La computadora como ejecutor formal de algoritmos. Conferencia: La computadora como ejecutor formal de algoritmos ¿Por qué una computadora se llama ejecutor formal de algoritmos?

Algoritmo– una secuencia de acciones que describe el proceso de transformación de un objeto desde el estado inicial al estado final, registrada mediante comandos comprensibles para el ejecutante.

EjecutanteEl algoritmo puede ser una persona o un dispositivo automático: computadoras, robots, máquinas herramienta, satélites, electrodomésticos complejos e incluso juguetes para niños. Cada algoritmo se crea teniendo en mente a un ejecutante muy específico.

La computadora, como intérprete, realiza cualquier trabajo según el programa. Los programas los escriben personas y la computadora los ejecuta formalmente.

Los desarrolladores de sistemas de inteligencia artificial están tratando de enseñar a una máquina, como a una persona, a construir de forma independiente un programa de sus acciones en función de las condiciones de la tarea.

El objetivo es transformar la computadora de un intérprete formal a un intérprete intelectual.

El trabajo de ambos intérpretes consta de cuatro bloques, pero el intérprete formal trabaja según un programa ya preparado, mientras que el intérprete intelectual elabora él mismo el programa y recibe el resultado.

Información informática - datos, presentado en una forma aceptable para su transmisión y procesamiento en una computadora.

Para trabajar con datos, la computadora necesita instrucciones ( equipos, reglas de actuación). Los equipos se forman en una lista de equipos.

AlgoritmoEs una secuencia de acciones (comandos) para lograr un objetivo.

En el siglo XIX, el matemático e ingeniero inglés Charles Babbage desarrolló un diseño para una computadora que debía realizar automáticamente largas cadenas de cálculos. La principal característica de diseño de esta máquina es el principio de funcionamiento del software.

Charles Babbage es considerado el inventor de la computadora: fue el primero en combinar una máquina sumadora mecánica con la idea del control de programas.

Según su finalidad, una computadora es un dispositivo universal para trabajar con información.

El funcionamiento de las computadoras se basa en el principio de control del software. Cualquier computadora es un dispositivo automático que funciona según programas integrados en ella.

La primera computadora capaz de almacenar un programa en su memoria se desarrolló en 1943-1948. en Estados Unidos bajo el liderazgo de John Mauchly y Presner Eckert.

En 1945, participó en el trabajo el famoso matemático John von Neumann, quien formuló los principios generales del funcionamiento de los dispositivos informáticos universales.

La primera computadora que implementó plenamente estos principios fue construida en 1949 por el investigador inglés Maurice Wilkes. La base de elementos está cambiando, los ordenadores son cada vez más potentes, pero aún así la mayoría de ellos corresponden a los principios que John von Neumann esbozó en su informe de 1945.

Según von Neumann, una computadora consta de los siguientes bloques principales:

Una unidad lógica aritmética que realiza operaciones aritméticas y lógicas;

Un dispositivo de control que organiza el proceso de ejecución del programa;

Un dispositivo de almacenamiento, o memoria, para almacenar programas y datos;

Dispositivos externos de entrada/salida de información.

En las computadoras modernas esto es:

Memoria (dispositivo de almacenamiento - memoria), que consta de celdas renumeradas;

Un procesador que incluye una unidad de control (CU) y una unidad aritmético-lógica (ALU);

Dispositivo de entrada;

Dispositivo de salida.

Estos dispositivos están conectados entre sí mediante canales de comunicación a través de los cuales se transmite la información.

La parte del procesador que ejecuta instrucciones se llama dispositivo lógico aritmético, y su otra parte, que realiza funciones de gestión de dispositivos, es dispositivo de control. Por lo general, estos dispositivos se distinguen de forma puramente condicional, no están estructuralmente separados.

El procesador contiene una serie de celdas de memoria adicionales especializadas llamadas registros. El registro realiza la función de almacenamiento a corto plazo de un número o comando. El elemento principal del registro es un circuito electrónico llamado desencadenar.

Un registro es un conjunto de disparadores conectados entre sí de cierta manera por un sistema de control común.

Existen varios tipos de registros, que se diferencian por el tipo de operaciones realizadas. Algunos registros importantes tienen sus propios nombres, por ejemplo:

- sumador- Registro ALU involucrado en la ejecución de cada operación;

- contador de programa- registrar CU, cuyo contenido corresponde a la dirección del siguiente comando ejecutado. Se utiliza para recuperar automáticamente un programa de celdas de memoria sucesivas;

- registro de comando- registrar CU para almacenar el código de comando durante el período de tiempo necesario para su ejecución. Algunos de sus bits se utilizan para almacenar el código de operación, el resto se utiliza para almacenar códigos de dirección de operando.

La computadora es un intérprete universal para procesar información. Esto significa que para él, como para cualquier intérprete, existe un determinado sistema de comandos (SCS). Este sistema de comandos para una computadora se llama lenguaje de comando de máquina(YAMC)

Programa de computadora es un algoritmo desarrollado en NML. O, Programa de control por computadora es una secuencia de comandos NML, donde cada comando es una directiva para que el procesador realice una acción específica.

Veamos las etapas de ejecución del programa.

Según los principios de John von Neumann, un programa durante su ejecución y los datos que procesa residen en la RAM (el principio de los programas de memoria almacenada). El procesador ejecuta el programa comenzando desde la primera instrucción y terminando con la última.

¿Cuál es la principal propiedad de la RAM? ( volátil, funciona con datos que están activos en el momento actual)

¿Cuáles son las diferencias en la percepción de la información por parte de humanos y computadoras? ( una persona percibe información mediante los sentidos, en forma de signos y señales, y una computadora percibe información en forma de números (0 y 1).)

¿Cómo hacer que un programa escrito por una persona sea comprensible para una computadora? (necesita método de traducción)

Para una computadora, toda la información debe presentarse en códigos binarios, es decir. Se necesita un método de traducción. Este método de traducción se llama transmisión, y el traductor hace esto.

Conclusión: El dispositivo que procesa información en una computadora es un procesador, por lo tanto, el algoritmo debe utilizar el sistema de instrucciones del procesador, o en otras palabras escrito en lenguaje de máquina, que es una secuencia de ceros y unos.

Al principio, los programadores que trabajaban en computadoras de primera generación (años 50 - 60) compilaban programas en NML (en códigos binarios), pero este es un trabajo bastante complejo, por lo que se crearon lenguajes de programación de alto nivel (HPLP) para facilitar la programación). Son lenguajes creados artificialmente con varias docenas de palabras (operadores) y reglas de sintaxis estrictas. Componer programas en LPWU es mucho más sencillo. Ejemplos de LPW: Fortran, Pascal, BASIC, C, etc.

Para que el procesador ejecute un programa escrito en un lenguaje de programación, éste y los datos con los que opera deben cargarse en la RAM. El programa se escribe y se carga en la RAM, y para que el procesador lo ejecute en la RAM, también debe haber un programa traductor que traduzca el programa de un lenguaje de alto nivel a un lenguaje de comandos de máquina.

Así, la cadena de eventos desde la elaboración de un programa para una central nuclear hasta la recepción de los resultados de la solución del problema se ve así

Una persona siempre debe comprender las capacidades limitadas de una computadora como intérprete, la necesidad de prever todas las sutilezas de los comandos confiados a la computadora. Una persona desarrolla un algoritmo, lo escribe en una computadora programática y analiza los resultados de la ejecución del programa.

La computadora es el ejecutor formal de los programas.

Por lo tanto, una computadora no puede funcionar sin un programa y datos originales, solo una persona puede prepararlos.

Por lo tanto podemos decir ese problema resolviendo por computadora - esta es la ejecución formal de un algoritmo (programa), y la computadora es un ejecutor formal.

Se puede usar una computadora para resolver una amplia variedad de problemas, por lo tanto, según las condiciones del problema, una persona decide qué software usar. Si el software incluye programas adecuados para resolver problemas humanos, entonces es más conveniente utilizarlos (editor de texto, hojas de cálculo, bases de datos, presentaciones).

Si no puede utilizar software ya preparado, debe recurrir a la programación (sistemas operativos, modificaciones del sistema operativo, traductores, controladores, archivadores, antivirus).

Preguntas de control. ¿Cuál es la diferencia entre un intérprete formal y uno intelectual? ¿Qué es NMC? ¿Quién propuso tal sistema? ¿Cuáles son las características de ejecutar un programa en NML en una computadora? ¿Qué es JPVU? ¿Características de ejecutar un programa de computadora escrito en LPW? ¿Por qué se puede llamar a una computadora un intérprete formal?

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Algoritmo

“Ejecución informática de algoritmos” - Procesador. Ejecutor formal Algoritmo y programa Características de la ejecución del programa. Características de la ejecución del programa. Transmisión. La composición de los equipos YaMK fue propuesta por John von Neumann en 1946. Etapas de ejecución del programa. Programa. 1.0011+0101. Datos. Computadora. 4. 3.

“Minería de Datos” - Literatura sobre Minería de Datos. Ejemplo 2. Historia de la Minería de Datos. Sistemas expertos de procesamiento del conocimiento. Métodos cibernéticos. Para tarjetas Kohonen: tarjetas de entradas, salidas, otras tarjetas específicas. Ventajas del método. La complejidad de desarrollar y operar una aplicación de minería de datos. Proceso de diseño. Criterios: Error de precisión del reconocimiento.

“Algoritmos en informática” - Forma completa. Estructura ramificada. Proporcione más ejemplos del algoritmo cíclico. No. Lineal. Recuerde: ¿qué es un algoritmo? Acción. Estructura del ciclo. Los algoritmos se pueden describir: verbalmente; tabular; usando el programa; gráficamente. ¿Cómo se puede presentar el algoritmo? Acción N. Cíclica.

“Expresiones lógicas” - Contenidos. ?. Expresado por las palabras SI..., ENTONCES... Consecuencia o Implicación lógica. Objetivo. Negación lógica. Ejemplo: Aprobar un examen requiere conocimiento o suerte. Seguimiento lógico. Expresiones lógicas. ¡Recuerda el cartel! 1. Lógico 2. Predicados. declaraciones. Indicado por un icono.

“Comando de algoritmo”: cada comando de algoritmo debe determinar una acción inequívoca del ejecutante. 2. Comprensibilidad. 1.Precisión. Equipo 2. Serie. ... Equipo n. Comando 1. Algoritmo lineal. Propiedades del algoritmo. Algoritmo cíclico. Un algoritmo en el que los comandos se ejecutan secuencialmente uno tras otro se llama... Condición.

“Algoritmo lineal”: de dónde obtuvimos la información. Vivimos según un algoritmo lineal. Y eso está arraigado en nosotros. Tomamos información de nuestras cabezas. Algoritmo lineal-. Como un mecanismo en un reloj: después de 1, después de 2, después de 2-3, después de 3-4, el algoritmo debería funcionar: todo está en su lugar: después de 1, después de 2, después de 2-3, etc. Lineal algoritmo en la vida!!! !

Son 31 presentaciones en total

ESQUEMA INFORMÁTICO GENERAL

Computadora personal(PC) en su composición mínima requerida según este esquema incluye:

principales dispositivos de entrada: teclado y mouse;
dispositivo de salida principal: monitor;
la parte central está ubicada en la unidad del sistema;
la memoria externa está ubicada en medios (discos) y está controlada por unidades especiales: unidades de disco;
Todas las partes de la PC están conectadas en una sola configuración mediante dispositivos de interfaz.

La estructura de una PC se basa en dos principios importantes: principio modular troncal Y principio de arquitectura abierta. Según el primero, todas las piezas y dispositivos se fabrican en forma de bloques separados, cuya información se transmite a través de un conjunto de conexiones combinadas en una columna vertebral. En este caso, el diagrama general de PC se puede presentar de la siguiente manera:

El segundo principio de construcción de una PC, la arquitectura abierta, implica la capacidad de ensamblar una computadora a partir de piezas fabricadas de forma independiente, accesibles para todos (como un juego de construcción para niños).

Materiales usados del sitio http://www.iiikt.narod.ru

El intérprete se caracteriza por:

Miércoles;
acciones elementales;
sistema de mando;
negativas.

Miércoles(o entorno) es el “hábitat” del intérprete .

Sistema de mando. Cada ejecutor puede ejecutar comandos solo desde algún sistema de lista de comandos de ejecutor estrictamente definido. Para cada comando se debe especificar condiciones de aplicabilidad(en qué estados ambientales se puede ejecutar el comando) y descrito resultados de ejecución equipos.
Después de llamar al comando, el ejecutante realiza lo correspondiente. acción elemental.

Fallos Los errores del ejecutor ocurren si se llama a un comando cuando el estado del entorno es inaceptable para él.

Ejecutor no sabe nada sobre objetivos del algoritmo.Él realiza todo recibido equipos sin hacer preguntas "por qué" y "por qué".

La computadora como ejecutor formal de algoritmos.

