Сообщение на тему управление и алгоритмы

Обновлено: 17.05.2024

Презентация на тему: " Управление и алгоритмы Что изучает наука кибернетика Какие системы управления существуют Что такое алгоритм управления Как описываются алгоритмы и какие." — Транскрипт:

1 Управление и алгоритмы Что изучает наука кибернетика Какие системы управления существуют Что такое алгоритм управления Как описываются алгоритмы и какие виды алгоритмов существуют.

2 В 1948 году в США и Европе вышла книга Винера "Кибернетика или Управление и связь в животном и машине", ознаменовавшая своим появлением рождение нового научного направления - кибернетики. Кибернетика – это наука об управлении и связях в живых организмах и технических устройствах. Норберт Винер ( )

3 Управление – это информационное целенаправленное взаимодействие объектов, одни из которых – управляющие, другие – управляемые (исполнители) Управляющий объект Управляемый объект Управляющее воздействие Прямая связь – это процесс передачи команд управления. Алгоритм управления

5 Управление – это информационное целенаправленное взаимодействие объектов, одни из которых – управляющие, другие – управляемыми (исполнители) Управляющий объект Управляемый объект Управляющее воздействие Обратная связь – это процесс передачи данных о состоянии исполнителя. Обратная связь Алгоритм управления

6 Системы управления Системы, в которых роль управляющего объекта поручается компьютеру, называются автоматическими системами с программным управлением.

7 Автоматизированные (АСУ) Предприятия, отрасли экономики Предлагает руководителю оптимальные варианты управляющих решений, но окончательное решение принимает человек. Системы управления

8 Автоматические (САУ) Технические объекты Автоматический процесс управления без участия человека в режиме реального времени. Системы управления ЭВМ Управляемый объект Программа управления ЦАП АЦП Датчики

9 Свойства алгоритма 1. Дискретность (алгоритм должен состоять из отдельных шагов (действий), следующих в определенном порядке); 2. Массовость (один и тот же алгоритм можно использовать с разными исходными данными); 3. Понятность (каждая команда должна определять однозначное действие исполнителя); 4. Однозначность (Единственность толкования правил выполнения действий). 5. Конечность (исполнение алгоритма должно завершиться за определенное число шагов);

10 Способы записи алгоритма Пример: Составьте алгоритм вычисления выражения у=2х+в, при х=5, в=5. 1. Ввести х=5 2. Ввести В=5 3. Вычислить у=2х+в 4. Напечатать у 1. Словесно-пошаговый (с помощью разговорного языка).

11 Способы записи алгоритма 2. Графический (блок-схема) (обозначение действий с помощью графических изображений).

12 Элементы блок-схемы Начало или конец алгоритма Обращение к вспомогательно му алгоритму Ввод или вывод информации Начало цикла Простая команда, вычисление Комментарий Проверка условия Порядок выполнения действий

13 Var uch:array[1..50] of integer; i, n, mr, km: integer; msr: real; Begin writeln (Введите количество учеников в классе:); Readln (n); Randomize; For i:=1 to n do begin uch[i]:=random(301)-150; end; For i:=1 to n do begin write (uch[i], ); end; Readln; End. 3. Алгоритмический язык (единообразная и точная запись алгоритма) Способы записи алгоритма

14 Базовые алгоритмические структуры 1.Следование (линейный алгоритм) – это однозначная последовательность действий Команда 1 Команда 2 Команда N.

15 Базовые алгоритмические структуры 2.Ветвление – разделение алгоритма на два пути (две ветви) по некоторому условию с дальнейшим выходом на общее продолжение Условие Серия 1Серия 2 ДаНет Полное ветвление Условие Серия ДаНет Неполное ветвление

16 Базовые алгоритмические структуры 3.Цикл – повторение некоторой группы действий по условию Условие Серия 1 Да Нет

17 Способы соединения структурных элементов Последовательный Вложенный А 1 А 2 А1

19 Программа – это алгоритм, записанный на языке исполнителя

20 Формальная работа исполнителя программы Система команд исполнителя (СКИ) Множество команд управления исполнителем Алгоритм Исполнитель Данные Результат Среда исполнителя – обстановка, в которой функционирует исполнитель.

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

§ 2.5. Алгоритмы управления

Информатика. 9 класса. Босова Л.Л. Оглавление

Ключевые слова:

управление
алгоритм управления
обратная связь

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

В середине прошлого века выдающийся американский учёный Норберт Винер (1894—1964), изучавший различные технические и биологические системы, установил, что управление в них осуществляется по общей схеме. Винер считается основоположником науки об управлении — кибернетики.

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).

Последовательность команд по управлению объектом, приводящая к заранее поставленной цели, называется алгоритмом управления.

Простейшие алгоритмы управления могут состоять из одной команды или представлять собой линейную последовательность команд. Более сложные алгоритмы управления содержат ветвления и циклы.

Обратная связь. Алгоритмы управления

Для управления нужна информация. Во-первых, управляющий объект должен получить информацию о том, что ему нужно, т. е. он должен знать цель своих действий. Во-вторых, управляющий объект должен знать, как можно достичь поставленной цели. Важно, что информация о цели и способах её достижения должна быть известна управляющему объекту до начала процесса управления.

Обратная связь — это процесс передачи информации о состоянии объекта управления в управляющую систему.

Обратная связь позволяет корректировать управляющие воздействия управляющей системы на объект управления в зависимости от состояния объекта управления (рис. 2.5). Обратная связь предусмотрена в ряде бытовых приборов (например, утюг с терморегулятором, холодильник, кастрюля-скороварка), в живых организмах, в обществе.

В настоящее время очень часто роль управляющей системы отводится компьютеру, в память которого заложена программа управления, предусматривающая все варианты информации, которые могут быть получены по обратной связи.

САМОЕ ГЛАВНОЕ

Управление — процесс целенаправленного воздействия на объект; осуществляется для организации функционирования объекта по заданной программе.Последовательность команд по управлению объектом, приводящая к заранее поставленной цели, называется алгоритмом управления.

Вопросы и задания к § 2.5. Алгоритмы управления

1. Ознакомьтесь с материалами презентации к параграфу, содержащейся в электронном приложении к учебнику. Какими слайдами вы могли бы дополнить презентацию?

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.

№ слайда 1

№ слайда 2

№ слайда 3

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

№ слайда 4

№ слайда 5

№ слайда 6

№ слайда 7

№ слайда 8

№ слайда 9

Алгоритм управления 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.

№ слайда 10

№ слайда 11

Система автоматического управления (САУ) 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.

№ слайда 12

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

№ слайда 13

№ слайда 14

№ слайда 15

№ слайда 16

Исполнители алгоритмов 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.