Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2000 № 02
Принято считать, что в Прибалтике плохо относятся к русским. Но так ли это? Ребята из Латвии, к примеру, говорили с нами только по-русски, в отличие от некоторых «братьев навек», почему-то стеснявшихся русского языка, хотя вполне им владели.
Завидно нам было наблюдать, с каким вниманием и заботой относятся в Европе к своим будущим специалистам. Пятнадцатилетняя девочка из Франции Лорен Рузи, занявшая, кстати, второе место, заинтересовалась изучением подводного вулкана в Атлантике.
Ей пошли навстречу, выдали научные материалы экспедиционных исследований, дали консультанта. Если бы кто-то из наших пятнадцатилетних пришел к большому и важному дяде и сказал, к примеру, что хочет исследовать Полярный Урал — его, скорее всего, даже слушать не стали бы.
Конечно, грустно, что многих новых друзей уже больше не увидишь, но главное, мы знаем теперь, как и что надо делать, и постараемся это осуществить.
Алексей Павленко, Татьяна Панюкова, Сергей Трофимов с переводчицей нашей делегации Галиной Гуровой довольны результатами (на фото справа налево).
Стенд Татьяны Панюковой пользовался особым вниманием.
Сергей ТРОФИМОВ, призер Европейского соревнования в Греции
КОМПЬЮТЕРЫ, КОМПЬЮТЕРЫ, КОМПЬЮТЕРЫ…
Вы их видите в офисах фирн, в государственных учреждениях, в лабораториях ученых, даже в школьных классах. Они стали привычной вещью, подобно, скажем, стиральной машине или холодильнику. Но вот что и как делают компьютеры, где границы их применимости, какова их роль в жизни общества, реально представляют себе далеко не все.
Где же они используются? Если коротко, то в области информатики и систем управления. «Элементарный компьютер» — микропроцессор — стоит, например, в стиральной машине, в автомобиле, управляя режимом их работы. Небольшие машины — персональные компьютеры — можно встретить в паспортном столе, бухгалтерии или редакции. Большие компьютерные системы используются на предприятиях со сложной технологией производства, в научных институтах, центрах управления полетами. Большие и малые, они объединены в компьютерные сети, способные обмениваться информацией между абонентами, находящимися на расстоянии тысяч километров друг от друга.
Назначение компьютеров — прием, хранение, обработка и выдача информации. На входе и на выходе она может быть в различном виде — текст, рисунок, музыка, чертеж, но вот в самом компьютере она всегда представлена в двоичном коде, состоящем всего из двух символов: «0» и «1». Ими можно зашифровать любую цифру, ну а цифрой выразить любую информацию. Скажем, картину Шишкина «Утро в сосновом лесу» можно представить координатным полем, расчерченным на множество клеточек-точек. Каждая из них, помимо координат, имеет еще и цифру-цвет. Просканировав картину, мы получим набор цифр — вот с ними и будет работать компьютер: хранить, сортировать, если нужно — изменять. По требованию пользователя он выдаст цифры на принтер, и мы вновь увидим наяву «Утро в сосновом лесу».
Думая, что компьютер решает задачи, синтезирует музыку, мы допускаем смысловую ошибку, так же как говоря, например, такую фразу: «Молоток забивает гвоздь».
Молоток всего лишь инструмент, и, пока человек не возьмет его в руки, он ничего не забьет. Так и компьютер.
Без программного обеспечения он может только обогревать помещение в процессе работы. В простейшем случае программу можно определить как последовательность машинных команд определяющих, как и откуда получить исходные данные, какие операции и в какой последовательности выполнить над ними для получения конечного результата, куда и в какой форме передать этот результат.
Программы пишут на разных языках, а затем уж сам компьютер переводит их на свой язык. Однако, прежде чем программировать достаточно сложную задачу, необходимо разработать алгоритм ее решения. Под этим обычно понимают совокупность действий, выполнение которых приводит к конечному результату. Алгоритмами, кстати, мы пользуется и в обыденной жизни. Возьмем, например, простенькую задачку: как побыстрее добраться от дома до реки, к месту, где стоит лодка?
Очевидно, сделать это можно различными способами, и определить наилучший путь достаточно просто (см. рис.).
Определим длины всех возможных путей: аб + бд, аб + бс + сд, ас + сд, ас + сб + бд. Затем оценим, все ли варианты нам подходят. Пусть, например, двигаясь от б к д нам необходимо спрыгнуть с обрыва высотой 1,5 м — нас это не пугает, а от д к б — подпрыгнуть на ту же высоту, это уже нам не подходит. Таким образом, второй вариант мы исключаем. Из трех оставшихся вариантов выбираем самый короткий. Такой способ решения называется методом полного перебора вариантов. Его можно выполнить и «вручную», но лишь при небольшом их количестве. Если же ставится задача определения, например, оптимальных маршрутов городского транспорта, то время ее решения таким методом может составить десятки лет. Компьютер же подобную задачу способен решить в тысячи раз быстрее.
В.ОВЧИННИКОВ, Д.Т.И., профессор кафедры «Компьютерные системы и сети» МГТУ нм. Н. Э. Баумана.
Тел.: (095) 261-0390
Такие внедорожники начинали свой путь с дисплея компьютера.
И машинам знакома любовь и ненависть!
Уэллсовские боевые машины обретают черты реальных конструкций на компьютерных мониторах.
Рисунок И. ВЯЛЬЦЕВОЙ
Компьютер — универсальный инструмент для работы с информацией. Сам по себе он ничего не придумывает и не изобретает, а вот если загрузить его цифирью — исходными данными и ввести программу действий, то тут даже обычный ПК способен на многое. Компьютер способен смоделировать целый мир — виртуальный. Упрощенным вариантом его являются компьютерные игры, и многие пользователи уверены, что это предел возможностей компьютера. А ведь с его помощью можно решать cyгубо практические задачи.
Возьмем, к примеру, опубликованную в «ЮТ» № 11 за 1999 год идею Дмитрия Дронова из Самары. Он предложил конструкцию измерителя течения реки в виде кораблика. Датчик измерителя — трубка Пито, а отсчет скорости ведется по линейке светодиодов, которые прикрываются специальной шторкой, связанной с поршнем в трубке. Набегающий ток воды создает в ней подпор, поршень приподнимается, и шторка открывает часть светодиодов, пропорционально скорости течения.
Нехитрый сей прибор можно попытаться изготовить с ходу, экспериментальным путем подбирая параметры трубки, поршня количество светодиодов, а можно смоделировать на компьютере работу прибора при разных условиях, размерах трубки и точно определить необходимые для постройки данные.
Начнем с составления алгоритма задачи. Первым блоком будет ввод данных. Необходимо выбрать и ввести измеряемый интервал скоростей, цену деления шкалы, число светодиодов, ход поршня и размеры отверстий трубки Пито. Все выбранные цифровые данные загрузим в компьютер, не забудем при этом и расчетные формулы. Весь процесс вычислений будет разбит на ряд этапов, которые изобразим на схеме. Следующим шагом будет составление программы, и алгоритм поможет состыковать отдельные ее блоки. Таков примерно путь создания простой цифровой модели нашего прибора. Проведя один круг вычислений, а он займет секунды, мы можем поменять некоторые параметры и провести второй круг. Приступая к изготовлению прибора, мы уже будем знать все необходимые размеры конструкции. Пример с нашим корабликом простой, а если речь идет о настоящем боевом корабле или истребителе, то такое моделирование намного сокращает и эксперименты, и время разработки машины.
ЧТО БЫЛО, ЧТО БУДЕТ…
Многие из вас, ребята, занимаются в кружках при школах, домах технического творчества, лицеях. Там и можно попробовать себя в творческой работе. А если по каким-то причинам такой возможности нет, можно обратиться с письмом в Оргкомитет программы в Москве, в ближайший региональный центр. А их по всей России создано более 30. А теперь вот можно стать членом заочного клуба, работающего по программе «Шаг в будущее» при журнале «Юный техник». Здесь вам помогут выбрать тему исследования, найдут консультанта-наставника, дадут советы по организации собственного исследования.
Выполнив заочно работу, присылайте ее своему консультанту для экспертизы, а затем — добро пожаловать на конкурс. А их в будущем году состоится немало: 7 — 11 февраля — Российская молодежная научная и инженерная выставка «Шаг в будущее», 24–28 апреля — Всероссийская конференция молодых исследователей. Летом, в июне — сентябре, состоится Международный конгресс молодых исследователей «Шаг в будущее — 2000», пройдут региональные туры в Кабардино-Балкарии, на Урале, в Сибири, в Якутии.
