Информатика и управление кратко

Обновлено: 08.07.2024

Сайт учителя информатики. Технологические карты уроков, Подготовка к ОГЭ и ЕГЭ, полезный материал и многое другое.

Что такое управление? Приведите примеры управляющих систем и управляемых ими объектов.

Ответ

Управление — процесс целенаправленного воздействия на объ­ект; осуществляется для организации функционирования объекта по заданной программе.

Управляемым объектом (объектом управления) может быть техническое устройство (например, автомобиль), один человек (например, ученик, солдат) или коллектив (например, оркестр, работники предприятия).

Управляющим объектом (управляющей системой) может быть человек (например, шофёр, дирижёр оркестра, учитель, директор), коллектив (например, правительство, парламент), а может быть и техническое устройство (например, автоматический регулятор, компьютер).

Глава 7
Информация и управление. Обратная связь

  • подробнее об управлении;
  • обратная связь, замкнутые и разомкнутые системы управления;
  • датчики в реальных устройствах и в Лого;
  • ветвление в алгоритмах.

Управление -- это целенаправленное воздействие управляющего объекта на управляемый для организации его функционирования заданным образом. Оказывается, самые разнообразные процессы управления (в природе, обществе, технических устройствах) происходят сходным образом, основаны на одних и тех же принципах 20 .

Любое управляющее воздействие, в какой бы форме оно производилось, можно рассматривать как информацию, передаваемую в форме команд. Например, при нажатии кнопки на пульте управления телевизором мы передаем команду "переключить канал". Как сказано в определении, команды отдаются не случайно, а целенаправленно. Иногда цель достигается после исполнения одной команды, чаще приходится пользоваться последовательностью команд. Вы уже знаете, что такая последовательность называется алгоритмом.

Достаточно ли односторонней передачи информации (только от управляющего объекта к управляемому)? Иногда, да. Но чаще желательно (а нередко, и необходимо) иметь возможность реагировать на изменения реальной ситуации, т.е. управляющий объект должен получать информацию от управляемого объекта и, в зависимости от его состояния, так или иначе менять управляющее воздействие. Для передачи информации о состоянии управляемого объекта служит обратная связь. Системы управления, содержащие ветвь обратной связи, называются замкнутыми, а не имеющие ее -- разомкнутыми.

При отсутствии обратной связи алгоритм управления может содержать только однозначную линейную последовательность команд. Именно такими алгоритмами мы и занимались до сих пор. Когда обратная связь существует, алгоритм может иметь гораздо более сложную структуру, и соответственно, быть гораздо "интеллектуальнее".

Чтобы автоматическая система могла получить информацию о состоянии управляемого объекта и внешней среды, необходимы специальные устройства -- датчики (Например, датчик температуры, датчик вибрации, датчик освещенности и т.д.). В ЛогоМирах тоже есть датчики -- функции, передающие компьютеру значения, в зависимости от состояния системы или своих аргументов. Например, датчик "ответ". Его значение зависит от того, что набрал человек в ответ на последний вопрос компьютера. Существуют датчики, значение которых зависит от состояния черепашки. Например, "цвет_поля" (цп, colorunder) выдает код цвета, на котором в данный момент находится черепашка.

Используя уже изученные команды, мы можем изменять характеристики того или иного действия, но не можем отменить его или заменить на другое. На практике же нередко требуется именно такая реакция на изменение состояния системы.

.
если не :a = 0
[
пусть “x 0 - :b / :a
сообщи пред [Корень уравнения x=] :x
]
.

.
если_иначе :a = 0
[
сообщи [При а=0 уравнение не имеет решений!]
]
[
пусть “x 0 - :b / :a
сообщи пред [Корень уравнения x=] :x
]
.

Мы использовали условные команды, с помощью которых реализовали алгоритмическую структуру "ветвление" (другое название -- альтернатива 21 ). Ветвление -- выбор одной из двух последовательностей команд в зависимости от выполнения некоторого условия. Ветвление бывает неполным (как в первом примере -- выбиралось, делать что-то или не делать ничего) и полным (когда выбирается вариант действия). Им соответствуют краткая и полная формы условной команды.

Условие -- это некоторое выражение, о котором можно сказать, что оно истинно или ложно. При его записи можно использовать знаки сравнения ( , =), а также логические операции: и (and), или (or), не (not).

В краткой условной команде действия выполняются только в том случае, когда условие истинно. В полной -- когда условие истинно, выполняется первый список действий, а когда ложно -- второй. Затем начинает выполняться команда, следующая за условной.

Условные команды, как и циклы, могут быть вложенными. Это полезно, например, если нужно выбрать один вариант действий не из двух, а из трех, четырех или более.

Управление — это целенаправленное воздействие управляющего объекта на управляемый для организации его функционирования заданным образом. Оказывается, самые разнообразные процессы управления (в природе, обществе, технических устройствах) происходят сходным образом, основаны на одних и тех же принципах.


Достаточно ли односторонней передачи информации (только от управляющего объекта к управляемому)? Иногда, да. Но чаще желательно (а нередко, и необходимо) иметь возможность реагировать на изменения реальной ситуации, т.е. управляющий объект должен получать информацию от управляемого объекта и, в зависимости от его состояния, так или иначе менять управляющее воздействие. Для передачи информации о состоянии управляемого объекта служит обратная связь. Системы управления, содержащие ветвь обратной связи, называются замкнутыми, а не имеющие ее — разомкнутыми.

Используя уже изученные команды, мы можем изменять характеристики того или иного действия, но не можем отменить его или заменить на другое. На практике же нередко требуется именно такая реакция на изменение состояния системы.

Нужна помощь в написании доклада?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

пусть “x 0 — :b / :a

сообщи пред [Корень уравнения x=] 😡

если_иначе :a = 0

Нужна помощь в написании доклада?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

сообщи [При а=0 уравнение не имеет решений!]

пусть “x 0 — :b / :a

сообщи пред [Корень уравнения x=] 😡

Нужна помощь в написании доклада?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

Условие — это некоторое выражение, о котором можно сказать, что оно истинно или ложно. При его записи можно использовать знаки сравнения ( , =), а также логические операции: и (and), или (or), не (not).

В краткой условной команде действия выполняются только в том случае, когда условие истинно. В полной — когда условие истинно, выполняется первый список действий, а когда ложно — второй. Затем начинает выполняться команда, следующая за условной.

Нужна помощь в написании доклада?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

Условные команды, как и циклы, могут быть вложенными. Это полезно, например, если нужно выбрать один вариант действий не из двух, а из трех, четырех или более.

Alternative (фр. от лат. Alter) — один из двух


В данном видеоуроке рассматривается история рождения кибернетики, процесс управления, алгоритмы управления и обратная связь. Приводятся примеры различных процессов управления. Также рассматривается применение компьютера как управляющей системы.


В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобретя в каталоге.

Получите невероятные возможности




Конспект урока "Алгоритмы управления"

· Что такое управление?

· Что такое алгоритм управления и обратная связь?

Посмотрим, как же работают разные системы управления. Но сначала разберёмся, что же такое управление. Итак, управлением называется воздействие на объект, с целью заставить его работать определённым образом. При этом объект, на который оказывается воздействие, называется управляемым объектом, а объект или система, который оказывает воздействие, называется управляющим объектом или управляющей системой.


Схема управления без обратной связи

Так, например, футболист бьёт по мячу, чтобы он влетел в ворота. В этом случае управляющий объект – это футболист, а управляемый – мяч. Управляющее воздействие – это удар футболиста по мячу. Важно, что воздействие должно быть целенаправленным. В нашем случае цель воздействия – это попадание мяча в ворота.

Управляющим объектом может быть человек, группа людей, или какое-нибудь устройство, например компьютер. Управляемым объектом тоже может быть любой предмет, устройство, человек, животное или группа людей.

Водитель, управляя автомобилем, оказывает на него различные управляющие воздействия, передавая ему таким образом целые последовательности команд о том, каким образом тот должен двигаться. Последовательность команд для управления объектом, которая приводит к поставленной цели, называется управляющим алгоритмом. Важно, чтобы цель управления была известна еще до начала управления. Так, водитель должен заранее знать куда он должен добраться, чтобы начать управлять автомобилем.

Для того, чтобы управление было эффективным, управляющая система должна подавать команды для управления, учитывая при этом свойства управляемого объекта. Например, чтобы передвинуть стул, нужно знать, где он находится и нет ли каких-нибудь преград для этого перемещения. Для того, чтобы управляющая система учитывала состояние управляемого объекта, существует обратная связь. Так называется передача информации от управляемого объекта в управляющую систему.


Схема управления с обратной связью

Так, например, футболист знает, где находится мяч и куда он должен попасть, прежде чем по нему ударить. Водитель видит показания скорости и другой информации об автомобиле и управляет им так, как считает нужным.

В наше время роль управляющей системы часто выполняет компьютер, в программу которого заложена обработка всех вариантов обратной связи.

Важно запомнить:

· Управлением называется воздействие на объект для того, чтобы заставить его работать определённым образом.

· Алгоритм управления - это последовательность команд управления объектом, приводящая к достижению заранее поставленной цели.

· Обратная связь – это передача информации от управляемого объекта управляющей системе.

Читайте также: