Algoritmizarea este procesul de construire a unui algoritm pentru rezolvarea unei probleme. Algoritmul și algoritmizarea în domeniul informaticii

Algoritmizarea - științifică,, termen matematic complex tehnic, considerate ca având diferite științe și multe valori nu coincid una cu alta.

Abordare clasică

Cel mai comun concept al algoritmizării este procesul de formare a algoritmilor, programelor. Se propune o abordare sistematică a compilării unei secvențe, ceea ce face posibilă rezolvarea unor probleme aplicate. Dacă trebuie să creați un program pentru un computer, să rezolvați o problemă clar definită cu acest produs, trebuie mai întâi să creați un algoritm pentru această soluție - acest pas este considerat obligatoriu.

Algoritmizarea este o abordare deterministă a soluției problemei, care este extrem de importantă pentru algoritmii și aplicațiile clasei aplicate. În același timp, rezultatul ar trebui să fie masiv, calculând în mod eficient răspunsul. Un algoritm corect format este garanția soluționării corecte a unei întrebări pre-formulate.

Definiții posibile

Cuvântul poate fi decodificat nu numai în modul descris mai sus. În special, în conformitate cu definițiile dicționarului, algoritmizarea este stadiul de lucru pe sarcină, în timpul căruia este formulat un algoritm care permite rezolvarea problemei. Tratament alternativ - domeniul informaticii, dedicat metodelor, metodelor de creare a algoritmilor. În plus, algoritmizarea ia în considerare proprietățile algoritmilor. Uneori această știință este numită algoritmică.

În concordanță cu alte concepte, algoritmizarea este un proces descriptiv care oferă o idee despre succesiunea acțiunilor efectuate pentru a rezolva o problemă. Alte publicații formulază esența algoritmului ca o descriere precisă a unui proces dat și formularea instrucțiunilor în conformitate cu care poate fi executat. Crearea algoritmului este laborioasă și complexă, iar algoritmizarea este o tehnică care ne permite să formăm un complex eficient și optimizat de operații secvențiale realizate cu ajutorul unui calculator.

Procese și repere

Algoritmizarea este o lucrare descriptivă care oferă o idee despre procesele care apar în cadrul sarcinii. Descrieți-le atunci când aplicați simboluri matematice. Acest lucru ne permite să obținem un algoritm în care se încheie toate acțiunile elementare ale problemei, conexiunile, secvențele, cauzele și efectele prezente între ele. Algoritmii generați în cursul algoritmizării sunt în general dezvoltați special pentru computerele electronice.

Algoritmul și algoritmizarea sunt două concepte foarte importante pentru oricine este forțat să lucreze cu căutarea de soluții la diverse probleme complexe. Formarea unei succesiuni efective de acțiuni, care să reflecte procesele care au loc în realitate, implică, în majoritatea cazurilor, găsirea consecventă a răspunsurilor la două întrebări:

• Ce sisteme de procesare a informațiilor vor fi eficiente într-un anumit caz?
• Care sunt metodele matematice de funcționare aplicabile sistemelor mari?

Caracteristicile întrebării

Având în vedere metodele de procesare a informațiilor, ar trebui mai întâi să creați un algoritm care să descrie în detaliu modul în care funcționează sistemul. Apoi se formează o serie de acțiuni care permit determinarea soluțiilor optime și algoritmul procesului de management. În unele cazuri, este necesară o secvență pentru a identifica valorile care caracterizează managementul.

Problemele legate de algoritmizare, luând în considerare a doua întrebare, sugerează existența unui sistem mare. El poate realiza simultan nu numai cercetări calitative, ci și cantitative. Acest lucru ne permite să evaluăm caracteristicile cheie ale sistemului - fiabilitate, eficacitate.

Cum funcționează?

Etapele algoritmului implică selecția secvențială a actelor elementare. Fiecare dintre ele trebuie să fie la un nivel care să poată fi descris prin funcții matematice, aplicând abordările algebrice ale logicii. Teoriile automatelor finite, procesele aleatoare, așteptările vor beneficia de asemenea de construirea algoritmului. În același timp, se dezvăluie relații care descriu relațiile reciproce dintre actele elementare. Pe baza acestor date, se formulează un sistem care devine un algoritm cu drepturi depline, aplicabil pentru o muncă ulterioară.

Procedurile, operațiile, incluse în descrierea procesului prin algoritm, sunt cele mai convenabile fixate folosind limbi de programare speciale. Acest lucru este valabil mai ales dacă procesul de construire a unui algoritm este necesar pentru implementarea ulterioară a codului pe un computer electronic. Codul creat de persoană este apoi prelucrat de către traducător și tradus într-un limbaj operațional care este de înțeles pentru mașina dată. Adesea, o etapă a algoritmului este mai multe operații efectuate de mașină.

Cui și cum?

Programatorii pot spune ce algoritm este în domeniul informaticii. Dar această știință, în general, și tehnicile de programare, în special, este o problemă foarte specială, care necesită o analiză separată. În ceea ce privește algoritmizarea în raport cu alte domenii, decizia de a crea secvențe de acțiuni ar trebui să fie tratată de personal specializat - algoritmiști foarte specializați. Secvența de acțiuni include:

• analiza datelor inițiale;
• identificarea celor mai importante aspecte;
• formalizarea punctelor-cheie;
• reprezentarea datelor prin simboluri;
• formarea unei secvențe integrate de operații.

De fapt, algoritmizarea este un proces complex, în sine într-o oarecare măsură descris de algoritm. O caracteristică importantă este claritatea, matematica, abordarea logică și rezultatul.

De ce este necesar?

Unde puteți găsi exemple de algoritmizare în practică? Ar putea părea altora că aceasta este o "știință în sine", care nu este prea aplicabilă pentru nimic. De fapt, algoritmizarea este o metodă eficientă de automatizare a celei mai largi game de sarcini, procese de lucru în care oamenii participă. Formarea de programe, algoritmi este folosită în primul rând pentru a simplifica sarcinile de calcul, care anterior puteau fi rezolvate doar manual. Mai rar, algoritmizarea vă permite să creați o secvență de acțiuni pentru controlul mașinilor.

Algoritmizarea să reformuleze în mod eficient original (de multe ori destul de haotic) cantitatea de informații într-un fel algoritmică, clară, ordonată și structurată. Astfel, toate obiectele care sunt implicate în operațiuni identificate le definesc executanți și secvențiale set algoritm. O condiție importantă este interpretarea obligatorie, fără ambiguitate, a oricărei etape. După A, B continuă, și nu "poate, B, sau poate C, într-adevăr decideți singur cât de bine". Această regulă este baza algoritmizării.

Informații și algoritmi

Datele prezentate în forma algoritmică sunt date obținute prin algoritmizare. Pentru ei, interpretări cu multe valori sunt imposibile. Ce este un algoritm în informatică, matematică, logică? Aceasta este o secvență pe care interpretul o poate înțelege, având doar acest document și nici surse externe, condiții, explicații pentru operațiuni. Algoritmul indică întotdeauna ordinea acțiunilor. Fără aceste informații, sistemul nu poate fi considerat complet și aplicabil în practică.

Limba de algoritmizare și programare au fost dezvoltate de oameni, dar nu numai pentru ei înșiși. Efectuați rezultatul final și mașina, nu numai un computer foarte productiv și complex, ci și un dispozitiv mai simplu. Sunt utilizate următoarele tipuri de fluxuri de lucru:

• liniar;
• ciclică;
• ramură;
• mixt.

Și dacă mai în detaliu?

Dacă studiați cu atenție elementele de bază ale algoritmului, puteți găsi o descriere detaliată a tuturor tipurilor de secvențe de acțiuni. Să le examinăm în detaliu.

Liniar implică o succesiune clară de pași: există o primă operație, a doua, și așa mai departe. Nu sunt permise abateri de la schemă, nu sunt oferite opțiuni de ajustare.

Brancharea este capacitatea de a ajusta ușor secvența. Pentru aceasta, sunt formulate condițiile care sunt rezolvate în cursul operațiunilor anterioare (unul sau mai multe). Ramificarea nu este o tranziție la o operație care a fost deja efectuată, ci doar o alegere a uneia dintre căile de a continua secvența.

Continuarea temei

Ciclul este aproape identic cu ramificarea, dar vă permite să reveniți la o operație care a fost deja finalizată în timpul executării algoritmului.

În cele din urmă, o versiune mixtă a secvenței de acțiuni algoritmice este luată în considerare în elementele de bază ale informaticii. În aceasta vor fi secțiuni de liniare, ciclice, ramificații - toate formele posibile. Dacă programul, algoritmul sunt complexe, putem spune cu certitudine că aparțin acestei forme, pur și simplu nu pot fi evitate. Și complexitatea - conceptul este foarte, foarte elastic. Ceea ce pare a fi o sarcină elementară pentru o persoană obișnuită, atunci când se formulează sub forma unui algoritm, o lungă secvență de acțiuni cu un plan și un caracter diferit se poate dovedi. Sarcina algoritmului este de a lua în considerare toate stările posibile ale tuturor obiectelor incluse în sistem.

Instrucțiuni și algoritmi

De fapt, cu algoritmizarea, ca și cu elementele de bază ale științei informaticii, ne întâlnim în viața de zi cu zi, tocmai ne obișnuim și nu o observăm, nu acordă atenție. De exemplu, instrucțiunile tehnologice reprezintă un exemplu clasic de algoritm.

Instrucțiunile executante sunt de obicei redactate cu referire la o varietate de obiecte - supape, unități, evacuare, motoare. Manualul descrie operațiunile fizice - luați, ridicați, închideți. Când vine vorba de un computer, obiectele din algoritm vor fi matematice, acțiunile, respectiv, sunt aceleași. Algoritmul poate fi dedicat formule, tabele sunt aranjate în valorile și acțiunile sunt foarte diferite - de la cele mai simple la calcule destul de dificil pentru operațiunile de masă matrice umane. Instrucțiunea conține de obicei o condiție care respectă regulile logice. Dacă a fost posibil să se atingă indicatorul necesar - puteți continua să vă deplasați de-a lungul algoritmului sau să îl completați, altfel va trebui să treceți încă un ciclu. De asemenea, algoritmii au în mod normal o "ieșire de rezervă" în cazul unei situații independente. În ceea ce privește cotidianitatea umană, puteți găsi un analog în forma "Spuneți managementului problema".

Algoritmizarea: o abordare extinsă și specializată

Unii cred că algoritmizarea este în primul rând un proces de reformatare a datelor într-o formă mai ordonată. În primul rând, se investighează situația inițială, se analizează informațiile care o însoțesc, documentația, caracteristicile, dorințele. În același timp, algoritmizarea este o sarcină foarte clară și limitată de a crea instrucțiuni. Are propriile complexități și caracteristici.

Obiectul de algoritmizare

Este obișnuit să vorbim despre astfel de obiecte care pot face acțiuni, precum și pe cele pe care sunt făcute. Pentru fiecare obiect există o anumită stare definită și posibilitatea unei tranziții între ele. Cunoașterea set complet de atribute pentru a crea un algoritm corect și precis, care va funcționa fără a necesita măsuri suplimentare, cu excepția celor deja introduse în program.

Condiția cheie, prima, care este verificată în raport cu obiectul - prezența ei este într-o stare care permite executarea funcțiilor furnizate de algoritm. În cazul în care obiectul nu a trecut pregătirea preliminară, este defect, nu se potrivesc (pe scurt, orice obstacol), statul devine inutilizabil, prin urmare, acțiunile prescrise de algoritmul, nu poate fi realizată.

Algoritmizarea cu referire la realitate

În viața de zi cu zi, algoritmii se aplică unei game variate de obiecte reale - personal, echipament. Starea sa ar trebui să fie astfel încât funcțiile atribuite în conformitate cu programul de operațiuni să fie executate cu succes, calitativ, fără eșec. Luați în considerare acest lucru este important să se formuleze instrucțiuni. Deci, atunci când vine vorba de orice echipament, acesta trebuie mai întâi să fie colectate, curățate, testate, și abia apoi să se introducă personalul să utilizeze regulile și să înceapă să aplice instrucțiunile în cazul.

Aplicată la algoritmi de situație similară, cu excepția faptului că în calitate de obiect va acționa ca dispozitiv, și pașii ei înșiși, de obicei, să fie mai detaliate, astfel încât dispozitivul a fost în măsură să le interpreteze și să execute corect. Secvența ar trebui să fie foarte clar, în caz contrar, unitatea va fi în imposibilitatea de a ghici - acest lucru nu este persoana care are voință, intuiție, abilitatea de a specula pe exemplul experienței deja acumulate.

Și despre instruire?

Un concept important este algoritmizarea învățării. Aceasta implică crearea unei secvențe de acțiuni care vor ajuta la predarea obiectului țintă (mașină sau persoană) pentru a efectua operațiile specificate. Ca o etapă inițială, se ține seama de starea unei lipse complete de cunoaștere și înțelegere a țintei. Algoritmul de învățare trebuie să conțină o secvență de operații care să permită obiectului să obțină o idee despre proces, informații utile care sunt aplicate în practică. Formularea unor algoritmi complecși și eficiente de învățare a devenit recent o zonă specială de mintea atenție de conducere ale lumii noastre datorită interesului tot mai mare în domeniul inteligenței artificiale și de învățare mașină.

Algoritmul de învățare începe cu luarea în considerare a celor mai simple sarcini. Dacă trebuie să lucreze cu oamenii, vi se oferă instrucțiuni care vă permit să învețe conceptele de bază și procesele sistemului. Treptat sarcinile devin mai complexe, iar în unele obiecte de puncte de învățare algoritm poate nu numai rezolva cu ușurință sarcinile lor, dar, de asemenea, să-i învețe pe alții - acest lucru este valabil mai ales, desigur, în raport cu oamenii.