"Управление и алгоритмы"

Управление и

кибернетика

Алгоритмы

Автор презентации :

Темирова Залина Аликовна,

учитель информатики

МКОУ СОШ №3 им. Иса Хуадонти

с. Чикола

Домашнее

задание №1

Домашнее

задание №2

Тренировочный

тест

Выход

Кибернетическая

модель управления

Кибернетика

Алгоритм

управления

САУ и АСУ

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 .

К содержанию

Обратная

связь

Управляющее

воздействие

САУ и АСУ

Алгоритм

управления

Кибернетика

Кибернетическая

модель управления

Кибернетическая модель управления

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

Схема системы управления с обратной связью

Управляющий

объект

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.

Задание 1

Задание 2

Задание 3

Задание 4

Задание 5

Управляемый

объект

К содержанию

Обратная

связь

Управляющее

воздействие

Алгоритм

управления

САУ и АСУ

Кибернетическая

модель управления

Кибернетика

Кибернетическая модель управления

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

Схема системы управления с обратной связью

Управляющий

объект

Задание 1

Определите все четыре составляющие процесса управления.

Назовите возможные команды управления.

Задание 2

Задание 3

Задание 4

Задание 5

Управляемый

объект

К содержанию

Обратная

связь

Управляющее

воздействие

САУ и АСУ

Кибернетическая

модель управления

Кибернетика

Алгоритм

управления

Кибернетическая модель управления

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

Схема системы управления с обратной связью

Управляющий

объект

Задание 1

Определите все четыре составляющие процесса управления.

Назовите возможные команды управления.

Задание 2

Задание 3

Задание 4

Задание 5

Управляемый

объект

К содержанию

Обратная

связь

Управляющее

воздействие

САУ и АСУ

Кибернетическая

модель управления

Кибернетика

Алгоритм

управления

Кибернетическая модель управления

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

Схема системы управления с обратной связью

Управляющий

объект

Задание 1

Определите все четыре составляющие процесса управления.

Назовите возможные команды управления.

Задание 2

Задание 3

Задание 4

Задание 5

Управляемый

объект

К содержанию

Обратная

связь

Управляющее

воздействие

Алгоритм

управления

САУ и АСУ

Кибернетическая

модель управления

Кибернетика

Кибернетическая модель управления

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

Схема системы управления с обратной связью

Управляющий

объект

Задание 1

Определите все четыре составляющие процесса управления.

Назовите возможные команды управления.

Задание 2

Задание 3

Задание 4

Задание 5

Управляемый

объект

К содержанию

Обратная

связь

Управляющее

воздействие

САУ и АСУ

Кибернетическая

модель управления

Кибернетика

Алгоритм

управления

Кибернетическая модель управления

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

Схема системы управления с обратной связью

Управляющий

объект

Задание 1

Определите все четыре составляющие процесса управления.

Назовите возможные команды управления.

Задание 2

Задание 3

Задание 4

Задание 5

Управляемый

объект

К содержанию

Кибернетическая

модель управления

Кибернетика

Алгоритм

управления

САУ и АСУ

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 – информационная компонента системы управления.

Объект управления – исполнитель алгоритма управления

Учитель ведет урок

Алгоритм управления

Шофёр ведет автомобиль

К содержанию

Проверить

Кибернетическая

модель управления

Кибернетика

Алгоритм

управления

САУ и АСУ

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 – информационная компонента системы управления.

Объект управления – исполнитель алгоритма управления

Учитель ведет урок

Алгоритм управления

Шофёр ведет автомобиль

Заранее составленный план урока

Заранее продуманный маршрут

К содержанию

Кибернетическая

модель управления

Кибернетика

Алгоритм

управления

САУ и АСУ

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.

К содержанию

АСУ

Кибернетическая

модель управления

Кибернетика

Алгоритм

управления

САУ и 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.

К содержанию

САУ

Исполнители

алгоритмов

Определение

алгоритма

Свойства

алгоритма

Программирование

работы исполнителя

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.

Пример 1

Пример 2

Задание. Придумайте свой пример алгоритма.

Пример 3

К содержанию

Исполнители

алгоритмов

Определение

алгоритма

Свойства

алгоритма

Программирование

работы исполнителя

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.

Пример 1

Пример 2

Задание. Кто может выполнить этот алгоритм ?

Пример 3

К содержанию

Исполнители

алгоритмов

Свойства

алгоритма

Определение

алгоритма

Программирование

работы исполнителя

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:

Пример 1

• кулинарный рецепт;
• инструкция по сборке машинки из

деталей детского конструктора;

• инструкция по использованию

стиральной машины;

• «алгоритм покупки хлеба»;
• и т.д.

Пример 2

Задание. Придумайте свой пример алгоритма.

Пример 3

К содержанию

Исполнители

алгоритмов

Программирование

работы исполнителя

Свойства

алгоритма

Определение

алгоритма

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 :

Пример. Исходные данные из условия задачи :

Дано : катеты прямоугольного треугольника а = 3 см, b = 4 см. Найти : гипотенузу c .

К содержанию

Свойства

алгоритма

Программирование

работы исполнителя

Определение

алгоритма

Исполнители

алгоритмов

Свойства алгоритма

Начало

Дискретность

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.

Шаг 1

Понятность

Шаг 2

Точность

Шаг 3

Конечность

Конец

К содержанию

Исполнители

алгоритмов

Программирование

работы исполнителя

Свойства

алгоритма

Определение

алгоритма

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.

Дискретность

Понятность

Точность

Конечность

К содержанию

Исполнители

алгоритмов

Программирование

работы исполнителя

Свойства

алгоритма

Определение

алгоритма

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.

Дискретность

Понятность

Я не понимаю, как это делать!

Точность

Конечность

К содержанию

Исполнители

алгоритмов

Программирование

работы исполнителя

Свойства

алгоритма

Определение

алгоритма

Свойства алгоритма

Точность

Каждая команда алгоритма должна определять однозначное действие исполнителя.

Дискретность

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.

Понятность

Точность

Конечность

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

К содержанию

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

Исполнители

алгоритмов

Определение

алгоритма

Свойства

алгоритма

Программирование

работы исполнителя

Свойства алгоритма

Дискретность

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.

Понятность

Точность

Конечность

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

К содержанию

Программирование

работы исполнителя

Свойства

алгоритма

Определение

алгоритма

Исполнители

алгоритмов

Свойства алгоритма

Конечность

(Результативность)

Дискретность

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».

Понятность

Точность

Конечность

К содержанию

Свойства

алгоритма

Программирование

работы исполнителя

Исполнители

алгоритмов

Определение

алгоритма

Программирование работы исполнителя

Программа – это алгоритм, записанный на языке исполнителя.

Выполните следующий

алгоритм :

• нажмите зеленую кнопку ;
• нажмите красную кнопку ;
• нажмите желтую кнопку ;
• нажмите синюю кнопку.

Что является программой для исполнителя – человека ?

К содержанию

Программирование

работы исполнителя

Свойства

алгоритма

Исполнители

алгоритмов

Определение

алгоритма

Программирование работы исполнителя

Программа – это алгоритм, записанный на языке исполнителя.

Выполните следующий

алгоритм :

• нажмите зеленую кнопку ;
• нажмите красную кнопку ;
• нажмите желтую кнопку ;
• нажмите синюю кнопку.

Вы неправильно выполнили алгоритм!

Назад

К содержанию

Исполнители

алгоритмов

Определение

алгоритма

Свойства

алгоритма

Программирование

работы исполнителя

Программирование работы исполнителя

Программа – это алгоритм, записанный на языке исполнителя.

Выполните следующий

алгоритм :

• нажмите зеленую кнопку ;
• нажмите красную кнопку ;
• нажмите желтую кнопку ;
• нажмите синюю кнопку.

К содержанию

Исполнители

алгоритмов

Программирование

работы исполнителя

Свойства

алгоритма

Определение

алгоритма

Программирование работы исполнителя

Программа – это алгоритм, записанный на языке исполнителя.

Выполните следующий

алгоритм :

• нажмите зеленую кнопку ;
• нажмите красную кнопку ;
• нажмите желтую кнопку ;
• нажмите синюю кнопку.

К содержанию

Программирование

работы исполнителя

Исполнители

алгоритмов

Свойства

алгоритма

Определение

алгоритма

Программирование работы исполнителя

Программа – это алгоритм, записанный на языке исполнителя.

Выполните следующий

алгоритм :

• нажмите зеленую кнопку ;
• нажмите красную кнопку ;
• нажмите желтую кнопку ;
• нажмите синюю кнопку.

К содержанию

Исполнители

алгоритмов

Программирование

работы исполнителя

Свойства

алгоритма

Определение

алгоритма

Программирование работы исполнителя

Программа – это алгоритм, записанный на языке исполнителя.

Выполните следующий

алгоритм :

• нажмите зеленую кнопку ;
• нажмите красную кнопку ;
• нажмите желтую кнопку ;
• нажмите синюю кнопку.

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 - ___________________ .
• оркестр - _____________________ ;
• автобус - _____________________ ;
• наездник - ___________________ _ ;
• тренер - ______________________ ;
• режиссер - ___________________ .

• Приведите 2 примера кибернетических систем :

• без обратной связи ; с обратной связью.
• 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 .

Д / з №1

Д / з №2

Тренировочный

тест

К содержанию

Домашнее задание №2

• Назовите исполнителей следующих видов работ :

• уборка мусора во дворе - _____________________ ; перевозка пассажиров - _____________________ ; прием экзаменов - ______________________.
• 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.
• 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.

Д / з №1

Д / з №2

Тренировочный

тест

К содержанию

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.

Д / з №1

Д / з №2

Тренировочный

тест

Начать тест

К содержанию

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.

Д / з №1

Д / з №2

Тренировочный

тест

К содержанию

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

D

набор команд для компьютера ;

процесс передачи информации о состоянии объекта управления управляющему объекту ;

E

предписание исполнителю совершить последовательность действий.

Д / з №1

Д / з №2

Тренировочный

тест

Назад

К содержанию

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

D

набор команд для компьютера ;

процесс передачи информации о состоянии объекта управления управляющему объекту ;

E

предписание исполнителю совершить последовательность действий.

Д / з №1

Д / з №2

Тренировочный

тест

Далее

К содержанию

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.

Д / з №1

Д / з №2

Тренировочный

тест

К содержанию

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.

Д / з №1

Д / з №2

Тренировочный

тест

Назад

К содержанию

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.

Д / з №1

Д / з №2

Тренировочный

тест

Далее

К содержанию

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.

Д / з №1

Д / з №2

Тренировочный

тест

К содержанию

Тренировочный тест

по теме «Управление и алгоритмы»

• Какой из документов является алгоритмом :

Неправильно!

A

правила техники безопасности ;

B

инструкция по настройке каналов телевизора ;

C

D

список класса ;

стихотворение ;

E

каталог библиотеки.

Д / з №1

Д / з №2

Тренировочный

тест

Назад

К содержанию

Тренировочный тест

по теме «Управление и алгоритмы»

• Какой из документов является алгоритмом :

Правильно!

A

правила техники безопасности ;

B

инструкция по настройке каналов телевизора ;

C

D

список класса ;

стихотворение ;

E

каталог библиотеки.

Д / з №1

Д / з №2

Тренировочный

тест

Далее

К содержанию

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.

Д / з №1

Д / з №2

Тренировочный

тест

К содержанию

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

D

информация о состоянии управляющей системы ;

команды управления ;

E

команды управления и информация об управляющей системе.

Д / з №1

Д / з №2

Тренировочный

тест

Назад

К содержанию

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.

Д / з №1

Д / з №2

Тренировочный

тест

Далее

К содержанию

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.

Д / з №1

Д / з №2

Тренировочный

тест

К содержанию

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.

Д / з №1

Д / з №2

Тренировочный

тест

Назад

К содержанию

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.

Д / з №1

Д / з №2

Тренировочный

тест

К содержанию