![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Сервисное направление
В сервисном направлении можно выделить применение компьютеров в виде: а) интерфейсных устройств; б) устройства для моделирования; в) презентационного устройства. В обычный комплекс поставки большинства компьютеров не входят какие-либо блоки для регистрации сигналов в лабораторных условиях. Значит, для того, чтобы с помощью компьютера можно было записывать или производить какие-то операции с теми электрическими сигналами, которые интересуют исследователя, необходимо подключить к разъему расширения лабораторный интерфейс. Такой интерфейс состоит из: 1) аналого-цифрового преобразователя (АЦП), позволяющего преобразовывать постоянно изменяющийся по напряжению электрический сигнал (аналоговый сигнал) в двоичный код; 2) программируемого таймера, с помощью которого оцениваются интервалы между двумя оцифрованными точками; 3) цифро-аналогового преобразователя (ЦАП), который дает возможность генерировать аналоговый электрический сигнал, запрограммированный в компьютере; 4) цифровых входов и выходов, позволяющих компьютеру получать информацию о состоянии используемых в опыте устройств и управлять ими. Кроме того, необходимо иметь программы анализа. Хотя какие-то конкретные детали решения научных задач в разных исследованиях могут быть неодинаковыми, все программы содержат следующие " общие" блоки: 1) оцифровка аналоговых сигналов; 2) вывод на экран и анализ оцифрованных сигналов; 3) улучшение качества сигналов, хранящихся в памяти (например, усреднение); 4) количественные измерения (например, максимальной амплитуды сигнала). Широкое применение компьютеров в биологии, и особенно в физиологии, на Западе нашло отражение в имитационном моделировании различных процессов. Моделировались, например, биомеханика дыхания, кислотно-щелочное равновесие, потенциал действия, гемодинамика. С разработкой имитационных моделей появляется возможность экспериментально изучать такие процессы, которые не описываются простыми линейными уравнениями, а потому не могут исследоваться обычными аналитическими методами. Математическое моделирование может сыграть ключевую роль в том, чтобы физиология, используя достижения молекулярной биологии, нейронауки и биофизики, приобрела более синтетический характер. Следующим этапом при моделировании будет использование экспертных систем, нечеткой логики, нейронных сетей и других элементов искусственного интеллекта. В искусственном интеллекте (ИИ) фундаментальным является использование компьютеров для познания механизмов мышления человека. Решив эту главную задачу, мы получим возможность справиться с гораздо более важными и сложными прикладными задачами, которые неразрешимы существующими методами. В своей книге " Науки об искусственном", опубликованной более четверти века назад (русский перевод вышел в свет в 1972 г.), Г. Саймон, по-видимому впервые, проводит различие между естественными науками, занимающимися изучением (анализом) и описанием природных (естественных) явлений и объектов, и науками об искусственном, рассматривающими проблемы создания (синтеза) новых искусственных объектов, обладающих желаемыми свойствами (в данном случае эти свойства связаны с имитацией поведения или выполнения функций соответствующего естественного объекта). Предлагается рассматривать следующие разделы общей науки об открытых, неоднородных, развивающихся искусственных системах. 1. Общая теория проектирования и производства искусственных систем (восходящее и нисходящее проектирование, моделирование и проектирование процессов деятельности искусственных систем, виртуальная реальность в разработке искусственных систем и прочее). 2. Общая теория организации и управления искусственными системами (системогенез, организация, самоорганизация, регуляция, саморегуляция, оптимизация, адаптация, обучение, самообучение, логическое управление, ситуационное управление и прочее). 3. Общая теория развития (эволюции) искусственных систем (самовоспроизведение, морфогенез, разнообразие, эволюция, выживание, отбор, наследственность, скрещивание, мутации и прочее). Все эти темы объединяет то, что они предлагают различные варианты построения высокоинтегрированных систем. Наиболее широко и часто применяемой функцией компьютеров является подготовка и оформление отчетов научных работ. Общепринятым стандартом в научной среде стало использование пакета Microsoft Office. Кроме текстового редактора Word и электронной таблицы Exel в пакете имеется программа подготовки презентаций с применением компьютера - PowerPoint, а также программа для подготовки цветных иллюстраций с распечаткой их на прозрачной пленке - Work. Вопросы для самоконтроля: 1. Определите направления использования компьютерной техники в научных исследованиях. 2. В связи с чем потребовалась разработка специального языка для представления Internet-документов? 3. Чем определяется выбор пакетов прикладных программ при обработке экспериментальных данных? 4. В чем состоит различие в исследованиях естественных и искусственных объектов и явлений?
|