Обратная связь. Алгоритмы управлени

Для управления нужна информация. Во-первых, управляющий объект должен получить информацию о том, что ему нужно, т. е. он должен знать цель своих действий. Во-вторых, управляющий объект должен знать, как можно достичь поставленной цели. Важно, что информация о цели и способах её достижения должна быть известна управляющему объекту до начала процесса управления.

Пример 1. Рассмотрим управление движением автомашин (объект управления) на перекрёстке с помощью светофора (управляющий объект). В этой ситуации управляющее воздействие формируется в зависимости от заложенной в управляющем объекте исходной информации. Светофор не воспринимает текущую информацию о состоянии движения на перекрёстке, он не изменяет алгоритм управления от того, что с какой-то стороны скопилось очень много машин и образовалась «пробка».

Обратная связь — это процесс передачи информации о состоянии объекта управления в управляющую систему.

Обратная связь позволяет корректировать управляющие воздействия управляющей системы на объект управления в зависимости от состояния объекта управления (рис. 2.5). Обратная связь предусмотрена в ряде бытовых приборов (например, утюг с терморегулятором, холодильник, кастрюля-скороварка), в живых организмах, в обществе.

В настоящее время очень часто роль управляющей системы отводится компьютеру, в память которого заложена программа управления, предусматривающая все варианты информации, которые могут быть получены по обратной связи.

Пример 2. Если вместо обычного светофора на дорожном перекрёстке будет установлен «интеллектуальный» светофор — высокотехнологичное устройство, оснащённое датчиками, фиксирующими скорость движения на дороге и плотность транспортных потоков, то управление движением станет более рациональным за счёт учёта информации, поступающей от объекта управления.

Управление — процесс целенаправленного воздействия на объект; осуществляется для организации функционирования объекта по заданной программе.

Источник

Что называется обратной связью в информатике

§ 26. Управление с обратной связью

Основные темы параграфа:

♦ линейный алгоритм;
♦ обратная связь;
♦ модель управления с обратной связью;
♦ циклы и ветвления в алгоритмах;
♦ системы с программным управлением.

Если внимательно обдумать рассмотренные в предыдущем параграфе примеры, то можно прийти к выводу, что строго в соответствии со схемой на рис. 5.2 работает только система «светофор — автомобили». Светофор «не глядя» управляет движением машин, не обращая внимания на обстановку на перекрестке. Вот алгоритм работы светофора:

КРАСНЫЙ-ЗЕЛЕНЫЙ-ЖЕЛТЫЙ-КРАСНЫЙ-ЗЕЛЕНЫЙ-ЖЕЛТЫЙ-КРАСНЫЙ и т. д.

Такой алгоритм называется линейным или последовательным.

Совсем иначе протекает процесс управления телевизором или собакой. Прежде чем отдать очередную команду, человек смотрит на состояние объекта управления, на результат выполнения предыдущей команды. Если он не нашел нужную передачу на данном канале, то он переключит телевизор на следующий канал; если собака не выполнила команду «лежать!», хозяин повторит эту команду.

Из этих примеров можно сделать вывод, что управление происходит эффективнее, если управляющий не только отдает команды, т. е. работает прямая связь, но и принимает информацию от объекта управления о его состоянии. Этот процесс называется обратной связью.

Обратная связь — это процесс передачи информации о состоянии объекта управления управляющему объекту.

Модель управления с обратной связью

Управлению с обратной связью соответствует схема, изображенная на рис. 5.3.

Циклы и ветвления в алгоритмах

Вот как можно записать алгоритм поиска нужной передачи по телевизору:

ВКЛЮЧИТЬ ТЕЛЕВИЗОР НА 1-М КАНАЛЕ
ПОКА НЕ БУДЕТ НАЙДЕНА ИСКОМАЯ ПЕРЕДАЧА,
ПОВТОРЯТЬ:
ПЕРЕКЛЮЧИТЬ ТЕЛЕВИЗОР НА СЛЕДУЮЩИЙ
КАНАЛ

В этом алгоритме содержится указание на повторение одних и тех же действий (переключить канал) по некоторому условию (пока не найдем передачу). Такой алгоритм называется циклическим.

Если вместо светофора на перекрестке дорог работает милиционер-регулировщик, то управление движением станет более рациональным. Регулировщик следит за скоплением машин на пересекающихся дорогах и дает «зеленую улицу» в том направлении, в котором в данный момент это нужнее. Нередко из-за «безмозглого» управления светофора на дорогах возникают «пробки». И тут непременно приходит на помощь регулировщик.

Назовем пересекающиеся дороги: Дорога-1 и Дорога-2. Логика управления движением описывается следующим алгоритмом:

ЕСЛИ НА ДОРОГЕ-1 СКОПИЛОСЬ БОЛЬШЕ МАШИН
ТО ОТКРЫТЬ ДВИЖЕНИЕ ПО ДОРОГЕ-1
ИНАЧЕ ОТКРЫТЬ ДВИЖЕНИЕ ПО ДОРОГЕ-2

Здесь по определенному условию происходит выбор одного из двух действий. Такой алгоритм называется ветвящимся. Проверка выполнения условия и в первом и во втором примере стала возможна благодаря обратной связи: телезритель наблюдает за состоянием телевизора, милиционер наблюдает за состоянием движения на дорогах.

В варианте управления без обратной связи алгоритм может представлять собой только однозначную (линейную) последовательность команд. При наличии обратной связи и «интеллектуального» управляющего объекта алгоритмы управления могут иметь сложную структуру, содержащую альтернативные команды (ветвления) и повторяющиеся команды (циклы).

При наличии обратной связи алгоритм может быть более гибким, допускающим проверку условий, ветвления и циклы.

Системы с программным управлением

Принцип управления с обратной связью и есть основной закон, открытый кибернетической наукой. Он действует в системах самой разной природы: технических, биологических, социальных.

Системы, в которых роль управляющего объекта поручается компьютеру, называются автоматическими системами с программным управлением.

Для функционирования такой системы, во-первых, между компьютером и объектом управления должна быть обеспечена прямая и обратная связь, во-вторых, в память компьютера должна быть заложена программа управления (алгоритм, записанный на языке программирования). Поэтому такой способ управления называют программным управлением.

Программное управление широко используется в технических системах: автопилот в самолете, автоматическая линия на заводе, ускоритель элементарных частиц в физической лаборатории, атомный реактор на электростанции и пр.

Управляющая информация передается по линии прямой связи в виде команд управления; по линии обратной связи передается информация о состоянии объекта управления.

Без учета обратной связи алгоритм управления может быть только линейным, при наличии обратной связи алгоритм может иметь сложную структуру, содержащую ветвления и циклы.

Системы, в которых роль управляющего объекта выполняет компьютер, называются автоматическими системами с программным управлением.

1. Что такое обратная связь в процессе управления?
2. Какую структуру имеет управляющий алгоритм в системе без обратной связи?
3. Какую структуру может иметь управляющий алгоритм при наличии обратной связи?
4. Что такое система с программным управлением?
5. Проанализируйте систему «учитель—класс» как систему управления. Кто здесь управляющий объект, кто — объект управления? Какие действуют механизмы прямой и обратной связи?
6. Придумайте ситуации на уроке, когда учитель использует ветвление или цикл, принимая управляющие решения.
7. Назовите систему, в которой учитель является объектом управления. Проанализируйте ее.
8. Опишите систему обучения, в которой роль учителя выполняет компьютер. Какие механизмы прямой и обратной связи действуют в такой системе? В чем преимущества и в чем недостатки компьютерного обучения по сравнению с традиционным?

И. Семакин, Л. Залогова, С. Русаков, Л. Шестакова, Информатика, 9 класс
Отослано читателями из интернет-сайтов

_{Планы уроков информатики, скачать тесты бесплатно, всё для учителя и школьника в подготовке к уроку по информатике 9 класс, домашние задания, вопросы и ответы}

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Источник

Управление и кибернетика. Обратная связь.

Просмотр содержимого документа
«Управление и кибернетика. Обратная связь.»

Управление и кибернетика. Управление с обратной связью.

Известный американский математик, внёсший заметный вклад в теорию связи, участвовавший в создании первых вычислительных машин.

от др.греч. κυβερνητική — «искусство управления»

— наука об общих закономерностях процессов управления и передачи информации (получения, хранения, передачи и преобразования информации) в различных системах, будь то машины, живые организмы или общество;

— наука об информационном управлении.

С позиций кибернетики,

Модель управления (прямая связь)

один- управляющий, второй- управляемый.

С телевизором через пульт управления передаются команды следующего типа:

Хозяин передает собаке команды голосом:

Световые сигналы светофора шофер воспринимает как команды:

Управляющее воздействие производится в разных формах:

Основная идея киберненитки

Принцип обратной связи

это процесс передачи информации о состоянии объекта управления управляющему объекту

Модель управления с обратной связью

Примеры управления с обратной связью :

Если он не нашел нужную передачу на данном канале, то он повторит эту команду (переключит телевизор на следующий канал)

Примеры управления с обратной связью :

Если собака не выполнила команду «лежать!», хозяин повторит эту команду.

Алгоритм называется циклическим, если в нем содержится указание на повторение одних и тех же действий по некоторому условию.

Алгоритм называется ветвящимся, если в нем по определенному условию происходит выбор одного из двух действий.

Системы с программным управлением

автоматическими системами с программным управлением

Условия функционирования информационной системы :

Программное управление широко используется в технических системах:

Источник

Онлайн-конференция

«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Описание презентации по отдельным слайдам:

УПРАВЛЕНИЕ С ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ

Линейный алгоритм Светофор «не глядя» управляет движением машин. Алгоритм его работы: КРАСНЫЙ-ЗЕЛЁНЫЙ-ЖЁЛТЫЙ-КРАСНЫЙ-ЗЕЛЁНЫЙ и т.д. Он называется линейным или последовательным.

Обратная связь Управление происходит эффективнее, если управляющий не только отдаёт команды, т.е. работает прямая связь, но и принимает информацию от объекта управления о его состоянии (пример с телевизором). Этот процесс называется обратной связью.

Обратная связь – это процесс передачи информации о состоянии объекта управления управляющему объекту.

Модель управления с обратной связью Управляющее Воздействие Обратная связь Рис. Схема системы управления с обратной связью УПРАВЛЯЮЩИЙ объект УПРАВЛЯЕМЫЙ объект

Циклы и ветвления в алгоритмах Алгоритм поиска нужной передачи: ВКЛЮЧИТЬ ТЕЛЕВИЗОР НА 1-М КАНАЛЕ ПОКА НЕ БУДЕТ НАЙДЕНА ИСКОМАЯ ПЕРЕДАЧА, ПОВТОРЯТЬ: ПЕРЕКЛЮЧИТЬ ТЕЛЕВИЗОР НА СЛЕДУЮЩИЙ КАНАЛ В этом алгоритме содержится повторение одних и тех же действий (переключить канал) по некоторому условию (пока не найдём передачу). Такой алгоритм называется циклическим.

Циклы и ветвления в алгоритмах Алгоритм управления машинами регулировщиком: ЕСЛИ НА ДОРОГЕ-1 СКОПИЛОСЬ БОЛЬШЕ МАШИН ТО ОТКРЫТЬ ДВИЖЕНИЕ ПО ДОРОГЕ-1 ИНАЧЕ ОТКРЫТЬ ДВИЖЕНИЕ ПО ДОРОГЕ-2 Здесь по определённому условию происходит выбор одного из двух действий. Такой алгоритм называется ветвящимся.

Системы с обратным управлением Системы, в которых роль управляющего объекта поручается компьютеру, называются автоматическими системами с программным управлением. Для функционирования такой системы д.б. прямая и обратная связь между компьютером и объектом управления и спец. алгоритм, записанный на языке программирования.

Вопросы: Что такое обратная связь в процессе управления? Какую структуру имеет управляющий алгоритм в системе без обратной связи? Что такое система с обратным управлением?

Выводы: Управляющая информация передаётся по линии прямой связи в виде команд управления; по линии обратной связи передаётся информация о состоянии объекта управления. Без учёта обратной связи алгоритм управления м.б. только линейным, при наличии обратной связи алгоритм может иметь сложную структуру, содержащую ветвления и циклы. Принцип управления с обратной связью и есть основной закон, открытый наукой кибернетикой. Системы, в которых роль управляющего объекта поручается компьютеру, называются автоматическими системами с программным управлением.

Курс повышения квалификации

Дистанционное обучение как современный формат преподавания

Курс профессиональной переподготовки

Информатика: теория и методика преподавания в образовательной организации

Курс повышения квалификации

Современные педтехнологии в деятельности учителя

Ищем педагогов в команду «Инфоурок»

Номер материала: ДБ-133464

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

Учителям предлагают 1,5 миллиона рублей за переезд в Златоуст

Время чтения: 1 минута

Учителям истории предлагают предоставить право бесплатно посещать музеи

Время чтения: 2 минуты

ВПР для школьников в 2022 году пройдут весной

Время чтения: 1 минута

Педагогам Северной Осетии в 2022 году будут выплачивать надбавки за стаж

Время чтения: 2 минуты

Исследования вакцины для детей младше 12 лет начнутся с 2022 года

Время чтения: 1 минута

Путин поручил не считать выплаты за классное руководство в средней зарплате

Время чтения: 1 минута

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Источник

Презентация по информатике на тему «Управление с обратной связью» (9 класс)

Онлайн-конференция

«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Описание презентации по отдельным слайдам:

Управление с обратной связью © Агейчев.РФ 2003-2019 Линейный алгоритм. Обратная связь. Модель управления с обратной связью. Циклы и ветвления в алгоритмах. Системы с программным управлением.

* Линейный алгоритм Линейный алгоритм — алгоритм, в котором команды выполняются одна за другой в четкой последовательности.

* Обратная связь Обратная связь — это процесс передачи информации о состоянии объекта управления управляющему объекту. Модель управления с обратной связью

* Циклы и ветвления в алгоритмах В алгоритме циклической структуры (цикле) серия команд повторяется многократно. При этом нужно указать, либо сколько раз исполнитель должен выполнить тело цикла, либо при каком условии исполнитель будет повторять тело цикла еще раз. Модель управления с обратной связью

* Циклы и ветвления в алгоритмах В алгоритме ветвления по определенному условию происходит выбор одного из двух и более действий. Модель управления с обратной связью

* Принцип управления с обратной связью и есть основной закон, открытый наукой кибернетикой.

* Системы с программным управлением Системы, в которых роль управляющего объекта поручается компьютеру, называются автоматическими системами с программным управлением.

* Системы с программным управлением Для функционирования такой системы, во-первых, между ком­пьютером и объектом управления должна быть обеспечена прямая и обратная связь, во-вторых, в память компьютера должна быть заложена программа управления (алгоритм, записанный на языке про­граммирования). Такой способ управления называют про­граммным управлением.

* Изученные понятия Управляющая информация передается по линии прямой связи в виде команд управления; по линии обратной связи передается ин­формация о состоянии объекта управления. Без учета обратной связи алгоритм управления может быть толь­ко линейным, при наличии обратной связи алгоритм может иметь сложную структуру, содержащую ветвления и циклы. Системы, в которых роль управляющего объекта выполняет компьютер, называются автоматическими системами с программ­ным управлением.

Вопросы и задания Что такое обратная связь в процессе управления? Какую структуру имеет управляющий алгоритм в системе без обратной связи? Какую структуру может иметь управляющий алгоритм при наличии обратной связи? Что такое система с программным управлением? Проанализируйте систему «учитель—класс» как систему управления. Кто здесь управляющий объект, кто — объект управления? Какие действуют механизмы прямой и обратной связи? Придумайте ситуации на уроке, когда учитель использует ветвление или цикл, принимая управляющие решения. Подготовьте сообщение. Назовите систему, в которой учитель является объектом управления. Проанализируйте ее. Опишите систему обучения, в которой роль учителя выполняет компью­тер. Какие механизмы прямой и обратной связи действуют в такой сис­теме? В чем преимущества и в чем недостатки компьютерного обучения по сравнению с традиционным? СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ Семакин И.Г., Учебник для 9 класса «Информатика»: Глава 1. Управление и алгоритмы. Агейчев.рф

Источник