Знайте, Intuit, лекция алгоритми изпълнители - човек и машина

Наречен NIC някои биологични, технически или смесена структура, може да изпълнява (pokomandno или софтуер) алгоритми за определен клас в определена работна среда (набор от валидни "инструменти" и "команда").

Най-често използваните видове алгоритми художник - човек или машина (компютър).

Човекът като изпълнителят на алгоритми - набор от подсистеми извършване (мускул, мотор, визуална, обонятелната и др.) И контрол на подсистемата (нервна, нервна).

Нервната система предава информация от нервните окончания на кожата, очите, ушите и други органи на нервните центрове за неговото последващо процеса на интеграция и развитието на адекватен отговор. Нервна система - колекция на взаимодействие нервните клетки или неврони. Най-те човек - огромно количество.

Пример. Според различни оценки физиолози, в кората на главния мозък на човешки мозък фронт - около 50 милиарда неврони. Неврони. въпреки че е по-бавен (около стотина инструкции в секунда), но може да се дължи на по-ефективно взаимодействие помежду си и да организират сложни neyrostrukturnyh отношения (клъстери) за решаване на сложни умствени задачи, вземане на решения.

Пример. Такава зле структуриран, но "просто" задача за човек, като "рокля за времето", решен бързо с помощта на визуална обработка, звуковата информация и се съгласи "невронна" оценка на ситуацията, въпреки че е трудно да се формализира. Компютърът ще се реши този проблем много по-сложно. От друга страна, изчислителна човешките ресурси са ограничени в сравнение с възможностите на компютъра, което е много пъти по-добре (по-бързо, по-точно) решава и формализирани и добре структурирани задачи.

Невроните се използват за предаване на данни поради нервните импулси, който стои в съответните области на кората на главния мозък.

Прекият (докосване) памет на дадено лице получава информация от различни сензори: визуален, слухов, обонятелен и т.н. Тази информация след това се прехвърля в основната памет (памет на съзнанието). Освен това, тя е изпратена на енергонезависима памет с участието на подсъзнанието ( "поставя върху рафтовете" със съответните имена "Поведение", "Обекти и изображения", "Правила и процедури за откриване и определяне на обекти", "Правила за вземане на проби и организиране на информация", "Животът опит "" Домашни умения "," Професионални умения "и др.).

Пример. Зрящ човек даден компютър е свързан с абстрактното понятие за "Компютър" (от дългосрочната памет) - например с информация за него - (. Концепция връзка) информационни кодове, които определят обекта. Кодовете са свързани един с друг, създавайки изображение на конкретен компютър.

Ин виво прехвърляне, съхранение или преработка на информация се извършва чрез биохимични реакции и съобщения - системи молекулярни сигнални и тяхната трансформация, дължаща се на химични реакции, катализа и разликите химически концентрация. Действие потенциална разлика (електрически сигнали) се извършва нервни влакна чрез централната нервна система. Той използва и генетична информация. който се предава от ДНК РНК, РНК от - към протеина, за определяне на нова структура протеин и неговите функции.

Вторият основен тип изпълнители - държавни машини, автоматични (т.е., работещи на определен период от време, без човешка намеса) устройства, вход, изход и състоянието им, които могат да бъдат описани от краен последователност на съобщенията (думи над крайни азбуки).

Всеки краен автомат осъзнава, който не е празен клас алгоритми и се състои от набор от контрол автомат. който определя реда на действията и операциите на машината. прилагане на самите действия, извършени пистолет.

Пример. Пример краен автомат - автомат на газирана вода. Нейната операция може да си представи графика (Фигура 10.1.), Ако въведете следните набори и събития:

Фиг. 10.1. Граф машина за продажба на газирана вода

Експлоатация на краен автомат настъпва при дискретни пъти Т = 0, 1, 2. Т. Промяната машина състояние, т.е. прехода от сегашното състояние на ново състояние може да се извърши или преди генериране на изходния сигнал, или - след издаването на този сигнал. В тази връзка, два вида крайни автомати - бледен и Мур машини. които се различават от законите на функциониране на машините.

Законите на функционирането на щитоносна автомата:

Законите на функционирането на Мур FSM:

Функция е машина изходи Мур не са изрично зависи от входния сигнал и е напълно определя само от вътрешното състояние машината. който от своя страна. Тя се определя от входния сигнал.

Пример. Пример специално Мур машина дадена по-горе (за сода машина). Ето един пример за абстрактен щитоносна автомат. X = 1, x2>. Y = 1 v2. v3>. S = 0. s1. s2. S3. S4. S5>. преход и изходни функции е ние определят таблицата съответстват:

Компютърът може да се разглежда като съвкупност от взаимодействащи крайни автомати. Ние считаме, че такава структура в детайли.

паметта на компютъра - поредица от клетки памет, което означава, че физическото устройство, където можете да се чете или пише поредица от битове, всяка от които се съхраняват в правилната категория.

Пример. Ние напишете номера 1310 г. под формата на числа в осем-битова клетка на паметта могат да бъдат записани като (MSB ще съдържа броя на битовете за знак, например, 1 - ако числото е отрицателно и 0 - ако числото е положително). Като се има предвид, че 1310 = 11012. получи представителство в следния формат:

По същия начин, представени в паметта на компютъра, и реални числа, или от части (число част - отделно фракционна - отделно) или в специален, така наречените нормализирана форма. който се съхранява отделно за дробна част (мантиса) и реда - мощност на две, размножаването на даден броят на които може да се записва.

Пример. Ако десетичната брой е равен на 5.25, което е, в двоичен вид - 101.01, е писано в нормализирана форма. 0.10101 с цел равен на 101 в двоична форма.

Команди, като се поставят номера (в образ малко) на специфични електронни устройства - т.нар регистри.

Регистрация - електронно устройство, като клетъчна памет, памет, и съхраняване (временно) на последователността от битове на определена дължина. Регистри реализира по-скъпи и чувствителни физически устройства и следователно, в сравнение с основната паметта на компютъра. регистрирате памет, или така наречената кеш - малък.

Пример. За компютър с 512 MB на основната памет може да се характеризира с регистър на паметта 64 килобайта.

Всеки отбор се определя сделка, разшифрова кода на операцията. след това възстановен операнди или номер, на които трябва да се представят на операцията. След операция се извършва с тези операнди и резултатът от операцията се поставя в подходяща клетка памет.

Освен RAM, компютърът има външна памет (HEVs) с голям капацитет, но с по-голямо време за запис или четене на информация. Външна памет се осъществява с помощта на външни носители за съхранение: магнитни или оптични дискове.

Джон Фон Neyman предложи редица принципи, които са в основата на фон Нойман компютърна архитектура или класически: