А. Ж. Асамбаев техника ғылымының кандидаты, доцент

•  желілік модельдер.
II. 
Төмендегі әдістемелік сурақіпарга жауап беріңіз:
1 
«Формальдау 
және 
модельдеу» 
мазмұндык 
сызығын 
информатиканың базалық курсына енгізудің қажеттілігін негіздеңіз.
2.  Акпараттык  модельдеуді  окытуда  ЭЕМ-нің  бағдарламалық 
жасақтаманың  қайсысы қолданылады?
3.  «Модельдеу» 
жөне 
«формальдау» 
ұғымдарының 
айырмашылығы мен байланысы қандай?
4.  Келесі  ұғымдарды  анықтау  үшін  логикалык  бірінен  соң бірі 
орындалатын  тізбек  құрыңыз  (реті  кез-келген  жағдайда  көрсетілген): 
бүтак, элемент, кұрылым, жүйе, желі, қатынас, граф.
5.  Граф  пен  оның  күрылымы  ұғымын  қалай  түсіндіресіз. 
Әдістемелік  көзқарас  бойынша  бүл  үғымды  кай  сыныпта  беруге 
болады деп ойлайсыз?
6.  Мектептегі 
қай 
пәннің 
мысалына 
сүйене 
отырып, 
қүбылыстар  мен  окиғаларды  модельдеуді  оку  аркылы  оның  мәнін, 
заңдылыктары жөнінде білімді  негіздеуге болады.
7.  Сіздің 
ойыңызша 
мектептегі 
информатика 
курсында 
«Формальдау 
және 
модельдеу» 
немесе 
«Алгоритмдер 
және 
орындаушылар»  такырыптарының  қайсысы  бірінші  оқытылуы  тиіс?
Жауабыңызды негіздеңіз.
8.  «Формальдау  және 
модельдеу»  мазмүндық-күрылымдык 
компонентін  оқыту  барысьшда  мектеп  курсындағы  қандай  екі  пәнді 
біріктіріп өткізуге болатын  сабак вариантгарын үсыныңыз.
Ш . 
Келесі мазмундық сурақпіарга жауап беріңіз:
1.  Модельдеу  танымның  негізгі  тәсілдерінің  бірі 
екендігін 
түсіндіріңіз.
2.  Акпаратты  кесте  түріне  ыкшамдаудьщ  ерекшелігін  атаңыз. 
Кесте элементтерін айтып беріңіз.
3.  Әртүрлі 
пәндік 
аймақтағы 
акпараттык 
модельдеу
объектілеріне мысал келтіріңіз.
4.  Акпараттык модельдердің түрлерін айтыңыз.
5.  Модельдеудің негізгі кезеңдерін айтыңыз.
6.  Акпараттык  модельдеуде  жүйелік  сараптау  қандай  орын
алады?
7.  Электрондык  кестенің  кандай  касиетгері  математикалык
модельдеу үшін  ыңғайлы күрал бола алады?
8.  «Объект-касиеті»,  «объект-объект»,  екілік матрица типіндегі
кестелік модельдердің мысалдарын  үсьшыңыз.
9.  Жүйелік эсер  принципінің  мағынасы неде?
IV. 
Келесі есептерді шешіңіз:
85

1. 
Ақпараттық  модельдердін  (натура  емес)  нөмірлерія  жазып 
шығыңыз:
а)  театр койылымының декорациялық рәсімдеуінін макеті;
б)  театрдағы спектакльге қажетті костюмдердің эскизі;
в)  кітап немесе журналдың макеті;
г)  глобус; 
*
д)  судың молекуласының түзілуінһ
е)  генеалогиялык ағаш;
ж)  С 02 + 2NaOH = Na2C 0 3 + Н20;
з)  адам скелетінің макеті;
и)  сабақ кестесі;
к)  ойыншық паровоз; 
л)  метрополитеннің  схемасы; 
м)  кітаптың мазмұны.
макеті
Термин
іьпі даиында.
Пр  u • 
•
Түиінді
сөздер
ңыз және толтырыныз. 
Мысалдар
(Граф
Метрополитен 
схемасы, 
молекулалар 
кұрылымы,  жол  картасы,  компьютерлік
Графтың 
төбесі
Метро  стансалары,  молекуладағы атомдар, 
жол картасындағы калалар.
ІДоғалар
Шежіре ағашындағы сызыктар
Қабырғал
ар
Молекуладағы  атомдарды  жалғастырушы 
сызықтар,  жол  картасьгадағы  жэне  метро­
политен жолдарындағы жолдар сызығы.
Бағыттал- 
ған  граф
Әртүрлі  классификациялар  (биологиялық, 
ұйымдастырушылық және т.б.)
Ағаш
< f l k   т ш т  
ш
Генеалогиялық  ағаш,  жіктеулер,  файлдық
жүйе
Желі
Дүниежүзілік тор
V. 
Тақырып бойынша бір сабақтың  конспектісін даярлаңыз
.
мысалын келтіріңіз
,
бақьілау
86

5-тарау. Алгоритмдеу жэне багдарламалау сызыгы
Адам  мен  компьютер  арасындағы  тіл  қатысу,  хабар  алысу 
әрекеттері  тек  алгоритм  аркылы  ғана  іске  асырылады.  Сондыктан 
есептеуді  менгергісі  келген  адам,  алдымен,  алгоритм  сөзі  мен  сол 
ұгымның мән, мағынасын терең білуі кажет.
Алгоритмдеу  бағытының  мазмұны  мьша  түсініктер  тізбегі 
аркылы  аныкталады: 
алгоритм
, 
алгоритмнің  қасиеттері,  алгоритмді 
орындаушылар,  орындаушының  буйръщтар  жүйесі,  алгоритмді 
формалды 
орындау, 
алгоритмді 
у сыну 
формалары, 
негізгі 
алгоритмдік қурылымдар,  шама угымы,  көмекші алгоритмдер.
Мектеп 
информатикасында 
алгоритмдеуді
 
оқытудың 
екі 
мақсаттык аспектісі бар:
біріниіісі
  -дамытушылык  аспекті,  окушылардың  алгоритмдік
ойлауының дамуы;
екіншісі  -
  бағдарламалық,  кәсіби  бағытталған  аспекті.  ЭЕМ 
үшін 
бағдарлама 
күру, 
алгоритм 
кұрудан 
басталады: 
багдармалаушының  ең  маңызды  кәсіби  сапасы  -   логикалық- 
алгоритмдік ойлаудың дамуы.
Алгоритмдеу
  және 
багдарламалау
  тармақтарына  бөлінген, 
мазмүндык  «Алгоритмдеу  және  багдарламалау»  бағытының  негізгі 
үгымдарының  кұрылымы  4-схемада  ұсьшылган  (1-қосымша).  Бұл 
тармақтардың 
«Шамалармен  жумыс жасау алгоритмдері
»  блогынан 
басталатын  ортак  бөлігі  бар.  Атап  айтканда,  схемада  алгоритмдеуді 
және  багдарламалауды  оқыту  әдістемесінің  тірегі  -  
қурылымды 
багдарламалау
 әдістемесі  екені байқалады.
5.1. Алгоритм угымын енгізу әдістемесі
Қарастырылатын сурақтар:
•  алгоритмнің аныктамасы;
•  алгоритмнің касиетгері;
■  алгоритмді сипаттау тәсілдері;
•  алгоритмдік тілдің жалпы ережелері.
Алгоритмнің  анықтамасы.  Алгоритм
  — берілген  деректерден 
ізделетін  нәтижеге  әкелетін,  орындаушыға 
тусінікті
  және 
анъщ 
иіектеулі буйрықтардың
 тізбегін орындау нүсқамасы.
Бұл анықтамада алгоритмнің негізгі үғымдары және оның басты 
касиеттері айтылған.  5.1-суретте [26,42] үгымдардың өзара байланысы 
бейнеленген.
Бүл  жүйеде  алгоритмді  ОРЫНДАУШЫ  түйінді  объект  болып 
табылады. 
Орыпдаушы 
—  айқындалган 
әрекеттер 
жиынын
87

орындауды  білетін  объект  (автомат  немесе робот)  немесе  субъект 
(адам).
5.1-сурет. 
Алгоритмді орындаушының жүмыс істеу сызбасы
Алгоритм ді 
басқару 
жағынан, 
орындаушының 
негізгі
сипаттамасы,
 
ол 
орындаушының 
бүйрыктар 
жүйесі.
Орындаушының буйрықмар жүиесі (ОБЖ)
 -  
орындаушының атқара
алатын 
шектеулі 
бүйрықтар 
жиынтыгы.
 
Эр 
алгоритм
орындаушының бүйрыктар  жүйесінің  мүмкіндіктерін  ескере  құрылуы 
керек.
Алгоритмнің  бұйрықтарын  бұлжытпай  бірінен  кейін  бірін 
формалды
  орындау  -   орындаушьгаың  негізгі  жұмысы.  Яғни, 
алгорипімнің  формалды  орындалуы
  — 
орындаушы
  есептің  мағнасын 
білмесе де, дайын  алгоритмнің бұйрыктарын бүлжытпай бірінен кейін 
бірін орындап, сол есептің нәтажесін шығару.
Алгоритмнің  қасиеттері.
  Қойылған  есепті  шешу  үшін
орындаушы 
кірісінде
  алгоритімді  және  деректерді  алады,  ал
шыгысында
  керек  нәтижелер  алынады.  Алгоритмге  тек  ОБЖ-ға
жататын  бүйрықтар  кіреді.  Бұл  талапты  -   алгоритмнің 
түсініктілік
қасиеті
  деп  атайды.  Сонымен, 
алгоршпмнің  піүсініктілігі
  —
бүйрықтар  жүйесі  арқылы  жазылған  алгоритмді,  орындаушының 
түсініп, орындай алатындығы.
Алгоритмнің  басқа 
қасиеп, 
ол  — 
дәлдік
  (
анықтылық
). 
Алгоритмнің  кез  келген  бұйрыктары  және  олардың  орындалу  реті, 
орындаушы  үшін  тек 
бір  магыналық
, 
бір  мәндік
  түсінік  беруге  тиіс. 
Алгоритмнің  орындалу  үрдісінде  ешқандай  еркіндікке  жол  берілмеуі 
керек.  Мысалы, 
орындаушы-аспазшы
  үшін  аспаздық  рецепті  тағам 
дайындау  алгоритмі  деп  қарастырайық.  Әйтсе  де,  рецептің  бір 
пунктінде. 
«Бірнеіие  қасық  цант  салу керек
»  — деп  жазылса,  онда  ол, 
бүйрық 
анық
  емес.  Неше  қасык?  Қандай  қасык  (шәй  немесе  ас 
қасық)?  Әр  аспазшы  өзінше  түсінуі  мүмкін,  сондықтан  нәтиже
әртүрлі  болады.  Дәл  бүйрыктың  мысалы  былай  болуы  керек:  «2  ас 
қасық кант салу».
88

Алгоритмнщ  тағы  бір  қасиеп,  алгоритмнщ  анықтамасында 
көрсетілген  -  
шектілік  (нәтижелілік).
  Ол  былай  тұжырымдалады: 
саны 
шектелген
  кадамдардан  соң,  ізделіп  отырғаң 
нәтиже  алынады, 
демек  алгоритмнің  орындалуы 
аяқталады.
  Мүнда, 
қадам
  дегеніміз 
жеке 
буйрықтың
  орындалуы  деп  білеміз.  Шексіз  орындалатын 
алгоритм  н эти же  бермейді.  Алгоритмнің  бұл  қасиеті,  оньщ  айналып 
орындала  беру  жағдайын  (орысш.  -  
зацикливание)  алдын  алуга 
бағытгалған. 
Сондықтан 
шектілік 
қасиетін 
-  
алгоритмнің 
нәтижелілігі
 деп те айтады. 
і
Оқу  әдебиеттерінде  алгоритмнің  тагы  екі: 
дискіреттілік
  және 
бірдейлік
 (,
жаппайлық)
 қасиеттерінің сипаттамалары кезігеді.
Алгоритмнің 
дискреттілік
  қасиеті  мьша  жағдайды  анықтайды: 
алгоритмнің  бүйрыктары  тізбекпен,  бір  бұйрықтың  орындалуының 
аяқталуы
 жэне мына бұйрыктың 
басталу сәттері дәл белгіленеді.
Алгоритмнің 
бірдейлік
  қасиеті  алғашкы 
деректерді  енгізу 
жагынан  әмбебаптыгын
  айқындайды.  Яғни,  алғашқы  деректердің 
мәндерін  өзерте  беру
  мүмкіндігі  бар,  типі  белгілі  кандай  да  бір 
есептер 
тобына
 жазылған алгоритм.
Алгорипімді  сипаттау  тәсілдері.
  Мектеп  информатикасында 
алгоритмді  сипатгаудың  дәстүрлі  екі  тәсілі  колданылады: 
блок
- 
схемалар
  жэне 
оку  алгоритмдік  тілі.
  Информатиканың  базалық 
курсында осы екі тәсілдің екеуін де қолдану абзал.
Блок-схемалардың 
негізгі 
қундылыгы 
-
 
алгоритмдік 
құрылымның  көрнекілігі.  Есептің  шығару  кезеңдері  әрекетгерге 
сәйкес графикалық жеке  блоктармен  бейнеленеді.  Әр  әрекеттің өзінің 
графикалық  бейнесі  белгіленген.  Мысалы:  параллелограм  -  
енгізу 
немесе 
иіыгару
,  тік  төртбұрыш  -  
есептеу  әрекеттері
,  ромб  -
иіартты
 тексеру, т.б.
Алгоритмдік пііл (А Т) -  алгоритмдерді біркелкі және дәл жазу 
жэне орындау үиіін ережелер және таңбалар ж уй есі.
Алгоритмдік  тіл  бір  жағынан,  дағдылы  тілге  жақын.  Бұл  тілде 
жазылған  алгоритм  дағдылы  жазылады  және  окылады.  Басқа 
жағынан,  алгоритмдік  тілге  математикалык  символика,  сандар, 
шамалардың  және  функциялардың,  амалдардың  белгілері  және
жакшалар және т.б. кіреді.
Алгоритмдік тілдің ережелері
 багдарламалау тілдерінің 
негізіне 
жатады.  Сондықтан  алгоритмдік  тілді  оку  келешекте  кез  келген 
багдарламалау тілдерін игеруге көмектеседі.
Алгоритмнің жалпы турі1.
  Жалпы түрде алгоритмнің такырыбы 
мен денесінің жазылу тәртібі:
1 А.П.Ершов. Основы  информатики и  вычислительной техники.  I  часть. -  М.:  Просвещение,  1998.
89

алг 
алгоритмнің атауы
 (типтері аталған шамалардың тізімі) 
арг 
аргументтердің аттары 
нэт 
нәтижелердің аттары
басы
алгоританің денесі (бүйрыктар тізбегі)
соны
Мұнда,  алг  (алгоритм),  agr  (аргумент),  нет  (нэтиже),  басы, 
соны  -  
қызметиіі
  сөздер  деп  аталады  да,  алгоритмді  сипаттау  үшін 
колданылады. 
Алгоритмнің 
басы 
деген 
сөзге 
дейінгі 
бөлігі 
алгоритмнің 
тақырыбы
,  ал  басы  және  соны  сөздерінің  арасындагы 
бөлігі  алгоритмнін 
денесі
  деп  аталады.  Алгоритмнің  аты  (атауы)  кез 
келген  болуы  мүмкін.  Әдетте,  оны  алгоритмнің  қандай  есепке 
арналгандыгы  түсінікті  болатындай  етіп  таңдайды.  Алг.  басы  және 
срҢЫ  сөздері  қатал түрде  бірінің  астына  бірі  жазылады.  Алгоритмнін 
мәтінін  құрылымдау  үшін  алгоритмдеу  тілінде 
жолдық  шегініс 
колданылады.  Мысалы,  алгоритмдік  тілде  алгоритмнің 
тармақталу 
қүрылымы
 мына түрде жазылады:
егер 
шарт
онда 
серия 1 
әйтпесе 
серия 2
бітті
Бұл  ретте,  мына 
принципті
  үмытпаған  жөн:  бір  деңгейдегі 
конструкциялар  (егер,  бітті)  -   вертикаль  бойынша  бір  деңгейде,  ал 
оның  ішіндегісі  (онда,  әйтпесе) 
жолдық  иіегініспен
 — тағы  вертикаль 
бойьгаша  бір  деңгейде  жазылады.  Бірінен  кейін  бірі  орындалатын 
алгоритмнің  бірнеше  бүйрықтарының тізбегі 
серия
 деп аталады.  Бүл 
ережелерді  үстану  алгоритм  құрылымының  көрнекілігін  жаксартады. 
Оқытуда алгоритмдік тіл негізгі екі қызмет атқарады.
Біріниліден
,  оны  қолдану  курста  карастырылатын  барлык 
алгоритмдерді  бірыңғай  түрге  келтіруге  мүмкіндік  береді.  Демек, 
оқушыларга  алгоритмдеудің  мәнін  түсінуге,  алгоритмнің  қасиеттері 
туралы түсініктерін қалыптастыруға маңызы жоғары.
Екіншіден,
  алгоритмдік  тілді  оқыту,  багдарламалау  тілін
оқытудың 
проподевтикасы
  болып  табылады.  Сондықтан  алгоритмдік
тілді  игеру,  ары  карай  багдарламалау  тілін  қолануга  жеңіл  көшуге 
мүмкіндік береді.
Формула  бойынша  есептеу алгоритмін  алгоритмдік тілде  жазып 
және блок-схемасын кұрып көрсетейік.
1~есеп. Ү -т і есептеудің алгоритімін жазу керек:
1 А..П. Ершовтың оқулығы  бойынша
90

