирования высокого уровня был созданный в 1964 году известный всем Бейсик (Basic).

С конца 50-х годов ХХ века начали создаваться языки программирования, которые позволили программистам перейти к структурному программированию. Отличительной чертой этих языков было использование операторов ветвления, выбора и цикла и отказ от хаотического использования оператора goto. Такие языки позволяют легко кодировать основные алгоритмические структуры. Наибольшее влияние на переход к структурному программированию оказал язык ALGOL (АЛГОЛ), а затем Pascal (назван его создателем Виртом в честь великого физика Блеза Паскаля. Компания Microsoft создала язык QBasic, а в настоящее время язык Basic встроен в интегрированную офисную систему OpenOffice.org.

Существуют различные стили программирования. Перечисленные выше языки поддерживают процедурный стиль. Программа, составленная в соответствии с этим стилем, представляет собой последовательность операторов (инструкций), задающих те или иные действия.

Объектно-ориентированные языки.
С 70-х годов ХХ века начали создаваться объектно-ориентированные языки программирования, на которых было удобно программировать в объектно-ориентированном стиле. В основу этих языков были положены программные объекты, которые объединяли данные и методы их обработки. С течением времени для этих языков были созданы интегрированные среды разработки, позволяющие визуально конструировать графический интерфейс приложений:

  • язык Object Pascal был разработан компанией Borland на основе языка Pascal. После создания интегрированной среды разработки система программирования получила название Delphi, а свободно распространяемая версия — Turbo Delphi;
  • язык Visual Basic был создан корпорацией Microsoft на основе языка QBasic для разработки приложений с графическим интерфейсом в среде операционной системы Windows;
  • язык Gambas был создан по аналогии с языком Visual Basic для разработки приложений с графическим интерфейсом в среде операционной системы Linux.

Java.
В 90-е годы ХХ века в связи с бурным развитием Интернета был создан язык Java, обеспечивающий межплатформенную совместимость. На подключенных к Интернету компьютерах с различными операционными системами (Windows, Linux, Mac OS и др.) могли выполняться одни и те же программы. Исходная программа на языке Java компилируется в промежуточный код, который исполняется на компьютере встроенной в браузер виртуальной машиной.

Платформа .NET.
В настоящее время многие программисты выбирают интегрированную систему программирования Visual Studio .NET, разработанную корпорацией Microsoft. Эта система предоставляет возможность создавать приложения в различных системах объектно-ориентированного программирования, в которых для создания программного кода используются объектно-ориентированные языки программирования (Visual Basic .NET, Visual C#, Visual J#, Turbo Delphi и др.).

История развития языков программирования показана на рисунке ниже:

История развития языков программирования

Программы-трансляторы.
Для того чтобы программа, записанная на языке программирования, могла быть выполнена компьютером, она должна быть переведена на машинный язык. Эту функцию выполняют программы-трансляторы, загруженные в оперативную память компьютера.

Программы-трансляторы с языков программирования бывают двух типов: интерпретаторы и компиляторы. Интерпретатор — это программа, которая обеспечивает последовательный «перевод» команд программы на машинный язык с одновременным их выполнением. Поэтому при каждом запуске программы на выполнение эта процедура повторяется. Достоинством интерпретаторов является удобство отладки программы (поиска в ней ошибок), так как возможно «пошаговое» ее исполнение, а недостатком — сравнительно малая скорость выполнения.

Компилятор действует иначе, он переводит весь текст программы на машинный язык и сохраняет его в исполняемом файле (обычно с расширением exe). Затем этот уже готовый к исполнению файл, записанный на машинном языке, можно запускать на выполнение. Достоинством компиляторов является большая скорость выполнения программы, а недостатком большинства из них — трудоемкость отладки, так как невозможно пошаговое выполнение программы.

Системы объектно-ориентированного программирования Visual Basic и Gambas позволяют работать как в режиме интерпретатора, так и в режиме компилятора. На этапе разработки и отладки программы используется режим интерпретатора, а для получения готовой исполняемой программы — режим компилятора.

Система алгоритмического программирования OpenOffice.org Basic позволяет работать только в режиме интерпретатора.

Контрольные вопросы:

  1. Какие преимущества имеют машинно-независимые языки программирования перед машинно-зависимыми языками?
  2. В чем состоят достоинства и недостатки интерпретаторов и компиляторов?

Содержание

Понравилась статья? Поделить с друзьями:

Это тоже интересно:

  • Как написать пост в инстаграмме инструкция
  • Как называется инструкция по работе
  • Как купить осаго онлайн через госуслуги пошаговая инструкция
  • Как написать рабочую инструкцию образец
  • Как называется инструкция которая определяет данные соответствующие переменной

  • Подписаться
    Уведомить о
    guest

    0 комментариев
    Старые
    Новые Популярные
    Межтекстовые Отзывы
    Посмотреть все комментарии