Для отражения состояния систем используются статические и динамические модели.
Модели, описывающие состояние системы в определенный момент времени, называются статическими информационными моделями. Примеры: модель строения молекулы, модель строения Солнечной системы, «Система природы» К. Линнея.
Модели, описывающие процессы изменения и развития систем, называются динамическими информационными моделями. Примеры: модели процесса протекания химической реакции, ядерной реакции, движения тел, развития организмов и популяций.
Для отражения систем с различными структурами используются различные виды информационных моделей.
• Табличные модели применяются для описания свойств объектов, обладающих одинаковыми наборами свойств. Могут быть динамическими и статическими. Свойства объекта представлены в виде списка, а их значения размещаются в ячейках прямоугольной таблицы (Периодическая система элементов Д. И. Менделеева).
• В иерархических моделях объекты распределены по уровням. Каждый элемент более высокого уровня может состоять из элементов нижнего уровня, а элемент нижнего уровня может входить в состав только одного элемента более высокого уровня (генеалогическое дерево, классификация компьютеров).
Сетевые модели применяются для отражения таких систем, в которых связи между элементами имеют сложную структуру (сеть Интернет, телефонная сеть, процесс передачи мяча в коллективной игре, например в футболе). Могут быть статическими и динамическими. Формализация (определение и приведение к выбранной форме). Важный этап моделирования, влияющий на результат. От выбранной формы представления данных зависит, насколько точен будет конечный результат, в какой степени построенная модель будет соответствовать объекту. Формами представления моделей могут быть: словесное описание, чертеж, таблица, формула, схема, алгоритм, компьютерная программа...
Итак, форма представления модели определена, и данные формализованы для обработки. Конечной целью этого этапа является создание информационной модели.
2) Мультимедиа технология позволяет одновременно использовать различные способы представления информации: числа, текст, графику, анимацию, видео и звук. Важной особенностью мультимедиа технологии является ее интерактивность, то есть то, что в диалоге с компьютером пользователю отводится активная роль. Графический интерфейс мультимедийных проектов обычно содержит различные управляющие элементы.
В последнее время создано много мультимедийных программных продуктов. Это и энциклопедии из самых разных областей жизни и обучающие программы и так далее.
Компьютерные презентации. Компьютерные презентации являются одним из типов мультимедийных проектов. Компьютерные презентации часто применяются в рекламе, при выступлениях на конференциях и совещаниях, они могут также использоваться на уроках в процессе объяснения материала учителем или докладов учащихся. В некоторых случаях презентацию запускают в автоматическом режиме, и она повествует о чем-то без участия человека. Автоматический режим презентации часто используют во время проведения различных выставок. Презентация состоит из электронных страниц. Которые могут содержать мультимедийные объекты. Электронные страницы называется Слайдами. Компьютерная презентация представляет собой последовательность слайдов, содержащих мультимедийные объекты. Переход между слайдами осуществляется с помощью управляющих объектов или гиперссылок.
Билет № 12
1) Слово «алгоритм» (algorithm) происходит от имени выдающегося ученого IX века Мухаммада ибн Мусы ал-Хорезми (в переводе с арабского Мухаммад, сын Мусы из Хорезма). По латинскому переводу его труда (XII век) Западная Европа познакомилась с десятичной позиционной системой счисления и правилами (algorismi) выполнения в ней арифметических действий.
Несмотря на то, что понятие «алгоритм» давно и прочно вошло в употребление, его определение различается в зависимости от сферы деятельности, где оно используется. В своей деятельности, в частности в сфере обработки информации, человек сталкивается с различными способами или методами решения задач. Они определяют порядок выполнения действий для получения желаемого результата — мы можем трактовать это как первоначальное или интуитивное определение алгоритма.
В школе используются следующие определения алгоритма:
1.Алгоритм — это понятное и точное указание исполнителю совершить последовательность действий, направленных на решение поставленной задачи.
2.Алгоритм — это конечное предписание на некотором языке, задающее конечную последовательность выполнимых элементарных операций для решения задачи, общее для класса возможных исходных данных.
Таким образом, формально каждый алгоритм — это правила, описывающие процесс преобразования исходных данных в необходимый результат.
