Свойства алгоритма. Запись информации

Свойства алгоритма Q 33

Понятие алгоритма введено в разд.1.2. Напомним, что это однозначно определенная (говорят также однозначно «понимаемая») для исполнителя последовательность действий.

Понятие алгоритма применятся не только по отношению к информации.

Работой по алгоритму будет работа на конвейере; выполнение кулинарного рецепта; переход площади по сигналам светофоров; решение математической задачи (нпример, умножение двух чисел столбиком), сдача экзамена и т.д.

Подчеркнем, что алгоритм всегда имеет исполнителя. Основные исполнители – техническое средство, человек, микст.

Не рассматриваемыми нами исполнителями алгоритма могут, например, быть животное, части тела (безусловные рефлексы). Примеры последнего – алгоритм дыхания, переваривания пищи, реакции на изменение температуры  и др.

Свойства алгоритма:

· Повторяемость  (неуникальность). Действия по алгоритму можно повторить сколько угодно раз. При использовании одних и тех же входов получаться должно примерно одно и то же.

· Вариативность по входным данным. В большинство алгоритмов можно подставлять разные (но схожие, однородные) данные.

· Дискретность. Алгоритм состоит из отдельных шагов: сделай то, потом то и т.д.

· Конечность. Работа любого алгоритма должна иметь окончание.

· Результативность. В результате работы любого алгоритма должно что-то получиться.

· Возможность копирования и переноса. Алгоритм должен иметь запись (в компьютере, на бумаге), запись можно копировать, переносить в другое место и там при тех же условиях должно получаться   примерно  то же самое.

EX Кулинарный рецепт можно использовать сколько угодно раз. При правильном использовании получаться будет примерно одно и то же. Кулинарный рецепт не обладает вариативностью (или в слабой степени)– подставлять в него можно только те же продукты в тех же количествах. Пример вариативности: если ребенок умеет переходить улицу по светофору, то он это сделает на любом переходе со светофором. Корень из числа можно извлекать по алгоритму из любого положительного числа. При этом с учётом обрыва процесса вычислений и округлений должно получаться примерно одно и то же.

EX Нет алгоритма.  Мастер-самоучка по изготовлению свистков не может объяснить, как у него получается хороший звук. У него вроде есть алгоритм, но он не записывается и не переносится, т.е. алгоритма нет.  

Из примеров следует, что алгоритм можно выполнять с той или иной степенью точности. Говорят о   жестком и   мягком алгоритме (отклонения допустимы). Компьютер выполняет только жесткий алгоритм.

Невозможно скопировать игру выдающегося артиста. Здесь есть основа алгоритм  – текст, ноты, но он воспроизводится с индивидуальной интерпретацией.

Нет алгоритма для возникновения мысли (но можно пытаться создать условия).

Уже говорилось, что алгоритм, записанный в виде, воспринимаемом определенным исполнителем, называется программой.

EX Программа для компьютера, запуска ракеты, станка, оперативного дежурного, дипломата на переговорах, музыкальной шкатулки

Алгоритм преобразования информации может включать в себя поиск информации (ручной, автоматический) и её промежуточное хранение.

Запись информации обычно включает в себя некоторое множество символов и правила их объединения – составления из символов предложений. Основные виды предложений – сообщение, утверждение, вопрос.

Большинство разновидностей информации имеет свою формальную систему записи.

EX: Речь – письменность; счет – цифры; зрение – изображение; музыка – ноты;

Не имеют общепринятой записи: запахи, боль, отношения между людьми и др. Здесь приближенно применяется универсальное описание в виде слов («развитый язык позволяет описать всё сущее»).

Развитые способы записи называются языком, а простейшие – кодировкой

EX: азбука Морзе, морские флаги, указатели на автотранспорте, ноты, азбука де Бройля;; 256 кодов символьной записи в компьютере, языки программирования; обычные языки и письменность; амплитудно-частотная модуляция звука; чертежи, топографические карты; переговоры авиадиспетчеров (они могут говорить только определённые слова) и т.д./.

EX Формы записи информации в мозгу человека (изучено пока плохо) – система образов и понятий.  

 

2.4.5 Управление как преобразование информации

Управление как преобразование информации Q 34

Определение управления было дано в п.1.1.2 Здесь повторим его немного другими словами. Под управлением в широком смысле понимают конкретное воздействие, побуждающее объект изменяться (в т.ч. двигаться) в направлении фиксированной цели.

Управление  также полезно понимать как   выбор  одного из нескольких возможных вариантов развития событий. Это происходит на основе преобразования информации

EX:  Можно включить или не включить телевизор. Можно по-разному объехать препятствие. Можно по программе произвести запуск ракеты. Можно выбрать цвет одежды. Можно перед разговором  с начальником подумать, как лучше добиться цели.

Субъект управления (т.е. кто управляет) – это автомат, человек, микст.

Объект  управления (т.е. тем, на что направлено управление) это любой объект (система), процесс, явление.

EX: управление транспортным средством; ходом эксперимента; оркестром, лечением болезни, обстановкой в коллективе; голограммой

Изобразим общую схему управления

собрать информацию

преобразовать информацию

реализовать управление

выработать управление

 

 

Удобное правило для запоминбратьания схемы: «И²–У²»

До этой схемы – решить, какая информация нужна; после этой схемы – проанализировать акт управления и принять решений о следующих актах управления.

Выработку управления всегда можно рассматривать как результат обработки определённой информации. Кибернетика как раз и интересуется особенностями того, как информация превращается (влияет, определяет, преобразуется) в управление.