Билет № 17. 1. Исполнители команд: робот, автомат, человек, компьютер

1. Исполнители команд: робот, автомат, человек, компьютер. Компьютер как формальный исполнитель алго­ритмов (программ).

1. исполнителем называется человек, животное, машина или коллектив выполняющий алгоритм записанный на понятном ему языке. Исполнитель характеризуется: средой обитания (условия необходимые для его работы) и системой команд.

Система команд исполнителя включает:

1. Список команд

2. Назначение команд

3. Способ передачи

4. Ситуацию не могу

5. Ситуацию не понимаю.

6.

Исполнители бывают формальные инее формальные. Формальный исполнитель выгоняет понятные ему команды не понимая их назначения и не может проверить правильность алгоритма. Компьютер является формальным исполнителем.

Алгоритм это порядок действий, который от исходных данных приводит к истинному результату. Алгоритм может быть записан на естественном языке, изображен в виде блок-схемы, записан с со­блюдением строгих правил синтаксиса на алгорит­мическом языке или закодирован на языке про­граммирования.

Для того чтобы компьютер мог его выполнить, алгоритм должен быть записан на по­нятном для компьютера языке. Устройством, которое обрабатывает информацию в компьютере, является процессор, следовательно, алгоритм должен быть записан на языке, «понят­ном» для процессора, т. е. должен использовать сис­тему команд процессора. Таким образом, алгоритм должен быть записан на машинном языке, пред­ставляющем собой логические последовательности нулей и единиц.

Действительно, вначале, в 50—60 годы, програм­мы писались на машинном языке, т. е. представля­ли собой очень длинные последовательности нулей и единиц. Однако составление программ на машин­ном языке было чрезвычайно трудоемким делом.

Для облегчения труда программистов начали со­здаваться языки программирования, т. е. искусствен­но созданные языки с несколькими десятками слов (операторов) и строгими правилами синтаксиса, т. е. правилами соединения этих слов в предложения.

Интересно, что языки программирования развиваются так же, как и ес­тественные, т. е. они обогащаются новыми операто­рами и новыми возможностями, возникают различ­ные версии языка (Pascal, VisualBasic и др.).

Для того чтобы процессор мог выполнить про­грамму, эта программа и данные, с которыми она работает, должны быть загружены в оперативную память.

Итак, мы создали программу на Паскале (неко­торый текст) и загрузили ее в оперативную память из внешней памяти или с клавиатуры. Теперь мы хотим, чтобы процессор ее выполнил, однако про­цессор «понимает» команды на машинном языке, а наша программа написана на Pascal. Как быть? Необходимо, чтобы в оперативной памяти находи­лась программа переводчик (транслятор), автома­тически переводящая с Паскаля на машинный язык.

Ясно, что один и тот же компьютер может «по­нимать» и QBasic, и Turbo Pascal, и какой-либо дру­гой язык, все зависит от того, транслятор какого языка программирования размещен в оперативной памяти компьютера.

Рассмотрим на простейшем примере (умножение двух чисел) процесс построения алгоритма, его ко­дирование на языке программирования и выполне­ние программы. В качестве языка программирова­ния выбран Паскаль, однако это может быть практи­чески любой язык программирования.

Сначала запишем алгоритм на естественном языке. Он является линейным и состоит из трех действий. Затем построим блок-схему данного алго­ритма, что позволяет в наглядной форме предста­вить логическую структуру алгоритма и проследить динамику его выполнения. В процессе построения алгоритма особое внимание обратим на то, какие данные вводятся в компьютер и какие выводятся (фиксируются аргументы и результаты алгоритма).

Следующим этапом является кодирование алго­ритма на языке программирования и загрузка полученной программы в оперативную память.

Программа займет в оперативной памяти опре­деленное количество ячеек в области, отведенной для программ пользователя. Программа будет запи­сана в памяти во внутреннем представлении языка программирования, ко­торый процессор «не понимает». Для перевода про­граммы на машинный язык, понятный процессору, в памяти должна находиться программа-трансля­тор с данного языка программирования.

Переход в режим выполнения программы задает­ся соответствующей командой (RUN), процессор по­следовательно будет считывать из памяти операторы и их выполнять.