Понятие алгоритма

Лекция №1. Алгоритм. Свойства алгоритма. Способы описания.

Широкая известность понятия алгоритма в настоящее время обусловлена развитием и широким применением вычислительной техники. Разработка алгоритма – необходимый этап в процессе решения задач на ЭВМ. В связи с этим алгоритмы представляют самостоятельную ценность как интеллектуальные ресурсы общества.

Понятие алгоритма относится к фундаментальным концепциям информатики, хотя и возникло задолго до появления ЭВМ, и стало одним из основных понятий математики.

Слово "алгоритм" произошло от имени среднеазиатского математика Мухамеда из Хорезма (по-арабски - Аль Хорезми (IX в)) и использовалось в математике для обозначения правил выполнения четырех арифметических действий: сложения, умножения, вычитания и деления.

Мухаммед Аль Хорезми подробно объясняет правила действия с числами, записанными в десятично-позиционной системе счисления, и исследует квадратные уравнения. Слова "алгебра" и "алгоритм" впервые появились в переводе его трактатов. Первое из них означало операцию переноса членов из одной части уравнения в другую, а второе – искаженное имя автора – Аль Хорезми – Algorithmi. Оно применялось первоначально для обозначения правил вычисления в десятичной позиционной системе счисления.

В настоящее время понятие алгоритма используется не только в математике. Его применяют практически во всех областях жизни человека, например, говорят об алгоритме управления производственным процессом, алгоритме игры в шахматы, алгоритме пользования каким-либо прибором, алгоритме поиска пути в лабиринте и. т. д.

Интуитивное понятие алгоритма, которым люди пользуются уже много лет, можно выразить следующим образом:

Алгоритм – это строгая последовательность действий, приводящая за конечное число шагов к достижению поставленной цели (к решению поставленной задачи).

Для пояснения понятия алгоритм важное значение имеет понятие исполнитель алгоритма,т.к. действия всегда выполняются некоторым исполнителем (человеком, группой людей, особой машиной – автоматом и т.д.).

Исполнитель алгоритма –это некоторая абстрактная или реальная (техническая, биологическая или биотехническая) система, способная выполнять действия, предписываемые алгоритмом.

Исполнителя характеризуют:

· Среда;

· Система команд;

· Отказы.

Среда (обстановка) – это "место обитания" исполнителя. Например, среда ТР.

Система команд. Отдельные указания исполнителю, содержащиеся в каждом шаге алгоритма, называют командами. Исполнители отличаются друг от друга возможностями - наборами команд, которые они "понимают" и умеют выполнять. Совокупность команд, которые могут быть выполнены конкретным исполнителем, называется Системой Команд Исполнителя (СКИ).

Отказыисполнителя возникают, если команда вызывается при недопустимом для нее состоянии среды.