SEOактивный блог

...Специалист по тормозным устройствам хочет разработать новую модель конструкции тормозов. Он может получить помощь от ЭВМ, поручив ей произвести нужные расчеты. Инженеру придется либо самому научиться составлять программу требуемого расчета, либо поручить это профессиональному программисту. Компьютер выполнит по составленной программе арифметические действия, которые инженер и сам мог бы выполнить карандашом, скажем, за 50 лет, а с микрокалькулятором за год. Инженер выступает здесь в роли ЗАКАЗЧИКА, который знает, какие именно вычисления ему следует проделать, но хочет, чтобы результат был получен быстрее.

После того как программа составлена, инженеру больше не придется заниматься такого рода расчетами. Для разработки новой конструкции тормоза с другими параметрами загрузить эти параметры в ЭВМ и выполнить новый расчет может даже лаборант. Использование ЭВМ для вычислений было широко реализовано в предшествующие десятилетия. Собственно вычисления не дают столь значительного эффекта, как неарифметические направления компьютеризации человеческой деятельности.

Но особенно резко облегчается труд конторского (управленческого) персонала; при пользовании компьютером производительность его повышается в 3-4 раза (а по некоторым оценкам зарубежных специалистов - в 7-8 раз). В самом деле, составление и редактирование всякого рода справок, деловых писем, напоминаний, извещений упрощается и сокращается; исключаются ошибки, неизбежные при ручной обработке документов; тысячи машинисток освобождаются от необходимости перепечатывать «исходящие», тысячи составителей документов и корректоры - от корректирования и сверки. Наконец, сама пересылка документов может быть поручена компьютеру, который передаст компьютеру получателя нужный текст по каналам связи, минуя почту, и тем самым освободит сортировщиков, курьеров от обработки и перевозки значительной части все возрастающих объемов учрежденческой переписки (см. далее раздел «Компьютер и деловая переписка»). Читать далее »

Однако бортовой компьютер обнаружил неисправность в одном из трех жидкостных двигателей и выключил все три двигателя. Специалисты подчеркивают, что если бы зажигание твердотопливных ускорителей произошло, то отменить старт было бы уже невозможно. Для предотвращения пожара стартовую позицию залили водой».

Мы видим, что увеличение скорости расчета придает новое качество управлению движением самолета или космического корабля. Такова диалектика.

Итак, компьютер имеет перед человеком преимущество в памяти, четкости, быстродействии. Но от компьютера нельзя требовать информации, которая ему «не известна», т. е. не заложена в него. Ибо компьютер не создает новой информации, а лишь перерабатывает ее и выдает в требуемой форме после выполнения заданных действий. Начальную информацию и порядок действий с ней машине должен задать человек - программист, который обязан предусмотреть все мыслимые и даже, казалось бы, немыслимые ситуации.

В огороде - бузина, а в Киеве - дядька

Если некто сообщит, что у него в огороде растет бузина (или малина), вы вряд ли догадаетесь, что в Киеве живет его дядя (или племянница).

Если вам сообщат, что электропоезд шел со скоростью 60 км/ч и что во всех его десяти вагонах ехали 862 пассажира, вы вряд ли догадаетесь, сколько лет машинисту этого поезда.

Говорят, что подобная постановка задачи некорректна. Корректная постановка подразумевает наличие необходимых для ответа данных. Компьютер может дать решение только для корректно поставленных задач. А мне-то зачем компьютер?

Квалифицированный специалист любой отрасли должен сегодня понимать, чем может быть полезен компьютер в его профессии и уметь четко формулировать задачи, решение которых он хотел бы получить от ЭВМ. Читать далее »

Именно по этой причине школьник должен сначала научиться хорошо считать в уме, а уж потом можно разрешить ему пользоваться микрокалькулятором. Опыт, накопленный за последние годы как советской, так и зарубежной школой, показал, что если школьник, не научившись вычислять самостоятельно, начинает пользоваться микрокалькулятором, то у него неизбежно возникают трудности при дальнейшем изучении математики, при решении задач по физике, по химии...

Даже высокообразованные люди склонны преувеличивать возможности техники, природа которой им неизвестна или непонятна. Некоторые, например, считают, что математика всемогуща. Распространено также мнение, что современные компьютеры могут рассчитать все, что душе угодно. Еще бы, миллионы операций в секунду! Значит, за полчаса можно решить все школьные задачки?

Но ЭВМ - вовсе не инструмент для облегченного решения «задачек»! Однако она действительно может выполнять миллионы операций в секунду. Это количественное свойство порождает и новое качество, которое широко используется в практике машинных вычислений.

Если корабль отклонился от курса, штурман вычислит отклонение и укажет рулевому поправку. Предположим, что у штурмана есть помощник-расчетчик; вдвоем они вычислят поправку курса быстрее. Если от курса отклонился реактивный самолет, то штурман, даже с помощью сотни расчетчиков, вооруженных арифмометрами или микрокалькуляторами, вовремя рассчитать поправку не сможет. Самолет уже закончит полет (или даже разобьется), а поправка все еще не будет вычислена. А компьютер решает эту задачу (по заранее разработанной программе) за доли секунды и сам дает приборам команду, как выправить курс.

Компьютер может проверить правильность функционирования двигателей или иных устройств и в случае обнаружения неисправности своевременно отключить их. Так, 14.07.85 г. «Правда» сообщила о предотвращении компьютером катастрофы при запуске американского космического корабля «Чэлленджер»:

«Жидкостные двигатели корабля были уже включены. Через три секунды должны были произойти зажигание твердотопливных ускорителей и отрыв корабля от стартовой позиции. Читать далее »

Бухгалтер специализированного магазина «Телевизоры» подготовил отчет о выручке за проданные 20 апреля аппараты и сопутствующие товары и потратил на его составление полчаса. Для составления такого же отчета на ЭВМ вначале придется разработать программу, в которую войдут правила составления отчета, данные о стоимости, количестве товара каждого вида, перевести все это на машинный язык, ввести в компьютер, затем отладить программу непосредственно на машине. В конце концов, печатающее устройство ЭВМ (принтер) выдаст требуемый отчет за минуту или еще быстрее. Но на всю работу уйдут сотни человеко-часов.

Однако бухгалтер тратит на составление отчета по полчаса каждый день; кроме того, он составляет месячные, квартальные, годовые отчеты. А компьютер по той же раз и навсегда составленной программе (дополняемой лишь данными текущего дня) будет ежедневно, ежемесячно, ежеквартально, ежегодно выдавать готовые отчеты за 1. мин. Мало того, компьютер проведет и анализ работы магазина, чего бухгалтер при всем желании сделать не сможет.

Значит, для разового составления отчета применять компьютер не имеет смысла, а для многократного пользования прибегнуть к его помощи очень даже полезно. Составлять программу для одноразового вычисления синуса данного угла бессмысленно - куда быстрее вычислить этот синус карандашом. Но по той же программе можно получить таблицу синусов всевозможных углов (скажем, через каждые 6 угл. мин. или еще более подробную), а этого карандашом с достаточно высокой точностью не сделаешь и за целый год. Все ли может математика?

«То, чем занимается вычислительная машина, не является математикой, но для того чтобы вычислительная машина заработала, нужны математика и математики, - пишет известный математик и педагог Г. Фройденталь в предисловии к своей книге. - И все же математик должен изучить даже ту чисто техническую сторону своей науки, которую он на практике поручил бы вычислительной машине, подобно тому, как в школе нам приходится учиться писать обыкновенной ручкой, хотя быстрее печатать на пишущей машинке». Читать далее »

Если алгоритм решения состоит из десятка элементарных действий и учащийся думает о выполнении каждого отдельного действия (а не выполняет его автоматически), то, даже не допустив ошибки, он нередко после третьего или после пятого действия теряет нить рассуждений и не знает, что делать дальше.

Мы уже отмечали, что алгоритмами являются только четко определенные последовательности столь же четко определенных действий. Следует заметить, что в случае алгоритмов, предназначенных для машины, довольно легко выяснить, достаточно ли четко определены как сами действия, так и должный их порядок. Машины понимают вполне определенный набор действий (команд, операторов языка программирования) и вполне определенные правила, описывающие порядок выполнения этих действий.

Если алгоритм формулируется для человека или для человеко-машинной системы (скажем, инструкция для летчика, управляющего самолетом с бортовой ЭВМ), то правильное определение отдельных действий становится очень важным.

В поваренных книгах встречаются фразы: «размешайте до нужного состояния», «добавьте щепотку красного перца» или «заправьте по вкусу». Ясно, что для начинающей хозяйки такие указания не являются алгоритмическими - это легко установят те, кого она пригласит на обед. Но для выпускника какого-нибудь кулинарного училища такие рецепты вполне однозначны и могут быть признаны алгоритмическими. Итак: действия, из которых состоит алгоритм, должны быть понятны и однозначны для машины или человека, которым надлежит этот алгоритм выполнять.

Под бухгалтерией, или бухгалтерским учетом, обычно понимают учет всех хозяйственных явлений данного предприятия в денежном выражении - учет денежных средств, товаров, материалов, заработной платы и т. п. Читать далее »

Дальнейшее вычисление сведется к подстановке значения второго катета в упомянутую формулу для площади прямоугольного треугольника. Попутно ученики вспоминают некоторые ранее изучавшиеся формулы и теоремы. Такой способ вполне уместен при решении задач на уроке геометрии. Но на разбор задач только одного этого типа уйдет целый урок.

Второй способ. Учитель пишет (или диктует) последовательность некоторых действий, а именно:

Первый способ описывает решение по общепринятому правилу. Ученики могут понять и осмыслить каждое отдельное действие. Мало того, хороший ученик, конечно, помнит, что площадь прямоугольного треугольника равна половине произведения катетов, знает и теорему Пифагора и сам догадается решить задачу первым способом.

А как быть, если задачу (и не одну задачу, а серию однотипных задач) должен решить тот, кто не изучал или давно забыл школьный курс геометрии? Тому проще ничего не объяснять и не заставлять припоминать, а попросту указать второй способ - алгоритм решения задачи, последовательность действий, которая всегда приводит к нужному результату.

Полезно обратить внимание на умение четко, быстро и безошибочно (автоматически!) выполнять стандартные операции и развить соответствующие навыки. Не стоит тратить время и силы учащегося на перемножение пятизначных чисел или на сложение дробей с трехзначными знаменателями. Но умножение 14 на 13 или вычитание Л должен мгновенно выполнять каждый. Устно. Безошибочно. Автом этически.

Ну, а что случится, если ученик умножит 14 на 13 столбиком? Что за беда, если он потратит лишнюю минуту или даже пять минут?

Беда, разумеется, не в потраченных минутах. Беда в том, что расстрачивание сил, времени, умственной энергии учащегося на выполнение элементарных действий отвлекает от размышлений над планом решения, алгоритмом задания, не позволяет сосредоточить внимание на главном, удержать в памяти последовательность действий, необходимых для решения поставленной задачи. Читать далее »

Все возрастающая техническая оснащенность современного высокоорганизованного производства требует применения алгоритмов чуть ли не во всех отраслях и в повседневной жизни. Уже говорилось об алгоритме работы бухгалтера; можно отметить алгоритмическую деятельность ткачихи и токаря, машиниста тепловоза и билетного кассира; можно говорить об алгоритме поездки в метро и об алгоритме решения уравнения или системы уравнений, даже об алгоритме приготовления кваса.

Многие виды творческой деятельности, которая в целом не укладывается в алгоритм, содержат алгоритмические элементы: у писателя - составление плана, подбор и чтение исходных материалов, написание или диктовка отдельных кусков произведения; у актера - заучивание текста и мизансцен; у инженера - выполнение расчетов и вычерчивание эскизов. Поэтому уметь распознавать алгоритмы, расчленять их на отдельные действия и реализовывать каждое действие - важная составная часть любых знаний, умений и навыков.

Для эффективного пользования алгоритмами важно представлять себе все задание в целом и уметь разбивать его на частные задачи, на отдельные этапы, на стандартные операции, правильная последовательность выполнения которых приведет (или должна привести) к желаемому результату.

Среди математиков популярна следующая притча-задача, ярко иллюстрирующая алгоритмический способ мышления.

При всей своей кажущейся нелепости - эта притча имеет глубокий смысл. Если предлагаемая задача (не только математическая!) может быть сведена к другой, решение которой известно, то и предлагаемую задачу можно решить тем же способом. Возможно, что этот способ окажется не самым простым, не самым коротким, но решить задачу с его помощью можно!

Задача. Найти площадь прямоугольного треугольника по гипотенузе с и катету а.

Первый способ. Учитель напоминает, что площадь прямоугольного треугольника равна половине произведения катетов. Значит, надо узнать длину второго катета. Это можно сделать с помощью теоремы Пифагора: Ь2 = с2 - а2. Читать далее »

Изучавшиеся в школе правила сложения, вычитания, умножения, деления - алгоритмы. С их помощью можно найти сумму, разность и так далее для любых двух данных чисел (исключая деление на нуль). Можно представить себе алгоритм повседневной деятельности бухгалтера: на все случаи бухгалтерской практики предусмотрены правила, положения, инструкции. Многие инженерные, экономические, транспортные задачи также поддаются алгоритмизации. Правда, количество действий, которые приходится выполнять для реализации некоторых алгоритмов, может оказаться очень большим, но эти действия можно поручить электронно-вычислительным устройствам, обладающим колоссальным быстродействием.

Многие правила, инструкции, записанные в воинских уставах, представляют собой подробнейшие указания, годные во всех мыслимых ситуациях. Их можно рассматривать как алгоритмы. Другие инструкции, заканчивающиеся, например, указанием «действовать по обстановке», алгоритмами считать нельзя.

Юноша зашел в телефонную будку, чтобы позвонить своей приятельнице. Он воспользуется алгоритмом пользования автоматом (точнее, его частным случаем - алгоритмом разговора со своей знакомой). После всех этих действий телефон-автомат готов к следующему разговору.

Вот по радио передают шуточную песенку. Ее можно, конечно, весьма условно считать алгоритмом постройки дома:

Номера в скобках показывают последовательность действий, которые необходимо выполнить в процессе строительства. Каждое из этих действий можно расчленить на более детальные вплоть до «укладывать блок с номером N на блок с номером (N-24)» или «нумеровать квартиры начиная от лестницы по часовой стрелке, а по этажам - снизу вверх».

Деятельность по готовым образцам - предписаниям, служебным правилам и инструкциям - это и есть алгоритмическая деятельность многих и многих рабочих и служащих. Читать далее »

В кибернетике давно используется так называемый принцип «черного ящика». В соответствии с этим принципом при изучении любого сложного объекта можно не задаваться вопросом о его внутреннем устройстве. Достаточно понять правила «поведения» этого объекта. Например, в Москве при наборе телефонного номера 1-0-0 можно услышать в трубке голос, сообщающий точное время. Для того, кто пользуется телефоном как «черным ящиком», безразлично, как именно реализована служба времени по телефону: отвечает ли живая телефонистка, магнитофон или электронный синтезатор речи. Принцип «черного ящика» дает возможность пользоваться самыми сложными приборами и системами, не обладая знанием об их внутреннем устройстве.

Здесь мы расскажем лишь о принципах использования электронной вычислительной техники, о тех возможностях, которые дает применение этой техники в некоторых жизненных ситуациях.

Выдающийся узбекский ученый Мухаммед бен Муса ал-Хорезми (т. е. Мухаммед сын Мусы из Хорезма), живший в IX в., был математиком, астрономом, географом... Его «Арифметический трактат», написанный по-арабски, в XII в. был переведен на латынь - язык науки в средневековой Европе. Именно по нему европейцы впервые познакомились с десятичной позиционной системой счисления, пришедшей к арабам из Индии. После этого четыре арифметических действия стали доступны не только ученым Европы, но и всем людям. А сами правила арифметических действий долго еще называли именем ал-Хорезми (по латыни Algorithmi), которое стало произноситься алгоритм. Термин, получивший широкое распространение, постепенно расширял свое первоначальное значение. Ныне алгоритмом называют любую точно определенную последовательность действий (не обязательно математических!), необходимых для выполнения некоторой работы или для решения данной задачи. Читать далее »

После нажатия клавиши введенная буква высвечивается на экране именно в том месте, на которое указывал курсор, а сам курсор передвигается на одну позицию вправо или, когда строка кончается, к началу следующей строки. Имеются специальные клавиши, позволяющие перемещать курсор вправо и влево, вверх и вниз, к началу следующей строки, к левому верхнему углу экрана.

Если вы по ошибке нажали не ту клавишу, то можно вернуть курсор на одну позицию влево. Он будет повторно указывать на только что введенную неверную букву. Если теперь нажать клавишу с нужной буквой, она появится на экране, а старая - неправильная - бесследно исчезнет. Курсор можно во время работы перемещать в любое место экрана, поэтому исправлять ошибки не обязательно сразу после набора неверного слова или буквы. На большинстве ЭВМ имеются возможности сдвигать и раздвигать слова и строки - значит, из-за пропущенной буквы или слова не приходится перепечатывать всю строку, абзац или страницу. Достаточно подвести курсор к нужному месту экрана, включить режим «ВСТАВКА» и нажать клавишу с пропущенной буквой.

Приведем пример такой правки на экране. Пусть был набран текст:

Заметив букву «Л» вместо нужной «Р» в одном слове и пропущенную «И» в другом, пользователь подводит курсор к букве «Л» и нажимает клавишу «Р»; затем подводит курсор к месту, куда нужно вставить пропущенную букву (оба эти места мы подчеркнули), включает режим «ВСТАВКА», для чего имеется специальная клавиша, и нажимает клавишу «И». После этого ошибки «исчезают»:

Многие дисплеи оборудованы и дополнительными приспособлениями, например устройством типа «мышь» - коробочкой на колесиках, соединенной с дисплеем гибким проводом. Если ее катать по столу или любой другой поверхности, то в том же направлении по экрану передвигается курсор. Изменив направление движения «мыши», можно направить курсор в нужную часть экрана. Читать далее »