Исследовательская работа по информатике "Алгоритмы в нашей жизни"

        МБОУ  «Кезская  СОШ  №1»

IV школьная  научно-практическая  конференция  учащихся

«Искать,  исследовать, открывать…»

Исследовательская  работа  по  информатике:  

«Алгоритмы  в  нашей  жизни»

Исследовательскую  работу  выполнила

ученица          5а  класса

Белослудцева  Ирина

Руководитель:

учитель математики  и  информатики

Ветошкина Наталья Владимировна

                                               Кез, 2014 г.

Содержание

Введение                                                стр. 3

1. Историческая справка                                стр. 4

2.Виды алгоритмов                                        стр. 5

3. Способы записи алгоритмов                        стр. 5

4. Линейный  алгоритм                                стр. 6

5. Разветвляющийся алгоритм                        стр. 7

6. Циклический алгоритм                                стр. 8

8. Алгоритмы в повседневной жизни                стр. 9

9. Заключение                                        стр. 14

Введение

Актуальность

Мы изучаем информатику со 2 класса. На уроках этого предмета мы узнали многое об информации, устройствах компьютера, алгоритмах. Заинтересовало то, что в нашей повседневной жизни нас окружают алгоритмы, любой человек выполняет свои действия по порядку, раздумывая, правильно ли он поступает.

Исходя из актуальности данной проблемы, я выбрала для исследования тему «Алгоритмы в нашей жизни: новый взгляд на известные вещи» и определили цели и задачи работы.

Проблема: недавно я заметила  на упаковке чая алгоритм и задумалась, а что- же это вообще такое и для чего они нужны?

Объект  исследования – алгоритмы

Предмет исследования – алгоритмы на упаковках и других  вещах.

Цель работы: узнать, что такое алгоритм и для чего  и где   они используются.

 Достижение поставленной цели предполагает  решение следующих задач:

1. Узнать, что понимают  под  алгоритмом.

2. Какие бывают алгоритмы.

3. Для чего нужны алгоритмы.

4. Где встречаются алгоритмы в реальной жизни?

Гипотеза: предположим, что алгоритмы нужны для удобства и комфортабельности в жизни.

Историческая справка

Алгори́тм — набор инструкций, описывающих порядок действий исполнителя для достижения результата решения задачи за конечное число действий.

Частичная формализация понятия алгоритма началась с попыток решения проблемы разрешения (нем. Entscheidungsproblem), которую сформулировал Давид Гильберт в 1928 году. Следующие этапы формализации были необходимы для определения эффективных вычислений[1] или «эффективного метода»[2]; среди таких формализаций — рекурсивные функции Геделя — Эрбрана — Клини 1930, 1934 и 1935 гг., λ-исчисление Алонзо Чёрча 1936 г., «Формулировка 1» Эмиля Поста 1936 года и машина Тьюринга. В методологии алгоритм является базисным понятием и получает качественно новое понятие как оптимальности по мере приближения к прогнозируемому абсолюту. В современном мире алгоритм в формализованном выражении составляет основу образования на примерах, по подобию.

Современное формальное определение алгоритма было дано в 30—50-е годы XX века в работах Тьюринга, Поста, Чёрча (тезис Чёрча — Тьюринга), Н. Винера, А. А. Маркова.

Само слово «алгоритм» происходит от имени хорезмского учёного Абу Абдуллах Мухаммеда ибн Муса аль-Хорезми (алгоритм — аль-Хорезми). Около 825 года он написал сочинение, в котором впервые дал описание придуманной в Индии позиционной десятичной системы счисления. К сожалению, персидский оригинал книги не сохранился. Аль-Хорезми сформулировал правила вычислений в новой системе и, вероятно, впервые использовал цифру 0 для обозначения пропущенной позиции в записи числа (её индийское название арабы перевели как as-sifr или просто sifr, отсюда такие слова, как «цифра» и «шифр»). Приблизительно в это же время индийские цифры начали применять и другие арабские учёные. В первой половине XII века книга аль-Хорезми в латинском переводе проникла в Европу. Переводчик, имя которого до нас не дошло, дал ей название Algoritmi de numero Indorum («Алгоритмы о счёте индийском»). По-арабски же книга именовалась Китаб аль-джебр валь-мукабала («Книга о сложении и вычитании»). Из оригинального названия книги происходит слово Алгебра (алгебра — аль-джебр — восполнение).

Таким образом, мы видим, что латинизированное имя среднеазиатского учёного было вынесено в заглавие книги, и сегодня считается, что слово «алгоритм» попало в европейские языки именно благодаря этому сочинению. Однако вопрос о его смысле длительное время вызывал  сомнения.

Виды алгоритмов:

Алгоритмы  бывают:

1.  Линейными;
2. Разветвляющимися;
3. Циклическими.

Способы записи алгоритмов

Существует 2 вида записи алгоритмов: словесный и графический.

Графический способ записи алгоритма

- Блок начала и конца.

- Блок ввода данных и результата.

- Блок проверки условия.

 - Блок команды.

Совокупность математических фигур  образует  блок - схему алгоритма.

Линейный алгоритм или следование – это тип алгоритма, в котором последовательность действий не меняется в его процессе выполнения. 

Примеры  линейных  алгоритмов:

• Оператору по телефону, либо через интернет поступает заказ.
• Получив заказ, оператор оформляет его и передает в цех по выпечке.
• Пицца готовится и упаковывается.
• Когда выпечка окончена, мастер цеха сообщает оператору о готовности заказа.
• Оператор ставит заказ в очередь на доставку.
• Свободный развозчик пиццы получает заказ и доставляет его по указанному в заказе адресу.
• Заказчик получает свой заказ, расписывается о получении и оплачивает.

Напишем алгоритм в форме блок-схемы для решения линейного уравнения:  5х – 2 = 0.  

Корень линейного уравнения вычисляется  х = -2/5.

Алгоритм посадки  дерева:

1) выкопать в земле ямку;
2) опустить в ямку саженец;
3) засыпать ямку с саженцем землей;
4) полить саженец водой.

Алгоритм  отправки  письма

Начало

Возми письмо,конверт и марку.

Наклей марку.

Напиши адрес на конверте.

Сложи письмо.

Положи письмо в конверт.

Заклей конверт.

Выйди из дома. Брось конверт в почтовый ящик.

Конец

 Алгоритм  «Сделай бутерброд»

Начало.

Достань хлеб,масло,сыр,нож.

Возьми нож.

Отрежь кусок хлеба.

Отрежь ломтик сыра.

Намажь кусок хлеба маслом.

Положи на масло ломтик сыра.

Убери на место хлеб,масло,сыр,нож.

Конец.

 Алгоритм  «Собери гербарий»

Начало.

Приди в лес или в парк.

Собери листья.

Принеси листья домой.

Возьми один лист.

Осмотри лист.

Засуши лист.

Конец.

 Алгоритм решение старинной задачи "О волке, козе и капусте"выглядит так:

1. перевези козу;
2. переправься;
3. перевези волка;
4. перевези козу обратно;
5. перевези капусту;
6. переправься;
7. перевези козу.

Алгоритм выполнения открывания двери.

1.        Достать ключ из кармана.

2.        Вставить ключ в замочную скважину.

3.        Повернуть ключ два раза против часовой стрелки.

4.        Вынуть ключ.

2).  Разветвленный    алгоритм    -   это   алгоритм, включающий выбор тех

или иных действий в   зависимости от какого-либо условия.     В     словесном      описании      разветвленного алгоритма   используются   слова   "если",   "то", "иначе".  

Пример  разветвляющегося  алгоритма:

Надпись на камне у перекрестка: "Направо пойдешь - коня потеряешь, налево пойдешь - сам погибнешь, а прямо поедешь - и коня потеряешь и сам погибнешь! " 

3) Циклические - Алгоритмы, в которых действия повторяются       бесконечное число раз.  

Примеры  циклических  алгоритмов:

Математическая  задача: подсчитать сумму  чисел, не превосходящих К.

Алгоритм  пришивания  пуговицы:

• Достать швейные принадлежности.
• Выбрать катушку с нитью, цвет которой подходит к пуговице.
• Отрезать от катушки нить нужной длины.
• Вдеть нить в иголку.
• Завязать на конце нити узелок.
• Продеть иглу через ткань (с изнаночной стороны) и через отверстие пуговицы.
• Продеть иглу через другое отверстие пуговицы ткань.
•  Повторить пункты б и 7 пять раз.
• Отрезать ножницами остатки нити.

Сказки о рыбаке и рыбке, колобок – примеры  циклических  алгоритмов.

Алгоритмы в повседневной жизни

Мы постоянно сталкиваемся  с понятием алгоритмов  в различных сферах деятельности  человека.

• В кулинарных книгах собраны  рецепты приготовления разных рецептов

• Любой прибор, купленный в магазине,  снабжается инструкцией по его использованию.

• Собираясь сшить платье, вы сначала постараетесь  найти в модном журнале описание и выкройку у ней.

• Каждый шофёр должен знать правила дородного движения.

• Хорошие урожаи будут получаться  из года в год, если при обработке земли будут соблюдаться  определённые правила.

Алгоритмы в русском народном творчестве

Сказка «Гуси-лебеди»

 Алгоритм с ветвлением

длдзщэ

«Колобок»  циклический алгоритм

Заключение

Вывод: выполнив,  исследовательскую работу я узнала, что   многие люди  понимают под словом алгоритм выполнение, каких – то действий.

Так же я узнала,  что алгоритмы бывают с ветвлениями, циклические и линейные.

Ещё я узнала, что алгоритмы нужны для удобства и  улучшения нашей жизни.

В жизни алгоритмы встречаются на каждом шагу, например: вы можете увидеть  алгоритмы  на упаковках быстро приготовляемой  еды, в рекламе косметических фирм, или даже в  действиях людей, например:  маршрут, по которому дети ходят из дома в школу или  в режиме дня – это тоже алгоритм

Литература:  интернет ресурсы.