Ѕаза знаний студента. –еферат, курсова€, контрольна€, диплом на заказ

курсовые,контрольные,дипломы,рефераты

»сполнитель алгоритмов Ц человек — »нформатика, программирование

¬.ћ.  азиев

ѕри обучении, в качестве исполнителей алгоритмов рассматриваютс€ часто лишь автоматы (“ьюринга, ѕоста, фон Ќеймана, различные роботы) или их комплексы. ¬ р€де учебников и толковых словарей исполнитель понимаетс€ как Ђавтомат, способный выполн€ть автоматически некоторые программные действи€, в частности, Ё¬ћї. “ака€ трактовка пон€ти€ Ђ»сполнительї может привести как к непониманию роли и места человека и автомата в процессе целенаправленной обработки информации (в лучшем случае), но и к различным технократическим утопи€м (в худшем случае).

јвтор попытаетс€ рассмотреть это пон€тие применительно к основному исполнителю алгоритмов Ц человеку. –ассмотрение пон€ти€ Ђ»сполнительї в школьном (вузовском) курсе информатики должно опиратьс€ на базовые исполнители алгоритмов Ц „еловек, јвтомат, ѕрирода (не ограничива€сь, как это бывает, только вторым из указанных типов) и на междисциплинарном подходе. –ассмотрение этого исполнител€ важно еще и потому, что в информационном обществе актуальны когнитивные методы и процедуры (от простого воспри€ти€ до сложного понимани€), переход от процесса обучени€ к процессу учени€, самообучени€ и, таким образом, важно знать пон€ти€ и факты, лежащие в основе таких процедур и процессов.

ѕопытаемс€ подойти к изложению этой важной и непростой темы с помощью содержательных примеров.

»сполнитель - это некотора€ абстрактна€, биологическа€, техническа€, организационна€ или смешанного типа система, способна€ преобразовывать информацию или сообщени€ из некоторого фиксированного множества, называемого операционным пространством. –абота исполнител€ осуществл€етс€ в командном или программном режиме. Ћюбой исполнитель состоит из устройства управлени€, Урабочего инструментаФ исполнител€, имеет класс исполнимых алгоритмов.

„еловек (специалист) - специфический исполнитель. —ообщени€, которые выполн€ютс€ и используютс€ человеком, хран€тс€ и передаютс€, как правило, в €зыковой форме (разговор, письмо, жесты, мимика и др.).

¬ качестве устройства управлени€ исполнител€ - человека или высшего животного выступает мозг (мозжечок) и нервна€ система, передающа€ и воспринимающа€ сигналы от окружающего† мира с помощью органов чувств.

ѕример. ѕередающий орган человека (эффектор) - голосовой аппарат (орган речи) - передает сообщени€ с помощью физических носителей - звуковых волн (15-20000 √ц). ¬оспринимающий орган (рецептор) - слуховые мембраны - воспринимают эти сигналы. —пособ воспри€ти€ Ц слуховой. ¬рем€ реакции на сообщение составл€ет пор€дка 200 мс. до ответа или реакции, так как раздражение от сигналов проводитс€ по нервным пут€м к мозгу, где они обрабатываютс€ и затем ответ проводитс€ к эффектору. ќбработка сенсорных сигналов и выработка ответа на них происходит на четырех различных уровн€х нервной системы: на уровне коры головного мозга, на уровне таламуса, на уровне продолговатого мозга, на уровне спинного мозга. —труктура организации и функции головного мозга человека приведены ниже на рис. 1. ѕримечани€: 1 - кора головного мозга (управление высшей нервной де€тельностью); 2 - борозды коры головного мозга (преобразование входной информации в импульсы, передаваемые двигательной системе); 3 - таламус (управление вводом-выводом данных в кору головного мозга); 4 - средний мозг (ввод-вывод данных от органов чувств и импульсы управлени€ мышцами); 5 - мозжечок (центр выработки выходных импульсов дл€ двигательной системы); 6 - продолговатый мозг и мозговой мост (центр управлени€ вводом-выводом данных в каналы св€зи спинного ствола); 7 - спинной ствол (канал св€зи дл€ передачи данных от органов чувств и выходных импульсов управлени€ мышцами).

–ис. 1. —труктура мозга человека

ѕример. ¬изуальные сигналы воздействуют на рецепторы сетчатки глаз, а затем поступают в мозг по зрительным нервам. ¬ отличие от других сигналов (поступающих через другие рецепторы), визуальные сигналы минуют спинной мозг, т.е. зрительна€ реакци€ почти мгновенна€.

≈сли рассматривать весь организм человека, то центром де€тельности организма €вл€етс€ нервна€ система, выполн€юща€ две основные функции:

коммуникативную - передачу информации, получаемой от рецепторов кожи, глаз, ушей и других органов к нервным центрам и, наоборот, от нервных центров - к эффекторам, например, мышцам;

интеграцию и переработку получаемой информации, программирование наиболее адекватной реакции, начина€ от простых рефлексов и до сложных мыслительных процессов.

ѕерва€ функци€ обеспечиваетс€ периферической нервной системой, состо€щей из соматической системы (обеспечивающей св€зь с внешним миром) и вегетативной системы (обеспечивающей св€зь с внутренними органами). ¬тора€ функци€ обеспечиваетс€ центральной нервной системой.

–ассмотрим структуру центральной нервной системы (рис. 2).


††††††††††††††††††††††††††††††††††† ÷ентральна€† нервна€† система


†††††††††††††††† √оловной† мозㆆ†††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††† —пинной† мозг


††††

†ћозжечоꆆ††† Ѕольшо醆††††† —тво놆†††††††††††† —оматическа€††††† ¬егетативна€

††††††††††††††††††††††††††† мозㆆ†††††††††† мозга††††††††††††††††††† нервна€††††††††††††††† нервна€

††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††† система††††††††††††††† система


††††††††

†ѕередни醆††† ѕромежу-†††† —редни醆††† ѕродол-††††††††† ѕериферическа€

†††† мозㆆ††††††††† точны醆†††††††† мозㆆ††††††† говаты醆†††††††††††††† нервна€

††††††††††††††††††† мозㆆ††††††††††††††††††††††††††††††† мозㆆ††††††††††††††††† система


†††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††† Ёффекторы†††††† –ецепторы

††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††

–ис. 2. —труктура центральной нервной системы

—труктурна€ единица нервной системы - нейрон, нервна€ клетка.  ора переднего мозга содержит около 103 Ц 104 нейронов, каждый из которых соедин€етс€ с другими нейронами синапсами, образу€ кластеры нейронов, обменивающихс€ сообщени€ми типа Ђда - нетї (переключени€).

Ќейроны Ц микроскопические массы протоплазмы, заключЄнные в мембраны, выполн€ющие функции проводников сигнала от мозга и к мозгу. Ќа конце каждого пучка нервных волокон есть рецепторы (клетки Ђвводаї) и эффекторы (клетки Ђвыводаї). –ецепторы посылают сигналы по нейронным цеп€м в головной мозг, где с помощью нервной системы ведЄтс€ поиск релевантной ситуации информации, его распознавание и обработка.

ѕример. ѕри прикосновении, например, к гор€чему рукой, рецепторы кончиков палец, передают возбуждение через нервные окончани€ и цепочки нейронов в мозг, где определ€етс€ релевантное в этой ситуации действие Ц сигнал мышечной системе рук о необходимости сделать судорожное движение Ц отдернуть руку от гор€чего.

ѕример. ѕри произнесении слова, как показывают опыты, необходимо управление около 50 мышцами (лица, гортани), участвующими в процессе произношени€ слова и дл€ этого требуетс€ около 250 обращений к образу этого слова в пам€ти человека.

Ќейроны бывают различного типа: сенсорные (от рецептора кожи к спинному мозгу); сетчатки (от рецепторов сетчатки глаза - к зрительному нерву); двигательные (от рецепторов мышц к двигательной коре). ќни образуют своеобразные регистры (зрительные, слуховые, тактильные и др.).

Ќейрон служит дл€ передачи информации за счет нервных импульсов. –асшифровка нервных импульсов (информации) происходит в соответствующих област€х коры головного мозга. Ќейроны коры мозга функционируют параллельно. Ёто их важное свойство и достоинство.

ѕример. ¬ коре переднего мозга около 50 млрд. нейронов. ќни организованы, примерно, в 600 млн. функционирующих параллельно систем. ѕроизводительность такого типа УпроцессораФ (распределЄнного матричного или нейроподобной системы) очень впечатл€ет (оцените примерно еЄ!).

ќсобенностью мозга €вл€етс€ высокие качество и скорость обработки† информации. Ќейроны выполн€ют обработку со скоростью всего около† 100 инструкций в сек. (сравнить с Ё¬ћ, выполн€ющей миллионы инструкций в сек.), но они быстрее и эффективнее решают наиболее сложные (дл€ Ё¬ћ, в частности) задачи распознавани€ и классификации, прин€ти€ решений и другие плохо формализуемые и структурируемые проблемы.

„еловеческий мозг Ц это система параллельно работающих подсистем, структур, самоорганизующихс€ с помощью ассоциативных св€зей дл€ выработки, прин€ти€ логических (алгоритмических, рациональных) решений. “ам где невозможно прин€ть такое решение (т.е. не удаЄтс€ ассоциировать такие св€зи), принимаетс€ эвристическое решение.

 ажда€ проблема имеет свой порог формализуемости.

ѕример. “ака€ Ђпроста€ї дл€ человека задача, как нахождение решени€ квадратного уравнени€ имеет свой порог формализации. ≈сли ищем вещественные корни, то порог определ€етс€ известной формулой дл€ корней. «а порогом этой формализации, если необходимо находить Ђочень точныеї рациональные корни, эта задача неразрешима дл€ человеческого мозга, как и бесконечен итерационный процесс вычислени€ корн€ из дискриминанта.

¬ каждом нейроне коры головного мозга одновременно† обрабатываютс€ возбуждени€: мотивации, целеполагани€, внешние возбуждени€ - отражени€ текущего состо€ни€ управл€емого объекта, возбуждени€ пам€ти (опыта). »х согласованна€ обработка дает картину объекта и позвол€ет принимать решени€. “ак, мозг, непрерывно перебира€ результаты всех прошлых действий в аналогичных ситуаци€х и сравнива€ их с текущей ситуацией, выбирает вариант, наиболее подход€щий, целесообразный и эффективный в данной конкретной ситуации. ≈сли при этом не найдетс€ така€ ситуаци€, то выбираетс€ (прогнозируетс€ многокритериально) такое состо€ние, результат которого будет наиболее адекватен;† этот результат и запоминаетс€ далее.

ќбработка информации, как естественна€, так и искусственна€ (с помощью Ё¬ћ) - составна€ часть нашего чувственного воспри€ти€ (рис. 3).


††††††††††††††††††††††††††††††††††††† ѕќ«Ќј¬ј≈ћјя† —»—“≈ћј†††††

†††

†††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††† «

†††† —††††††††† ѕолучени円††††††† Ёмпирические† методы†††††††††† ѕолучение,††††

†††††††††††††††††††† данных††††††† ††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††обработка†††††††††††† Ќ

†††† –†††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††† Ёмпирико-††††††††††††††††††††† сообщени醆†††

††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††† теоретические† методы†† ††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††ј

†††† ≈†††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††

††††††††††††††††† ѕолучени円††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††† ѕолучение,††††††††††† Ќ

†††† ƒ†††††††† информаци膆†††† “еоретически円 методы††††††††††† хранени円†

†††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††† информаци膆††††††††† »

†††† ј††††††††††††††††††††††† †††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††

††††††††††††††††††††††††††††††††††††††† ѕќ«Ќјёўјя —»—“≈ћј††††††††††††††††††††††††††††††††††††† я

–ис. 3. —труктура познани€ системы

ќтметим, что процесс обработки информации в мозге до сих пор недостаточно раскрыт, изучен и предоставл€ет собой одну из сложнейших и интереснейших проблем (не только нейрофизиологии, нейропсихологии, но и нейроматематики и нейроинформатики - в св€зи с актуальностью разработки нейрокомпьютеров и нейроподобных вычислительных сред и систем).

” человека существует самосто€тельна€ потребность в информации. Ќормальна€ жизнеде€тельность возможна лишь тогда, когда из внешней среды имеетс€ приток не только вещества, энергии, но и информации, когда нет €влений "информационного голода".

ѕример.  огда у человека наблюдаетс€ ослабление переработки информации, соответственно, ослабл€етс€ и потребность в энергетическом и материальном ресурсах. „еловек в состо€нии апатии Ц малоподвижен, тер€ет аппетит, плохо спит, ему сн€тс€ плохие сны.

ѕотребность в информации удовлетвор€етс€ человеком двум€ основными способами:

поиском нового в окружающей среде, включа€ и людей как источников информации;

обработкой ранее полученных впечатлений, т.е. в процессе творчества.

ѕам€ть человека бывает:

сенсорна€ - на уровне рецепторов;

кратковременна€ - с момента передачи сигналов от рецепторов до момента их интерпретации;

долговременна€ - от кратковременной задержки информации в пам€ти до ее сжати€, передачи на долговременное хранение, т.е. еЄ структурировани€ и архивации.

¬ажна€ характеристика сенсорной и кратковременной пам€ти - их способность к забыванию, очистке "€чеек пам€ти".

ѕример. Ёксперименты показывают, что информаци€ из слуховой пам€ти утрачиваетс€ примерно за 15-30 сек. ƒл€ зрительной пам€ти это врем€ составл€ет несколько сотен мсек.

¬ непосредственную пам€ть (сенсорную пам€ть) человека поступает информаци€ от органов чувств, далее она переводитс€ в оперативную пам€ть (пам€ть сознани€), а затем она пересылаетс€ в долговременную пам€ть с помощью подсознани€. ¬ долговременной пам€ти, в частности, хран€тс€: формы поведени€ (генетически заложенные или приобретЄнные); объекты и образы, приобретенные в процессе обучени€ правилам и процедуры обнаружени€ и идентификации объектов; правила выборки и организации информации; сведени€ (сообщени€) из жизненного опыта; бытовые и профессиональные навыки и умени€.

„еловеческа€ пам€ть - это среда, котора€ обладает способностью хранить, запоминать, актуализировать информацию, приобретенную ранее мозгом и управл€ющую поведением† человека† (см.† рис. 4).


†††††††††††††† —истема††††††††††††††† —истема† обработк膆††††††††††††††† —истема††††††††††† –

† C†††††† воспри€т舆††††††††††††††††††† информаци膆†††††††††††††††††† исполнен舆†††

††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††† ≈

† “††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††† ƒолго-†††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††

†††††††† †††††††ќрганы††††††††††††† временна€††††††††††††††††††††††††††††††††††††††† Ѕуферна€††††††††† ј

† »†††††††††† чувстↆ†††††††††††††††† пам€ть††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††† зона††††††††

††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††† †††††††††††††††††††††††††††—истема†††††††††††††††††††††††††††††††††††††††  

† ћ†††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††† управлен舆††††††††††††††††††††††††††††††††††††

†††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††  ратко-†††††† †††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††÷

† ”††††††††† Ѕуферна€††††††††††† временна€†††††††††††††††††††††††††††††††††††††††† ћышцы††††††††

†††††††††††††††††† зона†††††††††††††††††† пам€ть†††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††† †††††††††††††††††††††††††»

† Ћ††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††

††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††† ††††††††††††††††††††я


††††††††††† ”траченно円†††††††††††††††††††† ”траченна€††††††††††††††††††††††† ”траченна€

†††††††††††† воспри€ти円††††††††††††††††††† информац舆†††††††††††††††††††††††† функци€


–ис. 4.† —труктура обработки† информации человеком

—тимулы сенсорных регистров (например, рецептора) передают поступающую извне информацию в кратковременную пам€ть, а из неЄ Ц в долговременную. »з долговременной пам€ти информаци€ может пересылатьс€ в кратковременную пам€ть.

ѕример. ѕри взгл€де на (конкретный) стол у человека может из долговременной пам€ти ассоциироватьс€ пон€тие Ђ—толї (абстрактное), а также† информаци€, св€занна€ (ассоциативно-интуитивными св€з€ми) с этим пон€тием, например, сведени€ о потребительских качествах стола.

»звлечение информации из кратковременной пам€ти занимает очень мало времени.

ѕример. Ёксперименты в лаборатории Ѕелл показали, что врем€ извлечени€ из кратковременной пам€ти одной буквы (цифры) равно 10-30 мсек.

»звлечение информации из долговременной пам€ти требует достаточно сложных процедур. ¬начале выполн€етс€ процедура воспри€ти€ информации. ѕодход€щее (Ђпробноеї) множество сканируетс€ с помощью процедуры выбора стратегии в кратковременную пам€ть, затем из долговременной пам€ти с помощью процедуры ассоциации (эвристики) определ€етс€ Ђпоисковый наборї, соответствующий данному пробному множеству который передаЄтс€ в кратковременную пам€ть, а далее используетс€ процедура прин€ти€ решени€ о соответствии. Ётот процесс может быть итерационным: продуктивным (успешный поиск) или непродуктивным (безуспешный поиск).

