Изпълнител на графично обучение (9 клас) Информатика и ИКТ

Целта и възможностите на графичния изпълнител (GRIS). Използват се обучаващи изпълнители, за да се научи как да се съставят алгоритми за управление.

Има много образователни изпълнители, измислени за часовете по компютърни науки. Те имат различни, често забавни имена: Костенурка, Робот, Чертожник, Кенгуру, Прахосмукачка, Мравка, Кукарача и др. Някои изпълнители създават рисунки на екрана на компютъра, други добавят думи от кубчета с букви, трети плъзгат предмети от едно място на друго. Всички тези изпълнители се управляват софтуерно. Всеки от тях се характеризира с определена среда на дейност, система от команди за управление, режими на работа.

В тази глава няма да описваме подробно работата с някой реален образователен изпълнител от горното (в компютърните класове на различни училища може да има различен софтуер). Ще опишем условен изпълнител, който е много подобен на някои от съществуващите в основните: командна система, език за програмиране и техники.

Много от обучаващите се занимават с рисуване на компютърен екран. От изброените по-горе това са костенурка, кенгуру, чертожник. Тази група може да се нарече графични изпълнители. Нека нашият хипотетичен (измислен) изпълнител също да е от тази "фирма". Нека го наречем GRIS, което означава „Графичен художник“.

Какво може да направи GRIS? Той може да се движи из полето и да рисува с опашката си върху това поле (да предположим, че има опашка с парче тебешир, прикрепено към нея).

Средата, в която действа изпълнителят, се нарича среда на изпълнителя. Средата на графичния изпълнител е показана на фигурата по-долу. Това е лист (екранна страница) за рисуване. HRIS може да се движи хоризонтално и вертикалнонаправления с постоянна стъпка. Пунктираната линия на фигурата показва решетка със стъпка, равна на стъпката на изпълнителя. Изпълнителят може да се движи само по линиите на тази решетка. HRIS не може да излиза извън границите на полето.

Състоянието на изпълнителя на терена се определя, първо, от неговото местоположение (къде се намира на терена), и второ, от посоката (където гледа). Ще определим посоката, както на географска карта: нагоре - на север, надолу - на юг, наляво - на запад, надясно - на изток. GRIS може да стъпва или скача по линиите на мрежата, както и да се обръща. Може да се върти само обратно на часовниковата стрелка.

Графичният изпълнител е контролен обект. И ние ще го управляваме с вас. Целта на контрола е да се получи определен модел. Ясно е, че този модел може да се състои само от хоризонтални и вертикални сегменти, HRIS не може да се движи в други посоки.

Задачата обикновено се поставя по следния начин: изпълнителят е в дадена точка на полето и гледа в дадена посока. Трябва да получите конкретен чертеж. Например: HRIS е в средата на полето и гледа на изток. Необходимо е да нарисувате буквата "Т" с дължина на всяка линия, равна на четири стъпки.

Първоначално на изпълнителя се дава първоначалното състояние. Това става в специален инсталационен режим.

Сега нека да преминем към управлението на графичния изпълнител. Тук са възможни два режима: режим на директно управление и режим на програмно управление.

Прости GRIS команди. Работата в режим на директно управление е както следва: човек дава команда, GRIS я изпълнява; след това се дава следващата команда и така нататък (както в примера със собственика и кучето).

В режим на пряко управление командната система на изпълнителя е следната:

  • стъпка - преместете HRIS една стъпка напред, докато рисувателинии;
  • завъртане — завъртане на 90° обратно на часовниковата стрелка;
  • скок - придвижете се една крачка напред, без да рисувате линия.

Тези команди ще се наричат ​​прости команди.

Да предположим например, че искате да начертаете квадрат със страна, равна на една стъпка. Началната позиция на HRIS е в долния ляв ъгъл на квадрата, посоката е на изток. Ще маркираме състоянието на изпълнителя с малка стрелка. Тогава последователността от команди и резултатите от тяхното изпълнение ще бъдат както следва:

Работа в програмен режим. Работа в програмен режим симулира автоматичното управление на изпълнителя. Системата за управление (компютър) има памет, в която се съхранява програмата. Човек пише програма и я въвежда в паметта. След това HRIS се превключва в инсталационен режим и човекът ръчно (чрез определени клавиши) задава първоначалното състояние на изпълнителя. След това се извършва преход към режим на изпълнение и HRIS започва да работи по програмата. Ако възникне ситуация, в която не може да изпълни следващата команда (излиза извън границата на полето), тогава изпълнението на програмата приключва необичайно. Ако инцидентът не се случи, тогава работата на изпълнителя приключва на последната команда.

Така програмното управление на графичния изпълнител преминава през етапа на подготовка (програмиране и задаване на изходно състояние) и етапа на изпълнение на програмата.

В режим на програмно управление все още се използват командите за стъпки, завой и скок. В този режим обаче има и други команди. Ще ги срещнете по-късно.

Езикът за програмиране за графичен художник е образователен алгоритмичен език (AL). Следователно алгоритмите за управление на GRIS, написани на AL, са едновременно програми за него.

Линейни програми заGRIS. Ще научим програмиране, използвайки примери за решаване на конкретни задачи. Ще се запознаем с новите SCI екипи, когато възникне нужда от тях.

Задача 1. Нека създадем и изпълним програма, според която GRIS ще начертае буквата "T" на полето. Нека дължината на вертикалния и хоризонталния сегмент е равна на четири стъпки.

Първоначалното състояние е празен лист. Изпълнителят е в точката, където ще бъде левият край на хоризонталния сегмент, посоката е на изток.

Резултатът от стартирането на програмата е показан по-долу.

Структурата на такава програма (алгоритъм) се нарича линейна. Командите се изпълняват една след друга, всяка само веднъж.

За да се реши този проблем, частта от SQI, която се използва в режим на директно управление, се оказа достатъчна.

Накратко за основното:

  • GRIS е графичен изпълнител, чиято цел е да получава чертежи, рисунки на екрана на дисплея.
  • HRIS може да се управлява в режим на директно управление или в режим на програмно управление.
  • Използвайки командите стъпка, завъртане, скок в рамките на работното поле, можете да изградите произволен шаблон, състоящ се от вертикални и хоризонтални сегменти. Тогава структурата на контролния алгоритъм ще бъде линейна.

Въпроси и задачи:

  1. Какъв вид работа може да върши GRIS?
  2. Какво представлява GRIS Executor Environment?
  3. Каква е разликата между директно управление и програмно управление?
  4. Какви прости команди са включени в SKI GRIS; как се изпълняват?
  5. В какъв ред се изпълняват командите в линеен алгоритъм?
  6. Може ли този изпълнител да нарисува: правоъгълник, триъгълник, петолъчка, буквите "H", "X", "P", "M"?
  7. Съставетепрограми за рисуване на символите "E", "P", "B", "H", "C", "W", както и други фигури, състоящи се от хоризонтални и вертикални сегменти.