2 х
егер  х > 0 , 
егер  х
 <0
алг формула (пак х, пак у) 
ар г  х 
нет
 у 
басы
егер  х > 0
онда  у :  -  2х
эйтпесе  у :  =х?
бітті
соны
Окушылармен  аргументтің  мысалы  мына:  х=3  жэне 
мәндері үшін,  алгоритмнің орындалуын қадамын талдауға болады:
Алгоритмнің
кадамы
Аргумент
Нәтиже
Шартты
тексеру
1-арг. енгізу
3
1-қадам
3 > 0  (иө)
2-қадам
6
2-арг. енгізу
-4
1-қадам
-4 > 0 (жок)
2-қадам
16
5.2. Шама ұғымын оқытудын әдістемелік ерекшеліктері
Қарастырылатын сурақтар:
■  ЭЕМ -  алгоритмді орындаушы; 
а  «шама» үғымы, шаманың сипаттамалары;
•  шамалармен  орындалатын әрекетгер;
•  айнымалы және меншіктеу ұғымдары;
ЭЕМ
  -  
алгоритмді  орындаушы
.  ЭЕМ  үшін  кез  келген 
бағдарламаны  жасау  алгоритм  құрудан  басталады.  Оны 
компьютер 
жэне  нақты 
багдарламалау  жүйесі
  (Бейсик,  Паскаль  жэне  т.б.) 
орындайды.  Бұл схема түрінде 5.2-суретге [42] бейнеленген.
ПАСКАЛЬ багдарламалау
Паскальдағы  багдарлама 
жүйесі
5.2-сурет. 
Багдарламалаушының компьютермен әректтестігі
Мүнда  орындаушьшың 
енгізу  тілі
  Паскаль  багдарламалау  тілі 
болады.  Багдарламалау процесі үш кезеңге бөлінеді:
91

1)  есептің шығару алгоритмін құру;
2)  бағдарламалау тілінде бағдарлама қүру;
3)  бағдарламаны жөндеу және тестілеу.
Шама  угымының  өзгешелігі,  үгымды  ашудың  әдістемелік 
проблемалары
Шама  угымы,  оның  сипаттамасы.
  Компьютер  ақпаратпен 
жүмыс  жасайды.  Компьютерлік  бағдарламада  өңделетін  ақпарапы 
деректер
 деп атайды.
Шама
  -  
жеке  ақпараттық  объект,  жеке  деректер  бірлігі.
Компьютерлік бағдарламадағы 
буйрықтарды
,  шамалармен жасалатын 
әрекеттерді
 анықтайды.
Есептеу 
процесінде 
алынатын 
деректер,
 
бағдарламау 
түрғысынан  қарастырғанда: 
алгаіиқы
, 
нәтижелер
  (ақырғы  деректер) 
және 
аралық
 деректер деп бөлінеді (5.3-сурет [42]).
Мысалы, 
ax~+bx+c=0
  квадрат  теңдеуді  шешкенде:  алғашқы 
деректер  -  
а,  b,  с
  коэффициенттері;  нәтижелер  -  
х і,  х2
  теңдеудің 
түбірлері;  аралық  деректер 
-   D   =  b2-  4ас
  теңдеудің  дискриминанты
5.3-сурет. 
Деректердің деңгейлері
Оқушылар  игеретін  ең  басты  түсінік,  ол  мына  түжырым: 
кез 
келген шама ЭЕМ жадында өзінің белгілі орынын алады.
  Нәтижесінде 
окушылардың  санасында  шаманы  сақтайтын 
жады  уяіиыгының 
бейнесі  бекітілуге тиіс.  Шаманы  сақтау  орынын  белгілеу үшін 
«жады 
үяшыгы»
 терминін қолданған жөн.
Кез  келген  шаманың 
үш  негізгі  сипаттамасы
  бар  — 
атауы
,
мәні
 және 
типі.
 Машиналық бұйрықтар деңгейінде, кез келген шама -
сонда  сақталған  жады  үяшығының 
адресімен
  теңестіріледі,  ал  мәні  -  
осы ұяшықтағы 
екілік коды
 болады.
Алгоритмдерде 
жэне 
багдарламалау 
тілдерінде 
шамалар 
турщты
 және 
айнымалы

жүктеу/скачать 10,68 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: