Теория и законы тока

Введение в информатику. Алгоритмы


Перед началом нового учебного года получил мой племянник в школе учебники. Увидев их, я решил посмотреть, чему же учат наших детей в школе. В частности меня заинтересовал учебник: «Информатика и ИКТ. Базовый курс. Учебник для 8-го класса. 3-е издание, исправленное. 2005 года выпуска. Автор – Н.Угринович». Я был поражён, насколько плохо преподносится материал нашим детям. Складывается впечатление, что у автора этой книги в голове «Каша», и ею он кормит наших детей. В этом случае, таких учителей, как Угринович нельзя вообще допускать к изданию книг. Либо он сам переучился - слишком умный, рассуждает высокими категориями, что не способен доходчивым языком излагать материал, либо он написал более толстый учебник, который потом в целях уменьшения объёма редактировали другие бездарные специалисты, удалив из него важную информацию.

Я даже не буду затрагивать темы того, что в учебнике навязывается версия создания и устройства мира, которая фактически является не обоснованным вариантом происхождения и существования всего, что нас окружает.

Глупее всего пишется о компьютерных вирусах. Компьютеры друг от друга заражаются вирусами, которые подменяют в байтах биты. Вирусы – это ужасные разрушители. Но о том, что компьютерные вирусы представляют собой компьютерные программы, которые для здоровья человека безопасны, даже не написано. Если б я был ребёнком и не знал о компьютерных вирусах ранее, то по этому учебнику я бы понял, что компьютерные вирусы это заболевания типа ОРВИ, гриппа, Эбола и т.д., которые можно подхватить от компьютера и человеку.

А теперь самое интересное: Что такое бит?

«За единицу количества информации принимается такое количество информации, которое содержится в информационном сообщении, уменьшающем неопределённость знания в 2 раза. Такая единица названа битом»

Грандиозное определение!!! Вслед за этим определением в учебнике Угриновича не следует никакого доходчивого объяснения. Если бы я до этого не знал информационную сущность бита, то я бы не понял о чём определение. Но у меня два высших образования, поэтому я понял, о чём идёт речь, а ученики 8-го класса не поймут.

Когда я учился в школе, нам давали понятие что такое Алгоритм, а в этом «Горе-учебнике» этого нет вовсе. Откуда ребёнку понять, как работает компьютер? Или может быть, кто то решил, что детям этого знать не надо? Но ведь до понятия «бит», необходимо дать понятие Алгоритма! Это сформирует более правильное понимание всей науки – Информатики. Но зато в этом учебнике от элементарных понятий происходит «резкий скачок» на офисные программы.

Я был расстроен этим учебником и встревожен за приобретаемые знания своего племянника и своих детей. Потом в школе сказали, что поскольку учебник действительно очень «тяжёлый», то Информатика будет преподаваться «в лёгкой» форме, с малым спросом знаний. Получается, что дети Информатику знать не будут, потому что Угринович – плохой учитель, навязал свой учебник детям, получил за своё чудо-издание гонорар, а до детей ему дела нет! Ведь эта книга не годится даже в качестве «Ознакомительного курса».

Посмотрев на этот «балаган», я решил написать статьи, содержащие определённые знания, и позволяющих в дальнейшем понять основы цифровой техники.

Алгоритмы

Когда мы видим или слышим, какую либо величину, характеризующую размеры чего либо, в нашей голове происходит оценка этого значения – мы делаем один из выводов: «это очень много», «это много», «так себе, побольше не помешало бы», «это мало», или «это совсем мало». Мы сравниваем услышанное или увиденное с нашими представлениями, которые были у нас до того, когда возникла необходимость оценить величину. При этом, мы не задумываемся о том, что процесс оценки происходит в нашей голове не «в одно действие».

Электронно-вычислительные машины (ЭВМ) рассуждают алгоритмами. Что такое алгоритм? Алгоритм – это последовательность действий любого электронно-вычислительного устройства, в зависимости от обстановки. Если обстановка одна, тогда решение пойдёт по одному пути, а если другая, то и решение пойдёт по другому пути. Многие путают понятия алгоритма и последовательности действий при неизменной обстановке (исходных данных). Это неправильно. Последовательность действий при неизменной обстановки "двигается" по одному пути, а алгоритм "меняет своё направление" в зависимости от изменения обстановки. Для того, чтобы электронная машина не «глючила, зависала и т.д.», в алгоритме должны быть предусмотрены все варианты обстановки (исходных данных), в зависимости от которых ЭВМ выбирает направление действий (решений).

Решая простой алгоритм, электронная машина может ответить только двумя вариантами «много», или «мало». Либо ответить «да», или «нет». Для того, чтобы вариантов ответов было больше, необходимо написать для машины более сложный алгоритм, состоящий из тех же простых блоков «да – нет» и задать ему значения, которые по нашему мнению маленькие, средние, большие и т.д. Тогда машина будет сравнивать числовое значение чего-либо с заранее установленными (запрограммированными) значениями, и делать соответствующие выводы, либо действия.

Вам может показаться не совсем корректным заявление того, что человек тоже постоянно делает выбор всего лишь из двух вариантов ответов, и фактически в подсознании прорабатывает сложные алгоритмы, увеличивает тем самым количество вариантов ответов. Именно эти алгоритмы постоянно «прокручиваются и совершенствуются» в нашем подсознании, пока мы учимся в школе, уменьшая ответы в будущем к одному. Превосходство человека над машиной состоит в том, что он способен изменять (усовершенствовать) свои алгоритмы, а машина – нет.

Поскольку в нашем «демократически-рыночном» государстве всё «упирается» в деньги, то и примеры буду приводить с деньгами. Если простому рабочему, или крестьянке дать в руки десять миллионов рублей и сказать «Держи, это твоё!». Первое состояние будет шоковым, сопровождаемое ступором и волнением. Они не способны мыслить в таких огромных финансовых категориях, в их мозгу такое количество денег «не заложено». Происходит, как говорят компьютерщики «перезагрузка». На этапе перезагрузки, человек делает коррекцию своего старого алгоритма в сторону увеличения размерностей «денежных знаков», чтобы злосчастные десять миллионов «уложились в его мозгу». И лишь потом начинает думать трезво. Замечу, что длительность ступора зависит от образованности человека. Быстрее ступор проходит у человека обладающего очень хорошим образованием и коммуникабельностью, потому что мозг работает лучше. Ещё быстрее ступор проходит у спившегося алкоголика, у него минимальное количество извилин в мозгу – думать нечем, потому он не способен до конца осознать происходящее. Он просто не понимает значимости этого события. Если же, эти деньги дать банкиру, он только лишь удивится халяве, потому что он регулярно имеет дело с такими суммами и будет думать, что он кому-то, что-то должен.


Составим таблицу, по категориям достатка людей и денежных сумм (по меркам 2013 года). Конечно, эта таблица не догма, мне могут заявить, что я не правильно категорирую достаток людей. С этим я спорить не буду, а эта таблица – лишь пример, позволяющий на её основе дать понятие алгоритма. Тем более, что например Москвичи даже не представляют насколько их зарплата отличается от той, которую получают труженики уездных городков и деревень за ту же самую работу. А гастробайтеры Джумшуд и Равшан у себя на родине вообще – олигархи.

Электронные машины рассуждают в двух понятиях – либо «да», либо «нет». Как будет вести себя «электронный интеллект» если его запрограммировать как «представителя со средним достатком», которому предложили 100 тысяч рублей? Его алгоритм оценки будет происходить по определённому алгоритму, ранее для него созданному его программистом. В соответствии с таблицей, его «норма» это - 10 тысяч рублей, поэтому он с этой суммы и начнёт оценивать количество денег.

Алгоритм оценки количества денег «электронного интеллекта со средним достатком» будет выглядеть следующим образом:

Любой алгоритм представляет собой многошаговую логическую задачу с простейшими математическими вычислениями (блоками). В нашем случае имеются только логические «блоки» сравнения величин, отвечающие на вопрос «да», или «нет», а математических вычислений нет. Красными стрелками показан «ход логических заключений» «электронного интеллекта со средним достатком», которому предложили 100 тысяч рублей.

На самом деле, алгоритм электронного интеллекта, как правило, выглядит несколько иначе – оценка денежной суммы может начаться как «снизу вверх» - со 100 рублей, так и «сверху вниз» - со 100 миллионов рублей. Но не с середины! Это наиболее удобный (простой) алгоритм для его создания, кодирования и «закладки» в ЭВМ программистом. Команды однотипные, поэтому легко используемые в программе и легко проверяемые при сбоях программы. В случае сбоя ЭВМ их намного проще проверить.

Алгоритм, заложенный в голове человека с детства, отличается от машинного именно тем, что он начинает сравнивать не «с начала, или конца», а с середины - уже с определённой суммы, с которой человек в последнее время чаще имел дело. Это уменьшает количество блоков алгоритма, а следовательно уменьшается и время, затрачиваемое на процесс сравнения (раздумья). Поэтому и бытует мнение, что мозг человека в скорости сравнения превосходит ЭВМ. Медлительность у человека проявляется лишь в скорости восприятия органами зрения, слуха и в скорости ответа, определяемой временем необходимого для нажатия соответствующей кнопки, взмаха рукой, или произношения ответа вслух. Эти факторы обусловлены физическими свойствами организма, темпераментом человека и натренированностью отдельных навыков. Команды и сигналы, как у ЭВМ, так и внутри человека двигаются со скоростью света в виде электрических сигналов. Если учитывать, что человек – существо многофункциональное, то рассуждать, «Кто круче машина, или человек?» вопрос не корректный.


В целях упрощения понимания понятия об алгоритмах, представленный на рисунке алгоритм упрощён, не содержит блоков математических вычислений и других операций. В реальности, для его выполнения электронно-вычислительной машиной часто необходимы и другие дополнительные блоки (операции).

Любая электронная машина в ходе выполнения алгоритмов отвечает только как «нет» и «да» (есть). Физически, в «железе» ЭВМ это выражается двумя логическими состояниями: «ноль» и «единица». Ноль воспринимается как «нет», или отсутствие информации, а единица воспринимается как «да», или наличие информации.


                                         
Самое популярное на сайте за декабрь


Самое новое на сайте

Отчёт о деятельности за 2017 год



Сайт создан в 2011 г. © Все права на материалы сайта, принадлежат Meanders.
Копирование материалов сайта и размещение на других интернет-ресурсах запрешено. По всем вопросам пишите мне на E-mail: netolkomilo@ya.ru