Программа Кумир

Исполнитель Робот

Кто такой исполнитель Робот?

• Представьте себе клетчатое поле (как лист из тетради в клеточку) на котором находится некий объект, который мы назовем Робот. Используя специальные команды, мы можем этим Роботом управлять - перемещать его по клеткам, закрашивать клетки. И в большинстве случаев наша задача будет заключаться в том, чтобы написать такую программу для Робота, выполняя которую он будет закрашивать определенные клетки.

Настройка среды Кумир для исполнителя Робот

• Запущенная программа Кумир выглядит так.

Стартовая обстановка Робота

• Перед началом выполнения программы необходимо задать исполнителю Робот стартовую обстановку. Это значит установить Робота в нужную позицию, расставить стены, закрасить нужные клетки и т. п. Этот шаг очень важен. Если его проигнорировать, то программа может работать неправильно или вообще завершится аварийно.

Нажмите на Редактировать обстановку

Исполнитель Робот. Простые команды.

• вверх
• вниз
• влево
• вправо
• закрасить

Результат выполнения этих команд понятен из их названия:

• вверх - переместить Робота на одну клетку вверх
• вниз - переместить Робота на одну клетку вниз
• влево - переместить Робота на одну клетку влево
• вправо - переместить Робота на одну клетку вправо
• закрасить - закрасить текущую клетку (клетку в которой находится Робот).

Пример алгоритма

• Сначала необходимо написать фразу:
• использовать Робот

Если известно сколько клеток нужно закрасить, то алгоритм решения будет следующим!

Задание №1

• Напишите программу для решения следующей задачи, если известно сколько клеток нужно закрасить

Циклы

• 1. Цикл со счетчиком применяется когда заранее известно сколько повторений необходимо сделать.

нц раз

…

кц

Здесь мы должны указать количество повторений (число) и команды, которые будут повторяться. Команды, которые повторяются в цикле называют телом цикла.

Задание №2

• Напишите программу для решения следующей задачи, используя цикл со счетчиком

• 2. Цикл с условием- пока условие истинно-цикл выполняется, если ложно-то не выполняется
• У исполнителя Робот есть несколько условий

сверху свободно

снизу свободно

слева свободно

справа свободно

сверху стена

снизу стена

слева стена

справа стена

• Можно использовать частицы: НЕ, И, ИЛИ

Структура цикла с условием

нц пока справа свободно

вправо

закрасить

кц

Задание №3

• Напишите программу для решения следующей задачи, используя цикл с условием:

Задание №4

• Напишите программу для решения следующей задачи, используя циклы с условием:

Решение задач:

• 2. Робота надо перевести из стартового положения в конечное, закрашивая стенки

Задание №5

• На бесконечном поле имеется горизонтальная стена. Длина стены неизвестна. Робот находится сверху от стены в левом ее конце. На рисунке приведено расположение робота относительно стены (робот обозначен буквой «Р»):

Ответ на задание №5

• нц пока не (снизу свободно)

закрасить

Начало цикла (нц) и условие (пока не(снизу свободно)) - пишутся на одной строчке.

Конструкция если

• сверху свободно снизу свободно слева свободно справа свободно

• Эти команды можно использовать вместе с условием «если» , имеющим следующий вид:
• если условие то
• последовательность команд
• Например, для передвижения на одну клетку вправо, если справа нет стенки, и закрашивания клетки можно использовать такой алгоритм:
• если справа свободно то
• вправо
• закрасить

Задание №7

Длины стен неизвестны.

Ответ на задание №7

пока не свер­ху сво­бод­но

за­кра­сить

впра­во

пока свер­ху сво­бод­но

впра­во

пока спра­ва сво­бод­но

за­кра­сить

впра­во

пока не спра­ва сво­бод­но

за­кра­сить

вниз

пока спра­ва сво­бод­но

вниз

пока не спра­ва сво­бод­но

за­кра­сить

вниз

Задание №8

Длины стен неизвестны.

В каждой стене есть ровно один проход, точное место прохода и его ширина неизвестны.

Ответ на задание №8

пока свер­ху сво­бод­но

пока не свер­ху сво­бод­но

за­кра­сить

пока свер­ху сво­бод­но

пока не свер­ху сво­бод­но

за­кра­сить

пока не снизу сво­бод­но

за­кра­сить

пока снизу сво­бод­но

пока не снизу сво­бод­но

за­кра­сить

Задание №9

Длины стен неизвестны.

В каждой стене есть ровно один проход, точное место прохода и его ширина неизвестны.

Ответ на задание №9

пока снизу сво­бод­но

пока не снизу сво­бод­но

за­кра­сить

пока снизу сво­бод­но

пока не снизу сво­бод­но

за­кра­сить

пока не свер­ху сво­бод­но

за­кра­сить

пока свер­ху сво­бод­но

пока не свер­ху сво­бод­но

за­кра­сить

Задание №10

Длины стен неизвестны.

В каждой стене есть ровно один проход, точное место прохода и его ширина неизвестны.

Ответ на задание №10

пока с­ле­ва сво­бод­но

пока не слева сво­бод­но

за­кра­сить

пока слева сво­бод­но

пока не с­ле­ва сво­бод­но

за­кра­сить

пока не спра­ва сво­бод­но

за­кра­сить

пока спра­ва сво­бод­но

пока не спра­ва сво­бод­но

за­кра­сить

Задание №11

Длины стен неизвестны.

В каждой стене есть ровно один проход, точное место прохода и его ширина неизвестны.

Ответ на задание №11

пока не свер­ху сво­бод­но

пока не свер­ху сво­бод­но

за­кра­сить

пока снизу сво­бод­но

пока не свер­ху сво­бод­но

за­кра­сить

Задание №12

На бес­ко­неч­ном поле име­ет­ся лест­ни­ца. Сна­ча­ла лест­ни­ца спус­ка­ет­ся вниз спра­ва на­ле­во, затем спус­ка­ет­ся вниз слева на­пра­во. Вы­со­та каж­дой сту­пе­ни - одна клет­ка, ши­ри­на - две клет­ки. Робот на­хо­дит­ся спра­ва от верх­ней сту­пе­ни лест­ни­цы. Ко­ли­че­ство сту­пе­нек, ве­ду­щих влево, и ко­ли­че­ство сту­пе­нек, ве­ду­щих впра­во, не­из­вест­но. На ри­сун­ке ука­зан один из воз­мож­ных спо­со­бов рас­по­ло­же­ния лест­ни­цы и Ро­бо­та (Робот обо­зна­чен бук­вой «Р»).

Ответ на задание №12

Дви­га­ем­ся вниз под лест­ни­цей спра­ва на­ле­во, пока не дой­дем до стыка лест­ниц:

нц пока снизу сво­бод­но

вниз

влево

влево

Дви­га­ем­ся вниз до конца спус­ка­ю­щей­ся лест­ни­цы, за­кра­ши­вая нуж­ные клет­ки на пути:

нц пока не слева сво­бод­но

за­кра­сить

впра­во

за­кра­сить

впра­во

вниз

Ответ на задание №13

нц пока слева сво­бод­но

за­кра­сить

влево

вверх

нц пока не слева сво­бод­но

за­кра­сить

вверх

Задание №14

На бес­ко­неч­ном поле име­ет­ся пря­мо­уголь­ник, огра­ни­чен­ный сте­на­ми. Длины сто­рон пря­мо­уголь­ни­ка не­из­вест­ны. Робот на­хо­дит­ся внут­ри пря­мо­уголь­ни­ка. На ри­сун­ке ука­зан один из воз­мож­ных спо­со­бов рас­по­ло­же­ния стен и Ро­бо­та (Робот обо­зна­чен бук­вой «Р»).

Ответ на задание №14

пока спра­ва сво­бод­но

впра­во

пока свер­ху сво­бод­но

вверх

за­кра­сить

нц пока слева сво­бод­но

влево

за­кра­сить

Ответ на задание №15

пока спра­ва сво­бод­но

за­кра­сить

впра­во

пока снизу сво­бод­но

за­кра­сить

вниз

за­кра­сить

пока не (снизу сво­бод­но)

влево

вниз

пока не (спра­ва сво­бод­но)

за­кра­сить

вниз

за­кра­сить

впра­во

пока не (свер­ху сво­бод­но)

за­кра­сить

впра­во

Ответ на задание №16

пока не спра­ва сво­бод­но

за­кра­сить

вниз

за­кра­сить

впра­во

пока не свер­ху сво­бод­но

за­кра­сить

впра­во

пока свер­ху сво­бод­но

вверх

пока спра­ва сво­бод­но

за­кра­сить

впра­во

пока не спра­ва сво­бод­но

за­кра­сить

вниз

Система может быть использована для решения задач по темам «Исполнитель и его команды», «Процедуры», «Функции», «Циклы», «Условные операторы», «Переменные», «Арифметические выражения», «Логические операции и логические переменные», «Глобальные переменные», «Операторы ввода и вывода», «Символьные строки», «Массивы», «Матрицы» и др.

Язык программирования в среде Исполнители полностью русифицирован , программы набираются и редактируются с помощью встроенного редактора с подсветкой синтаксиса.

Поддерживаются базовые конструкции языка Си .

Сообщения об ошибках при трансляции и выполнении выводятся на русском языке.

Существует встроенный отладчик с возможность выполнения программ в пошаговом режиме с трассировкой процедур и функций. Значения переменных можно контролировать во время выполнения программы в пошаговом режиме.

Действия исполнителей отображаются на экране, используется анимация .

Для исполнителя Робот выполняется проверка правильности решения задачи после окончания работы программы.

Системные требования

Программа работает под управлением 32-разрядных операционных систем линейки Windows : Windows 95 , Windows 98 ,Windows NT , Windows 2000 , Windows XP и совместимых с ними. Работает на всех современных компьютерах, занимает около1 Мб на жестком диске.

В операционной системе Linux можно запускать программу в среде Wine . Дополнительно нужно скопировать файлы шрифтов из папки Windows\Fonts (с компьютера, на котором установлена Windows ) в папку /home/user/.wine/drive_c/windows/Fonts/ на компьютере с Linux .

После распаковки архива программа сразу же находится в работоспособном состоянии и не требует никаких дополнительных настроек.

Исполнитель РОБОТ является «старейшим» исполнителем, алгоритм для которого предлагается выполнить выпускникам в задаче №14 экзаменационной работы по информатике и ИКТ.

Рассмотрим отдельные элементы содержания задания, необходимые для понимания работы алгоритма.

Исполнитель РОБОТ перемещается по прямоугольному лабиринту, начерченному на плоскости, разбитой на клетки. Система команд исполнителя РОБОТ содержит восемь команд:

• команды-приказы: вверх, вниз, влево, вправо . При выполнении любой из этих команд РОБОТ перемещается на одну клетку в зависимости от команды.
• четыре команды проверяют истинность условия отсутствия стены у каждой стороны той клетки, где находится РОБОТ: сверху свободно, снизу свободно, слева свободно, справа свободно .

Задача №14. Сколько клеток лабиринта (смотри Рис.1) соответствуют требованию, что, начав движение в этой клетке и выполнив предложенную программу, РОБОТ уцелеет и остановится в той же клетке, с которой он начал движение?

• НАЧАЛО
•  ПОКА вверх
•  ПОКА влево
•  ПОКА вниз
•  ПОКА вправо
• КОНЕЦ

Решение.

Для возвращения робота в исходную клетку необходимо, чтобы его траектория представляла собой прямоугольник, или отрезок – горизонтальный либо вертикальный. Рассмотрим возможные случаи и выясним необходимые условия для возвращения робота в исходную клетку.

Первый случай. Прямоугольная траектория:

• Очевидно, четыре стенки должны ограничивать движение робота в следующем порядке: сначала справа, затем сверху, потом слева и наконец снизу (смотри Рис. 2)

Второй случай. Линейная траектория:

• (а) горизонтальная линия: робот должен двигаться сначала налево, а затем направо. Анализ программы показывает, что в этом случае не должны выполняться две инструкции - «ПОКА <справа свободно> вверх» и «ПОКА <слева свободно> вниз». Значит, клетчатая плоскость должна содержать соответствующие ограничения справа и слева (смотри Рис. 3)
• (б) вертикальная линия: робот должен двигаться сначала вниз, потом вверх. Аналогично предыдущим рассуждениям, имеем: не должны выполняться две инструкции - «ПОКА <сверху свободно> влево» и «ПОКА <снизу свободно> вправо. Поэтому, на клетчатой плоскости должны быть соответствующие ограничения сверху и снизу (смотри Рис. 4)

Нетрудно заметить, что во всех перечисленных случаях искомая клетка имеет ограничение снизу. Отметим такие клетки-кандидаты (смотри Рис.5).

Дальнейший анализ лабиринта, в котором движется робот, показывает, что первому случаю удовлетворяет клетка С4, второму случаю (а) – клетки E2, B2 и, наконец, второму случаю (б) отвечает клетка D5 (смотри Рис. 6).

Для умение писать программы для исполнителя Робот очень важно. Эти задания относятся к задачам с высоким уровнем сложности и позволяют заработать дополнительные 2 балла (при условии правильного решения). Изучением Робота мы и займемся.

Выпускник 9 класса должен иметь представление об алгоритмике, уметь написать . Для записи алгоритмов можно использовать языки программирования или формальные языки. Исполнитель Робот может выполнять алгоритмы, при этом делает это очень наглядно. Робот — это так называемый ГРафический Учебный Исполнитель (ГРИС) потому, что результаты его работы представлены в графическом виде.

Кто такой исполнитель Робот?

Представьте себе клетчатое поле (как лист из тетради в клеточку) на котором находится некий объект, который мы назовем Робот. Используя , мы можем этим Роботом управлять — перемещать его по клеткам, закрашивать клетки. И в большинстве случаев наша задача будет заключаться в том, чтобы написать такую программу для Робота, выполняя которую он будет закрашивать определенные клетки.

Исполнитель Робот входит в пакет КуМир (Комплект Учебных МИРов), который был разработан Научно-исследовательским институтом системных исследований Российской академии наук (НИИСИ РАН) как раз для обучения программированию в школе. Кроме Робота в системе КуМир есть и другие исполнители, но нас они пока не интересуют.

Скачать исполнитель Робот

Итак, для начала нам необходимо . Пусть вас не смущает то, что в названии указано 32-bit, программа отлично работает и в 64-разрядной Windows. Если же вы используете Linux, то можете версию для этой ОС.

Далее необходимо установить скачанную программу. Здесь, я надеюсь, у вас не возникнет сложностей, процесс стандартный и интуитивно понятный. Если вдруг что-то не получится — пишите в комментариях, обязательно помогу. Единственное — рекомендую при установке отказаться от ненужных пунктов (все, кроме Среда Кумир)

После успешной установки, на вашем рабочем столе появится ярлык для запуска программы

А после запуска программы мы должны увидеть окно программы

Исполнитель Робот — окно программы

| Планирование уроков и материалы к урокам | 7 классы | Планирование уроков на учебный год | Исполнитель Робот

Урок 30
Исполнитель Робот
Управление Роботом
Работа в среде «Алгоритмика»

Знакомимся с Роботом

Исполнитель Робот действует на прямоугольном клетчатом поле. Между некоторыми клетками поля могут быть расположены стены. Некоторые клетки могут быть закрашены (рис. 3.11).

Робот занимает ровно одну клетку поля. По командам вверх, вниз, влево и вправо Робот перемещается в сосед-нюю клетку в указанном направлении. Если на пути оказывается стена, то происходит отказ - выдается сообщение о невозможности выполнить очередную команду.

По команде закрасить Робот закрашивает клетку, в которой стоит. Если клетка уже была закрашена, то она закрасится повторно, хотя никаких видимых изменений не произойдет.

Важно помнить, что Робот может исполнять только правильно записанные команды. Например, если вместо команды вниз написать внис, то Робот эту запись не поймет и сразу же сообщит об ошибке.

♦ Вспомните, как называются ошибки в записи команд. Каких еще ошибок следует избегать при разработке алгоритмов?

Пример алгоритма управления Роботом

Напишем программу, исполняя которую Робот нарисует на клетчатом поле меандр из пяти витков (рис. 3.12).

Программа может иметь вид:

Здесь мы использовали конструкцию повторения, так как совершенно одинаковые фрагменты повторяются на рисунке 5 раз. При записи тела цикла мы в одной строке через точку с запятой записывали несколько команд.

Если оформить процедуру виток, то основная программа окажется совсем короткой.

♦ Предложите свой вариант программы для рисования меандра.