Numit NIC o anumită structură biologică, tehnică sau mixt, capabil de a efectua (pokomandno sau software) algoritmi pentru o anumită clasă într-un anumit mediu de operare (un set de „instrumente“ valide și „comanda“).
Cele mai utilizate tipuri de algoritmi de executare sunt o persoană sau un automat (calculator).
Omul ca executant al algoritmilor este un set de subsisteme executante (musculare, motor, vizuale, olfactive etc.) și subsistemul de control (nervos, neural).
Sistemul nervos transmite informații din terminațiile nervoase ale pielii, ochilor, urechilor și altor organe către centrele nervoase pentru integrarea ulterioară, prelucrarea și dezvoltarea unui răspuns adecvat. Sistemul nervos este un set de celule nervoase care interacționează sau neuroni. La persoana lor - o cantitate imensă.
Un exemplu. Conform diferitelor estimări ale fiziologilor, în cortexul creierului uman - aproximativ 50 de miliarde de neuroni. Neuronii. deși lucrează încet (aproximativ o sută de instrucțiuni pe secundă), dar pot, printr-o interacțiune mai eficientă unul cu celălalt și organizarea unor conexiuni neurostructurale complexe (clustere), să rezolve probleme complexe de gândire, să ia decizii.
Un exemplu. O astfel de prost structurat, dar „simplu“ sarcina pentru o persoană, ca o „rochie pentru vreme,“ a rezolvat rapid cu ajutorul procesării vizuale, informații auditive și a fost de acord „neuronale“ evaluare a situației, deși este dificil de formalizat. Calculatorul va fi mult mai dificil să rezolve această sarcină. Pe de altă parte, resursele umane de calcul sunt limitate în comparație cu capacitățile unui computer, care, de multe ori mai bine (mai rapid, mai precis) rezolvă sarcini bine formalizate și bine structurate.
Neuronii servesc la transmiterea informațiilor prin impulsuri nervoase, care sunt descifrate în zonele corespunzătoare ale cortexului cerebral.
Memoria directă (senzorială) a unei persoane primește informații de la diverși senzori: vizuale, auditive, olfactive etc. Apoi, această informație este transferată în memoria RAM (memoria conștiinței). Mai mult, acesta este trimis în memoria nevolatilă cu implicarea subconștientului ( „pus pe rafturi“ cu numele corespunzătoare „Comportamente“, „obiecte și imagini“, „Reguli și proceduri pentru detectarea și identificarea obiectelor“, „Reguli de eșantionare și de organizare a informațiilor“, „experiență de viață "," Abilități și abilități de uz casnic "," Competențe și abilități profesionale ", etc.).
Un exemplu. Un computer particular văzut de o persoană este asociat cu conceptul abstract de "Computer" (din memoria pe termen lung) - de exemplu, cu informații despre acest dispozitiv - coduri de informație care definesc un obiect (concept de comunicare). Codurile comunică între ele, creând o imagine a unui computer specific.
Într-un organism viu, transmiterea, stocarea sau prelucrarea informațiilor are loc cu ajutorul reacțiilor biochimice și a mesajelor - semnalizarea sistemelor moleculare și a transformărilor lor datorate reacțiilor chimice ale catalizei și diferențelor de concentrație a substanțelor chimice. Diferența potențialelor de acțiune (semnale electrice) se realizează prin fibrele nervoase, utilizând sistemul nervos central. În același timp, se utilizează, de asemenea, informații genetice. care este transferat de la ADN la ARN, de la ARN la proteine, definind o nouă structură de proteine, funcțiile sale.
Al doilea tip major al interpreților - mașini de stat, (de exemplu, care operează o anumită perioadă de timp, fără intervenție umană) dispozitive automate, de intrare, de ieșire, și starea care poate fi descrisă printr-o secvență finită de mesaje (cuvinte peste alfabete finite).
Orice automat finit realizează o anumită clasă de algoritmi care nu este gol și constă dintr-o colecție de automatizare de control. care determină ordinea acțiunilor și mașina de operare. realizarea acțiunilor efectuate de mașină.
Un exemplu. Un exemplu de mașină de stat finit este un automat pentru vânzarea de apă de sodiu. Funcționarea sa poate fi reprezentată de un grafic (a se vedea Figura 10.1), dacă sunt introduse următoarele seturi și evenimente:
Fig. 10.1. Mașină de numărare pentru comercializarea apei de sodă
Funcționarea unei mașini de stare finită are loc la momente discrete t = 0, 1, 2. T. Schimbarea starea mașinii, adică trecerea de la starea actuală la o nouă stare poate fi efectuată fie înainte de afișarea de a semnalului de ieșire, sau - după emiterea acestui semnal. În legătură cu aceasta se disting două tipuri de automate finite: automatele Mili automata și Moore. care diferă în legile funcționării automatelor.
Legile mașinii Miley:
Legile funcționării automate Moore:
Funcția de ieșire f a automatului Moore este în mod clar independentă de semnalul de intrare și este determinată complet numai de starea internă a automatului în sine. care, la rândul său. este determinată de semnalul de intrare.
Un exemplu. Un exemplu de automotor specific Moore este dat mai sus (un automat pentru sifon). Vă prezentăm un exemplu abstract al automatului Mieley. X = 1 x2>. Y = 1. y2. v3>. S = 0. s1. s2. s3. s4. s5>. funcțiile de tranziție și de ieșire f sunt date de tabelele de corespondență:
Un computer poate fi privit ca o colecție de automate finite care interacționează. Să luăm în considerare această structură în detaliu.
Memoria de memorie este o secvență a celulelor de memorie, adică a dispozitivelor fizice, unde puteți scrie sau citi o secvență de biți, fiecare dintre ele stocându-se în bitul corect.
Un exemplu. Scriem numărul 1310 în formatul de numere întregi în celula de memorie opt biți pot fi scrise ca (MSB va conține numărul de biți de semn, de exemplu, 1 - în cazul în care numărul este negativ și 0 - în cazul în care numărul este pozitiv). Având în vedere faptul că 1310 = 11012, obținem o reprezentare a formei:
În mod similar, numerele reale sunt reprezentate în memoria calculatorului fie în părți (întreaga parte este separată, fracționată - separat), fie într-o formă specială, așa-numită normalizată. pentru care partea fracționată (mantisa) este stocată separat și ordinea este puterea a două, înmulțind prin care se poate scrie un număr dat.
Un exemplu. Dacă numărul zecimal este 5.25, adică în forma binară - 101.01, atunci este scris în forma normalizată. 0,10101 cu ordinea egală în forma binară 101.
Comenzile, ca numerele, sunt plasate (într-o imagine bitmap) în dispozitive electronice speciale - așa-numitele registre.
Un registru este un dispozitiv electronic, precum și o celulă de memorie care stochează și stochează (temporar) o secvență de biți de o anumită lungime. Registrele sunt implementate de dispozitive fizice mai scumpe și mai sensibile și, prin urmare, în comparație cu memoria principală a computerului. Înregistrați memoria sau așa-numita memorie cache este mică.
Un exemplu. Pentru un computer cu o memorie de memorie de 512 megabytes, o memorie de registru de 64 de kilobiți poate fi tipică.
Fiecărei echipe i se atribuie o operație, codul pentru această operație este decodificat. apoi sunt extrase operanzii sau numerele pe care doriți să efectuați operația. Apoi, operația cu acești operanzi se efectuează și rezultatul operației este plasat în locația de memorie corespunzătoare.
Pe lângă memoria RAM, computerul are o memorie externă (VCD) cu o capacitate mare, dar cu o durată mare de înregistrare sau citire. Memoria externă este realizată cu ajutorul suporturilor externe de stocare: discuri magnetice sau optice.
John von Neumann a propus o serie de principii care au stat la baza von Neumann sau arhitecturii clasice de calculatoare:
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: