grafică, numerică etc.) ar trebui să fie
este convertit într-un set de numere sau numere reprezentate în subiectul selectat al calculului. Prin urmare, alegerea sistemului de numere este foarte importantă. sarcina pentru dezvoltator. A doua idee este că EBM este controlat de un program special care poate fi importat în calculator sau stocat în memoria sa. Este necesar să se sublinieze ochii: funcții importante ale memoriei computerului.
[|! Amyat (dispozitiv zaiominayuschee) - partea funcțională a unui calculator utilizat pentru a stoca și (sau) scoate informația de intrare cu privire la rezultatele intermediare și finale ale informațiilor auxiliare este * - Memoria principală ne sunt, de asemenea, programul de probleme de soluții până la Manda koyuryh de control a funcționării efectuate a întregii mașini.
Parametrii OciroBHbie, care caracterizează memoria, - capacitatea și timpul de referință la memorie.
Capacitatea de memorie este numărul de cuvinte de informație pe care le puteți obține pentru HHcaib în [lambda. flpn acest cuvânt este un urmaș comandat de caractere ale alfabetului de lungime finită. O celulă de memorie face parte dintr-un cuvânt gramatic.
Memoria f ^ MKOdb poate exprima cantitatea conținută în HE1 straturi ya'yusk mn, ^ 1d1ina celula de memorie este măsurată prin numărul de biți (odi1 bi! egală cu o cifră binară) sau octeți consecutivi (un octet conține șapte biți Sun). Celula de memorie poate conține informații de lungimi diferite sau diferite: diferite! format. Formatul este măsurat printr-un cuvânt, un cuvânt dublu sau un sex
2 Automatizarea ca element principal al sistemelor informatice
cuvânt, în funcție de metoda de reprezentare a informațiilor acceptată pentru computerul dat.
Timpul de circulație este intervalul de timp dintre / ^ la începutul și la sfârșitul intrării (ieșirii) informației în memorie (din memorie). Caracterizează timpul petrecut în căutarea unui loc și scrierea (citirea) unui cuvânt în memorie (din memorie).
Pentru construirea de dispozitive de memorie, circuite electronice, materiale magnetice de ferită, benzi magnetice și discuri, tobe magnetice, elemente de stocare optice etc. sunt utilizate ca elemente fizice.
Convertorul principal al informațiilor digitale este dispozitivul aritmetic-logic.
In calculatoarele moderne, dispozitivele ispolgn11eliym elementul principal este un procesor (P) sau microprocesor (MP), ^ um koyury conține un ALU, memorie (de obicei, un namyat aleator) unitate de control.
Calculatoarele, construite pe baza unui microprocesor, un microcomputer numit [18], și caracterizat prin aceea că, în general, au două tipuri de memorie: RAM (Random-Access-Memory) - Memorie cu nroizvoltgoy choice- Coy (PPV) și ROM (Read-Oiily-Memorie ) - memorie permanentă (PI) în circuitele HFItetal. Memoria non-volatilă poate fi încorporat deja adăpostește un traducător cu EID algoritmică! Ka sau pachet software gata efectuate pentru a sculpta o funcție specifică. Acest lucru permite extinderea posibilităților de microcomputer prin realizarea modulelor de expansiune într-un ROM. Schema microcalculatorului este prezentată în Fig. 2.4.
Prezența canalelor de intrare și de ieșire, precum și mediile și metodele de interacțiune (interfață) ale computerului cu dispozitive externe permit creșterea semnificativă a vitezei întregului complex de introducere a informațiilor în mașină pentru a fi afișate. De fapt, pentru a pune în aplicare acest lucru
principiul de funcționare este necesar ca mai multe computere să aibă diferite funcții: să controleze întregul ansamblu de dispozitive, să efectueze acțiuni aritmetice și logice, să introducă și să trimită informații. Totul este bine martor! cu privire la complicația semnificativă a structurii EHMM, iar această tendință este păstrată pentru computerele personale, la care se poate aplica pe deplin termenul "sisteme computaționale" (figura 2.5).
camera de control, opriți (opriți).
Fiecare echipă are propriul număr. Săgeata indică direcția de deplasare. Este numit al doilea număr 7, aflat în picioare la sfârșitul poruncii
* Matematician englez AM Turing în lucrare "Pe numere computerizate cu o aplicație
la problema de rezoluție „și matematicianul american E, X, postul în“ combinația Finite proceselor Nathorn „aproape simultan, în 1936 a dat clarifica conceptul de“ algori1m „pentru o mașină ipotetică cu o bandă fără sfârșit, o mașină Turing este diferit de aparatul post care celulele sunt umplute nu numai cu o etichetă, ci cu simboluri dintr-un set dat.
