Среди множества всевозможных моделей особую роль играют математические модели. Так называют приближенное описание какого- либо явления внешнего мира, выраженное с помощью математической символики и заменяющее изучение этого явления исследованием и решением математических задач. Таким образом, математика применяется не непосредственно к реальному объекту, а к его математической модели.
Изучение явлений с помощью математических моделей называется математическим моделированием. Схематический процесс математического моделирования представлен в следующей таблице.
Хорошо построенная маиематическая модель обладает удивительным свойством- ее изучение дает новые, неизвестные ренее знания об изучаемом объекте или явлении.
Пример. Русский ученый А.А.фридман (1888-1925), анализируя уравнения общей теории относительности, составленные Аэйнштейном (1879-1955), в 1922г. обнаружил, что кроме решений, не зависящих от времени, уравнения Аэйнштейна имеют еще и другие решения, которые от времени зависят. Это привело к открытию того, что Вселенная расширяется и сжимается, т.е. пульсирует. Представления о пульсировании Вселенной стало основой всей современной космологии.
Математические модели, спомощью которых иследование явлений внешнего мира сводится к решению математических задач, занимают ведушее место среди других методов исследования и позволяют на только объяснить наблюдаемые явления, как это было, например, с движением планеты Уран, но и заглянуть туда, где еще в принципе не могло быть опытных, экспериментальныхданных. Именно так было при проведении первых атомных и водородных взрывов. И это еще не все. Сущуствуют сферы человеческой деятельности, где проведение экспериментов, получение экспериментальных результатов принципиально невозможно.
Например, невозмажно экспериментировать над озоновым слоем Земли. Невозможно опредилить мару антропогенного воздействия на ноосферу, достаточную для ее разрущения,- неизвестно, найдется ли в зтом случае на Земле место для человечества.
Развитие математического аппарата внедрение мощных современных компьютеров позволили математическому моделированию, успешно зарекомендовавшему себя в технике, физике, астрономии и космологии, проникнуть сегдня практически во все облисти человеческой деятельности- в экономику и биологию, экологию и лингвистику, медицину и психологию, историю, социалогию т.д. По мере усложнения объектов исследования роль математических моделей изучаемых явлений существенно возрастает. Появляется целая иерархия математических моделей, каждая из которых описывает изучаемое явление глубже, полнее,всестороннее.
Билет12
Вопрос2
Технология мультимедиа (аппаратные и программные средства).
Термин «мультимедиа» можно перевести на русский язык как «много сред» (иногда переводят как много носителей). Мультимедиа –это специальная технология, позволяющая с программного обеспечения и технических средств объединить на вашем компьютере обычную информацию(текст и графику) со звуком и движущимися изображениями (вплоть до показа видеофильмов). В представлении пользователя технологию мультимедиа образуют,
Аппаратные средства компьютера, обеспечивающие доступ к данным и воспроизведение мультимедийной информации,
Программные средства, обслуживающие доступ и воспроизведение,
Носители информации в мультимедиа.
Существует определенный минимум аппаратных средств, которыми должен располагать ваш компьютер, чтобы его можно было считать мультимедийным. Согласно спецификации, разработанной международным советом по маркетингу продуктов мультимедиа, для нормальной эксплуатации современных приложений, рекомендуется ПК со следующими характеристиками,
· Микропроцессор не ниже 486 с тактовой частотой от 25 МГц.
· Оперативная память не менее 4 Мб и емкость жесткого диска от 160 Мб.
· Видеосистема с разрешением не менее 640*480 и количеством воспроизводимых цветов 65536.
· Звуковая карта и акустические колонки,
· Привод (дисковод).
Аппаратура. Для воспроизведения видеозаписи (без звука), строго говоря, не требуется специальной аппаратуры, прикладные программы могут показать кино и на обычном компьютере. (правда, для качественной демонстрации полно цветных видеофильмов все же применяют особые видео платы, причем некоторые из них обладают собственным процессором).
Иначе обстоит дело со звукам. Музыкальные звуки обладают четырьмя основными свойствами, а именно 1) высотой, 2)громкостью,3)длительностью, 4)тембром (или краской).
Высота звука пропорциональна частоте основного тона (гармонического колебания), а тембр определяется гармоническим спектром других частот (обертонов), входящих в состав естественного звука.
У любого компьютера имеется встроенный динамик, который может по командам программы генерировать чистый звук различной частоты и длительности. С помощью программных средств (basic, C и др.) вы сами можете легко описать одноголосную мелодию, но в ней будет отсутствовать главное обертоны. Изменяются и драйверы для воспроизведения музыки и речи через встроенный динамик, однако качество звука все равно получается низким.
