Машина тьюринга план урока

28.04.202305.05.2023 admin 0 Comments

Урок в 10 классе «Машина Тьюринга»

Выбранный для просмотра документ Конспект урока.docx

Разработала учитель информатики

МБОУ СОШ №27 г. Люберцы

Лежнева Оксана Борисовна

PS : Тема “Машина Тьюринга” изучается в 10-ом классе в рамках темы «Алгоритм. Исполнители алгоритма. Свойства алгоритма».

Цели урока: Изучение понятия алгоритма в виде воображаемой машины

образовательные : изучить устройство машины Тьюринга; знать принцип работы МТ; уметь строить программу для МТ; знать тезис Тьюринга;

развивающие : развитие алгоритмического мышления,

способностей к формализации, элементов системного мышления;

воспитательные : воспитание чувства ответственности за результаты своего труда.

Материалы и оборудование к уроку:

ПК; мультимедийный проектор с экраном; презентация «Машина Тьюринга», программа ALGOO 2000.

Форма проведения урока:

беседа, практикум решения задач.

Ч астично-поисковый ( организация активного поиска решения задач под руководством педагога. Процесс мышления приобретает продуктивный характер, но при этом поэтапно направляется и контролируется педагогом.)

1. Организационный момент.

2. Проверка домашнего задания, которая проводится разными методами в зависимости от поставленной цели.

3. Введение нового материала, которое осуществляется или на основе сообщения учителя или путем самостоятельной его проработки учащимися.

4. Закрепление нового материала. Организация усвоения способов деятельности путем воспроизведения информации и упражнений в ее применении по образцу. Творческое применение и добывание знаний, освоение способов деятельности путем решения проблемных задач, построенных на основе ранее усвоенных знаний и умений.

5. Контроль за результатами учебной деятельности, осуществляемый учителем и учащимися, оценка знаний.

6. Задание на дом. В эту часть урока входит объяснение сущности задания и, если нужно, методики его выполнения.

7. Подведение итогов урока.

Организационный момент (2мин) (Слайд 1): приветствие, проверка готовности к уроку учащихся, оборудования, классного помещения, выявление отсутствующих, сообщение плана и целей урока.

Проверка домашнего задания (Слайд 2). Учитель задает вопросы:

Что такое алгоритм? Ответ: точное и понятное предписаниe исполнителю совершить последовательность действий, направленных на решение поставленной задачи, за конечное число шагов.

Свойства алгоритма? Ответ: дискретность, понятность, детерминированность, результативность, массовость.

Возможные записи одного и того же алгоритма? Ответ: существует много разных способов для записи одного и того же алгоритма, например, запись в виде текста, запись в виде блок-схемы, запись на каком-либо алгоритмическом языке. Учитель добавляет: « После урока мы с вами будем говорить, что еще можно представить алгоритм в виде машины Тьюринга».

Назовите основные алгоритмические конструкции? Ответ: следование, ветвление, цикл.

Формальный исполнитель? Ответ: любое техническое устройство, т.к. один и тот же алгоритм всякий раз исполняет одинаково.

Кто сказал, что для записи любого алгоритма достаточно трех основных алгоритмических конструкций? Ответ: Дейкстра.

Введение нового материала.

23 июня 1912 года, в Лондоне появился на свет Алан Мэтисон Тьюринг– английский математик, логик и криптограф, чей вклад в развитие информационных технологий оценивается столь высоко, что учрежденная в 1966 г. ежегодная премия в области computer science носит его имя и считается IT-аналогом Нобелевской премии и вручается тем, кто внес выдающийся вклад в эту область исследований.

И новый метод решения математических задач в конечном счете привел к возникновению computer science и современных компьютеров. Алан М. Тьюринг стоял у самых истоков создания первых ЭВМ, программирования и искусственного интеллекта.

Итак, машина Тьюринга состоит из:

бесконечной ленты, разделенной на ячейки;

каретки (читающей и записывающей головки);

программируемого автомата (программа в виде таблицы, состоящей из внешнего алфавита и алфавита состояний). (Слайд 5).

Записать, удалить, или оставить тем же символ в обозреваемой ячейке;

выполнить сдвиг по ленте на одну ячейку вправо/влево или остаться неподвижным;

перейти в новое состояние или остаться в том же самом состоянии. (Слайд 6).

Элемент a ₀ называется пустой символ или пустая буква (признак того, что ячейка пуста, в нашем случае – это пробел).

2) Внутренний алфавит

При этом: q ₁ — начальное состояние (машина начинает работу)

Символы – символы сдвига (влево, вправо, на месте)

3) Бесконечная лента

Машина имеет ленту, разбитую на ячейки, в каждую из которых может быть записана только одна буква

4) Каретка (управляющая головка)

Каретка машины располагается над некоторой ячейкой ленты – воспринимает символ, записанный в ячейке

В одном такте работы каретка сдвигается на одну ячейку (вправо, влево) или остается на месте

Физкультминутка – упражнение для глаз. ( Слайд 9) :

Закрепление нового материала. Решение задачи.

Дан алфавит A = <0,1>. Заменить во входном слове P все вхождения 0 на 1, а 1 на 0. Каретка находится над крайним правым символом.

Задаем внешний алфавит, состоящий из 0 и 1:

Пишем алгоритм, проверяем правильность исполнения алгоритма:

5. Контроль за результатами учебной деятельности, осуществляемый учителем и учащимися, оценка знаний.

Учитель предлагает решить самим типовые задачи, но разных уровней сложности:

На отлично: на пустой ленте напечатать пять единиц и остановиться.

Учитель предлагает пройти интерактивный тест.

Творческое задание. Выяснить заслуги Тьюринга в области криптографии.

Подведение итогов урока. Рефлексия.

Литература и ИНТЕРНЕТ – ресурсы ( Слайд 16) :

Источник

Конспект урока на тему » Машина Тьюринга»

Тема урока: М ашины Тьюринга

PS : Тема “Машина Тьюринга” изучается в 10-ом классе в рамках темы «Алгоритм. Исполнители алгоритма».

Цели урока: Изучение понятия алгоритма в виде воображаемой машины

изучить устройство машины Тьюринга; знать принцип работы МТ; уметь строить программу для МТ; знать тезис Тьюринга;

развитие алгоритмического мышления,

способностей к формализации, элементов системного мышления;

воспитание чувства ответственности за результаты своего труда.

Материалы и оборудование к уроку:

ПК; мультимедийный проектор с экраном; презентация «Машина Тьюринга», маркерная доска; маркер; программа ALGOO 2000.

Форма проведения урока:

беседа, практикум решения задач.

5. Домашнее задание.

1. Организационный момент (2мин) (Слайд 1):

Приветствие учащихся. Учитель формулирует тему урока. Ставить перед учащимися задачи, настраивает класс на рабочую атмосферу. Отмечает отсутствующих. Кратко излагает об А.Тьюринге ( Слайд 3, Слайд 4)

2. Разминка (3-4мин) (Слайд 5)

Решение логической задачи с проверкой у доски. (цель: развитие логического мышления учащихся и составления алгоритма рассуждений)

У исполнителя Калькулятор две команды, которым присвоены номера:

Выполняя первую из них, Калькулятор прибавляет к числу на экране 3, а выполняя вторую, умножает его на 4. Запишите порядок команд в программе получения из числа 3 числа 57, содержащей не более 6 команд, указывая лишь номера команд.

Производится устный опрос учащихся по пройденной теме «Алгоритм. Исполнители алгоритмов»(цель: повторить пройденный теоретический материал. Уметь анализировать этапы алгоритма для МТ ) (Слайд 6)

Что такое алгоритм и для кого он предназначен?

Кто может выступать в роли исполнителя алгоритма?

Основные понятия МТ

Продемонстрировать основные свойства алгоритмов на примере МТ

Примеры машин Тьюринга. Решение задач

Описание Машины Тьюринга (Слайд 7, Слайд 8)

В каждой машине Тьюринга есть две части:

2) автомат (головка для считывания/записи, управляемая программой).

Что умеет воображаемая машина? (Слайд 9, Слайд 10)

За один такт работы она может:

изменить содержимое обозреваемой ячейки памяти, т.е. заменить

содержащуюся в ней букву алфавита другой;

совершить сдвиг влево или вправо на одну ячейку или остаться на месте

изменить свое внутреннее состояние.

Учитель: Сегодня мы попробуем с помощью машины Тьюринга с имитировать такое устройство, как КАЛЬКУЛЯТОР. Рассмотрим следующие задачи.

На ленте МТ находится десятичное число. Прибавить к числу 1. Автомат обозревает некую цифру входного числа.

Решение: составить словесный алгоритм решения задачи и перевести его на язык МТ.

Если последняя цифра 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, то увеличить последнюю цифру на 1 и завершить алгоритм,

иначе (если цифра 9), заменить последнюю цифру на 0, переместиться на следующий разряд и выполнить аналогичные действия.

Q 1 – увеличение цифры на 1

Реализуется задача в ALGO 2000 (Слайд 12)

На ленте МТ находится натуральное число N >1. Разработать алгоритм МТ, которая уменьшала бы заданное число N на 1. Автомат обозревает правую цифру числа.

Учащиеся аналогичным способом составляют словесный алгоритм и алгоритм МТ. Реализовывают алгоритм в системе ALGO 2000 (Слайд 14)

После решения задач необходимо подвести итог о применении машины Тьюринга (Слайд 15).

5. Домашнее задание. (Слайд 16)

2. Творческое задание: «Тест Тьюринга»

По завершению урока можно учащимся предложить пройти тест по теоретической части машины Тьюринга (файл прилагается)

Подведение итогов урока + выставление оценок за урок. (Слайд 18).

Имитатор машины Тьюринга ALGO 2000

Оболочка для создания тестов easyQuizzy

Курс повышения квалификации

Дистанционное обучение как современный формат преподавания

Курс профессиональной переподготовки

Методическая работа в онлайн-образовании

Курс повышения квалификации

Современные педтехнологии в деятельности учителя

Ищем педагогов в команду «Инфоурок»

Номер материала: ДБ-729185

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

Безлимитный доступ к занятиям с онлайн-репетиторами

Выгоднее, чем оплачивать каждое занятие отдельно

Учителям предлагают 1,5 миллиона рублей за переезд в Златоуст

Время чтения: 1 минута

ОНФ проверит качество охраны в российских школах

Время чтения: 2 минуты

Отказавшихся от вакцинации сотрудников МГУ отстранили от работы со студентами

Время чтения: 1 минута

В России стартовал прием заявок на конкурс для журналистов-школьников «Медиабум»

Время чтения: 2 минуты

Путин поручил не считать выплаты за классное руководство в средней зарплате

Время чтения: 1 минута

В Псковской области ввели обязательную вакцинацию для студентов

Время чтения: 1 минута

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Источник

Урок информатики по теме «Машина Тьюринга»

Тема урока: «М ашины Тьюринга».

PS: Тема “Машина Тьюринга” изучается в 10-ом классе в рамках темы «Алгоритм. Исполнители алгоритма».

Цели урока: Изучение понятия алгоритма в виде воображаемой машины

развитие алгоритмического мышления,

способностей к формализации, элементов системного мышления;

воспитание чувства ответственности за результаты своего труда.

Материалы и оборудование к уроку:

Форма проведения урока:

беседа, практикум решения задач.

Частично-поисковый (организация активного поиска решения задач под руководством педагога. Процесс мышления приобретает продуктивный характер, но при этом поэтапно направляется и контролируется педагогом.)

1. Организационный момент

3. Основные определения. Примеры машин Тьюринга.

5. Домашнее задание.

1. Организационный момент (2мин) (Слайд 1):

2. Разминка (3-4мин) (Слайд 5)

У исполнителя Калькулятор две команды, которым присвоены номера:

3. Основные определения. Примеры машин Тьюринга.(7-8 мин.)

Что такое алгоритм и для кого он предназначен?

Кто может выступать в роли исполнителя алгоритма?

Основные понятия МТ

Продемонстрировать основные свойства алгоритмов на примере МТ

Примеры машин Тьюринга. Решение задач

Описание Машины Тьюринга (Слайд 7, Слайд 8)

В каждой машине Тьюринга есть две части:

2) автомат (головка для считывания/записи, управляемая программой).

Что умеет воображаемая машина? (Слайд 9, Слайд 10)

За один такт работы она может:

изменить содержимое обозреваемой ячейки памяти, т.е. заменить

содержащуюся в ней букву алфавита другой;

совершить сдвиг влево или вправо на одну ячейку или остаться на месте

изменить свое внутреннее состояние.

На ленте МТ находится десятичное число. Прибавить к числу 1. Автомат обозревает некую цифру входного числа.

Решение: составить словесный алгоритм решения задачи и перевести его на язык МТ.

Q0 – поиск последней цифры числа

Если последняя цифра 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, то увеличить последнюю цифру на 1 и завершить алгоритм,

Q1 – увеличение цифры на 1

Реализуется задача в ALGO2000 (Слайд 12)

На ленте МТ находится натуральное число N>1. Разработать алгоритм МТ, которая уменьшала бы заданное число N на 1. Автомат обозревает правую цифру числа.

После решения задач необходимо подвести итог о применении машины Тьюринга (Слайд 15).

5. Домашнее задание. (Слайд 16)

1. На ленте МТ находится натуральное число N. Разработать алгоритм машины Тьюринга, который бы умножил заданное число на 2

2. Творческое задание: «Тест Тьюринга»

Подведение итогов урока + выставление оценок за урок. (Слайд 18).

Имитатор машины Тьюринга ALGO 2000

Оболочка для создания тестов easyQuizzy

Курс повышения квалификации