Файл: Лабораторная работа Задачи конструирования работа не принята. 0,2 за выбор задачи, но не за работу с ней задания 15 не рассматриваю как заимствованные со всей дурью их выполнения..docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 06.11.2023

Просмотров: 134

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.


Обратные задачи на разработку процесса нужны на понимание условий (языка, среды назначения, ограничений, исходных позиций и цели процесса), в которых построена модель, т.е. составлен алгоритм для учебного исполнителя. Такие задачи обычно не выделяются как самостоятельные, а возникают в процессе обсуждения с обучающимися решения основной задачи.

Исполнение алгоритма вместо формального исполнителя


Для понимания обучающимся сути формального исполнения, тренировки «формального» мышления обучающимся предлагается выполнять алгоритмы вместо формальных исполнителей. Такой тип заданий относится к еще одному классу конструирования – к заданиям на реализацию модели процесса.

Переходя к заданиям для формальных исполнителей, уточним, что здесь не идет речь об исполнении программ в компьютерной среде исполнителя (такие задания относятся к классу человеко-машинных процессов, о которых пойдет речь позже, и которые позволяют достигать других результатов обучения). Речь идет об исполнении человеком программ, созданных для формальных исполнителей, включая тех, которые реализованы как компьютерные системы. Выполнение таких заданий позволяет понять, как устроен исполнитель, понять технологию создания моделей его действий. Поэтому начнем с примера соответствия задания и задачи на разработку модели, т.е. с примера их взаимообращения (см. таб. 6).

Таблица 6

Пример сопоставления взаимообратных задачи на разработку модели процесса и задания по реализации этого процесса

КФ задачи

К акую последовательность команд следует выполнить Роботу, чтобы переместиться из клетки А в клетку В по указанному полю, не разрушаясь от встречи со стенами.

СК: 1 - вверх; 2 - вниз; 3 - вправо; 4 – влево . При записи алгоритмов указываются лишь номера команд.

При записи алгоритмов указываются лишь номера команд


Базис

Условие

Условие

Условие

Требование

Структура задачной системы

Язык: При записи алгоритмов указываются лишь номера команд

Среда:

Исполнитель Робот, передвигается по клеткам поля, между которыми могут быть стены. СК: 1 - вверх; 2 - вниз; 3 - вправо; 4 - влево. При «прохождении» сквозь стену Робот разрушается.

Ограни-чения:

на поле Робота есть стены



Стартовые позиции: Робот находится в клетке А на поле со станами, расположенных так:




Описание конечного объекта

Модель процесса перехода от стартовых позиций к цели:

Последовательность команд: 32324


Робот в клетке В




Конечный объект

КФ задания

Базис

Условие

Условие

Требование

Условие

Что произойдет с Роботом, если он выполнит последовательность команд 32324 (здесь цифрами обозначены номера команд из СК), начав движение из клетки А на указанном поле

СК: 1 - вверх; 2 - вниз; 3 - вправо; 4 – влево .



Ещё пример задания на реализацию модели процесса.

Исполнитель Черепаха действует на песчаной арене, имеющей форму квадрата со стороной 500 пикселей. В начальный момент времени Черепаха находится в центре арены, ее голова направлена к верхней стороне квадрата, хвост опущен. Черепаха может выполнять команды:

  1. поднять хвост

  2. опустить хвост

  3. вперед (n) – Черепаха перемещается на n шагов в том направлении, куда развернута ее голова; один шаг перемещения Черепахи соответствует одному пикселю;

  4. вправо (m) – Черепаха изменяет направление движения на m градусов по часовой стрелке.

При опущенном хвосте Черепаха оставляет на арене след в виде линии.

Дан алгоритм для Черепахи. Выполните данный алгоритм. Какое изображение у вас получилось?

Алгоритм:

нач

поднять хвост

вперед (30)

опустить хвост

вправо (135)

вперед (50)

вправо (135)

вперед (50)

вправо (135)

вперед (50)

вправо (135)

вперед (50)

вправо (90)

поднять хвост

вперед (30)

вправо (180)

опустить хвост

кон



Таблица 7 – Задачу на разработку модели процесса и задание на реализацию этой модели в сопоставлении структуры задачной ситуации


КФ задачи

Дано описание исполнителя «Черепаха». Составьте алгоритм для Черепахи таким образом, чтобы в результате его выполнения в центре арены появился ромб, представленный на рисунке.

Базис

Условие

Условие

Условие

Требование

Структура задачной системы

Язык: словесно-пошаговая форма записи

Среда:

Действует на песчаной арене, имеющей форму квадрата со стороной 500 пикселей.

СКИ:

вперед (n), вправо (m),

поднять хвост,

опустить хвост.

Ограниче-ния:

квадрат со стороной 500 пикселей

Стартовые позиции: Черепаха находится в центре арены, ее голова направлена к верхней стороне квадрата

Описание конечного объекта

Модель процесса перехода от стартовых позиций к цели:

нач

поднять хвост

вперед (30)

опустить хвост

вправо (135)

вперед (50)

вправо (135)

вперед (50)

вправо (135)

вперед (50)

вправо (135)

вперед (50)

вправо (90)

поднять хвост

вперед (30)

вправо (180)

кон

Изображен ромб в центре арены, представлен-ный на рисунке. Черепаха находится в центре арены, ее голова направлена к верхней стороне квадрата




Конечный объект

КФ задания

Базис

Условие

Условие

Требование

Условие

Дан алгоритм для Черепахи. Выполните данный алгоритм. Какое изображение у вас получилось?




О вариантах формулирования заданий можно провести аналогичные рассуждения. Базовыми компонентами задачной системы для задания выступают: конструктивный объект как требование, модель процесса и начальное (стартовое) состояние как условие, среда как часть базиса. Язык может быть легко доопределен по значениям базовых компонентов, поэтому являются второстепенным компонентом. Поскольку есть связь между исполнителем (средой) и описанием модели через используемую систему команд, среда, хоть и является базовым компонентом для задания, также может быть доопределена, если не задана. Поэтому вариантов формулирования конкретного задания (варьируются среда и язык) может быть только четыре.

Если не заданы стартовые позиции, то такое задание не имеет определенного решения: решатель должен определить множество допустимых стартовых позиций и реализовать модель процесса для какой-либо позиции из этого множества.

А вот варианты формулирования задания для Черепашки (см. таб. 8), созданные вокруг одной задачной ситуации.

Таблица 8.

Примеры вариации формулировки задания для формального исполнителя



Интерпретация варианта формулировки

Конкретная формулировка задания

1

Явно заданы все компоненты

Черепашка перемещается по экрану, оставляя след в виде линии, понимает команды: Направо М (М-угол поворота), Вперед К (К - количество шагов),

Повтори х [команды] (х - количество повторов). Команды записываются в строку через пробел.

Что будет результатом исполнения Черепашкой алгоритма:

Повтори 8 [Направо 45 Вперед 45]

2

Язык явно не описан, но может быть понят по модели процесса

Черепашка перемещается по экрану, оставляя след в виде линии. Что будет результатом исполнения Черепашкой алгоритма:

Повтори 8 [Направо 45 Вперед 45]

3

Среда реализации процесса (исполнитель) явно не названа, но может быть определена по компонентам системы команд и по модели процесса

Исполнитель перемещается по экрану, оставляя след в виде линии, понимает команды Направо М (М-угол поворота), Вперед К (К - количество шагов),

Повтори х [команды] (х - количество повторов). Команды записываются в строку через пробел.

Что будет результатом исполнения им алгоритма:

Повтори 8 [Направо 45 Вперед 45]

4

Язык и Среда явно не указаны, но определяемы по модели процесса

Исполнитель перемещается, оставляя след в виде линии. Что будет результатом исполнения им алгоритма:

Повтори 8 [Направо 45 Вперед 45]