Практическая работа. Тема: Компьютер как исполнитель команд

Тема: Компьютер как исполнитель команд. Программный принцип работы компьютера.

Цель: объяснить учащимся, что такое программный принцип работы компьютера,

Литература:

- Основные источники:

1. Колмыкова Е.А., Кумскова И.А. Информатика, ОИЦ «Академия», 2012

2. Астафьева Г.Е., Гаврилова С.А., Цветкова М.С. (под ред. Цветковой М.С.) Информатика и ИКТ. Практикум для профессий и специальностей технического и социально-экономического профилей, ОИЦ «Академия», 2013.

3. Цветкова М.С. Великович Л.С. Информатика и ИКТ., ОИЦ «Академия», 2013

- Дополнительные источники:

1. Е.П. Жукова, Е.Г. Бурда «Информатика», Академцентр,2010

2. Т.И. Немцова, Ю.В. Назарова «Практикум по информатике», Форум, 2009

3. С.В. Беседина «Информатика», Учебно-методическое пособие, Издательско-полиграфический центр Воронежского государственного университета 2009 - http://www.edu.ru/

4. Р.Р. Толстяков, Т.Ю. Забавикова, Т.В. Попова «Информатика», ФГБОУВПО «ТГТУ», 2011 - http://www.edu.ru/

Ход работы:

1. Ознакомиться с теоретической частью

2. Выполните практическую часть

3. Ответить на вопросы.

4. Оформить отчет по работе.

5. Показать преподавателю, выполненную работу.

Теоретическая часть.

Решение любой задачи (в смысле достижения той или иной цели) всегда состоит из выполнения какой-либо последовательности действий. Реализацию алгоритма можно поручить субъекту или объекту, который не обязан вникать в суть дела, а возможно, и не способен его понять. Такой субъект или объект принято называть формальным исполнителем (для краткости его обычно называют просто исполнителем).

Компьютер — автоматический исполнитель алгоритмов.

Представление информационного процесса в форме алгорит­ма позволяет поручить его автоматическое исполнение раз­личным техническим устройствам, 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.

Строго говоря, сле­дует различать следующие типы программ.

■ Исходный текст программы, написанный на том или ином языке программирования и подлежащий компиляции или интерпретации (см. ниже).

■ Объектный модуль, т. е. программа, переведенная на ма­шинный язык в результате компиляции, но не пригодная к непосредственному исполнению, так как она не содержит ряда программных блоков, подключаемых при сборке (ре­дактировании) программы.

■ Машинная программа (исполняемый модуль), которая со­бирается из объектных модулей и может быть непосредст­венно загружена в оперативную память для исполнения.

Наконец, особое место в программном обеспечении занима­ют микропрограммы, которые встроены в то или иное устройст­во и автоматически выполняют его функции (так называемое микропрограммное управление устройством).

Первым программистам приходилось писать команды в «ма­шинных кодах», т. е. именно так, как их воспринимает маши­на. Например, команда сложения двух чисел могла выглядеть примерно так:

15 0127 2677 3656.

■ Довольно быстро специалисты поняли, что можно автомати­зировать процесс формирования машинного кода, если создать систему условных обозначений (язык программирования) для записи команд и составить внутреннюю программу, которая сама «переводила» бы такие команды в машинный код.

«Грамматические» правила языка программирования фор­мулируются предельно четко и не допускают вольного располо­жения отдельных элементов команды и знаков препинания (иначе программа-посредник «не поймет» ваши указания). Каждая команда имеет строго определенный синтаксис (пра­вила записи).

Команды на языке программирования часто называют опе­раторами или инструкциями. Последовательность таких ко­манд, реализующих тот или иной алгоритм, называют програм­мой на исходном языке или просто исходным текстом.

Существуют два типа программ-посредников, работающих с исходными текстами.

Программа-компилятор (от слова compile — составлять, со­бирать) переводит исходный текст в машинный код и записы­вает его на диск в форме исполняемого (загрузочного) файла. После этого программа выполняется независимо от исходного текста. Раньше программы-компиляторы называли просто и точно — трансляторами (переводчиками).

Программа-интерпретатор всегда работает совместно с ис­ходным текстом. Она разбирает каждую инструкцию исходного текста (интерпретирует ее) и немедленно исполняет (т. е. файл на машинном языке не создается). Программа в режиме интер­претации работает гораздо медленнее, чем такая же программа в машинном коде. Это связано с тем, что каждую инструкцию приходится разбирать во время выполнения (а не заранее, как при компиляции). Многие инструкции в программе выполня­ются многократно, и при каждом выполнении интерпретируют­ся заново. Поэтому всюду, где возможно, стремятся заменить режим интерпретации режимом компиляции. Правда, интер­претация имеет и свои преимущества: с ее помощью проще от­лаживать программу. Иногда пользуются режимом «псевдо­компиляции»: ускоряют интерпретацию за счет предваритель­ного запоминания тех или иных элементов разобранных команд в памяти машины.

Практическая часть

1. Для приведенной системы команд и приведенного набора данных выполните упражнения:

Определить значение содержимого ячеек 0007 и 0008 после выполнения команд:

2. Составьте системы тестов для решения следующих задач:

§ Найдите наименьшее общее кратное двух заданных целых чисел.

§ Определите, является ли заданное число нечетным двузначным числом.

Пример

Система тестов для задачи нахождения корней квадратного урав ния ах² + Ьх + с = 0 приведена в таблице

3. Ответьте на следующие вопросы:

• Чем отличаются программа компилятор и программа транслятор?
• Что такое программа?
• Какие типы программ бывают?
• Какую классификацию языков программирования вы знаете?

4. Оформите отчет по работе.

Практическая работа.

Тема: Написание линейных алгоритмов.

Цели: Получить представление о формальном исполнении алгоритмов. Освоить основные алгоритмические конструкции. Научиться составлять линейные алгоритмы.

Литература:

- Основные источники:

1. Колмыкова Е.А., Кумскова И.А. Информатика, ОИЦ «Академия», 2012

2. Астафьева Г.Е., Гаврилова С.А., Цветкова М.С. (под ред. Цветковой М.С.) Информатика и ИКТ. Практикум для профессий и специальностей технического и социально-экономического профилей, ОИЦ «Академия», 2013.

3. Цветкова М.С. Великович Л.С. Информатика и ИКТ., ОИЦ «Академия», 2013

- Дополнительные источники:

1. Е.П. Жукова, Е.Г. Бурда «Информатика», Академцентр,2010

2. Т.И. Немцова, Ю.В. Назарова «Практикум по информатике», Форум, 2009

3. С.В. Беседина «Информатика», Учебно-методическое пособие, Издательско-полиграфический центр Воронежского государственного университета 2009 - http://www.edu.ru/

4. Р.Р. Толстяков, Т.Ю. Забавикова, Т.В. Попова «Информатика», ФГБОУВПО «ТГТУ», 2011 - http://www.edu.ru/

Ход работы:

1. Ознакомиться с теоретической частью

2. Выполните практическую часть

3. Ответить на вопросы.

4. Оформить отчет по работе.

5. Показать преподавателю, выполненную работу.

Теоретическая часть.

Алгоритмы могут описывать процессы преобразования самых разных объектов. Широкое распространение получили вычислительные алгоритмы, ко­торые описывают преобразование числовых данных. Само слово «алгоритм» происходит от algorithmi — латинской формы написания имени выдающегося математика IX века аль-Хорезми, который сформулировал правила выполнения арифметических операций.

Алгоритм - это понятное и точное предписание исполнителю, совершить последовательность действий, направленных на достижение указанных целей.

Исполнитель - объект или лицо, выполняющий инструкции, предписа­ния алгоритма, программы, последовательности команд. Исполнителем может быть человек, компьютер, робот, автомат, механическое устройство и т. д. Между человеком и автоматическим устройством есть существенная разница. Если для человека имеют значения не только указания, которые даны в алгоритме, но и большой фактор заложен в степени эмоционально­сти изложения, то для компьютера, или другого устройства имеет значение лишь, понимает он заданную команду или нет. Выполнив необходимые действия, автоматическое устройство прекращает работу. Поэтому испол­нителя, выполняющего команды определенного алгоритма без анализа дей­ствий и ситуации, называют формальным исполнителем.

Формальное исполнение алгоритма и предполагает, что могут быть соз­даны технические устройства, которые, выполняя определенную последо­вательность действий, могут решать какие-либо задачи, не решаемые или трудно решаемые человеком. Таким универсальным исполнителем являет­ся компьютер. Характерной особенностью ком­пьютера является его программное управление. А программа и есть алго­ритм, написанный с использованием машинного языка. Чтобы понять суть программного управления компьютера и принципы создания программ, достаточно освоить алгоритм управления каким-либо программным испол­нителем.

Линейный алгоритм – это алгоритм, в котором блоки выполняются последовательно сверху вниз от начала до конца.

Рис.

Практическая часть.

1.Составить блок-схему определения расстояния, пройденного человеком, если известно время движения, а так же известно, что движение было равномерным.

2.Представить схематический алгоритм выключения компьютера.

3.Составить блок-схему нахождения периметра прямоугольника.

4.Составить блок-схему нахождения площади прямоугольного треугольника.

5.Написать программу нахождения стоимости покупки.

6.Пешеход шел по пересеченной местности. Его скорость движения по равнине v1 км/ч, в гору — v2 км/ч и под гору — v3 км/ч. Время движения соответственно t1, t2 и t3 ч. Какой путь прошел пешеход? Составить блок-схему.

7.Дневной заработок продавца арбузов (DZ) составляет 104 руб., один продавец торгует в палатке (N) 7 дней, определим недельный заработок продавца (NZ). Создать блок-схему алгоритма.

8.Величинам А и В соответствуют значения а и b; необходимо величине А присвоить значение b и величине В значение а.

9.Написать программу подсчёта длины окружности, зная ее радиус.

10. Известны плотность и геометрические размеры цилиндрического слитка, полученного в металлургической лаборатории. Найти объем, массу и площадь основания слитка.Входные данные: R - радиус основания цилиндра, h - высота цилиндра, ρ- плотность материала слитка. Выходные данные: m - масса слитка, V - объем, S - площадь основания. V=πR²h, m= ρV

11. Заданы длины двух катетов в прямоугольном треугольнике. Найти длину гипотенузы, площадь треугольника и величину его углов. Входные данные: a, b - длины катетов. Выходные данные: с - длина гипотенузы, S - площадь треугольника, α, β - углы. β= arctg(b/a), α = π/2-β

12. Составьте линейный алгоритм приготовления любого блюда, к нему построить блок-схему.

13. Ответьте на контрольные вопросы:

§ Дайте определения алгоритму.

§ Перечислите основные свойства алгоритма.

§ Что такое формальное исполнение алгоритма?

§ Дайте определение линейному алгоритму.

§ Постройте блок-схему линейного алгоритма.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: