Управление и алгоритмы.ppt

  • ppt
  • 30.04.2020
Публикация на сайте для учителей

Публикация педагогических разработок

Бесплатное участие. Свидетельство автора сразу.
Мгновенные 10 документов в портфолио.

Иконка файла материала Управление и алгоритмы.ppt

"Управление и алгоритмы"

Содержание

Выход

Кибернетика

В 1948 г. в США и Европе вышла книга Норберта Винера (1894 - 1964) «Кибернетика, или управление и связь в животном и машине». Эта книга провозгласила рождение новой науки – кибернетики.

Кибернетика - наука об общих свойствах процессов управления в живых и неживых системах.

Основным открытием кибернетики является принцип универсальности схемы управления с обратной связью.

Управление и кибернетика

К содержанию

Кибернетическая модель управления

Управление – это целенаправленное воздействие одних объектов, которые являются управляющими, на другие объекты – управляемые.

Составляющие процесса управления с обратной связью:
управляющий объект;
управляемый объект;
канал прямой связи для передачи управляющего воздействия (команд управления);
канал обратной связи для передачи информации о состоянии объекта управления, окружающей среды.

Управление и кибернетика

К содержанию

Кибернетическая модель управления

Управление – это целенаправленное воздействие одних объектов, которые являются управляющими, на другие объекты – управляемые.

Определите все четыре составляющие процесса управления.
Назовите возможные команды управления.

Управление и кибернетика

К содержанию

Кибернетическая модель управления

Управление – это целенаправленное воздействие одних объектов, которые являются управляющими, на другие объекты – управляемые.

Определите все четыре составляющие процесса управления.
Назовите возможные команды управления.

Управление и кибернетика

К содержанию

Кибернетическая модель управления

Управление – это целенаправленное воздействие одних объектов, которые являются управляющими, на другие объекты – управляемые.

Определите все четыре составляющие процесса управления.
Назовите возможные команды управления.

Управление и кибернетика

К содержанию

Кибернетическая модель управления

Управление – это целенаправленное воздействие одних объектов, которые являются управляющими, на другие объекты – управляемые.

Определите все четыре составляющие процесса управления.
Назовите возможные команды управления.

Управление и кибернетика

К содержанию

Кибернетическая модель управления

Управление – это целенаправленное воздействие одних объектов, которые являются управляющими, на другие объекты – управляемые.

Определите все четыре составляющие процесса управления.
Назовите возможные команды управления.

Управление и кибернетика

К содержанию

Алгоритм управления

Алгоритм управления – это последовательность команд по управлению объектом, выполнение которой приводит к достижению заранее поставленной цели.
Задание. Определите алгоритмы управления для указанных объектов.

Алгоритм управления

Учитель ведет урок


Шофёр ведет автомобиль

Управление и кибернетика

К содержанию

Проверить

Алгоритм управления

Алгоритм управления – это последовательность команд по управлению объектом, выполнение которой приводит к достижению заранее поставленной цели.
Задание. Определите алгоритмы управления для указанных объектов.

Алгоритм управления

Учитель ведет урок

Заранее составленный план урока

Шофёр ведет автомобиль

Заранее продуманный маршрут

Управление и кибернетика

К содержанию

Система автоматического управления (САУ)
– система, в которой роль
управляющего объекта
поручается компьютеру, в
память которого заложена
программа управления
(алгоритм, записанный на
языке программирования).
Пример: система
управления беспилотным
космическим кораблем.

Задание. Опишите систему обучения, в которой роль учителя выполняет компьютер. Опишите механизмы прямой и обратной связи в данной системе.

Управление и кибернетика

К содержанию

АСУ

Автоматизированная
система управления (АСУ)
- это человеко – машинная
система.
Компьютер – помощник
человека – управляющего.
Пример: система
диспетчерской службы
крупного аэропорта.
Задание.
Приведите примеры
известных вам АСУ.

Управление и кибернетика

К содержанию

САУ

Определение алгоритма
Алгоритм – это понятное и точное предписание исполнителю выполнить конечную последовательность команд, приводящих от исходных данных к искомому результату.
Слово «алгоритм» происходит от имени Мухаммеда – аль – Хорезми (787 - 850), первым предложившего приемы выполнения арифметических операций с многозначными числами.

Налить в кастрюлю воду.
Включить плиту.
Поставить кастрюлю на плиту.
Ждать, пока вода закипит.
Засыпать в кастрюлю крупу.
Посолить.
Варить 10 минут.
Выключить плиту.

Задание. Придумайте свой пример алгоритма.

Алгоритмы

Определение алгоритма
Алгоритм – это понятное и точное предписание исполнителю выполнить конечную последовательность команд, приводящих от исходных данных к искомому результату.
Слово «алгоритм» происходит от имени Мухаммеда – аль – Хорезми (787 - 850), первым предложившего приемы выполнения арифметических операций с многозначными числами.

Встретить Красную шапочку.
Спросить ее, куда она идет.
Добежать до домика бабушки.
Съесть бабушку.
Лечь в бабушкину кровать.
Дождаться прихода Красной шапочки.
Ответить на вопросы Красной шапочки.
Попытаться съесть Красную шапочку.

Задание. Кто может выполнить этот алгоритм?

Алгоритмы

Определение алгоритма
Алгоритм – это понятное и точное предписание исполнителю выполнить конечную последовательность команд, приводящих от исходных данных к искомому результату.
Слово «алгоритм» происходит от имени Мухаммеда – аль – Хорезми (787 - 850), первым предложившего приемы выполнения арифметических операций с многозначными числами.


Еще примеры алгоритмов:
кулинарный рецепт;
инструкция по сборке машинки из
деталей детского конструктора;
инструкция по использованию
стиральной машины;
«алгоритм покупки хлеба»;
и т.д.

Задание. Придумайте свой пример алгоритма.

Алгоритмы

Исполнители алгоритмов

Исполнитель – это тот объект, для управления которым составлен алгоритм.
Система команд исполнителя (СКИ) – это вся совокупность команд, которые исполнитель умеет выполнять (понимает).
Выполнение алгоритма исполнителем производится формально.
Для успешного выполнения алгоритма необходимо сообщить исполнителю полный набор исходных данных.



Примеры
исполнителей:

Алгоритмы

Пример. Исходные данные из условия задачи:
Дано: катеты прямоугольного треугольника а = 3 см, b = 4 см. Найти: гипотенузу c.

К содержанию

Свойства алгоритма

Дискретность
Процесс решения задачи должен быть разбит на последовательность отдельно выполняемых шагов.

Пример:
Алгоритм приготовления блюда
быстрого питания:
Шаг 1. Высыпать в емкость содержимое пакетика.
Шаг 2. Налить в емкость 200 мл горячей воды.
Шаг 3. Тщательно перемешать.

Алгоритмы

К содержанию

Свойства алгоритма

Понятность
Алгоритм может включать в себя только команды, входящие в СКИ.

У каждого исполнителя имеется
свой перечень команд, которые
он может исполнить.
СКИ – система команд
исполнителя
Пример:
Инженер может выполнить
свою работу. Повар не может
выполнить работу инженера,
даже если ему дана подробная
инструкция.

Алгоритмы

К содержанию

Свойства алгоритма

Понятность
Алгоритм может включать в себя только команды, входящие в СКИ.

У каждого исполнителя имеется
свой перечень команд, которые
он может исполнить.
СКИ – система команд
исполнителя
Пример:
Инженер может выполнить
свою работу. Повар не может
выполнить работу инженера,
даже если ему дана подробная
инструкция.

Я не понимаю, как это делать!

Алгоритмы

К содержанию

Свойства алгоритма

Точность
Каждая команда алгоритма должна определять однозначное действие исполнителя.

Пример неточной команды:
«Рецепт» для исполнителя
повара, команда: «Положить
несколько ложек сахара».
Непонятно, сколько ложек, каких
ложек (столовых, чайных).
Каждый повар может понять это
по-разному, и результаты будут
разными.

Задание. Подумайте, как исправить команду, чтобы повар смог ее выполнить?

Алгоритмы

К содержанию

Свойства алгоритма

Точность
Каждая команда алгоритма должна определять однозначное действие исполнителя.

Пример неточной команды:
«Рецепт» для исполнителя
повара, команда: «Положить
несколько ложек сахара».
Непонятно, сколько ложек, каких
ложек (столовых, чайных).
Каждый повар может понять это
по-разному, и результаты будут
разными.

Задание. Подумайте, как исправить команду, чтобы повар смог ее выполнить?

Каждая команда алгоритма должна быть четкой, однозначной и не оставлять места для произвола!

Алгоритмы

К содержанию

Свойства алгоритма

Конечность
(Результативность)
Исполнение алгоритма должно завершиться за конечное число шагов.

Бесконечно исполняемый
алгоритм не может привести к
результату.

Пример бесконечной команды:
Маршрут «Кольцо». Команда:
«Ехать по кольцевой дороге,
пока она не закончится».

Алгоритмы

К содержанию

Программирование работы исполнителя

Программа – это алгоритм, записанный на языке исполнителя.

Алгоритмы

Что является программой для исполнителя – человека?

К содержанию

Программирование работы исполнителя

Программа – это алгоритм, записанный на языке исполнителя.

Алгоритмы

Назад

Вы неправильно выполнили алгоритм!

К содержанию

Программирование работы исполнителя

Программа – это алгоритм, записанный на языке исполнителя.

Алгоритмы

К содержанию

Программирование работы исполнителя

Программа – это алгоритм, записанный на языке исполнителя.

Алгоритмы

К содержанию

Программирование работы исполнителя

Программа – это алгоритм, записанный на языке исполнителя.

Алгоритмы

К содержанию

Программирование работы исполнителя

Программа – это алгоритм, записанный на языке исполнителя.

Алгоритмы

Вы успешно выполнили алгоритм!

К содержанию

Домашнее задание №1

Дополните приведенный ниже список и укажите, какой объект будет управляющим, а какой – управляемым:
оркестр - _____________________;
автобус - _____________________;
наездник - ____________________;
тренер - ______________________;
режиссер - ___________________ .
Приведите 2 примера кибернетических систем:
без обратной связи;
с обратной связью.
Назовите систему, в которой учитель является объектом управления. Проанализируйте ее.
В чем различие между АСУ и САУ?
Придумайте 2 примера ситуаций, в которых можно было бы использовать САУ.


Домашнее задание №2

Назовите исполнителей следующих видов работ:
уборка мусора во дворе - _____________________;
перевозка пассажиров - _____________________;
прием экзаменов - ______________________.
Определите полный набор данных для решения следующих задач обработки информации :
вычисление стоимости покупок в магазине;
вычисление площади треугольника.
Перечислите основные свойства алгоритма.
Есть исполнитель Перевозчик, который перевозит через реку волка, козу и капусту. Напишите алгоритм перевоза через реку волка, козы и капусты, если СКИ Перевозчика содержат 5 команд: ВЗЯТЬ КОЗУ, ВЗЯТЬ ВОЛКА, ВЗЯТЬ КАПУСТУ, ВЫСАДИТЬ, ПЕРЕПЛЫТЬ.
В лодку может поместиться только один предмет или животное. Нельзя оставлять на берегу одних волка с козой и козу с капустой.

Тренировочный тест
по теме «Управление и алгоритмы»

Вам предлагается самостоятельно проверить знание материала по изученной теме в виде теста из 5 вопросов.
В тренировочном тестировании каждый вопрос предполагает один правильный ответ.
Для ответа на вопрос дается всего одна попытка. Переход к следующему вопросу возможен только после правильного ответа на текущий. Если выбран неправильный ответ, то необходимо вернуться к началу теста, нажав на кнопку Назад.
Если вы ответили правильно, то для перехода к следующему вопросу нажмите кнопку Далее.
Не установлено ограничение по времени для прохождения тестирования.
Результаты не сохраняются.


Начать тест

Тренировочный тест
по теме «Управление и алгоритмы»

Алгоритм – это:
















A

понятное и точное предписание исполнителю выполнить конечную последовательность команд, приводящую от исходных данных к искомому результату;

B

правила выполнения определенных действий;

C

набор команд для компьютера;

D

процесс передачи информации о состоянии объекта управления управляющему объекту;

E

предписание исполнителю совершить последовательность действий.

Тренировочный тест
по теме «Управление и алгоритмы»

Алгоритм – это:















Неправильно!

A

понятное и точное предписание исполнителю выполнить конечную последовательность команд, приводящую от исходных данных к искомому результату;

B

правила выполнения определенных действий;

C

набор команд для компьютера;

D

процесс передачи информации о состоянии объекта управления управляющему объекту;

E

предписание исполнителю совершить последовательность действий.

Назад

Тренировочный тест
по теме «Управление и алгоритмы»

Алгоритм – это:















Правильно!

A

понятное и точное предписание исполнителю выполнить конечную последовательность команд, приводящую от исходных данных к искомому результату;

B

правила выполнения определенных действий;

C

набор команд для компьютера;

D

процесс передачи информации о состоянии объекта управления управляющему объекту;

E

предписание исполнителю совершить последовательность действий.

Далее

Тренировочный тест
по теме «Управление и алгоритмы»

Свойствами алгоритма являются:
















A

актуальность, полезность, понятность, четкость;

B

новизна, однозначность, четкость, результативность;

C

дискретность, полезность, понятность, однозначность;

D

дискретность, понятность, четкость, конечность;

E

достоверность, полезность, четкость, конечность.

Тренировочный тест
по теме «Управление и алгоритмы»

Свойствами алгоритма являются:















Неправильно!

A

актуальность, полезность, понятность, четкость;

B

новизна, однозначность, четкость, результативность;

C

дискретность, полезность, понятность, однозначность;

D

дискретность, понятность, четкость, конечность;

E

достоверность, полезность, четкость, конечность.

Назад

Тренировочный тест
по теме «Управление и алгоритмы»

Свойствами алгоритма являются:















Правильно!

A

актуальность, полезность, понятность, четкость;

B

новизна, однозначность, четкость, результативность;

C

дискретность, полезность, понятность, однозначность;

D

дискретность, понятность, четкость, конечность;

E

достоверность, полезность, четкость, конечность.

Далее

Тренировочный тест
по теме «Управление и алгоритмы»

Какой из документов является алгоритмом:
















A

правила техники безопасности;

B

инструкция по настройке каналов телевизора;

C

список класса;

D

стихотворение;

E

каталог библиотеки.

Тренировочный тест
по теме «Управление и алгоритмы»

Какой из документов является алгоритмом:















Неправильно!

A

правила техники безопасности;

B

инструкция по настройке каналов телевизора;

C

список класса;

D

стихотворение;

E

каталог библиотеки.

Назад

Тренировочный тест
по теме «Управление и алгоритмы»

Какой из документов является алгоритмом:















Правильно!

A

правила техники безопасности;

B

инструкция по настройке каналов телевизора;

C

список класса;

D

стихотворение;

E

каталог библиотеки.

Далее

Тренировочный тест
по теме «Управление и алгоритмы»

По линии прямой связи передаются:
















A

команды управления и информация об объекте управления;

B

информация о состоянии объекта управления;

C

информация о состоянии управляющей системы;

D

команды управления;

E

команды управления и информация об управляющей системе.

Тренировочный тест
по теме «Управление и алгоритмы»

По линии прямой связи передаются:















Неправильно!

A

команды управления и информация об объекте управления;

B

информация о состоянии объекта управления;

C

информация о состоянии управляющей системы;

D

команды управления;

E

команды управления и информация об управляющей системе.

Назад

Тренировочный тест
по теме «Управление и алгоритмы»

По линии прямой связи передаются:















Правильно!

A

команды управления и информация об объекте управления;

B

информация о состоянии объекта управления;

C

информация о состоянии управляющей системы;

D

команды управления;

E

команды управления и информация об управляющей системе.

Далее

Тренировочный тест
по теме «Управление и алгоритмы»

Истинным высказыванием является:
















A

компьютер разрабатывает алгоритмы;

B

человек разрабатывает алгоритмы;

C

исполнитель разрабатывает алгоритмы;

D

исполнитель управляет работой связанных с ним технических устройств по выполнению алгоритмов;

E

компьютер не может сам выполнить алгоритм.

Тренировочный тест
по теме «Управление и алгоритмы»

Истинным высказыванием является:














Неправильно!

A

компьютер разрабатывает алгоритмы;

B

человек разрабатывает алгоритмы;

C

исполнитель разрабатывает алгоритмы;

D

исполнитель управляет работой связанных с ним технических устройств по выполнению алгоритмов;

E

компьютер не может сам выполнить алгоритм.

Назад

Тренировочный тест
по теме «Управление и алгоритмы»

Истинным высказыванием является:














Правильно!
Вы успешно прошли тестирование!

A

компьютер разрабатывает алгоритмы;

B

человек разрабатывает алгоритмы;

C

исполнитель разрабатывает алгоритмы;

D

исполнитель управляет работой связанных с ним технических устройств по выполнению алгоритмов;

E

компьютер не может сам выполнить алгоритм.