Consideremos el proceso de gestión de un proceso de información en el que se selecciona texto como objeto gestionado. En otras palabras, consideremos el proceso de información asociado con la edición (cambio de estado) del texto.
En primer lugar, para poder transformar un texto, debe haber alguien o algo que realice estas transformaciones. En otras palabras, es necesario ejecutor estas transformaciones.
En segundo lugar, el proceso de conversión de texto debe dividirse en operaciones separadas, que deben escribirse como separadas equipos al intérprete. Cada intérprete tiene un conjunto determinado. , sistema de comando , que puede lograr. En el proceso de edición de texto, son posibles varias operaciones: eliminar, copiar, mover o reemplazar sus fragmentos. El editor de texto debe poder realizar estas operaciones.
Tercero, debe ser definido estado inicial del objeto, en este caso el texto, y su requerido estado final(propósito de la transformación).
Diremos que un proceso de información que tiene todas las propiedades enumeradas anteriormente se llama algoritmo . Un ejecutor puede ejecutar un algoritmo si los comandos del algoritmo están incluidos en el sistema de comandos del ejecutor.
Por ejemplo: el usuario necesita editar el texto de la siguiente manera:

Seleccione los caracteres del 1 al 15.
Corta este fragmento y colócalo en el buffer.
Coloque el cursor en la posición después del séptimo carácter.
Pegue el fragmento de texto cortado.

El usuario puede realizar este algoritmo formalmente. El usuario, mientras ejecuta el algoritmo en la computadora, presionará las teclas del teclado y, cuando trabaje con la interfaz gráfica usando el mouse, activará ciertos botones, elementos del menú, etc. De hecho, el usuario dará comandos a objetos del entorno de software de Windows y Office, que artistas intérpretes o ejecutantes algoritmo.

Lenguajes de programación algorítmica. La representación del proceso de información en forma de algoritmo le permite asignarlo. automático ejecución de diversos dispositivos técnicos, entre los cuales la computadora ocupa un lugar especial. En este caso, dicen que la computadora ejecuta un programa (una secuencia de comandos) que implementa un algoritmo en algún lenguaje de programación.

Entender que una computadora es un ejecutor formal de programas.

Aprender hable de la computadora como un actor universal, usando términos informáticos.

Entender

Una computadora puede ejecutar un algoritmo si el algoritmo está escrito en uno de los lenguajes de programación. Un algoritmo escrito en uno de los lenguajes de programación se llama programa.

El programa debe ingresarse en la memoria de la computadora y ejecutarse. Luego, el programa es ejecutado automáticamente por la computadora. Por eso, dicen que la computadora es la ejecutora de algoritmos.

Un objeto puede denominarse ejecutor de algoritmo si tiene las siguientes propiedades:

El intérprete de la computadora no sabe ni comprende nada. Ejecuta formalmente un programa, es decir, una secuencia de comandos que forman parte de su sistema de comandos y están escritos para él en un lenguaje de programación especial.

La computadora nunca pregunta "¿Por qué?" ¿y para qué?". No se niega a ejecutar órdenes que forman parte de su sistema de mando. Por lo tanto, a la computadora se le llama ejecutor formal de algoritmos.

Una persona también puede ser un intérprete formal. Como regla general, una persona comprende lo que está haciendo y por qué, por lo que puede negarse a ejecutar órdenes que sabe cómo ejecutar, pero que no considera posibles.

Una persona no puede realizar una acción por razones morales o por su propia seguridad. Por ejemplo, una persona puede negarse a ofender a los pequeños o débiles, saltar desde una altura que ponga en peligro su vida, etc. Es decir, puede hacerlo, pero no quiere.

Como ya hemos dicho, una computadora se llama intérprete universal, ya que puede procesar diferentes tipos de datos: audio, texto, numéricos, gráficos.

A una computadora también se le puede llamar intérprete universal porque puede ser utilizada por diferentes personas: matemáticos, escritores, médicos, ingenieros, profesores, estudiantes, escolares e incluso niños pequeños. Todo esto es posible, ya que existen muchos programas diferentes en la memoria de la computadora.

Algunos programas controlan la propia computadora. Estos son programas del sistema. Otros programas ayudan a crear y editar objetos de información (textos, imágenes, diagramas, números, etc.). Estos programas se denominan programas de aplicación. Hay otros tipos de programas.

Completo

Plan de ACCION

Compare al artista humano y al artista de la computadora usando la tabla.

Escribe una historia corta basada en los resultados de tu análisis de esta tabla.
Crea una tabla y una historia en un editor de texto.
Guarde el archivo con el nombre "Artistas" en la carpeta "Mi portafolio".

Principal

Una computadora puede ejecutar automáticamente, es decir, sin intervención humana, una secuencia de comandos: un programa de computadora.
La computadora es un artista universal. Se utiliza para procesar diferentes tipos de datos (texto, gráficos, sonido, numéricos) y puede ser utilizado por personas de diferentes profesiones.
El sistema de comando ejecutor de la computadora es una lista de comandos que la computadora puede ejecutar.

Saber

¿Cuál es la diferencia entre un intérprete humano y un intérprete informático?
¿Puede una computadora procesar datos si no hay programas en su memoria?
¿Qué dispositivos permiten que una computadora ejecute programas?
¿Una computadora ejecutará un programa escrito en ruso? ¿Por qué?
¿Por qué a una computadora se le llama ejecutor formal?

Ser capaz de

Complete las tareas en el libro de trabajo No. 2.

Complete las tareas del párrafo de la sección MIND del CD en su computadora.

En su tiempo libre, lea el texto “Áreas de aplicaciones informáticas” del libro “Expand Your Horizons”.

Ahora sabemos

Un modelo es un sustituto del objeto original. Un objeto original es un objeto de realidad.
El modelo puede ser similar al objeto original (juguete, escultura, pintura, fotografía) o puede ser completamente diferente (texto, diagrama, número).
Los objetivos de crear un modelo son estudiar un objeto, guardar información sobre el objeto observado, transferirlo a otras personas o mostrar cómo se verá un objeto que aún no existe, etc.
El modelo debe reflejar las propiedades del objeto que sean significativas desde el punto de vista del propósito del modelado.
Un algoritmo es una secuencia de comandos que describe la solución a un problema. Un algoritmo es un modelo para resolver un problema.
El objeto que ejecuta el algoritmo es el ejecutor del algoritmo.

Hemos aprendido

crear algoritmos lineales y ramificados para resolver problemas simples;
determinar y nombrar las formas de escribir el algoritmo. Presentar algoritmos en forma textual y gráfica;
distinguir algoritmos lineales de algoritmos ramificados;
compilar una lista de comandos para un ejecutante específico;
hable de la computadora como un ejecutante formal universal, usando términos informáticos.

Términos para recordar

Algoritmo
Reemplazo del objeto original.
Ejecutor de algoritmos
Modelado
Modelo
Objeto original
Plan de ACCION
Robot
Sistema de comando ejecutor
Propósito del modelado

1. Seleccione caracteres del 1 al 15.

2. Corta este fragmento y colócalo en el buffer.

3. Coloque el cursor en la posición después del séptimo carácter.

4. Inserte el fragmento de texto cortado.

14 Conceptos básicos de algoritmización: ejecutores formales e informales de algoritmos.

Ejecutor- es un objeto (persona, animal, dispositivo técnico) capaz de ejecutar un determinado conjunto de comandos.
Comandos que pueden ser ejecutados por un formulario de ejecución específico sistema de comando ejecutor(ESQUÍ).

La clase de artistas es inusualmente diversa. En primer lugar, distingue dos tipos de artistas intérpretes o ejecutantes: formal Y informal. Un ejecutante formal siempre ejecuta la misma orden de la misma manera. Un ejecutor informal puede ejecutar una orden de diferentes maneras.

Por ejemplo, cuando escuchas repetidamente un disco con tus melodías favoritas, puedes estar seguro de que el reproductor (el intérprete formal) las reproduce de la misma manera. Pero es poco probable que alguno de los cantantes (intérpretes informales) pueda interpretar una canción de su repertorio exactamente de la misma manera varias veces.

Como regla general, una persona actúa como intérprete informal. Los intérpretes formales son predominantemente dispositivos técnicos. Una persona en el papel de intérprete informal es responsable de sus propias acciones. El objeto que lo controla es responsable de las acciones del ejecutor formal.

Control- este es el proceso de influencia intencionada de unos objetos sobre otros.

Los artistas intérpretes o ejecutantes son objetos de gestión. Puedes gestionarlos creando un algoritmo para ellos.

Algoritmo- esta es una descripción precisa de la secuencia de acciones destinadas a un ejecutante específico destinadas a resolver la tarea.

Los algoritmos pueden escribirse como una tabla, una lista numerada en lenguaje natural o representarse mediante un diagrama de flujo. Programa es un algoritmo escrito de acuerdo con las reglas de un lenguaje comprensible para el intérprete de la computadora.

15 diseños algorítmicos: lineales, ramificados, bucles

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