»нформаци€ представл€етс€ в виде информационных кодов Ц упор€доченных признаков, которые определ€ют объект (св€зь, пон€тие).  оды св€зываютс€ (ассоциируютс€) между собой образу€ структуры пам€ти.

Ќова€ информаци€ удерживаетс€ в пам€ти образованием св€зей между копи€ми кодов объектов (событий), т.е. образованием структур пам€ти вначале в кратковременной, а затем и в долговременной пам€ти. “ак образуютс€ хранилища знаний. ѕоиск нужного знани€ (хранилища, где оно находитс€) осуществл€етс€ направленно. ƒл€ нахождени€ соответствующей структуры пам€ти используютс€ признаки определЄнных кодов, определ€ющих нужную структуру.  ажда€ структура имеет свой адрес, по которому она извлекаетс€ из пам€ти в нужной ситуации.

ѕример. Ќа таком принципе основываетс€ задание номера телефона некоторых служб: 03 Ц Ђтреть€ по важности службаї, 911 Ц Ђномер, о котором часто рассказывали родители на случай чрезвычайной ситуацииї.

¬ живом организме, в отличие от автомата, машины, передача, хранение или обработка информации, в конечном счЄте, происходит с помощью химических (биохимических) реакций. —ообщени€ми, передающими информацию, служат при этом молекул€рные системы.

ѕример. Ѕелок - фермент, €вл€ющийс€ катализатором определенной биохимической реакции, есть преобразователь сигнала, превращающий одни сигнальные молекулы в другие. Ћюбой организм живет за счет химических балансовых реакций, разностей концентрации химических веществ. ќснова живого - белок,† он† синтезируетс€† из† аминокислот,† молекул† вида (рис. 5):

†††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††

††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††† Ќ


†††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††† H2N††††††††† —††††††††††† COOH†††††††††††††

†††††††††††††††††††††††††††††††††††

††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††

R

–ис. 5.† ћолекула белка

где R - различные радикалы. Ѕелкова€ цепь - некоторое слово (состо€ние) в алфавите, состо€щем из 20 аминокислот (букв). ѕам€ть человека или мозг человека имеет возможность запоминать за счЄт обмена веществ, метаболизма (анаболизма).

ќбмен информацией между нейронами (на биохимическом уровне) осуществл€етс€ с помощью нейромедиаторов Ц специальных веществ, активизирующих другие нейроны через синапсы (зоны контакта нейронов).  огда нейромедиаторы воздействуют на рецепторы нейрона, внутри него активизируютс€ белковые структуры и происходит переработка информации.

ѕример. ƒл€ срабатывани€ кратковременной пам€ти достаточны слабые и кратковременные импульсы, дл€ активизации долговременной пам€ти нужны более мощные и длительные стимулы. ¬ первом случае выдел€етс€ меньше нейромедиаторов, а во втором, Ц больше и они воздействуют на синапсы, увеличива€ их.

” живых организмов потенциалы действий (электрические сигналы) провод€т нервные волокна, а у растений роль нервных волокон выполн€ют УжилкиФ - провод€щие пучки, пронизывающие все ткани и органы. ѕо этим жилкам провод€тс€ вода, минеральное питание и электрические сигналы. ¬† живых организмах (в отличие от растений) имеетс€ Удиспетчерска€Ф, откуда управл€ющие сигналы от внешних раздражителей поступает к различным органам. Уƒиспетчерска€Ф Ц это центральна€ нервна€ система, св€занна€ с помощью аксонов с нейронами (кластерами, группами нейронов) различного† типа: зрительными, обон€тельными, слуховыми и др.

ѕример. –ассмотрим такое €вление (состо€ние), как жажда. »мпульсы от рецепторов слизистой оболочки ротовой полости, желудка поступают при уменьшении концентрации воды в организме, при уменьшении объЄма циркулирующей крови (известное €вление жажды при ранени€х). Ёти импульсы передаютс€ в промежуточный мозг и затем поступают в Уцентр реакции на жаждуФ - кластер нейронов в различных зонах гипоталамуса, объединЄнных друг с другом межнейронными св€з€ми. «атем они интегрируютс€ и в Уцентре реакции на жаждуФ вырабатываетс€ интегральный сигнал Ут€га к водеФ. ѕри этом интегральна€ информаци€ анализируетс€ с целью коррекции регулируемых параметров организма (например, содержание воды и соли в клетках), вырабатыва€ адекватную работу почки, гормонального и нервного механизма (рис. 6).