Основа современной мультимедийной аппаратуры- специальные звуковые карты вместе с акустическими системами (колонками, громкоговорителями, динамиками).
Звуковые карты функционируют совместно со специальными программами и файлами, обеспечивая запись, воспроизведение и синтез звука.
Вы уже знаете, что вся информация в ПК (в том числе, звук и видео) представлена исключительно в дискретной, цифровой форме. Поэтому одна из функции звуковой карты- преобразовать «оцифрованный» звук в непрерывный (аналоговый) электрический сигнал, который и поступает на выход динамика. При записи звука, наоборот, аналоговый сигнал от микрофона (или другого источника звука) преобразуется в дискретную фонограмму.
Для синтеза звука применяются два метода,
· FM- синтез, основанный на частотной модуляции звукового сигнала .
· WT- синтез, основанный на использовании специальной таблицы волн и позволяющий добиваться более качественного звучания.
В составе винд. Имеются специальные приложения, 0
Если в состав компьютера входят мультимедиа устройства (звуковая плата с микрофоном и колонками и CD-ROM дисковод), то оказывается возможной работа с мультимедиа программами, входящих в состав Windows.
Программа звукозапись играет роль цифрового магнитофона и позволяет записывать звук, т.е. дискретизировать звуковой сигнал, и сохранить их в звуковой файл формате (wave). Эта программа позволяет также редактировать, микшировать(накладывать звуковые файлы друг на друга), а также воспроизводить их.
С помощью программы звукозапись можно записать звук различного качества путем выбора режима двоичного кодирования звука (количество бит, частота дискретизации, моно/стерео).
Программа универсальный проигрыватель воспроизводит звуковые, видео, а также анимационные файлы. Программа лазерный проигрыватель предназначен для проигрывания аудио компакт-дисков.
Программа регулятор громкости позволяет настроить параметры воспроизведения звука.
Билет 13
Вопрос 1
Этапы решения задач на компьютере.
Компьютер (ЭВМ)-это универсальное (многофункциональное) электронно программно – управляемое устройство для хранения, обработки и передачи информации.
Человек использует компьютер для решения самых разнообразных информационных задач : работа с текстами, создание графических изображений, получение справок из базы данных, табличные расчеты, гашения математической задачи, расчет технической конструкции и многое другое. Для их решения в распоряжении пользователя ЭВМ имеется обширное программное обеспечение: системное ПО (ядром которого является операционная система), прикладное ПО (программы, предназначены для пользователя) и системы программирования (средства для создания программ на языках программирования).
Исходя из условия задачи, пользователь решает для себя вопрос о том, каким программным средством он воспользуется. Если в составе доступного прикладного ПО имеется программа, подходящая для решения данной задачи, то пользователь выбирает ее в качестве инструмента (СУБД, табличный процессор, математический пакет и др.). в случае же, если готовым прикладным ПО воспользоваться нельзя, приходится прибегать к программированию на универсальных языках, т. е. выступать в роли программиста.
Принято делить программистов на две категории: системные программисты и прикладные программисты. Системные программисты занимаются разработкой системного программного обеспечения (операционных систем и пр.), систем программирования (трансляторов и пр.), инструментальных средств прикладного ПО (редакторов СУБД и пр.). Прикладные программисты составляют программы для решения практических (прикладных ) задач: технических, экономических, физических и др.
Обсудим технологию решения прикладной задачи на ЭВМ. Часто задача, которую требуется решить, сформулирована не на математическом языке.
Работа по решению прикладной задачи на компьютере проходит через следующие этапы:
· Постановка задачи;
· Математическая формализация;
· Построение алгоритма;
· Составления программы на языке программирования;
· Отладка и тестирование программы;
· Проведение расчетов и анализ полученных результатов.
Эту последовательность называют технологической цепочкой решения задачи на ЭВМ.
В чистом виде программированием, т. е. разработкой алгоритма и программы, здесь является лишь 3-й, 4-й и 5-й этапы. Часто в эту цепочку включают еще один пункт: составление сценария интерфейса (т. е. взаимодействия между пользователем и компьютером во время исполнения программы).
Дадим описание каждого из перечисленных этапов.
Постановка задачи.
На этапе постановке задачи должно быть четко определенно, что дано и что требуется найти. Так, если задача конкретная (например, решить уравнение 2x2+3x+5=0, где коэффициенты уравнения- константы), то под постановкой задачи понимает ответ на два вопроса: какие исходные данные известны и что требуется определить. Если задача обобщенная (например, решить квадратное уравнение ax2+bx+c=0), то при постановке задачи понадобится еще ответ на третий вопрос: какие данные допустимы. Итак, постановка задачи «решить квадратное уравнение ax2+bx+c=0» выглядит следующим образом.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28
