МегаПредмет

ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение


Как определить диапазон голоса - ваш вокал


Игровые автоматы с быстрым выводом


Как цель узнает о ваших желаниях прежде, чем вы начнете действовать. Как компании прогнозируют привычки и манипулируют ими


Целительная привычка


Как самому избавиться от обидчивости


Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам


Тренинг уверенности в себе


Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком"


Натюрморт и его изобразительные возможности


Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д.


Как научиться брать на себя ответственность


Зачем нужны границы в отношениях с детьми?


Световозвращающие элементы на детской одежде


Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия


Как слышать голос Бога


Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ)


Глава 3. Завет мужчины с женщиной


Оси и плоскости тела человека


Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.


Отёска стен и прирубка косяков Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.


Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Практическая часть: (8--10 стр.) Инженерная книга проекта





Введение

Актуальностьданной работызаключается ….

Объектом исследования работы является……

Тема индивидуального проекта: « Алгебра логики в информационных процессах»

 

Цель индивидуального проектавыяснить действительно ли алгебра логики играет роль алгоритма мышления.

 

Задачи индивидуального проекта:

- Понять, как работает алгебра логики ;

- Выявить связь между алгеброй логики и информационными процессами;

- Узнать где используется алгебра логики ;

- Выполнить практическую часть ;

Направление индивидуального проекта (выбрать):

-информационный или исследовательский, целью которого является сбор информации, исследование проблемы;

-практико-ориентированный, продукционный, имеющий на выходе конкретный продукт, который направлен на решение проблемы, на практическое воплощение в жизнь идеи;

-творческий, направленный на создание творческого продукта;

-социальный проект, который направлен на повышение гражданской активности студентов и населения.

Продукт проектной деятельности данной работы:

 

Практическая значимость и новизна проекта заключается в следующем:

-……..;

Теоретическая часть

1 Обзор литературы

1.1 Передача информации

Человек воспринимает информацию с помощью органов чувств, следовательно:

Одно и то же сообщение можно закодировать разными способами, т.е. выразить на разных языках.

Таблица 1.

СЛУХ ЗРЕНИЕ ТАКТИЛЬНЫЕ ОЩУЩЕНИЯ
• Разговорные языки (русский, английский и другие, всего около 5000). • язык музыки • специальные языки. Например: азбука Морзе, звук счётчик Гейгера. • язык мимики и жестов. • разговорные языки в письменной интерпретации. • язык рисунков и чертежей. • языки науки (язык математики, химии и т.д.). • специальные языки (эсперанто, морской семафор, азбука Морзе, азбука Брайля для слепых и т.д.). • язык прикосновений можно назвать языком лишь условно, так как он мало используемый и примитивный.

 

1.2 Информационные процессы

Информационный процесс — процесс получения, создания, сбора, обработки, накопления, хранения, поиска, распространения и использования информации.

Любая деятельность человека представляет собой процесс сбора и переработки информации, принятия решений на ее основе и их выполнения. Информация содержится в человеческой речи, текстах, аудио и видео сообщениях, показаниях приборов и т.д.

Какие бывают информационные процессы?

Таблица 2.

Название Краткое пояснение Пример
Хранение Хранение информации осуществляется с помощью её переноса на некоторые материальные носители. Семантическая информация, зафиксированная на материальном носителе для хранения, называется документом. Запоминание таблицы умножения.
Передача Процесс переноса информации (данных) от ее источника к потребителю или с одного носителя на другой. Списывание домашней работы из одной тетради в другую.
Обработка Преобразование Обработка информации - это процесс ее: преобразования из одного вида в другой в соответствии с формальными правилами или интерпретации (осмысления) при восприятии. Перевод текста с одного языка на другой.
Получение Получение информации - это получение сведений о чем-то (объекте, процессе, явлении) информация заведомо будет неполной. Наблюдение за чем-либо.
Распространение Распространение информации - действия, направленные на получение неопределенным кругом лиц или передачу информации неопределенному кругу лиц. Распространение новостей с помощью СМИ
Использование Использование информации - это удовлетворение информационных потребностей пользователя. Без комментарий
Сбор Сбор информации – это процесс целенаправленного извлечения и анализа информации о предметной области, в роли которой может выступать тот или иной процесс или объект. Считывание погодной станцией информации о температуре.

Из таблицы видно, что сам термин «информационные процессы» довольно широк. Впоследствии постараемся узнать в каком, или в каких информационных процессах используется алгебра логики.



Ссылаясь на выдвинутую гипотезу особое внимание обратим на информационный процесс «обработки информации». Человек воспринимает информацию с помощью органов чувств, хранит и перерабатывает ее с помощью центральной нервной системы. Процесс решения в уме математической задачи, процесс перевода текста с одного языка на другой - все это обработка информации.

Процессы обработки информации – один из главнейших факторов умственной деятельности человека.

1.3 Алгебра логики и Булева алгебра

Алгебра логики (алгебра высказываний) — раздел математической логики, в котором изучаются логические операции над высказываниями. Чаще всего предполагается (бинарная или двоичная логика, в отличие от, например, троичной логики), что высказывания могут быть только истинными или ложными.

Из курса информатики: В алгебре логики высказывания разбиваются на простейшие утверждения. Чтобы узнать правильно ли высказывание, надо определить правильно ли каждое из составляющих его утверждений и произвести ту или иную логическую операцию.

Булевой алгеброй называется непустое множество A с двумя бинарными операциями (операциями в двоичной системе счисления), унарной операцией и двумя выделенными элементами: 0 и 1 (Ложь и Истина).

Пустое множество (в математике) — множество, не содержащее ни одного элемента.

(аналог конъюнкции); (аналог дизъюнкции); (аналог отрицания).

1.4 Логические операции

1.4.1 Описание логических операций

 

Таблица 3.

Операция Обозначения Перевод Пояснение Пример
Относятся к Булевой алгебре…
Дизъюнкция ИЛИ \/ Логическое сложение Если хотя бы одно из утверждений верно, то и высказывание верно Шёл дождь или град. (шёл дождь) + (шёл град)
Конъюнкция И /\ & Логическое умножение Высказывание верно если все утверждения верны Он вошёл в вагон и поезд тронулся. (Он вошел) Х (Поезд тронулся)
Операция НЕ НЕ   Изменение значения на противоположное Высказывание верно если утверждение не верно и наоборот Я не знаю теорему Пифагора. НЕ (Я знаю)
В алгебре логики также есть…
Двухместная операция исключающее ИЛИ f Сложение с зачитыванием только чётных ответов Если сумма верных утверждений чётная то результат равен нулю Либо я опоздаю на поезд, либо не успею сделать работу
Импликация от A к B     Или оба события равны, или верно только второе     КАК ПРАВИЛО, ЧАСТНЫЙ СЛУЧАЙ
Импликация от В к А   Обратная импликация
Более сложные логические операции.
Эквиваленция Состоит из НЕ, конъюнкции, дизъюнкции. (АvВ) /\ (AvВ)
Инверсия конъюнкции / Состоит из НЕ, конъюнкции (А/\В)
Инверсия дизъюнкции Состоит из НЕ, конъюнкции, дизъюнкции. (АvВ)
Декремент   f(…) Состоит из НЕ, импликации. (А→В)
             

 

Таким образом алгебра логики позволяет разбивать суждения до примитивного уровня.

1.4.2 Таблица истинности

В таблицах 4 и 5 под символами А и В подразумеваются простейшие высказывания и сами правила по которым производят то или иное действие записывают в виде таблицы истинности.

Таблица истинности — это таблица, описывающая логическую функцию.

Слева в такой таблице записываются значения переменных, справа - значение аргумента. Например:


Таблица 4.

А В А&В

 

Таблица 5.

А В АVВ

1.5 Связь алгебры логики с информационными процессами

1.5.1 Рассуждения

Зачем нужно разбивать сложные суждения до такого примитивного уровня? Ведь мозг человека способен быстро обрабатывать определённую информацию и снисхождение до такого низкого уровня нерационально? Все эти процессы естественно происходят в разуме человека, в большей степени на подсознательном уровне.

Вспомнив выдвинутую нами гипотезу, предположим, что алгебра логики нужна для понимания самого механизма мышления?

Допустим. Для чего же нам нужно понимать этот механизм, может быть для психологических наук?

Приведу отрывок из статьи профессора философии Георгия Ивановича Челпанова.

Психология и логика.

На мышление мы можем смотреть с двух точек зрения. Мы можем на него смотреть, прежде всего как на известный процесс, законы которого мы исследуем. Это будет точка зрения психологическая. Психология изучает, как совершается процесс мышления. С другой стороны, мы можем смотреть на мышление, как на средство достижения истины. Логика исследует, каким законам должно подчиняться мышление, чтобы оно могло привести к истине.

Итак, разница между психологией и логикой в отношении к процессу мышления может быть выражена следующим обра­зом. Психология рассматривает безразлично всевозможные роды мыслительной деятельности: рассуждение гения, бред больного, мыслительный процесс ребёнка, животного — для психологии представляют одинаковый интерес, потому что она рассматри­вает только, как осуществляется процесс мышления; логика же рассматривает условия, при которых Мысль может быть правильной. В этом отношении логика сближается с грамматикой. Подобно тому, как грамматика указывает правила, которым должна подчиняться речь, чтобы быть правильной, так логика указывает нам законы, которым должно подчиняться наше мышление для того, чтобы быть правильным. «Г.И. Челпанов».

Из статьи Челпанова становится ясно, что психология изучает, почему человек думает именно так, алгебра логики, как нам уже было известно просто рассматривает условия, при которых высказывания верны или не верны. То есть просто сухо констатирует факт. Следовательно, алгебра логики не может быть особо полезна в психологических науках.

Где же тогда можно использовать алгебру логики?

Вернёмся к тому, что алгебра логики позволяет разбивать сложные высказывания до примитивного уровня.

Образно говоря, возьмём какой-нибудь сложный механизм. Для чего нам может понадобиться разбирать его? Для того чтобы понять как он устроен. Для чего нужно понять, как он устроен? Для того чтобы создать копию.

Предположим что этим «сложным механизмом» является какой либо информационный процесс. К примеру, обработка информации.

Где нам может понадобится создать копию того или иного информационно го процесса? Конечно же, в электронно-вычислительной технике.

Компьютеру просто необходимо симулировать процесс обработки информации. Ни поисковик, ни текстовый, графический или видео редактор редактор, ни видеоигра не возможны без обработки информации.

1.5.2. Алгебра логики в ЭВМ

Действительно в ЭВМ используются различные устройства, работу которых прекрасно описывает алгебра логики. К таким устройствам относятся группы переключателей, триггеры, сумматоры.

Триггер (триггерная система) — класс электронных устройств, обладающих способностью длительно находиться в одном из двух устойчивых состояний и чередовать их под воздействием внешних сигналов.

Сумматор — устройство, преобразующее информационные сигналы (аналоговые или цифровые) в сигнал, эквивалентный сумме этих сигналов.

Кроме того, связь между булевой алгеброй и компьютерами лежит и в используемой в ЭВМ системе счисления. Как известно она двоичная. Поэтому в устройствах компьютера можно хранить и преобразовывать как числа, так и значения логических переменных.

Но большую распространенность алгебра логики получила в программировании.

Перейдём от языка алгебры логики к языкам программирования.

Язык программирования — формальная знаковая система, предназначенная для записи компьютерных программ.

1.6 Языки высокого и низкого уровня

В программировании все высказывания обозначают буквами (Переменными) а, x, с и тому подобное. Содержание высказываний учитывается только при введении их буквенных обозначений, и в дальнейшем с ними можно производить любые действия алгебры логики, предусмотренные данной программой.

Как и в жизни, так и здесь – языков много и они самые разнообразные.

Основной классификацией языков программирования является деление на языки высокого уровня и языки низкого уровня.

Таблица 6.

  Языки низкого уровня Языки высокого уровня
  Краткое описание     Пояснение Или по другому машинные языки. Сложны в изучении. Код, написанный на нём прочитать гораздо сложней, чем программу высокого уровня. По сути - упрощённые языки. Являются машинно-независимыми. Требуют использования программ-переводчиков (трансляторов) для перевода программы на родном языке машины.
  Плюсы и минусы Больше возможностей, меньше удобства. В конечном счете записывается с помощью символов нескольких команд. Больше удобства, меньше возможностей. Алфавит языка значительно шире машинного
Примеры Assembler Delphi C++ Pascal

Постараемся разобраться на примере языков высокого уровня, с ними будет намного легче работать.

1.7 Примеры использования команд

1.7.1 На Pascal, C++, Delphi

Приведу пример перевода логических операций на языки программирования, переведём некоторые логические операции на язык программирования.

Таблица 7.

  Pascal C++ Delfi
Дизъюнкция if (A) or (B) then C if( A||B ) {C} if (A) or (B) then C
Конъюнкция if (A) and (B) then C if( A&&B) {C} if (A) and (B) then C
Операция НЕ if not (A) then C if not (A) then {C} if not (A) then C
Где А и В - условия, а С – действие, выполняется если выражение верно

Из таблицы №7 становится ясно, что в различных языках программирования простейшие команды работают по одному и тому же принципу, незначительно меняется лишь форма записи.

Это так же доказывает единое происхождение всех языков программирования.

1.7.2 На Pascal

Рассмотрим Pascal подробнее.

В Pascal как и в других логических языках действия происходят с числами, по этому в качестве условия мы можем задавать область допустимых значений переменной, для этого используются знаки

< меньше <= меньше или равно = равно

> больше >= больше или равно < > неравно

Таблица 8.

Пример Пояснение
If A>1 and B< >A then C:=10; Если А больше одного и В неравно А то переменной С приравнять значение 10.
If A< =5 or B=0 then C:=A; Если А меньше или равно пяти, или В равно нулю, то переменной С приравнять значение А
Где А, В и С – переменные.

Не стоит забывать, что Pascal является языком высокого уровня, естественно эти же логические операции на языке assembler выглядели бы несколько сложнее.

Для анализа и синтеза схем в ЭВМ при алгоритмизации и программировании решения задач широко используется математический аппарат алгебры логики.

Широкое применение алгебры логики в ЭВМ также объясняется тем, что все сигналы в компьютере сводятся к двум символам (0 и 1), также как и в алгебре логики (да и нет).

Программа - упорядочение последовательность команд.

Программное обеспечение - совокупность программ обработки данных и необходимых для их эксплуатации документов. (напоминаем что обработка)

 

Практическая часть: (8--10 стр.) Инженерная книга проекта

2.1.Информация об авторе, (авторах) проекта:

Направления характеристики Характеристика
Ф.И.О. Аникина Екатерина Максимовна
Возраст 16 лет
Профессиональная направленность (техническая, экономическая, гуманитарная) техническая
Навыки по профессиональной направленности до обучения в ИЭК    
Навыки по профессиональной направленности в настоящее время    
Учебные дисциплины, которые осваиваются более успешно     Информатика, химия, английский язык
Цель по саморазвитию на ближайший год  
Цель по саморазвитию на ближайшие 5 лет    
Функции при работе над командным проектом    
Автор выбора темы проекта   Аникина Екатерина, Кулешова Вера
Направления характеристики Характеристика
Ф.И.О. Кулешова Вера Юрьевна
Возраст 16 лет
Профессиональная направленность (техническая, экономическая, гуманитарная) техническая
Навыки по профессиональной направленности до обучения в ИЭК    
Навыки по профессиональной направленности в настоящее время      
Учебные дисциплины, которые осваиваются более успешно     Информатика, химия, английский язык
Цель по саморазвитию на ближайший год    
Цель по саморазвитию на ближайшие 5 лет      
Функции при работе над командным проектом      
Автор выбора темы проекта     Аникина Екатерина, Кулешова Вера

2.2. Инженерный раздел: процесс создания продукта проекта:

Этапы работы над проектом:

Этапы Сроки
1)Замысел (определение темы, целей, исходного положения) 3 дня
2)Подготовительная работа: - знакомство с особенностями организации работы над проектом через курс «Основы проектной деятельности»; -знакомство с критериями оценки проекта, выдача письменных рекомендаций по организации и оформлению проектной деятельности; -выбор направления проектирования, руководителя проекта, формулировка темы индивидуального проекта, определение типа проекта; -формулирование идеи проектирования; -формулирование цели и задач проектирования; -выдвижение задач. 2 недели
3)Планирование: -планирование этапов выполнения проекта; -определение сроков; -определение и изучение источников необходимой информации; -определение способов сбора и анализа информации; подбор способов решения; -определение способа представления результатов (формы проекта). 1 месяц
4)Выполнение продукта проекта с описанием в формате инженерной книги.
5)Обобщение: -сбор, систематизация и анализ полученных результатов; -формулировка выводов; -оформление результатов.  
6)Доработка проектов с учетом замечаний и предложений руководителя.
7)Подготовка к защите проекта.

Инженерный раздел с описанием процесса создания продукта (этап 4):

Даты Подробное описание выполнения поэтапных операций Фото, рисунки, чертежи

 

 

Фактические изменения в решениях процесса выполнения проекта по отношению к плановым:

Изменения Причины

Перечень расходных материалов проекта, объемы:

Перечень расходных материалов Объемы

Инструменты, необходимые для выполнения проекта:

-…….,

-…….,

-…….

 

Обобщение (аналитическое)

 

Все ли планируемые результаты проекта получены?  
Работает ли продукт проекта эффективно?    
Соответствует ли качество исполнения ожидаемому?    
Остались ли недоработанные детали проекта? Какие?    
Всё ли отражено в Ин-женерной книге?    
Какие умения, навыки, качества приобретены автором(ми) проекта? Какие из них пригодятся в будущей профессиональной деятельности?    
Какие серьезные проблемы возникали по ходу проекта?  
Что самого интересного, и полезного было при создании проекта?  
Какие непредвиденные эффекты получили в результате участия в проекте?  
Кому стоит выразить благодарность за участие и помощь в проекте?    

 





©2015 www.megapredmet.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.