Црна кутија во примери за компјутерски науки. Училишна обиколка на Училишната олимпијада по информатика и ИКТ - документ

Теоретски круг на училишната сцена

по компјутерски науки и ИКТ

2015-2016 учебна година

5-6-7 одделение

  1. 1. (5 поени) Најдете ја шемата и продолжете со серијата:
    1. 1) 1, 2, 3, 4, 5, 6,…
    2. 2) а, б, в, г, г, ѓ, ...
    3. 3) 1, 2, 4, 8, 16,…
    4. 4) 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 1, 0, 1, 1,…
    5. 5) o, d, t, h, p, w,…
  2. 2. (24 поени) Наместо точки, вметнете збор со три букви, што ќе биде крај на еден збор и почеток на друг.

Пример:У(…)ЕСО – У(КОЛ)ЕСО.

CO(. . .) бба
ЗА(...)ЕЗ

ЗА(...)ЛЕЦ

МОЛ(...)ЛИЦА
ЗА (...)СЕРТ
AM(...)ОХ
БА (. . .) УВО
КУР(...)Т
ГОР(. . .)ОЛАД
ПИ(...)АТКА
ОБИ (. . .) КА
PRIC(. .)Y

НАТ(...)МИСЛЕЊЕ
КАР(...)ЕМЕТС
КИШ(...)МУС
МОМЧЕ (. . .) ТЕЈ
КАР(...)САД
КОН(...)ИСТ
ГА(...)АРОНС
ГИ(...)Н
УЈП(...)ОТА
СО (. . .) КАТ

АПО(...)Б
ЧОВЕК

  1. 3. (10 поени) Напиши збор во загради лево за да може да се решат овие равенки.

B+(ЖИВОТНО)=(ДЕФЕКТ)
AP+(ЗАБЕЛЕШКА)=(МУЗИЧКИ ИНСТРУМЕНТ)
Б+(ИМЕ)=(СЛОБОДА)
H+(ДРВО)=(ПОЛЕ)
И+(ЖИТА)=(ЦВЕТ)
PA+(СТОЛ)=(КУРШУМ ВО СЛУЧАЈ)
Б+(КОСА НА ЛИЦЕ)=ДЕКОРАЦИЈА
C+(ЦВЕТ)=(ПРЕДЛАТЕН ВКУС СЕНЗАЦИЈА)
W+(БОЈА ЗА НОКТИ)=(РАСТЕНИЕ СО ЗБОРИ)
U+(АТМОСФЕРСКИ ФЕНОМЕН)=(Заплашување)

  1. 4. (6 поени) Остатоците од белешките се скриени во оваа табела
  • Зајак (A2, G6, G1, A6, B3, B1, G4, B4);
  • Волк (А3, Г2, Б3, Г5, Б2, Б6, Б2, Б6);
  • и белешки за вас (B5, A1, G3, A4, B1).

Вратете ги овие белешки (не заборавајте да го поделите текстот на зборови).

1

2

3

4

5

6

А

Допаѓа

Гла

Оди

ц.У

јаја

јас сум за

Б

шо

јацх

оги.

Јуут

adv

ВО

РА!

алу

јајца

цаф

ти -

подобро.

Г

едл

нза

ода

рутина

оро

јасно

  1. 5. (5 поени) Користејќи го кодот, пронајдете ги зборовите што се кријат зад овие броеви:
  2. 1) 6 8 7 4 10 8

А

ВО

Г

И

Л

М

Н

ЗА

Р

Т

Јас

  1. 2) 1 2 10 8 9 1 5 5ШИФРА
  2. 3) 7 1 2 4 3 1 10 8 9
  3. 4) 1 9 4 11
  4. 5) 1 5 5 4 3 1 10 8 9

6. (5 поени) Дефинирај ја поговорката. бирање - копче:

12, 6, 1, 9

3, 2, 11, 8, 6, 10, 2

7, 9, 5, 8, 11, 4

  1. 7. (5 поени) Определете го принципот на трансформација на информации во „црна кутија“.

Влез

Излезете

Одговори

Пример:

УТРО
ДЕН
ВЕЧЕР

З
?
У

Наутро – појадок (Б)
Попладне – ручек (О)
Навечер – вечера (U)

Одговор: ЗА

ЗЕМЈАТА
ТАБЕЛА
ПРОЗОР

И
М
?

ВИНА
ЕТНА
ЛЕНА

Г
ВО
?

ЗИМА
ЛЕТО
ЕСЕН

Д
И
?

ГРАФИЈА
РАСТА
ДОАЃАЊЕ

1
?
3

КУКЛА
ТАБЕЛА
ФУСТАН

И
М
?

  1. 8. (10 поени) Скакулецот може да ги изврши следните команди:
    1 - скокнете 1 чекор надесно,
    2 - скокнете 1 чекор налево,
    3 - скок 1 чекор напред,
    4 – скокнете 1 чекор назад.
    Колку чекори и во која насока од почетната точка ќе биде скакулецот по извршувањето на низата дејства: (10)1 (20)2 (15)3 (20)1 (10)4 (10)2? Бројот на повторувања на одредени дејства е означен во загради.
    Во вашиот одговор, наведете го бројот на повторувања и бројот на командата
  2. 9. (10 поени) Кој дијаграм правилно ја опишува приказната:Серјожа е пријател со Вања и Саша, а Саша, покрај него, е пријател со Петја? (Вања и Петја имаат по еден пријател.)

Практична обиколка на училишната сцена

Серуска олимпијада за ученици по компјутерски науки и ИКТ

2015-2016 учебна година

5-6-7 одделение.

1. (20 поени) Роботот.Роџер Вилко сака да го земе клучот од лавиринт во кој самиот не може да влезе, но може да испрати мал робот во него. Роботот ги знае командите:

  • Горе(поместете една ќелија нагоре)
  • Долу(поместете една ќелија надолу)
  • Лево(поместете една ќелија налево)
  • Во право(поместете една ќелија надесно)

Команда што роботот не може да ја изврши, едноставно ја прескокнува и преминува на следната. Роботот има ограничена количина на меморија, така што Роџер може да напише програма само со четири инструкции. Кога роботот ќе дојде до крајот на својата програма, тој повторно ја стартува. Кога роботот ќе се најде во ќелијата каде што лежи клучот, извршувањето на програмата веднаш завршува.

Како може Роџер да го програмира роботот да излезе од кафезот?Сво кафез Фкаде е клучот?

2. (20 поени) Водолија. Има два празни садови со волумен од 8 и 5 литри. Користејќи ја софтверската околина Aquarius, креирајте програма за добивање 4 литри вода во кој било од садовите.

Училишна обиколка на Олимпијадата за ученици по информатика и ИКТ

2014-2015 учебна година

5-6 одделение

    (5 поени) Најдете ја шемата и продолжете со серијата:

    1, 2, 3, 4, 5, 6,…

    a B C D E F,…

    1, 2, 4, 8, 16,…

    1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 1, 0, 1, 1,…

    o, d, t, h, p, w,...

    (10 поени)

Во зборот „SIL“ заменете ги буквите користејќи го дадениот алгоритам.

Добиениот збор значи:

1) датотека што чува информации за системот;

2) начин на обработка на информации;

3) компјутерска брзина на пренос на податоци;

4) датотека што ја попречува работата на компјутерот.

Сите луѓе во оваа зграда или се качуваат на четврти кат или се спуштаат на првиот. Колку луѓе ќе има на четвртиот кат, а колку на првиот?

1) 8 и 7; 2) 7 и 8; 3) 1 и 3; 4) 1 и 0.

    (5 поени) Остатоците од белешките се скриени во оваа табела

    Зајак (A2, G6, G1, A6, B3, B1, B4);

    Волк (А3, Г2, Б3, Г5, Б2, Б6, Б2, Б6);

    и белешки за вас (B5, A1, G3, A4, B1).

Вратете ги овие белешки (не заборавајте да го поделите текстот на зборови).

    (5 поени) Користејќи го кодот, пронајдете ги зборовите што се кријат зад овие броеви:

  1. 1 2 10 8 9 1 5 5 4 ШИФРА

    7 1 2 4 3 1 10 8 9

    1 5 5 4 3 1 10 8 9

6.(5 поени) Дефинирај ја поговорката.бирање - копче:

3, 2, 11, 8, 6, 10, 2

7, 9, 5, 8, 11, 4

    (15 поени) Определете го принципот на трансформација на информации во „црна кутија“.

Влез

Излезете

Одговори

Пример:

УТРО
ДЕН
ВЕЧЕР

Наутро – појадок (Б)
Попладне – ручек (О)
Вечерта - вечера (U)

Одговор: ЗА

ЗЕМЈАТА
ТАБЕЛА
ПРОЗОР

ВИНА
ЕТНА
ЛЕНА

ЗИМА
ЛЕТО
ЕСЕН

ГРАФИЈА
РАСТА
ДОАЃАЊЕ

КУКЛА
ТАБЕЛА
ФУСТАН

    (5 поени) Скакулецот може да ги изврши следните команди:
    1 – скокнете 1 чекор надесно,
    2 – скокнете 1 чекор налево,
    3 – скок 1 скалило нагоре,
    4 – скокнете 1 скалило надолу.
    Колку чекори и во која насока од почетната точка ќе биде скакулецот по извршувањето на низата дејства: (10)1 (20)2 (15)3 (20)1 (10)4 (10)2 Бројот на повторувањата на одредени дејства е означено во загради. Во вашиот одговор, наведете го бројот на повторувања и бројот на командата.

9. (15 поени)Во бајката на А. Каде да најдам таков слуга што не е прескап?“ Кое од наведените множества пресеци правилно ги одразува барањата на свештеникот?

10.(30 поени) Робот.Роџер Вилко сака да го земе клучот од лавиринт во кој самиот не може да влезе, но може да испрати мал робот во него. Роботот ги знае командите.

Како функционира методот на црна кутија

Црната кутија е концепт во кибернетиката, со чија помош се обидуваат да се справат со тешкотиите во проучувањето на сложените системи. Презентирањето на системот во форма на црна кутија значи дека на сегашното ниво на знаење не можеме да навлеземе во длабочините на овој систем (или потсистем) и да откриеме кои се внатрешните обрасци што ги трансформираат неговите влезови и излези. Сепак, можеме да го проучуваме однесувањето на овие влезови и излези, односно зависноста на промените во аутпутот од промените на влезот. Повеќекратното сметководство ви овозможува да откриете шема помеѓу однесувањето на влезните и аутпутите и да го предвидите однесувањето на системот во иднина, и затоа да управувате со него. Иако методот на црна кутија има предвидлива вредност, тој не дава конструктивни препораки за тоа какви промени се потребни во системот за тој да функционира подобро во постигнувањето на неговите цели. Понекогаш, ако е познат законот за трансформација, односот помеѓу влезот и излезот може да биде претставен во аналитичка форма. Така, „црната кутија“ е објект што ги перцепира влезните сигнали и генерира излезни сигнали, претходно поврзувајќи ги со влезот според некој закон.

Во меѓувреме, овие идеи апсолутно не одговараат на вистинската практика на научно истражување. Методот на „црната кутија“, кој по својата суштина е директно спротивен на принципот опишан погоре, не се користи само во најригорозните научни дисциплини, туку е една од клучните интелектуални алатки на сознавањето.

„Црната кутија“ е интелектуален конструкт во кој се сместени апсолутно непознати, немерливи, незабележливи и на никаков начин евидентирани појави. За да разбереме како функционира методот, да дадеме одреден пример.

Замислете дека камен лета по одредена траекторија, а вие го набљудувате неговото движење, ја знаете неговата брзина, тежина и други карактеристики. Односно, ова се само цврсто утврдени факти. Понатаму на неговиот пат има кутија со непроѕирни ѕидови. Има дупка на страната каде што лета каменот, а вие сте позиционирани така што не можете да го видите неговиот понатамошен лет во кутијата. На излезот има и дупка од која излетува каменот и повторно ја гледате неговата траекторија и ги следите сите негови параметри. Значи, имавте невидлив дел од летот, тој ви беше апсолутно непознат. Не знаете што направиле со каменот таму, дали се одразувал од ѕидовите, дали налетал на некоја пречка и слично. Но, има видлив дел пред да влезете во кутијата и видлив дел по излегувањето од кутијата.

Значи, методот на „црната кутија“ се состои од тоа што научникот, знаејќи ги видливите, мерливи карактеристики, се обидува да погоди што се случило за време на невидливиот дел од летот во „црната кутија“. Вистински научник почнува да гради објаснувачки модел, иако од гледна точка на принципот споменат на почетокот на статијата, таквиот пристап е ненаучен. На крајот на краиштата, според овој принцип, може да се разгледа само видливиот дел од летот на каменот, а за она што беше во „црната кутија“ воопшто не може да се дискутира, нема цврсто утврдени факти, нема за што да се зборува.

Луѓето кои вака расудуваат и мислат дека ова е вистинска наука, всушност, не размислуваат онака како што е навистина прифатено во науката.

Во меѓувреме, никој не видел не само електрон, туку дури и атом, туку луѓето слободно зборуваат за атомите и за електроните и за интеракцијата на елементарните честички.

Згора на тоа, науката стекна важен дел од ова знаење токму со користење на навидум ненаучниот, но всушност исклучиво научен метод на „црната кутија“, метод кој не само што дозволува да се работи со факти кои не се цврсто утврдени, туку дури и дозволува да спроведе истражување на појави кои се целосно непознати, неутврдени, чии параметри не се директно фиксирани.

Односно, науката ја препознава, па дури и ја прокламира како важен принцип самата можност за проучување на непознати појави користејќи индиректни знаци, други факти, други појави.

Развојна програма „Црна кутија“

Истражувачка (креативна) работа во Чељабинск

младински интелектуален форум „Чекор во иднината - Констелација - HTTM“

(Дел 3.3 (3Д) Софтвер во образованието; компјутерски интелектуални случувања во конкуренција на интелектуалци „Таленти на развиена меморија и логика“ (TRPL))

СитниковаЉубов Јуриевна,

Чељабинск, средно училиште МАОУ бр. 153, 11-то одделение

Научен советник:

Рогов Андреј Јуриевич,

ИТ-наставник,

СОУ МАОУ бр.153

Челјабинск - 2011 година

Вовед

Моделирањето е еден од истражувачките методи кои активно ги користи човештвото. Многу предмети може да се проучуваат само со овој метод. Се запрашавме: „Што можеме да симулираме со компјутер? Сам по себе, компјутерот е прилично богата алатка за моделирање. Не е за ништо што постои цела гранка на науката наречена „Компјутерски моделирање“. Секако, едноставно е невозможно да се одразат сите можности на компјутерот во модел. Но, една од нив е сосема остварлива задача. Во училишниот курс по компјутерски науки постои дел „Моделирање“, во чии рамки се изучува моделот „Црна кутија“.

Црната кутија е систем во кој на надворешниот набљудувач му се достапни само влезни и излезни количини, а структурата и внатрешните процеси се непознати.

Примери за „црна кутија“ се секој апарат за домаќинство (ТВ, радио, шпорет на гас, пегла, итн.), играчка за навивање, рачен часовник, автомобил. Нема да биде претерување да се каже дека која било работа, кој било предмет, кој било феномен - кој било предмет што може да се знае - секогаш првично се појавува како „црна кутија“.

Како што веќе споменавме, „црната кутија“ е систем за чија структура не знаеме ништо. Како може да се дискутира, проучува, истражува? „Црната кутија“ го претставува системот само од едната страна: односот, врската помеѓу „влез“ и „излез“.

Секој систем се испитува со постепено производство на долг протокол, составен по хронолошки редослед и прикажување на низата на состојби „влез“ и „излез“. Како резултат на таков протокол, знаеме со кои „влезови“ манипулира експериментаторот и што се случува на „излезот“. Со постепено проширување на кругот „влез-излез“, експериментаторот го учи однесувањето на своето „одделение“. И додека се запознава со неговото однесување, се обидува да ги открие внатрешните врски во „црната кутија“, нејзината структура.

Ако го замислите моделот на црна кутија како дијаграм, ќе изгледа вака:

Таков систем е прилично лесен за моделирање. Затоа, целта на работата беше да се искористат можностите на компјутерот за да се создаде програма која ги развива интелектуалните способности на корисникот.

Целите на работата се:

    Собирање информации за методот на моделирање „црна кутија“, можност за имплементација на компјутер.

    Избор на потребниот број на алгоритми, нивна презентација со користење на програмскиот јазик Pascal.

    Креирање на интерактивна програма користејќи ја околината за развој на апликации за Windows - Lazarus.

    Одредување на можни области на примена на програмата, користејќи ја во една од избраните области.

Теоретски дел

Алгоритми и софтвер што се користат за развој на програмата

При собирањето информации за методот на моделирање „црна кутија“, голема помош ни пружија можноста за имплементација на компјутер, училишни учебници по информатика и интернет материјали. Изборот на алгоритми беше извршен врз основа на ограничувањата на нивното програмирање. Два типа на информации беа користени како влезни и излезни податоци: текстуални и нумерички. Беа избрани вкупно 16 алгоритми, распоредени на следниов начин:

Едноставно:

1. +1

2. -3

3. *2

4. Збир на цифри на број

5. Снимање во обратен редослед

6. Последен лик

7. Прв лик

8. Број на знаци

Тешко:

1. *2+1

2. X 2 +1

3. 12/X

4. Производ на цифри на број

5. Број на самогласки

6. Број на согласки

7. Ако е парно, тогаш +2, ако е непарно, тогаш +1

8. Број на знаци -1

За спроведување на проектот, потребна беше објектно-ориентирана програмска средина. Паскал беше избран за главен програмски јазик, бидејќи се изучуваше порано на училишниот курс по компјутерски науки. Се разгледуваа две програми: BorlandDelphi и Lazarus. Првиот е широко користен, но, за жал, не е слободно дистрибуиран. Но, Лазар, напротив, иако има помалку богата функционалност, може слободно да се користи за секаква намена. Затоа, изборот се реши на него.

Истражувачки дел

Работа со програмата Black Box

Првиот прозорец што се појавува кога ќе ја стартувате програмата е изборот на ниво на тежина. За почеток, добра идеја е да вежбате на лесно ниво на тежина. Завршувањето на задачите овде не бара повеќе од една акција. На комплексно ниво, алгоритмите содржат две дејства и се покомплексни за пресметување.


Главниот работен прозорец на програмата е ист за двете нивоа на тежина. Ги содржи следните главни елементи:

  1. Главното мени на програмата со ставките „Датотека“ и „Помош“;
  2. Паѓачка листа со можност за избор на алгоритамски број;
  3. Главен работен панел: поле за внесување на влезен параметар, копче „Процес“ и поле каде што се прикажува резултатот од алгоритмот;
  4. Прозорец кој го прикажува напредокот на студијата, означувајќи ги сите влезови и излези;
  5. Копче „Испит“;
  6. Копче „Излез од програмата“..


Програмата го има следниот принцип на работа. Содржи алгоритми, програмата ги користи за обработка на сите податоци внесени од корисникот, чија задача е да одреди кој алгоритам го користи програмата.

Работата со програмата се изведува по следниот редослед:

    Во главниот прозорец на програмата, изберете го саканиот број на алгоритам од паѓачката листа. Секој алгоритам има свој број, кој не се менува од извршување во извршување.

    Определете со кои податоци работи алгоритмот (броеви или текст). Треба да се земе предвид дека броевите можат да бидат претставени и како низа од знаци. За да проверите, можете да се обидете да внесете и текст и број во полето „Внесување“ (Ве молиме имајте предвид дека програмата работи правилно само со букви од англиската азбука. А алгоритмите се конфигурирани да работат со оваа конкретна азбука). Откако ќе кликнете на копчето „Процес“, во полето „Резултат“ ќе се појави вредноста добиена како резултат на извршување на алгоритмот на влезниот параметар. Во овој случај, и влезот и резултатот се внесуваат во табелата од десната страна, каде што ќе бидат прикажани сите дејства извршени од корисникот.

    Определете кој алгоритам го изведува програмата. За да го направите ова, треба да внесете податоци и да ги обработувате додека шемата не стане доволно потврдена. По ова, можете да го започнете испитот.

    Со кликнување на копчето за испит ви овозможува да отидете во делот од програмата што ја проверува исправноста на алгоритмот што го погодил корисникот.

Во овој дел, од вас се бара да го примените добиениот алгоритам на петте влезни податоци наведени лево. Мора да ги внесете резултатите во соодветните полиња од десната страна. За завршување на дејствијата се доделува точно една минута, по што ќе се проверат внесените одговори и ќе се прикаже резултатот. Ако сте завршиле со извршување на дејствата порано, можете да кликнете на копчето „OK“.

Во зависност од добиениот резултат, можете или да преминете на следниот алгоритам или, ако тековниот алгоритам не е одреден, да пробате други влезни параметри.

Задачите дадени на испитот се различни секој пат. Така, можноста за пресметување на одговорите во главниот прозорец на програмата е исклучена. Потребата за воведување на испитот се должи на фактот дека е доста тешко да се потврди точноста на претпоставката на корисникот на кој било друг начин поради лабавата формулација на некои алгоритми.

Главниот прозорец на програмата содржи информации за помош, кои може да се најдат со избирање „Помош“ од главното мени на програмата.

Заклучок

Може да се најдат неколку апликации за креираниот производ, на пример, употреба на часови по компјутерски науки за проучување на темата „Моделирање“, развој на логичките способности на учениците од основните и средните училишта, одржување натпревари меѓу учениците и, конечно, секој може да користи оваа програма дома во нивното погодно време за него. http://www.delphisources.ru

Црната кутија е објект чија внатрешна структура е непозната или неважна во рамките на проблемот што се решава, но чии функции може да се проценат според неговите реакции на надворешни влијанија.

Целосен опис на функциите на црната кутија се нарекува нејзино канонско претставување. „Црните кутии“ кои се карактеризираат со исти канонски претстави се сметаат за еквивалентни.

За разлика од „црната кутија“, „белата кутија“ е објект чија внатрешна структура ни е целосно позната, на пример, некој технички уред или компјутерска програма што сме ја создале.

Концептот на „црна кутија“ е широко користен во многу научни дисциплини, првенствено технички, при проучување и/или опишување на објекти кои се релативно стабилни (без да се земе предвид развојот или промената на самиот објект). Ова се должи на фактот дека „црната кутија“ е визуелна форма на претставување на резултатот од главниот процес на човечко размислување - апстракција, а употребата на „црна кутија“ при опишување на предмет во голема мера го олеснува разбирањето на значењето. . Филозофски речник / Ед. И.Т.Фролова. -- 4-то издание. - М.: Политиздат, 1981. - 445 стр.

Кибернетиката, како што е наведено погоре, главно се занимава со проучување на контролните механизми и пренос на информации во сложени стохастички системи. За проучување на контролниот процес, кибернетиката ги користи концептите на повратна информација и хомеостаза; за да ги анализираат веројатносните карактеристики на системите користат статистичка информациска теорија; Конечно, тие ја проучуваат сложеноста на системите користејќи го концептот на црна кутија. Замислувајќи го системот како црна кутија, кибернетичарите стандардно ги прифаќаат когнитивните ограничувања на нивното разбирање за огромниот број можни состојби достапни за сложениот систем во секое време. Сепак, тие ја препознаваат можноста за манипулирање со некои влезни сигнали и набљудување на некои од излезите на системот. Ако излезните сигнали континуирано се споредуваат со специфични посакувани вредности, тогаш одредени системски одговори може да се одредат во однос на нивниот ефект врз влезните сигнали на црната кутија со цел да се задржи системот „контрола“.

При моделирање на систем на црна кутија, се идентификуваат четири групи на променливи: збир на можни системски состојби (S); збир на нарушувања кои можат да влијаат на нејзината моментална состојба (P); збир на реакции на овие нарушувања (R); збир на цели кои ги дефинираат прифатливите состојби во согласност со утврдените критериуми (Т). Системот се смета дека е во „контролирана состојба“ ако во секој момент од времето неговата состојба одговара на состојба од множеството Т. Користејќи го овој модел, се воспоставува исклучително важен кибернетски принцип: ако системот е во контролирана состојба, тогаш потребно е за секое нарушување кое се стреми кон системот на прифатливи состојби, да дојде до реакција која, по неговото спроведување, ќе го доведе системот до една од состојбите од множеството Т. Овој принцип го разви англискиот кибернетичар Рос Ешби и беше наречен „закон за потребната различност“, обично формулиран на следниов начин: „само различност способна да ја апсорбира различноста“. Вилијам Рос Ешби, Вовед во кибернетика, странска литература, Москва, 1959 г.