Т.Қ. Қойбағарова, Р. А. Ельтинова


 Жүйелік талдау элементтерін қарастыру



Pdf көрінісі
бет8/19
Дата03.03.2017
өлшемі4,27 Mb.
#5945
1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   ...   19

4.2. Жүйелік талдау элементтерін қарастыру  
Қарастырылатын сұрақтар: 

 
жүйе ұғымы; 

 
жүйелік талдаудың мәні; 

 
жүйе  құрылымы;  құрылымды  көрсету  үшін  графтарды  пай-
далану; 

 
 оқушылардың жүйелі ойлауын дамыту. 
Екінші  толықтырылған  қосымша  деңгей  –  модельдеу 
сызығының  мазмұнын  құрайтын  –  жүйе  құрылым,  граф,  ағаш 
желілер  ұғымдарымен  байланысты.  Аталған  ұғымдар,  «жүйелер 
теориясы»  (орысш.  –  систематология)  деп  аталатын  ғылыми 
аймағына  жатады.  Бұл  ұғымдарды  жекелеп  оқыту  базалық  курстың 
білім  стандартында  ескерілмеген,  соның  салдарынан  бірде-бір 
оқулықта жеке баяндалған материал жоқ.  

 
79 
Ғылыми  пәндерде  болсын,  күнделікті  өмірде  болсын  «жүйе» 
ұғымы  жиі  қолданылады.  Оған  мысалдар  жеткілікті.  Мысалы,  күн 
жүйесі,  педагогикалық  жүйе,  химиялық  элементтер  жүйесі, 
өсімдіктер  және  жануарлар  жүйесі,  білім  жүйесі,  файлдық  жүйе, 
операциялық  жүйе  және  көптеген  т.б.  Көптеген  жағдайларда  жүйе 
ұғымы  интуитивті  түсінікті  сияқты.  Әйтсе  де,  информатика  үшін  ол 
іргелі ұғымдардың бірі болғандықтан, түсіндіруді талап етеді.  
Көптеген  өзара  іліктескен  бөліктерден  құралған  және 
біртұтас кез келген объектіні  жүйе деуге болады
Информатикада «жүйе» ұғымы айтарлықтай жиі қолданылады.  
-
 
Деректер  жүйесі  –  компьютерде  өңдеуге  арналған,  өзара 
іліктескен деректер жиынтығы. 
-
 
Бағдарламалық  жүйелер  –  қызметі  анықталған  өзара 
іліктескен  бағдарламалар  (ОЖ,  бағдарламалау  жүйелері,  қолданбалы 
бағдарламалар пакеті және т.б.) жиынтығы. 
-
 
Ақпараттық жүйелер – компьютерлік технологиялардың ең 
маңызды қосымшаларының бірі. 
Ақпараттық  модельдеудің  негізгі  әдістемелік  принципі  – 
жүйелеу,  сондықтан  кез  келген  модельдеу  объектісі  жүйе  ретінде 
қарастырылады.  Модельдеу  үшін,  элементтердің  қасиеттері  мен 
байланыстарының  барлық  жиынтығынан  тек  маңыздылары  ғана 
ерекшеленеді.  Міне  жүйелік  талдаудың  мәні  осында.  Зерттеуші 
жүргізетін  жүйелік  талдаудың  мақсаты  –  келешекте  ақпараттық 
модельде көрсету үшін, зерттелетін объект туралы өзінің түсініктерін 
реттеу
1
.  
Ақпараттық модельдің өзі қандайда бір параметрлер жүйесі мен 
олардың  арасынағы  қатынастардан  тұрады.  Бұл  параметрлер  және 
қатынастар  әртүрлі  пішінде  ұсынылуы  мүмкін:  графикалық, 
математикалық, кестелік және т.б.  
Сонымен,  нақты  объектіден  ақпараттық  модельге  өтудің  мына 
тәртібін келтіруге болады:  
Кез  келген  жүйенің  негізгі  сипаттамасы,  оның  құрылымы. 
Құрылым  –  жүйені құрайтын  элементтерді бірлестірудің  айқын  тәртібі. 
Әдебиеттерде кезігетін басқа нұсқасы:  
                                                 
1
 
Мысал ретінде, Microsft Excel ортасында құрылған, шежіренің құрылымды ақпараттық моделін 
[21,139-141 б.] қараңыз.  
Нақты 
объект 
Жүйелік 
талдау 
Модельдеу үшін  
маңызды деректер 
жүйесі 
Ақпараттық 
модель 

 
80 
Құрылым  –  жүйе  элементтерінің  арасындағы  байланыстар 
жиынтығы. 
Жүйелердің құрылымын ұсынудың ең ыңғайлы және көрнекі тәсілі 
–  графтар.  Граф  қырлармен  немесе  доғалармен  байланыстырылған 
төбелерден  тұрады.  Ақпараттық  жүйенің  құрамы  және  құрылымы 
туралы  граф  түрінде  көрсеткенде  жүйенің  компоненттері  төбелері,  ал 
олардың  арасындағы  байланыс  сызықтармен  (доғалармен  немесе 
қырлармен)  бейнелінеді.  Графтар  адамдардың  көптеген  практикалық 
және ғылыми қызмет аймақтарында қолданылады.  
Графтардың  маңызды  түрі  –  ағаш.  Ағаш  –  жүйенің  иерархиялық 
құрылымын графикалық түрде ұсыну.  
Ағаш  –  объектілер  арасындағы  қабаттылық,  бағыныштылық
мұрагерлік сияқты байланыстарды бейнелеуге арналған граф.   
Әдетте,  оқушыларға  граф  түрінде  ұсынылған  схемеларды  түсіну 
қиынға 
соқпайды. 
Мысалы, 
дискідегі 
иерархиялық 
файлдық 
құрылымның  графикалық  бейнесі  немесе  шежіренің  –  ағаш  түріндегі 
схемалары оларға таныс.  
Формализациялау 
және 
модельдеу 
мазмұндық 
сызығы, 
оқушылардың  жүйелі  ойлауын  дамытуға  бағытталған,  маңызды 
педагогикалық міндетті орындайды.  
4.3. Компьютерлік математикалық модельдеу  
Қарастырылатын сұрақтар: 

 
математикалық модель; 

 
компьютерлік математикалық модельдің ерекшеліктері; 

 
ЭЕМ-де есепті шығару кезеңдері; 

 
модельді жүзеге асыру құралдары туралы; 

 
компьютерлік (сандық) эксперимент ұғымы. 
Математикалық  модель  деген    не?  Бұл  нақты  жүйені 
(объектінің,  процестің)  жағдайын  математикалық  тілде,  яғни 
формулалар,  теңдеулер  және  басқа  да  математикалық  қатыстар 
арқылы  бейнелеу.  6.12-суретте  әртүрлі  математикалық  модельдерге 
тән  жалпыланған  конфигурация  ұсынылған.  Мұнда  X  және  
Y-модельденілетін жүйенің кейбір сандық сипаттамалары.  
Алғашқы  енгізілетін  деректер  мен  шығарылатын  нәтижелер 
және 
олардың 
арасындағы 
байланыстар 
«компьютерлік 
орындаушыға»  «түсінікті»  түрде  ұсынылуға  тиіс.  ЭЕМ-де  орындау 
үшін  бағдарламалық  құралдармен  жүзеге  асырылған  математикалық 
модельдерді – компьютерлік модельдеу деп атаймыз. 

 
81 
Компьютерлік  математикалық  модельді  құру  мақсаты  – 
модельдейтін  жүйені  зерттейтін  сандық  экспериментті  өткізу, 
оптимальді параметрлерді таңдау  болып табылады.  
4.2-сурет. Математикалық модельдің жалпы құрылымы 
Математикалық  модельді  жүзеге  асыру  –  енгізілетін 
параметрлердің  мәндері  бойынша  айқындалған  әдістерді  қолдану 
арқылы  шығарылатын  параметрлердің  мәнін  есептеу.  Компьютерлік 
математикалық модельдердің мына өзіндік ерекшеліктері бар: 

 
нақты модельдейтін объектінің болуы; 

 
объектінің  сандық  сипаттамаларының  болуы:  енгізілетін, 
шығарылатын параметрлер; 

 
енгізілетін,  шығарылатын  параметрлердің  математикалық 
байланысының болуы; 

 
анықталған  компьютерлік  құралдардың  көмегімен  модельді 
жүзеге асыру. 
ЭЕМ-де ақпараттық модельдеу әдістерімен практикалық есептің 
шешу кезеңдері жалпы сызбасы 4.3-суретте бейнеленген.  
4.3-сурет. Есепті шығару кезеңдері 
Бірінші  екі  кезең  шешілетін  есептің  пәндік  аймағына  жатады. 
Үшінші  кезеңде  модельді  іске  асыру  үшін  ЭЕМ-ң  бағдарламалық 
жабдықтамасынан ыңғайлы аспапты бағдарлама таңдалады.  
Ондай  аспапты  құралдарға  мыналар  жатады:  электрондық 
кестелер,  ДҚБЖ,  бағдарламалау  жүйелері, 
математикалық 
пакеттер, мамандандырылған модельдеу жүйелері.  
Есептің 
қойылуы 
Ақпаратық модельдің 
теориялық құрылымын 
жасау, формализациялау 
Модельді іске асыру үшін 
компьютерлік аспапты 
бағдарламаны таңдау 
Ақпараттық модельді 
ЭЕМ-де іске асыру 
Модельді берілген есеп 
үшін қолдану 
 
Х
1
 
 
 
 
 
 
Y

Х
2
 
 
 
 
 
 
Y

 
 
 
 
 
 
Х
n
 
 
 
 
 
 
Y
k
 
 
Енгізілетін  
 
 
      Шығарылатын 
параметрлер    
 
      параметрлер 
Математикалық 
қатынастар 

 
82 
Модельдеу 
мақсаттарын 
анықтау 
Объектінің 
маңызды 
қасиеттерін 
ерекшелеу 
Негізгі 
объект 
Математикалық 
сипаттаманы іздеу 
Математикалық 
модель
 
Зерттеу әдісін 
таңдау 
Зерттеуді  
жүргізу 
Модельді 
дәлдеу 
Нәтиже-
лерді талдау 
Соңы 
Информатиканың  базалық  курсында  аталған  бағдарламалық 
құралдардың алғашқы үшеуі оқытылады.  
Ақпараттық модельдеу және электрондық кестелер  
Электрондық  кестелер  технологиясы  –  математикалық 
модельдерді  жүзеге  асырудың    бір  түрі.  Электрондық  кестелер 
математикалық  модельдеу  есептерін  шығару  үшін  өте  қолайлы 
саймандық  бағдарламалық  орта.  Электрондық  кестелердің  тілін  – 
ерекше бағдарламалау тіл – кестелік алгоритмдер тілі деуге болады. 
Демек, 
математикалық 
модельдеудің 
кестелік 
әдісінде 
де 
алгоритмдеу кезеңі бар.  
Электрондық  кестелердің  ең  үлкен  құндылығы  –  деректердің 
графикалық өңделуін жеңіл түрде жүзеге асырады, ол математикалық 
модельдеу  үшін  маңызды.  Математикалық  модельдеу  әдісімен  есепті 
шығарудың  жалпы  технологиялық  тізбесі  4.4-суретте  сызба  түрінде 
бейнеленген.  
4.4-сурет. Процестің жалпы сызбасы 
Бірінші  кезең  –  модельдеу  мақсаттарын  анықтау.  Олардың 
негізгісі мынадай: 
1)  модель,  нақты  объект  қалай  істелгенін  (немесе  процестің 
қалай  өтіп  жатқанын),  оның  құрылымы,  негізгі  қасиеттері,  даму 
заңдылықтары  және  айналадағы  дүниемен    әректтесуі  қандай  екенін 
түсіну үшін керек; 
2)  модель,  объектіні  (немесе  процесті)  басқаруды  үйрену  үшін 
және тапсырылған мақсаттарға, өлшемдерге сай басқарудың ең тиімді 
әдісін  анықтау үшін керек; 

 
83 
3)  модель,  тапсырылған  әдістермен  формаларды  жүзеге  асыру 
салдарынан,  объектіге  тікелей  және  жанама  әсерлерін  жобалау  үшін 
керек.  
Компьютерлік  эксперимент.  Нақтылы  объектілер  және 
үрдістер  өте  көпқырлы  және  күрделі  болғандықтан,  оларды  зерттеу 
үшін қандай да болса бір қырын көрсететін ақпараттық модельді құру 
ыңғайлы.  Себебі,  объектіні  зерттеу  үшін  натуралды  экспериментті 
жасау  мүмкіндігі  болмай,  әрі  қымбат,  ұзақ,  қауіпті  болған  жағдайда, 
ақпараттық  модель  сол  объектіні  ауыстырады.  Ғылымның  көп 
ғасырлық даму жолы осыны дәлелдеді.  
Мысалы, егер парашют ашылмай қалған болса, онда парашютші 
1000  м  биіктіктен  қанша  уақыт  ішінде  жерге  құлайтындығын  білу 
керек  болсын  делік.  Ол  үшін  парашютшінің  мүсінін  даярлап,  оны 
бірнеше  рет  самолеттен  жерге  лақтырып,  одан  кейін  оның  орташа 
құлау  уақытын  өлшеу  арқылы  нақтылы  эксперимент  жүргізуге 
болады.  Алайда,  оның  орнына  «компьютерлік  эксперимент»  қоюға 
болады,  яғни  ақпараттық  модельді  пайдаланып  парашютшінің  құлау 
уақыты есептеледі.  
Нақтылы  эксперимент  жүргізуге  көпшілік  жағдайда  мүмкіндік 
болмайтындықтан,  модельдеу  (есептеу  эксперименті)  теңдесі  жоқ 
әдіс  болуы  мүмкін.  Мысалы,  ядролық  соғыстың  зардабынан 
климаттың  қалай  өзгеретіндігін  немесе  планетаны  азон  қабатынан 
айыру  неге  әкеліп  соғатынын  білу  үшін  нақтылы  соғыс  жүргізе 
алмаймыз. 
Әрине, егер ақпараттық модельге нақтылықтың кейбір маңызды 
жақтары ескерілмеген болса, онда есептеу экпериментінің нәтижелері 
шындыққа  жанаспауы  да  мүмкін.  Мысалы,  парашютшінің    құлауы 
жөніндегі  есепте  шындыққа  сәйкес  келетін  нәтиже  алу  үшін  ауаның 
кедергісін  ескеру  қажет,  ал  ракетаны  ұшыруды  есептегенде  тек 
кедергіні  емес,  сонымен  қатар,  кедергінің  биіктіктің  өсуіне  қарай 
өзгеретіндігін де ескеру қажет. 
4.4. Үздіксіз процестерді дискреттендіру әдісі 
Парашютшінің  құлау  есебіне  қайтадан  оралайық.  Ауаның 
кедергі  күші  жылдамдықтың  квадратына  пропорционал,  ал 
коэффициенті  дененің  пішініне  тәуелді  болатыны  эксперимент 
арқылы дәлелденген. Сондықтан дененің еркін түсу үдеуі мынадай:  
a= g – k *v
2
    
мұндағы k – дененің массасы мен пішініне тәуелді коэффициент 
(орта салмақты және орта бойлы адам үшін k 

 0.004).  

 
84 
Осындай  үдеулі  дененің  құлау  уақытын  өрнектейтін 
формулаларды  (яғни  ауа  кедергісін  ескеретін)  біз  білмейміз.  Осы 
уақытты  қалай  есептеуге  болады?  Мұндай  жағдайларда  үзіліссіз 
процестерді дискреттендіру әдісі қолданылады. Мұның мәні неде? 
Парашютшінің  құлауын  кино  пленкасына  түсірдік  делік.  Енді 
кинопленканы  құлауды  қажетінше  дәл  бейнелейтін  нақтылы 
процестің  бір  моделі  ретінде  қарауға  болады.  Алайда,  құлаудың 
нақтылы процесі үзіліссіз, әрі бірқалыпты болады. 
Ал  кинопленка  жеке  кадрлардан  тұрады,  яғни  біреуінде  — 
парашютші бір жағдайда, мына кадрда — екінші жағдайда көрінеді, ал 
осы  жағдайлардың  арасында  ештеңе  болмайды.  Осы  сияқты  үзіліссіз 
процесті үзілмелі процеспен айырбастау дискреттендіру (дискреттік  
деп айтуға келісілген) деп аталады. 
Дискреттендіру  кезінде  әдетте  уақыт  шағын  интервалдарға 
(мысалы,  0.01  сек)  бөлінеді  және  бір  интервалдың  ішінде  ешқандай 
өзгеріс болмайды («ештеңе  жоқ») деп  есептеледі. Интервал өткеннен 
соң  кадр  «секірмелі»  езгереді  де  (мысалы,  парашютшінің  биіктігі 
кемиді  және  жылдамдығы  артады),  одан  кейін  мына  интервал 
аяқталғанға  дейін  тағы  да  ешқандай  езгеріс  болмайды  және  т.б. 
Сондықтан осы жағдайда парашютшінің бірқалыпты кемитін биіктігі 
t
1
= 0,    t
2
 = 0.01,  t
3
 = 0.03, …   
уақыт  мезеттеріндегі  биіктік  мәндерінің  тізбегімен  ауыстырылған 
болып 
шығады. 
Осындай 
дискреттік 
процестерді 
ЭЕМ-де 
модельдегенде  информациялық  модель  әдеттегідей  процестің 
уақыттың  бір  мезетіндегі  күйін  сипаттайды,  ал  процестің  мына 
мезетіндегі күйі рекурренттік қатыстар бойынша анықталады. 
Осындай  үздіксіз,  яғни  динамикалық  процестерді  сипаттайтын 
есептер  тобын  динамикалық  модельдеу  есептері  деп  атайды.  Ондай 
есептерге,  мысалы,  физикалық  процестерді  модельдеу,  дененің  еркін 
құлауы, маятниктің тербелуі, т.с. жатады. 
4.4. Зертханалық жаттықтыру тапсырмалары 
Зертханалық жұмыс  «Формализация және  модельдеу»  
I. Тезаурус құру үшін қажетті ұғымдар: 

 
модель; 

 
модельдеу; 

 
формальдау; 

 
материалдық модельдер; 

 
ақпараттық  модельдер; 

 
кестелік  модельдер; 

 
иерархиялық  модельдер; 

 
85 

 
желілік модельдер. 
II. Төмендегі әдістемелік сұрақтарға жауап беріңіз: 
1.
 
 «Формальдау  және  модельдеу»  мазмұндық  сызығын    ин-
форматиканың базалық курсына енгізудің қажеттілігін негіздеңіз. 
2.
 
Ақпараттық  модельдеуді  оқытуда  ЭЕМ-нің  бағдарламалық  
жасақтаманың  қайсысы қолданылады? 
3.
 
«Модельдеу» 
және 
«формальдау» 
ұғымдарының 
айырмашылығы мен байланысы қандай? 
4.
 
Келесі ұғымдарды анықтау  үшін логикалық бірінен соң бірі 
орындалатын  тізбек  құрыңыз  (реті  кез-келген  жағдайда  көрсетілген): 
бұтақ, элемент, құрылым, жүйе, желі, қатынас, граф. 
5.
 
Граф  пен  оның  құрылымы  ұғымын  қалай  түсіндіресіз. 
Әдістемелік  көзқарас  бойынша  бұл  ұғымды  қай  сыныпта  беруге 
болады деп ойлайсыз? 
6.
 
Мектептегі  қай  пәннің  мысалына  сүйене  отырып, 
құбылыстар  мен  оқиғаларды  модельдеуді  оқу  арқылы  оның  мәнін, 
заңдылықтары жөнінде білімді  негіздеуге болады.  
7.
 
Сіздің  ойыңызша  мектептегі  информатика  курсында 
«Формальдау  және  модельдеу»  немесе  «Алгоритмдер  және 
орындаушылар»  тақырыптарының  қайсысы  бірінші  оқытылуы  тиіс? 
Жауабыңызды негіздеңіз. 
8.
 
«Формальдау  және    модельдеу»  мазмұндық-құрылымдық 
компонентін  оқыту  барысында  мектеп  курсындағы  қандай    екі  пәнді 
біріктіріп өткізуге болатын  сабақ варианттарын ұсыныңыз. 
III. Келесі мазмұндық сұрақтарға жауап беріңіз: 
1.
 
Модельдеу  танымның  негізгі  тәсілдерінің  бірі    екендігін 
түсіндіріңіз. 
2.
 
Ақпаратты  кесте  түріне  ықшамдаудың  ерекшелігін  атаңыз. 
Кесте элементтерін айтып беріңіз. 
3.
 
Әртүрлі 
пәндік 
аймақтағы 
ақпараттық 
модельдеу 
объектілеріне мысал келтіріңіз. 
4.
 
Ақпараттық модельдердің түрлерін айтыңыз. 
5.
 
Модельдеудің негізгі кезеңдерін айтыңыз. 
6.
 
Ақпараттық  модельдеуде  жүйелік  сараптау  қандай  орын 
алады? 
7.
 
Электрондық  кестенің  қандай  қасиеттері  математикалық 
модельдеу үшін  ыңғайлы құрал бола алады? 
8.
 
 «Объект-қасиеті», «объект-объект», екілік матрица типіндегі 
кестелік модельдердің мысалдарын  ұсыныңыз. 
9.
 
Жүйелік әсер  принципінің  мағынасы неде? 
IV. Келесі есептерді шешіңіз: 

 
86 
1.  Ақпараттық  модельдердің  (натура  емес)  нөмірлерін  жазып 
шығыңыз: 
а)
 
театр қойылымының декорациялық рәсімдеуінің макеті; 
б)
 
театрдағы спектакльге қажетті костюмдердің эскизі; 
в)
 
кітап немесе журналдың макеті; 
г)
 
глобус; 
д)
 
судың молекуласының түзілуінің макеті;  
е)
 
генеалогиялық ағаш;  
ж)
 
CO
2
 + 2NaOH = Na
2
CO
3
 + H
2
0;  
з)
 
адам скелетінің макеті; 
и)
 
сабақ кестесі;   
к)
 
ойыншық паровоз; 
л)
 
метрополитеннің  схемасы; 
м)
 
кітаптың мазмұны. 
2. Кестені дайындаңыз және толтырыңыз. 
Термин 
Түйінді 
сөздер  
Мысалдар 
Граф 
 
Метрополитен 
схемасы, 
молекулалар 
құрылымы,  жол  картасы,  компьютерлік 
желі. 
Графтың 
төбесі 
 
Метро стансалары, молекуладағы атомдар, 
жол картасындағы қалалар. 
Доғалар   
Шежіре ағашындағы сызықтар 
Қабырғал
ар  
 
Молекуладағы  атомдарды  жалғастырушы 
сызықтар, жол картасындағы және  метро-
политен жолдарындағы жолдар сызығы. 
Бағыттал-
ған  граф 
 
Әртүрлі  классификациялар  (биологиялық, 
ұйымдастырушылық және т.б.) 
Ағаш 
 
Генеалогиялық  ағаш,  жіктеулер,  файлдық 
жүйе 
Желі 
 
Дүниежүзілік тор 
V. Тақырып бойынша бір сабақтың  конспектісін даярлаңыз. 
VI.  «Модельдер»  тақырыбы  бойынша  бақылау  жұмысының  
мысалын келтіріңіз. 
 
 

 
87 
5-тарау. Алгоритмдеу және бағдарламалау сызығы  
Адам  мен  компьютер  арасындағы  тіл  қатысу,  хабар  алысу 
әрекеттері  тек  алгоритм  арқылы  ғана  іске  асырылады.  Сондықтан 
есептеуді  меңгергісі  келген  адам,  алдымен,  алгоритм  сөзі  мен  сол 
ұғымның мән, мағынасын терең білуі қажет. 
Алгоритмдеу  бағытының  мазмұны  мына  түсініктер  тізбегі 
арқылы анықталады: алгоритм, алгоритмнің қасиеттері, алгоритмді 
орындаушылар,  орындаушының  бұйрықтар  жүйесі,  алгоритмді 
формалды  орындау,  алгоритмді  ұсыну  формалары,  негізгі 
алгоритмдік құрылымдар, шама ұғымы, көмекші алгоритмдер
Мектеп  информатикасында  алгоритмдеуді  оқытудың  екі 
мақсаттық аспектісі бар: 
біріншісі  дамытушылық  аспекті,  оқушылардың  алгоритмдік 
ойлауының дамуы; 
екіншісі    бағдарламалық,  кәсіби  бағытталған  аспекті.  ЭЕМ 
үшін 
бағдарлама 
құру, 
алгоритм 
құрудан 
басталады: 
бағдармалаушының  ең  маңызды  кәсіби  сапасы  –  логикалық-
алгоритмдік ойлаудың дамуы. 
Алгоритмдеу  және  бағдарламалау  тармақтарына  бөлінген, 
мазмұндық  «Алгоритмдеу  және  бағдарламалау»  бағытының  негізгі 
ұғымдарының  құрылымы  4-схемада  ұсынылған  (1-қосымша).  Бұл 
тармақтардың «Шамалармен жұмыс жасау алгоритмдері» блогынан 
басталатын  ортақ  бөлігі  бар.  Атап  айтқанда,  схемада  алгоритмдеуді 
және  бағдарламалауды  оқыту  әдістемесінің  тірегі  –  құрылымды 
бағдарламалау әдістемесі  екені байқалады.   
5.1. Алгоритм ұғымын енгізу әдістемесі 
Қарастырылатын сұрақтар: 

 
алгоритмнің анықтамасы; 

 
алгоритмнің қасиеттері; 

 
алгоритмді сипаттау тәсілдері; 

 
алгоритмдік тілдің жалпы ережелері.  
Алгоритмнің  анықтамасы.  Алгоритм  –  берілген  деректерден 
ізделетін  нәтижеге  әкелетін,  орындаушыға  түсінікті  және  анық 
шектеулі бұйрықтардың тізбегін орындау нұсқамасы.   
Бұл анықтамада алгоритмнің негізгі ұғымдары және оның басты 
қасиеттері айтылған. 5.1-суретте [26,42] ұғымдардың өзара байланысы 
бейнеленген.  
Бұл  жүйеде  алгоритмді  ОРЫНДАУШЫ  түйінді  объект  болып 
табылады.  Орындаушы  –  айқындалған  әрекеттер  жиынын 

 
88 
орындауды білетін объект (автомат немесе робот) немесе субъект 
(адам).  
5.1-сурет. Алгоритмді орындаушының жұмыс істеу сызбасы 
Алгоритмді 
басқару 
жағынан, 
орындаушының 
негізгі 
сипаттамасы
ол 
орындаушының 
бұйрықтар 
жүйесі. 
Орындаушының бұйрықтар жүйесі (ОБЖ) – орындаушының атқара 
алатын 
шектеулі 
бұйрықтар 
жиынтығы
Әр 
алгоритм 
орындаушының бұйрықтар жүйесінің мүмкіндіктерін ескере құрылуы 
керек.  
Алгоритмнің  бұйрықтарын  бұлжытпай  бірінен  кейін  бірін 
формалды  орындау  –  орындаушының  негізгі  жұмысы.  Яғни, 
алгоритмнің  формалды  орындалуы  –  орындаушы  есептің  мағнасын 
білмесе де, дайын алгоритмнің бұйрықтарын бұлжытпай бірінен кейін 
бірін орындап, сол есептің нәтижесін шығару. 
Алгоритмнің  қасиеттері.  Қойылған  есепті  шешу  үшін 
орындаушы  кірісінде  алгоритімді  және  деректерді  алады,  ал 
шығысында  керек  нәтижелер  алынады.  Алгоритмге  тек  ОБЖ-ға 
жататын  бұйрықтар  кіреді.  Бұл  талапты  –  алгоритмнің  түсініктілік 
қасиеті  деп  атайды.  Сонымен,  алгоритмнің  түсініктілігі  – 
бұйрықтар  жүйесі  арқылы  жазылған  алгоритмді,  орындаушының 
түсініп, орындай алатындығы. 
Алгоритмнің  басқа  қасиеті,  ол  –  дәлдік  (анықтылық). 
Алгоритмнің  кез  келген  бұйрықтары  және  олардың  орындалу  реті, 
орындаушы  үшін  тек  бір  мағыналық,  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:  «Бірнеше қасық қант салу керек» – деп жазылса, онда ол, 
бұйрық  анық  емес.  Неше  қасық?  Қандай  қасық  (шәй  немесе  ас 
қасық)? Әр аспазшы өзінше түсінуі мүмкін, сондықтан нәтиже әртүрлі 
болады. Дәл бұйрықтың мысалы былай болуы керек: «2 ас қасық қант 
салу». 
Деректер 
ОРЫНДАУШЫ 
ОБЖ  
(
орындаушының 
бұйрықтар жүйесі

Алгоритм: 
 
1- бұйрық 
2- бұйрық 
..................... 
N-бұйрық 
 
Нәтижелер 
 

 
89 
Алгоритмнің  тағы  бір  қасиеті,  алгоритмнің  анықтамасында 
көрсетілген  –  шектілік  (нәтижелілік).  Ол  былай  тұжырымдалады: 
саны шектелген қадамдардан соң, ізделіп  отырған  нәтиже алынады
демек  алгоритмнің  орындалуы  аяқталады.  Мұнда,  қадам  дегеніміз 
жеке  бұйрықтың  орындалуы  деп  білеміз.  Шексіз  орындалатын 
алгоритм  нәтиже  бермейді.  Алгоритмнің  бұл  қасиеті,  оның  айналып 
орындала  беру  жағдайын  (орысш.  –  зацикливание)  алдын  алуға 
бағытталған.  Сондықтан  шектілік  қасиетін  –  алгоритмнің 
нәтижелілігі деп те айтады. 
Оқу  әдебиеттерінде  алгоритмнің  тағы  екі:  дискіреттілік  және 
бірдейлік (жаппайлық) қасиеттерінің сипаттамалары кезігеді.  
Алгоритмнің  дискреттілік  қасиеті  мына  жағдайды  анықтайды: 
алгоритмнің  бұйрықтары  тізбекпен,  бір  бұйрықтың  орындалуының 
аяқталуы және мына бұйрықтың басталу сәттері дәл белгіленеді. 
 
Алгоритмнің  бірдейлік  қасиеті  алғашқы  деректерді  енгізу 
жағынан  әмбебаптығын  айқындайды.  Яғни,  алғашқы  деректердің 
мәндерін  өзерте  беру  мүмкіндігі  бар,  типі  белгілі  қандай  да  бір 
есептер тобына жазылған алгоритм.  
Алгоритмді  сипаттау  тәсілдері.  Мектеп  информатикасында 
алгоритмді  сипаттаудың  дәстүрлі  екі  тәсілі  қолданылады:  блок-
схемалар  және  оқу  алгоритмдік  тілі.  Информатиканың  базалық 
курсында осы екі тәсілдің екеуін де қолдану абзал.  
Блок-схемалардың 
негізгі 
құндылығы 
– 
алгоритмдік 
құрылымның  көрнекілігі.  Есептің  шығару  кезеңдері  әрекеттерге 
сәйкес графикалық жеке блоктармен бейнеленеді. Әр әрекеттің өзінің 
графикалық  бейнесі  белгіленген.  Мысалы:  параллелограм  –  енгізу 
немесе  шығару,  тік  төртбұрыш  –  есептеу  әрекеттері,  ромб  – 
шартты тексеру, т.б. 
Алгоритмдік тіл (АТ) – алгоритмдерді біркелкі және дәл жазу 
және орындау үшін ережелер және таңбалар жүйесі
1

Алгоритмдік  тіл  бір  жағынан,  дағдылы  тілге  жақын.  Бұл  тілде 
жазылған алгоритм дағдылы жазылады және оқылады. Басқа жағынан, 
алгоритмдік  тілге  математикалық  символика,  сандар,  шамалардың 
және функциялардың, амалдардың белгілері және жақшалар және т.б. 
кіреді. 
Алгоритмдік тілдің ережелері бағдарламалау тілдерінің негізіне 
жатады.  Сондықтан  алгоритмдік  тілді  оқу  келешекте  кез  келген  
бағдарламалау тілдерін игеруге көмектеседі. 
Алгоритмнің жалпы түрі
1
. Жалпы түрде алгоритмнің тақырыбы 
мен денесінің жазылу тәртібі:  
                                                 
1
 А.П.Ершов. Основы информатики и вычислительной техники. I часть. – М.: Просвещение, 1998. 

 
90 

Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   ...   19




©emirsaba.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет