Основной вопрос

Основной вопрос: ?

Направляющие вопросы:

§  Какие бывают исполнители?

§  Что характеризует исполнителя?

§  Как сделать так, чтобы исполнитель понял и выполнил алгоритм?

Цели исследования:

§  Найти примеры различных исполнителей.

§  Определить чем отличаются исполнители.

§  Выяснить чем характеризуются исполнители.

§  Исследовать почему исполнители не всегда могут выполнить алгоритм.

§  Привести примеры алгоритмов и определить в них исполнителя.

Примеры исполнителей

Sborca. jpg

Uchen. jpg

Lunohod. jpg

Pr robot. jpg

В дом привезли новый шкаф... То есть, шкафа как такового еще нет, на полу разложены створки, полки, шурупы и прочие детали будущего вместилища одежды и белья. Мы с отцом, следуя подробной инструкции, приступаем к сборке. Здесь инструкция выступает в роли алгоритма, а мы с отцом — его исполнителем.

На уроках математики мы выполняем разные вычисления — умножаем и делим столбиком, складываем простые дроби. В этих случаях мы являемся исполнителями соответствующих алгоритмов.

Но исполнителем может быть не только человек. Разнообразные устройства, в том числе и компьютер, также могут выполнять заданные им алгоритмы. Например, "Луноход" — самоходный автоматический аппарат, доставленный на Луну в 1970 году, выполнял сложнейшие алгоритмы, перемещаясь по лунной поверхности и собирая необходимую людям информацию. Промышленные роботы заменяют людей на производстве, в быту на помощь хозяйкам также приходят устройства, способные действовать по заданным алгоритмам.

Исполнители из сказок

Izba. jpg

Peshera. jpg

Исполнители часто встречаются в сказках. В одной из них Иван-Царевич говорит Избушке-На-Курьих-Ножках: “Избушка, избушка! Встань к лесу задом, ко мне передом!”. При этом команда должна быть задана очень точно, чтобы исполнитель ее понял. В сказке “Али-Баба и сорок разбойников” волшебная дверь открывалась по команде “Сезам, откройся!”. Жадный Касым, тайно проникший в пещеру, забыл эту фразу и не смог выйти из пещеры.

И Избушка-На-Курьих-Ножках, и волшебная дверь имеют много общего: они умеют понимать и выполнять некоторые точно заданные команды, то есть являются исполнителями.

Кто такой исполнитель?

Исполнитель алгоритма - это живое существо или технический объект, способный выполнить действия, предписываемые алгоритмом.

Исполнителями могут быть:

§  машины: станки, роботы, бытовые приборы (стиральная машина, магнитофон, плеер и т. п.), компьютеры;

§  растения: подсолнечник (разворачивается на солнце), кувшинки (закрываются на ночь);

§  животные: дрессированная собака (санитар, розыскная, охотничья), кошка;

§  люди: ученик, рабочий, солдат, учитель, ...

Все исполнители одинаковые?

Животные и человек как исполнители отличаются от всех остальных исполнителей тремя основными признаками:

§  Они понимают команды в различных вариантах (например "Сядь!", "Садись!", "Присядь!").

§  Они могут отказаться исполнять команду, если она им не нравится ("Ешь манную кашу!", "Выстрели в окно из рогатки!", "Отдай кость!"). То есть человек, и в определенной степени животное, обладают волей и отвечают за свои действия.

§  Они могут в разное время одни и те же команды выполнять по-разному (например, пол можно вымыть руками, а можно с помощью швабры).

Исполнители бывают двух видов!

Теперь давайте задумаемся над таким вопросом: раз исполнители различаются некоторыми своими признаками, значит, не нужно ли их разделить на два класса? Тогда не трудно догадаться, что животные и человек попадут в один класс, а все остальные исполнители в другой. Осталось определить, как назвать эти классы и, определить какими свойствами должен обладать исполнитель, чтобы попасть в ту или иную группу.

Формальные и неформальные

Для этого вспомним одно из свойств алгоритма, а именно формальность, оно означает что исполнитель может не понимать смысла алгоритма, но все равно правильно его выполнить… Всегда ли так может поступить человек или животное? Наверное, нет, следовательно, нельзя сказать, что они исполняют алгоритм формально, вот и будем считать, что человек и животное – это неформальные исполнители.

Итак, выполняя алгоритм, исполнитель может не вникать в смысл того, что он делает и тем не менее получать нужный результат. В таком случаи говорят, что исполнитель действует формально, т. е. отвлекается от содержания поставленной задачи и только выполняет строгой последовательности все действия. Это формальный исполнитель.

Если исполнитель вносит какие-то изменения в алгоритм (меняет последовательность шагов; пропускает какие-то, считая их ненужными или незначительными), то говорят, что такой исполнитель не формальный.

Характеристики исполнителя

Исполнитель, как и любой объект, имеет свои характеристики.

Исполнителя характеризуют:

§  СКИ (система команд исполнителя) - набор команд, которые исполнитель понимает и может выполнить.

Каждый исполнитель может выполнять команды только из некоторого строго заданного списка.

§  Среда - условия, в которых исполнитель может выполнять команды. Среду исполнителя можно назвать еще его «Местом обитания».

§  И отказы:

1. "Не понимаю" - данной команды нет в списке команд исполнителя, и он ее не понял. Вероятно, мы ошиблись в записи текста команды команда не входит в СКИ.

2. "Не могу" - исполнитель понял команду, но не может ее выполнить. Например, роботу дана команда “вперед”, а впереди стоит стенка и он не может идти. Или собаке скомандовали “Сидеть!”, а она уже сидит.

Как исполнитель сможет выполнить алгоритм?

Исполнитель сможет выполнить алгоритм, если он ему известен, если алгоритм ему сообщили. Для людей важнейшим способом общения является язык. Попадая в чужую страну и не зная национального языка, человек оказывается совершенно беспомощным. На выручку может придти язык жестов, мимика, письмо с помощью рисунков (пиктографическое письмо), но все это только частично улучшает ситуацию.

Естественный язык (русский, английский, французский, ...) — основа основ полноценного общения людей.

Естественные языки образны и многозначны. Если заглянуть в толковый словарь русского языка, то можно узнать, например, что существует более 20 значений слова "идти". Вот только несколько примеров:�Человек идет по дороге; идет дождь; время идет; ей идет это платье; опята пойдут позже, в сентябре; давай, сходим завтра на рыбалку? — идет!

В естественном языке совершенно разные понятия могут обозначаться одним и тем же словом. Как правило, человек из общего смысла текста, порою даже не задумываясь, из всего множества значений слова выделяет именно то, которое имел в виду отправитель сообщения. Но представьте себя на месте формального исполнителя, не вникающего в смысл всего сообщения. Как в этом случае вы будете понимать словосочетания: кислая мина; ранний побег; ели везде; знакомая среда?

Чтобы убедиться в том, что язык формального исполнителя не может быть многозначным мы попробовали с помощью формального переводчика перевести с английского языка текст, рассказывающий о... Попробуйте сами догадаться, о чем идет речь.

Деревянные сделки сегодня — это умирала - вырезка от сосновых фанеры, затем опустился в жидкие химикалии, которые производят легко зажженный, погашаемый совет.

А речь шла о простой деревянной спичке, но как было объяснить переводчику, что из всех значений слова "match" надо было выбрать не "сделка", а "спичка", из значений слова "tip" — "кончик", а не "совет", что "die" означает не только "умереть", но и "штамповать", не говоря уже о сложностях грамматических конструкций?

Что такое программа?

Для формального исполнителя язык общения не может быть многозначным, для таких исполнителей разрабатывают и используют специальные искусственные языки, где отдельные слова и выражения не допускают различных толкований.

Алгоритм, описанный на языке исполнителя, называется программой.

Чтобы научиться писать программы на том или другом языке, нужно изучить алфавит, словарь и грамматические правила, по которым строятся предложения в этом языке, при этом не допускаются никакие отклонения от правил написания слов и предложений, иначе исполнитель просто откажется выполнять ваши инструкции и не станет недоумевать и переживать за ошибки, как это делает приятель Мишки из стихотворения А. Шибаева:

Пришло письмишко мне,
Гляжу — 
Из лагеря от Мишки...
Здесь чудный лук и я лижу, 
-Написано в письмишке. 
Лук лижет? Что за чудеса?
Наверно, шутит плут...
Читаю дальше: 
Здесь лиса, красивый длинный прут...
На днях в лесу нашел я грусть
и очень был доволен...
Нет, нет, не шутит он! Боюсь,
Мой друг серьезно болен.
Вернется — надо подлечить:
Заставить правила учить…

Выводы

§  Исполнители бывают двух видов: формальные и не формальные.

§  Исполнитель характеризуется системой команд, средой обитания и отказами.

§  Чтобы исполнитель понял нас необходимо написать алгоритм на языке исполнителя, то есть написать программу.