2 2, Abstract automate și conceptul unui algoritm
referință. Comanda de control al transferului poate avea două trimiteri. Prin urmare, programul unui automat abstract trebuie să aibă două proprietăți;
1) primul loc pe listă este întotdeauna echipa cu numărul I, în al doilea rând - cu numărul 2, etc .;
2) trimiterea oricărei comenzi este întotdeauna în lista de comenzi de programe.
După mutarea benzii spre stânga sau spre dreapta, capul citește starea secțiunii (goală sau etichetă). Informațiile despre secțiunile care sunt goale și care sunt marcate formează starea benzii sau starea aparatului. Astfel, având setul de comenzi de mai sus, mașina poate efectua anumite acțiuni, KOTopbie va fi setat de program. Programul unui automat abstract este o listă finită de instrucțiuni non-goale.
Pentru "munca" unei mașini abstracte, trebuie să setați programul și starea inițială, adică poziția capului și starea celulelor cu bandă. După aceasta, aparatul începe executarea numărului de comandă I. Toate secțiunile (celulele) benzii sunt numerotate într-o anumită ordine. Ordinea numerotării celulelor este aceeași cu ordinea în care se află numerele naturale.
Fiecare comandă este executată într-un singur pas, după care începe începerea coma, numărul căruia este indicat în tabel. Dacă această comandă are două referințe, atunci comanda cu numărul de rang superior este executată dacă există o celulă goală sub cap. Dacă există o celulă cu o etichetă sub cap, atunci se execută comanda cu numărul de referință inferior. Executarea comenzii de transfer de control nu modifică starea aparatului (niciuna dintre semne nu este distrusă sau plasată și banda rămâne imobila). La pornirea mașinii, poate apărea una dintre următoarele situații:
mașina a ajuns la o comandă neimplementată (scriind o etichetă în celula ocupată, ștergând eticheta într-o celulă goală); execuția programului este terminată, mașina se oprește (numim această stare o defalcare a mașinii), se produce o oprire nereușită;
mașina a ajuns la comanda de oprire, programul este considerat finalizat, se întâmplă! stop stop;
mașina nu ajunge nici la odihna rezultantă, nici la restul neconcludent, are loc o muncă nesfârșită (automatul este "înghețat").
Să luăm în considerare funcționarea unui automat, a cărui stare inițială este dată în Fig. 2.7 când executați următorul program:
2 Automatizarea ca element principal al sistemelor informatice
Dacă starea inițială corespunde Fig. 2.7, a, execuția programului are ca rezultat o oprire rezultantă. Dacă starea inițială a automatului corespunde Fig. 2.7, b, atunci programul nu dă un rezultat, automatul "se blochează". Astfel, starea inițială
2 2 Automate abstract și conceptul unui algoritm
(adică, peste un set de număr). Dacă capul este în orice loc pe bandă, programul va deveni mai complicat. Cititorul este invitat să scrie acest program în mod independent.
Cu ajutorul unui automat abstract, este posibilă implementarea altor transformări ale informațiilor numerice. Luați în considerare, de exemplu, adăugarea a două numere. În formularea cea mai generală, această problemă este formulată după cum urmează:
gramatica de adăugare a două numere ui
și nj înregistrate pe bandă și arbitrare
Formularea postulatului Post duce la noțiunea de algoritm *. Definiții generale ale termenului "algoritm". De exemplu, prin definiția acad. A, dacă. Kolmogorov, un algoritm sau un algoritm este orice sistem
„A ermim "algoritm)) este derivat din numele matematicianului uzbecă Al-Khwarizmi, care S1G1S IX n n (; (| n> rmuliro1" reguli 1l m.iiJOjmeHHfl chayroh poyavishemsya acțiune arifmegicheskih mai târziu cuvântul "algoritm)" este asociat cu Euclid. greaca veche matema1IK0M. formula reguli pentru a găsi cel mai mare divizor comun a două numere întregi.
R (.-Onremetnogo maemagike, termenul "algoritm"
2 Automatizarea ca element principal al sistemelor informatice
subiectul calculelor efectuate conform unor reguli strict definite, care, după un anumit număr de pași, conduce în mod evident la soluționarea problemei ridicate.
În practica de inginerie, se utilizează adesea următoarele atulation; algoritm - un set finit de reguli formulate precis pentru rezolvarea unei probleme [I].
În funcție de forma sarcinii, algoritmii pot fi verbali și matematici. Un exemplu de formă verbală a algoritmului este algoritmul lui Euclid de a găsi cel mai mare divizor comun al a două cifre a și b.
1. Observați cele două numere av \ b, mergeți la următorul element.
2. Comparați numerele
3. Dacă a și vib sunt egale, atunci opriți calculul: fiecare dintre numere este rezultatul dorit. Dacă numerele nu sunt egale, mergeți la următorul element.
4. Dacă primul număr este mai mic decât al doilea, apoi mutați-l în punctul următor.
5. Scoateți al doilea număr de la primul și faceți o revizuire a două numere: citibile și restul; mergeți la punctul 2.
Prin instrucțiunile acestui algoritm, se poate găsi cel mai mare divizor comun pentru orice pereche de numere întregi.
Caracteristicile algoritmului sunt:
determinitatea, care determină o soluție unică a problemei pentru datele inițiale date;
- discretitatea procesului definit de algoritm, ceea ce înseamnă disocierea acestuia în etape elementare separate;
- masa, permițând să se aplice același algoritm AJIA un set de aceleași sarcini.
Aceste caracteristici nu oferă o descriere exactă a algoritmului, ci doar explică semnificația acestui termen în matematică.
Un exemplu de formă algebrică a unui algoritm este orice formulă matematică pentru găsirea unei anumite valori. De exemplu, valoarea rădăcinilor
ecuațiile formelor ax - bx - cc = 0 pot fi găsite din formula n. ^ =
4ac)) / 2a, care este un algoritm pentru găsirea acestor rădăcini. Cu toate acestea, pentru a implementa algoritmul matematic (|) al algoritmului, este necesar să se dea un număr de instrucțiuni verbale, care să arate domeniul de aplicare al algoritmului.
Un algoritm determinist este un algoritm care are loc printr-un sistem clar și clar de reguli și instrucțiuni și acțiuni neechivoce.
2 3 Noțiuni de bază despre algebra logică
Un algoritm aleator este un algoritm care permite selectarea aleatorie a diferitelor reguli.
Algoritmul trebuie să se asigure că rezultatul este obținut într-un număr finit de pași pentru orice sarcină a unei anumite clase. În caz contrar, problema este insolubilă. Găsirea unui algoritm pentru rezolvarea unei probleme se numește Algor um.Mmaijuei.
Procesul de execuție al algoritmului se numește proces algoritmic. Pentru unele date inițiale se termină cu obținerea rezultatului dorit după un număr finit de pași. Cu toate acestea, există cazuri în care rezultatul nu este realizat sau se termină fără rezultat. Apoi, ei spun că algoritmul nu este aplicabil acestor date inițiale.
Astfel, algoritmul oferă posibilitatea de a răspunde la întrebarea "ce trebuie făcut?". În orice moment, însă, nu este întotdeauna posibil să se creeze un algoritm.
Un algoritm numeric este un algoritm care corespunde soluției problemei date cu ajutorul operațiilor aritmetice.
Un algoritm logic este un algoritm folosit în cazul în care atunci când rezolvăm o problemă, trebuie să aplicăm câteva acțiuni logice.
Procesul de rezolvare a unei probleme pe un computer trebuie să fie în primul rând exprimat de un fel de ajriopHTMoM. Dezvoltarea algoritmilor pentru rezolvarea problemelor este o problemă a propaMMHCia și dezvoltarea algoritmilor pentru operarea unui automat digital. Decizia unei sarcini este sarcina unui inginer de dezvoltare.
2 3. Noțiunile de bază ale algebrei logice
Bobina automatului a fost introdusă în cap. I ca model pentru descrierea funcționării dispozitivelor destinate procesării informațiilor discrete.
Pentru descrierea formală a unui automat digital, algoritmul logic este folosit pe scară largă, care este una dintre ramurile importante ale logicii matematice.
Conceptul de bază al algebrului logicii este exprimarea. O afirmație este o propoziție despre care se poate argumenta că este adevărată sau falsă. De exemplu, zicala "Pământul este planeta sistemului solar" ESTE ISIN, dar despre a spune "plouă afară", poți spune
SChyadatel altebry logica - matematicianul englez George Boole (815-1864!) Deci, al Ebru logica pazyvshot 1akzhe algebra booleană.!. In ultimii ani, Boole algebra de dezvoltare a primit zpachshelioe de lucru blayudarya de cercetători, cum ar fi E. Poskam County, Shane C., 1 L Shestakov. R M. Glushkon [6], SV Yablonsky [21] și altele.
2 Automatizarea ca element principal al sistemelor informatice
Este adevărat sau fals dacă sunt indicate în prezent informații suplimentare despre vreme.
Orice instrucțiune poate fi marcată de simbolul x și presupunem că X = I dacă declarația este adevărată și x = 0 - dacă instrucțiunea este falsă.
Instrucțiunea este absolut adevărată dacă valoarea logică corespunzătoare ia valoarea x = 1 în orice condiții. Un exemplu de afirmație absolut adevărată este expresia "Pământul este planeta sistemului solar".
Instrucțiunea este absolut falsă, dacă valoarea logică corespunzătoare presupune valoarea x = 0 în orice condiții.
De exemplu, zicala "Pământul este un satelit al lui Marte" este absolut falsă.
O funcție logică (o funcție a algebrei logice) este o funcție f (x, x2, ...,
X ,,), care ia o valoare egală cu zero sau una cu setul de variabile logice X \, Xj. X ".
Funcțiile logice dintr-o variabilă sunt prezentate în Tabelul 2.1,
TABELUL 2.1