Слайд 1Автоматическая
обработка
информации
Информатика 10 класс
Слайд 2В 30-х годах XX века возникает новая наука — теория
алгоритмов. Вопрос, на который ищет ответ эта наука: для всякой
ли задачи обработки информации может быть построен алгоритм решения? Но чтобы ответить на этот вопрос, надо сначала договориться об исполнителе, на которого должен быть ориентирован алгоритм.
Слайд 3Английский ученый Алан Тьюринг предложил модель такого исполнителя, получившую название
«машина Тьюринга». По замыслу Тьюринга, его «машина» является универсальным исполнителем
обработки любых символьных последовательностей в любом алфавите.
Слайд 4Практически одновременно с Тьюрингом (1936-1937 гг.) другую модель алгоритмической машины
описал Эмиль Пост. Машина Поста работает с двоичным алфавитом и
несколько проще в своем «устройстве». Можно сказать, что машина Поста является частным случаем машины Тьюринга. Однако именно работа с двоичным алфавитом представляет наибольший интерес, поскольку, как вы знаете, современный компьютер тоже работает с двоичным алфавитом.
Слайд 5Алгоритм, по которому работает машина Поста, будем называть программой.
Договоримся о
терминологии: под словом «программа» мы всегда будем понимать алгоритм, записанный
по строгим правилам языка команд исполнителя — на языке программирования для данного исполнителя.
Слайд 6Опишем архитектуру машины Поста. Имеется бесконечная информационная лента, разделенная на
позиции — клетки. В каждой клетке может либо стоять метка
(некоторый знак), либо отсутствовать (пусто).
Вдоль ленты движется каретка — считывающее устройство. На рисунке она обозначена стрелкой. Каретка может передвигаться шагами: один шаг — смещение на одну клетку вправо или влево. Клетку, под которой установлена каретка, будем называть текущей.
Каретка является еще и процессором машины. С ее помощью машина может:
• распознать, пустая клетка или помеченная знаком;
• стереть знак в текущей клетке;
• записать знак в пустую текущую клетку.
Слайд 7Если произвести замену меток на единицы, а пустых клеток —
на нули, то информацию на ленте можно будет рассматривать как
аналог двоичного кода телеграфного сообщения или данных в памяти компьютера. Существенное отличие каретки-процессора машины Поста от процессора компьютера состоит в том, что в компьютере возможен доступ процессора к ячейкам памяти в произвольном порядке, а в машине Поста — только последовательно.
Слайд 8Назначение машины Поста — производить преобразования на информационной ленте. Исходное
состояние ленты можно рассматривать как исходные данные задачи, конечное состояние
ленты — результат решения задачи. Кроме того, в исходные данные входит информация о начальном положении каретки.
Слайд 10Пример программы решения задачи на машине Поста
Исходное состояние показано на
рисунке. Машина должна стереть знак в текущей клетке и присоединить
его слева к группе знаков, расположенных справа от каретки.
Слайд 11Пример программы решения задачи на машине Поста
Исходное состояние показано на
рисунке. Машина должна стереть знак в текущей клетке и присоединить
его слева к группе знаков, расположенных справа от каретки.
Слайд 12Пример программы решения задачи на машине Поста
Исходное состояние показано на
рисунке. Машина должна стереть знак в текущей клетке и присоединить
его слева к группе знаков, расположенных справа от каретки.
Слайд 13Пример программы решения задачи на машине Поста
Исходное состояние показано на
рисунке. Машина должна стереть знак в текущей клетке и присоединить
его слева к группе знаков, расположенных справа от каретки.
Слайд 14Пример программы решения задачи на машине Поста
Исходное состояние показано на
рисунке. Машина должна стереть знак в текущей клетке и присоединить
его слева к группе знаков, расположенных справа от каретки.
Слайд 15Пример программы решения задачи на машине Поста
Исходное состояние показано на
рисунке. Машина должна стереть знак в текущей клетке и присоединить
его слева к группе знаков, расположенных справа от каретки.
Слайд 16Пример программы решения задачи на машине Поста
Исходное состояние показано на
рисунке. Машина должна стереть знак в текущей клетке и присоединить
его слева к группе знаков, расположенных справа от каретки.
Слайд 17Пример программы решения задачи на машине Поста
Исходное состояние показано на
рисунке. Машина должна стереть знак в текущей клетке и присоединить
его слева к группе знаков, расположенных справа от каретки.
Слайд 18Пример программы решения задачи на машине Поста
Исходное состояние показано на
рисунке. Машина должна стереть знак в текущей клетке и присоединить
его слева к группе знаков, расположенных справа от каретки.
Слайд 19Пример программы решения задачи на машине Поста
Исходное состояние показано на
рисунке. Машина должна стереть знак в текущей клетке и присоединить
его слева к группе знаков, расположенных справа от каретки.
Слайд 20Пример программы решения задачи на машине Поста
Исходное состояние показано на
рисунке. Машина должна стереть знак в текущей клетке и присоединить
его слева к группе знаков, расположенных справа от каретки.
v
Слайд 21Пример программы решения задачи на машине Поста
Исходное состояние показано на
рисунке. Машина должна стереть знак в текущей клетке и присоединить
его слева к группе знаков, расположенных справа от каретки.
Слайд 22В процессе выполнения приведенной программы многократно повторяется выполнение команд с
номерами 2 и 3. Такая ситуация называется циклом. Напомним, что
цикл относится к числу основных алгоритмических структур вместе со следованием и ветвлением.
Слайд 23Источники
http://images.yandex.ru/yandsearch?rpt=simage&ed=1&text=%D0%90%D0%BB%D0%B0%D0%BD%20%D0%A2%D1%8C%D1%8E%D1%80%D0%B8%D0%BD%D0%B3&p=11&img_url=www.mathcomp.leeds.ac.uk%2Fturing2012%2FImages%2FTuring7.jpg
http://ru.wikipedia.org/wiki/Файл:Emil_Leon_Post.jpg
Семакин И.Г., Хеннер Е.К., Информатика и ИКТ 10-11. Издательство БИНОМ
Лаборатория знаний, 2009