††††††††††††††† ¬ода††††††††††††††††††††††††††††††††††††††† ÷ентр† реакции† на† жажду


††††††††††† –ецепторы††††††††††††††††††††††††††††††† ÷ентральна€† нервна€† система


††††††††††††††  ровь†††††††††††††††††††††††††††††††††† —импатическа€† нервна€† система


††††††††††††††††††††††††††††††††† ѕерераспределение† крови

–ис. 6. —труктура информационных и управл€ющих сигналов при жажде

‘изико-химические реакции (клеточного метаболизма) осуществл€ютс€ под управлением ферментов, структура которых записана в ƒЌ  генов. √енетическа€ запись (информаци€) передаЄтс€ от ƒЌ  к –Ќ , от –Ќ  к белку, регулиру€, помога€ самоорганизовыватьс€ белковой структуре. »нформаци€, записанна€ в виде последовательности нуклеотидов в ƒЌ  гена, перезаписываетс€ на молекулу –Ќ , а затем генерируетс€ последовательность аминокислотных остатков, осуществл€етс€ синтез белка, создаЄтс€ первична€ структура будущей молекулы белка и, наконец, определ€етс€ белкова€ структура, еЄ функции. —интез белка, клетки, клеточных структур - центральное событие в жизни организма. —читывание сообщений информационной –Ќ  и их трансл€ци€ приводит к по€влению в клетке молекул белка; информационные –Ќ † способны кодировать белки.

«адачи и упражнени€

ƒЌ  человека можно представить себе как некоторое слово в алфавите ’={A, B, C, D}, где букве соответствует звено цепи ƒЌ  (нуклеотид). —реднее число их равно примерно 1.5´1023. —чита€, что €дро каждой из примерно 1013 клеток человеческого тела €вл€етс€ хранителем генетической информации, оценить объем информации в теле человека.

–есурсы человеческого мозга рассчитаны на переработку информации в 16 бит в сек.  акое количество информации перерабатывает человек за свою жизнь, если переработка информации идЄт непрерывно в течение средней продолжительности жизни, которую прин€ть равной 70 лет.

„еловек способен различать примерно 130 градаций €ркости. ќпределить, сколько бит необходимо, чтобы их закодировать, т.е. какой минимальной разр€дности комбинации битов нужны дл€ этого?†

¬рем€ t реакции испытуемого на выбор предмета из имеющихс€† N† предметов линейно зависит от log2N: t=200+180log2N (мс). ѕо аналогичному закону измен€етс€ и врем€ передачи информации в живом организме. ќдин из опытов по определению психофизиологических реакций человека состо€л в том, что перед испытуемым большое количество раз зажигалась одна из† n лампочек, которую он должен был указать. ќказалось, что среднее врем€, необходимое дл€ правильного ответа испытуемого, пропорционально не числу† n† лампочек, а именно величине I определ€емой по формуле Ўеннона, где† pi - веро€тность зажечь лампочку номер† i.† ѕроанализируйте этот факт и сделайте выводы о том, как можно использовать этот факт дл€ понимани€ процесса передачи и количества передаваемой информации.

ƒл€ выживани€ человека необходимо условно 1030 Ц 1040 бит информации. –ост наследственной информации условно оценим в 1010 Ц 1020 бит.  ак и откуда может человек черпать недостающую информацию?

ћозг человека содержит около 1030 синапсов. „ему равно примерно количество различных состо€ний мозга? —равните его с числом всех атомов в наблюдаемой части ¬селенной, оцениваемой как 1080.

»сполнитель У¬ычислительФ может выполн€ть следующие 4 команды: сложить(a,b,c) - найти сумму a+b и результат присвоить переменной c; вычесть(a,b,c) - выполнить c:=aЧb; умножить(a,b,c) - c:=a*b; разделить(a,b,c) - c:=a/b. «аписать наименьшую последовательность команд У¬ычислител€Ф дл€ того, чтобы вычислить значение функции† y=[(x+2)2(xЧ2)Ч(x3Ч 6x2+12xЧ8)](x2+5x+6)/(xЧ2)+5/(xЧ4) в точках x=1 и x=5. —оставить другую задачу дл€ этого исполнител€. ћодифицировать операционную среду исполнител€.

»сполнитель У’удожникФ имеет следующие команды: отрезок(a,b,c,d) - начертить отрезок соедин€ющий точку ј(a;b) с точкой B(с;d) на плоскости; окружность(a,b,r) - начертить окружность радиуса† r с центром в точке ј(a;b); подн€ть - подн€ть (от бумаги) карандаш дл€ рисовани€ (закончить рисование); опустить - опустить карандаш на бумагу (начать рисование); раскрасить(a,b,s) - раскрасить внутреннюю фигуру† (до ее границ), в которую попадает† ј(a;b)† цветом номер† s† (s=1 - красный, s=2 - зеленый, s=3 - голубой, s=4 - желтый). —оставить наименьшую последовательность команд дл€ рисовани€ квадрата (сторона - а см., левый нижний угол в ќ(0;0)) и окружности, вписанной в данный квадрат (его центр совпадает с центром квадрата), которые разделены на одинаковые четыре части и закрашиваютс€ так, что два одинаковых цвета не соседствуют по некоторой прот€жЄнной границе фигуры. Ќачальное положение У’удожникаФ - начало координат, а его начальный Увзгл€дФ в направление луча ќx (x>0). —оставить задачу дл€ этого исполнител€, модифицировать его операционную среду.

»сполнитель У„ертежникФ может выполн€ть команды построени€ графиков: парабола(a,b,c) - параболы y=ax2+bx+c; пр€ма€(a,b) Ц пр€мой y=ax+b. —оставить наименьшую последовательность команд У„ертежникаФ дл€ построени€ графиков функции† y=x4+7x2+14,† u=3t2+6, w=5sЧ6. Ќачальное положение У„ертежникаФ - начало координат, а его начальный Увзгл€дФ - в направление луча ќx (x>0).  акую команду можно включить в операционную среду дл€ решени€ этой задачи?

»сполнитель У∆елезнодорожникФ может выполнить команды: расцепить(a,b,n,m,k) - расцепить поезд номер† n† в поезд номер m† из† a† вагонов и в поезд номер† k† из† b вагонов; удалить(n) - удалить поезд номер n, причем это возможно только тогда, когда в нем всего один вагон;† определить(n,a) - определить число а вагонов поезда номер† n. «аписать минимум команд У∆елезнодорожникаФ, дл€ удалени€ со станции поезда номер 23 состо€щего из 11 вагонов.

—писок литературы

јткинсон –. „еловеческа€ пам€ть и процесс обучени€. ћ.: ѕрогресс, 1980.

јмами€ ћ., “анака ё. јрхитектура Ё¬ћ и искусственный интеллект. Цћ.: ћир, 1993.

√одфруа ∆. „то такое психологи€. ¬ 2- томах. ћ.: ћир, 1992.

»нформатика. Ёнциклопедический словарь дл€ начинающих. ѕод ред. ѕоспелова ƒ.ј., - ћ.: ѕедагогика-ѕресс, 1994.

 азиев ¬.ћ. http://www.kaziev.by.ru.

ѕекелис ¬. ћаленька€ энциклопеди€ о большой кибернетике. Ц ћ.: ƒЋ, 1970.

—аган  . ƒраконы Ёдема. ћ.: «нание, 1986.

¬.ћ.  азиев ѕри обучении, в качестве исполнителей алгоритмов рассматриваютс€ часто лишь автоматы (“ьюринга, ѕоста, фон Ќеймана, различные роботы) или их комплексы. ¬ р€де учебников и толковых словарей исполнитель понимаетс€ как Ђавтомат, способ

 

 

 

¬нимание! ѕредставленный –еферат находитс€ в открытом доступе в сети »нтернет, и уже неоднократно сдавалс€, возможно, даже в твоем учебном заведении.
—оветуем не рисковать. ”знай, сколько стоит абсолютно уникальный –еферат по твоей теме:

Ќовости образовани€ и науки

«аказать уникальную работу

ѕохожие работы:

јлгоритм определени€ динамических характеристик гидроупругих систем дл€ управлени€ гидросооружени€ми
 омпьютерное моделирование плохо структурируемых экосистем
»сследование некоторых задач в алгебрах и пространствах программ
 леточные автоматы и компьютерна€ экологи€
“иповые задачи администрировани€ сети Windows 2000
ѕротокол TELNET
ќптимизаци€ соединени€ с »нтернет
—оединение двух компьютеров в локальную сеть
ѕоисковики дл€ школьника
Borland Delphi 7: миграци€ в сторону .Net

—вои сданные студенческие работы

присылайте нам на e-mail

Client@Stud-Baza.ru