Учебно-исследовательский проект «Алгоритмы в нашей жизни»

Работу выполнили ученики 9 классаКошкина Анна, Рыжова Алена, Герасимова АнастасияРуководитель проекта:Жеревчук Надежда АлексеевнаУчитель 1 квалификационной категории Муниципальное бюджетное образовательное учреждение средняя общеобразовательная школа № 42 П.Решетиха 2015 год ВведениеИстория возникновения алгоритмов Понятие алгоритма Исполнители алгоритмовАлгоритм и программа Как проявляются алгоритмы и их свойства в различных сферах жизни человека? Исследование «Алгоритмы в нашей жизни»ЗаключениеЛитература Крупнейшим достижением науки является теория алгоритмов - новая математическая дисциплина, без которой не могут обойтись теория электронных вычислительных машин, теория и практика программирования. Теория алгоритмов является самостоятельной наукой, которая готова служить всем наукам, и имеет свое лицо, свой предмет.   Тему «Алгоритмов» мы начали изучать еще с 6 класса, где мы рассматривали примеры алгоритмов в сказках и пословицах. В этом году мы снова изучаем данную тему, но уже используем алгоритмы для составления программ на языке программирования Паскаль. И мы решили больше узнать об алгоритмах и их роли в жизни людей. Понятие алгоритма является и очень простым и очень сложным. Его простота - в многочисленности алгоритмов, с которыми мы имеем дело, в их обыденности. Но эти же обстоятельства делают его туманным, расплывчатым, трудно поддающимся строгому научному определению. Основополагающий вопрос: Как проявляются алгоритмы и их свойства в различных сферах жизни человека? ПроблемаАлгоритмы определяют жизнь человека или человек определяет алгоритмы? Гипотеза: предположим, что алгоритмы нужны для удобства и комфортабельности в жизни. Актуальность - проникновение понятия "алгоритм" в различные сферы жизни человека.Заинтересовало то, что в нашей повседневной жизни нас окружают алгоритмы, любой человек выполняет свои действия по порядку, раздумывая, правильно ли он поступает. Цель работы: узнать, что такое алгоритм и их роль в жизни людей. Задачи:Узнать больше об алгоритмах.Какие бывают алгоритмы.Для чего нужны алгоритмы.Где встречаются алгоритмы в реальной жизни? Объект исследования – алгоритмы. Жил когда-то ал-Хорезми,Был арабским мудрецом,Он считал – всего полезнейЧисел всяких быть жрецом.Ал-Хорезми сам придумалПравил действий свод простой,Получал он проще суммуИ любой ответ другой.Эти правила доселеЛюди учат, помнят, чтут, -А науку в самом делеАРИФМЕТИКОЙ зовут. В честь ученого назвали Правил новых стиль и ритм,Вот тогда и записали:Ал-Хорезми – алгоритм.Метод или предписанье,Способ или же рецепт –«Алгоритм» всему названьеУже много-много лет Слово алгоритм происходит от имени великого среднеазиатского ученого VIII–IX вв. Абу Абдуллах Мухаммеда ибн Мусса аль-Хорезми. Он описал четыре правила арифметических действий, практически те же, что используются и сейчас. В 1684 году Готфрид Лейбниц в сочинении о нахождении максимума и минимума впервые использовал слово «алгоритм» (Algorithmo) в ещё более широком смысле: как систематический способ решения проблем дифференциального исчисления Пользовался словом алгоритм и Леонард Эйлер, одна из работ которого так и называется — «Использование нового алгоритма для решения проблемы Пелля». Понимание Эйлером алгоритма как синонима способа решения задачи уже очень близко к современному. Многие из тех, кто начинает учить информатику, так и тех, кто уже перешел непосредственно к основам программирования, задавались вопросом "что такое алгоритм?". Алгоритм – описание последовательности действий (план), строгое исполнение которых приводит к решению поставленной задачи за конечное число шагов Алгоритм — это совокупность правил выполнения определенных действий, обеспечивающих решение задачи. Пример Дискретность — алгоритм должен представлять процесс решения задачи как последовательное выполнение некоторых простых шагов. Любая команда выполняется только после выполнения предыдущей команды Детерминированность (определённость). В каждый момент времени, следующий шаг работы однозначно определяется состоянием системы. Таким образом, алгоритм выдаёт один и тот же результат (ответ) для одних и тех же исходных данных. Понятность — алгоритм должен включать только те команды, которые доступны исполнителю и входят в его систему команд. Завершаемость (конечность) — при корректно заданных исходных данных алгоритм должен завершать работу и выдавать результат за конечное число шагов. Массовость (универсальность). Алгоритм должен быть применим к разным наборам исходных данных. Результативность — завершение алгоритма определёнными результатами. Механические алгоритмы Гибкие алгоритмы Линейный алгоритм  Разветвляющийся алгоритм  Циклический алгоритм  Вспомогательный  алгоритм   Алгоритм составляется с учетом исполнителя. Исполнителем может быть человек, животное, техническое устройство, компьютер. Исполнителя характеризуют:среда;элементарные действия;система команд;отказы. Абсолютно любая наша программа, по сути, это уже и есть алгоритм, т.к. это последовательность определенных и продуманных программистом действий и описанных в виде кода (инструкций компьютеру). Для успешного решения задачи, требующей составления алгоритма и написания программы, мы должны:1) четко понять задачу, провести ее детализацию и формализацию;2) проанализировать, к какому классу задач она относится, какими способами (алгоритмами) ее можно решить;3) составить алгоритм решения задачи;4) составить программу, реализующую этот алгоритм;5) проверить, правильно ли программа работает, ту ли задачу она решает;6) в случае обнаружения ошибки необходимо проделать все (или некоторые) вышеперечисленные действия заново с целью исправления ошибки. Пример В повседневной жизни мы даже не замечаем, как используем те или иные алгоритмы. Алгоритмы в природе Алгоритмы в науке Алгоритмы в быту Алгоритмы в нашей повседневной жизни Алгоритмы в литературе Например:завести машину, приготовить еду,правила сложения, вычитания, деления, умножения чисел; грамматические правила правописания слов и предложений, различные инструкции и правила, рецепты и указания Алгоритмы в пословицах Алгоритмы в песнях Алгоритмы в сказках Алгоритмы вокруг нас день сменяет ночь, после ночи вновь наступает день; из года в год чередуются весна, лето, осень, зима;появляется листва на деревьях;Круговорот воды в природе;прилетают птицыпчелы производят мед В кибернетике, психологии и других науках разработаны эффективные алгоритмы: распознавания ситуаций, сбора и обработки информации, оптимизации, разрешения конфликтов и др. Многие из этих алгоритмов могут быть сформулированы в такой форме, что каждый сможет их понять и непосредственно применять для решения своих житейских проблем. Другие алгоритмы более сложны: экспертные системы, тренажеры, обучающие игры и другие компьютерные программы. Пример приготовление еды,чистка картофеля, мытье тарелок,включение бытовых приборов,подготовка к путешествию,затачивание карандашей,прополка грядки, огорода, посадка растенийалгоритм пользования автоматической междугородной телефонной связью:     1.Наберите цифру 8 и дождитесь непрерывного гудка.     2.Наберите код вызываемого города.     3.Наберите номер телефона вызываемого абонента.      сборы в школу,чистка зубов,выполнение домашнего задания, пришивание пуговицы,уборка дома правила перехода через улицу.алгоритмы из школьной жизнирасписание уроковграфик подачи звонковрасписание кружковУчебные алгоритмыкак писать изложение, диктанткак выучить стихотворение как решать задачи по математике Примеры Алгоритмы в пословицах: Тише едешь, дольше будешь.Хочешь, есть пироги, не сиди на печи.Болен лечись, а здоров берегись. Готовь сани летом, а телегу зимой.