Алгоритм предполагает наличие исполнителя — человека или технического устройства (автомат, робот, компьютер) со строго определенным набором возможных команд. Совокупность команд, которые могут быть выполнены исполнителем, называется системой команд исполнителя (СКИ).
Для того чтобы произвольное описание последовательности действий было алгоритмом, оно должно обладать следующими свойствами.
Свойства алгоритмов
• Дискретность. Алгоритм должен состоять из последовательных команд, только выполнив одну команду, исполнитель может приступить к выполнению следующей, т. е. структура алгоритма является дискретной (прерывной).
• Конечность. Алгоритм должен содержать конечное количество элементарных выполнимых предписаний, т. е. удовлетворять требованию конечности записи. Исполнитель алгоритма должен выполнять конечное количество шагов при решении задачи, т. е. алгоритм должен удовлетворять требованию конечности действий.
• Точность (определенность). Каждая команда алгоритма должна определять однозначное действие исполнителя. Этим свойством часто не обладают предписания и инструкции, которые составляются для людей.
• Понятность. Каждая команда алгоритма должна быть понятна исполнителю, т. е. должны использоваться только команды СКИ. Алгоритм не рассчитан на принятие самостоятельных решений исполнителем, не предусмотренных составителем алгоритма.
• Универсальность (массовость). Алгоритм должен быть универсальным для некоторого класса однотипных задач.
Из перечисленных свойств вытекает возможность формального исполнения алгоритма, а из нее —- очень важное следствие: поскольку осознавать содержание алгоритма не требуется, его исполнение вполне можно доверить автомату или компьютеру. Таким образом, составление алгоритма является обязательным этапом автоматизации любого процесса.
Однозначно определенных способов записи алгоритмов не существует. Различные авторы выделяют разные способы, например:
• словесный (словами устно или письменно);
• словесно-формульный (с использованием в основном формул со словесными комментариями);
на учебном алгоритмическом языке (псевдокоде, языке учебных исполнителей);
• графический (блок-схема) (с использованием картинок, условных обозначений или блоков);
• на языке программирования высокого уровня (с использованием команд, понятных процессору компьютера).
Словесное описание. Применяется для описания несложных алгоритмов, иначе описание становится слишком громоздким.
Пример. Представим этим способом алгоритм нахождения наибольшего общего делителя двух чисел М и N (алгоритм Евклида).
[НОД (M - N, N) при М > N,
НОД (М,N),= {М при М = N,
[нОД (N - М,М) при М < N.
Словесное описание алгоритма Евклида:
1.Если М > N, то перейти к п. 4, иначе перейти к п. 2.
2.Если М < N, то перейти к п. 5, иначе перейти к п. 3.
3.Считать, что НОД(М, N) = М. Конец.
4.Из М вычесть N и впредь считать, что эта разность является значением М. Возвратиться к п. 1.
5.Из N вычесть М и впредь считать, что эта разность является значением Л'". Возвратиться к п. 1.
Описание на учебном алгоритмическом языке — это описание с помощью слов естественного языка, но в специально форме, отображающей структуру алгоритма.
Пример
начало
нц пока М=N
если М > N
то М: = М - N
иначе N:= N - М
все
кц
Z: = M
Конец
2) Логическая переменная может принимать два значения: «истина» и «ложь», логическая константа представляет собой одно из этих двух значений. Иначе их можно записывать как TRUE и FALSE, или Т и F, или 1 и 0, или И и Л и т. д.
Над логическими величинами определяются логические операции, в результате которых получаются логические выражения.
Логическое выражение также будем называть формулой алгебры логики.
Каждая формула определяет некоторую функцию, аргументами которой являются логические переменные. Такую функцию будем называть логической функцией.
Логические переменные могут принимать два значения: «истина» и «ложь». Логическая функция также может принимать два значения: «истина» и «ложь».
Таблица простейших логических функций:
| Отрицание | Конъюнкция | Дизъюнкция | Следование | Эквивалентность | |||||||||
| А | А | А | В | А&В | А | В | AvB | А | B | А-+В | А | В | А~В |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | ||
| 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | ||
Билет № 13
1) Для решения задачи на компьютере необходимо алгоритм ее решения записать на языке программирования — составить программу (последовательность команд, входящих в систему команд компьютера).
Процесс составления программы на основе некоторого алгоритма называют программированием [7].