Книги читать скуки не знатьСемь раз отмерь, один раз отрешь в песнях повторяются припевы,Песня из фильма «Золотой ключик»«Если с другом вышел в путь» Если с другом вышел в путь То веселей дорога Все Примеры Начало Конец Отрежь Отмерь Меньше 7? Нет Да Семь раз отмерь, один раз отрешь Начало Конец Готовь сани Лето? Нет Да Зима? Готовь телегу Да Нет Готовь сани летом, а телегу зимой. Алгоритмы в песнях Сказка «Курочка Ряба» Сказка «Золотой петушок» Сказка «Сестрица Алёнушка и братец Иванушка» Коль кругом всё будет мирно,Так сидеть он будет смирно;Но лишь чуть со стороныОжидать тебе войны,Иль набега силы бранной,Иль другой беды незванной,Вмиг тогда мой петушокПриподымет гребешок,Закричит и встрепенётсяИ в то место обернётся.А.С. Пушкин Алгоритмы в сказках Начало. Жили-были дед и баба. И была у них курочка Ряба. Снесла курочка яичко, не простое, а золотое Дед бил-бил, не разбил. Баба била-била, не разбила. Мышка бежала, хвостиком махнула. Яичко упало и разбилось. Дед плачет, баба плачет, А курочка Ряба кудахчет: «Не плачь, дед. Не плачь, баба. Я снесу вам другое яичко. Не золотое, а простое» Вопросы для анкетирования:Знаете ли вы что такое алгоритм?Замечали ли вы в своей жизни действия по алгоритму? Я могу привести примеры алгоритмов из жизни?Я умею работать по алгоритму?Я умею составлять алгоритм при решении задачиЯ знаю, что алгоритмы нам нужны.Для чего нужны алгоритмы? Анкетировались учащиеся 9 классов, в количестве 46 человек.Проанализировали ответы учащихся, мы получили следующие результаты Все опрошенные знают, что такое алгоритмы и большинство из них встречаются с алгоритмами в жизни и умеют пользоваться ими. Учащиеся умеют составлять алгоритмы при решении задач по математике, физике, химии, умеют применять правила правописания, где нужен определенный порядок выполнения действии. Все опрошенные знают, что алгоритмы нужны. Правильно составленная последовательность действий позволяет существенно упростить процесс создания, какого, либо кулинарного блюда и повысить его качество. Правильно спланированные действия нам нужны для удобства и  улучшения нашей жизни. Если работа сложная, то обязательно необходимо составить план ее выполнения , то есть разработать алгоритм. Такой план очень полезен. Он позволяет лучше понять предстоящую работу и выполнить ее более качественно. Мы также поняли, что алгоритмы полезно составлять, то есть очень важно научиться мыслить  алгоритмически. Человек, обладающий алгоритмическим мышлением, составляет алгоритмы легко и быстро. Алгоритмическое мышление помогает отчетливо увидеть шаги, ведущие к цели, заметить все препятствия и умело их обойти. Способность к алгоритмическому мышлению — важная черта умного человека.  С помощью алгоритмов решаются не только традиционные для математики вычислительные задачи, но и многие другие, возникающие в быту или на производстве. И было бы ошибкой думать, что алгоритмы могут нам пригодиться только в том случае, если мы станем программистами. Умение конструировать алгоритмы и чётко их формулировать - очень важный навык современного человека. Эффективность использования алгоритмов для решения наших житейских проблем определяется следующими обстоятельствами: 1. Человеческая психика и все взаимодействия людей имеют информационную природу. Поэтому информационно-алгоритмический подход к ним представляется наиболее приемлемым. 2. Само поведение людей в основе своей алгоритмично. Многие из алгоритмов человеческого поведения коренятся глубоко в биологической природе людей, другие сформировались в процессе определенного поведения, взаимного приспособления людей как источников и приемников информации. Цель данного проекта была: узнать, что такое алгоритм и их роль в жизни людей. В своем проекте мы данный вопрос рассмотрели и убедились, как нужны алгоритмы в нашей жизни и окружающем мире. Учебник Информатика. 9 класс. Босова Л.Л.Игошин В. И. Математическая логика и теория алгоритмов. — 2-е изд., стер.. — М.: ИЦ «Академия», 2008http://letopisi.orghttp:// wikipedia.ruhttp://festival.1september.ru