Что такое системный эффект приведите пример в информатике 10 класс

ГДЗ по информатике 10 класс учебник Босова параграф 3

1. Что такое система? Приведите примеры естественных и искусственных систем, изученных или изучаемых вами на других предметах. Опишите их состав и структуру.

Сложные объекты, состоящие из взаимосвязанных частей (элементов) и существующие как единое целое, принято называть системами.

Искусственные системы-системы, которые создаются и развиваются людьми. Например: система телефонных связей (телефонный аппараты, коммутаторы), энергосистема (станции, линии электропередач и т.д.) Естественные это системы созданные природой (галактика, комета, система звёзд, метеорит и т.д.)

2. Рассмотрите персональный компьютер, имеющийся в кабинете информатики, как простой элемент одной системы, подсистему другой системы и самостоятельную систему, состоящую из других подсистем.

Одним из объектов, рассматриваемых на уроках информатики, является персональный компьютер. Его можно рассматривать как систему, состоящую из подсистем «аппаратное обеспечение», «программное обеспечение», «информационные ресурсы».

Подсистема аппаратного обеспечения выступает в качестве надсистемы для устройств ввода, обработки, хранения и вывода информации.

Операционная система — подсистема программного обеспечения и надсистема, в состав которой входят системные и служебные программы.

Система информационных ресурсов включает в себя системы текстовых и графических файлов, звуковых файлов, файлов с видеоинформацией и т. д.

Персональный компьютер является частью системы «человек — компьютер». Средства, обеспечивающие взаимосвязь между объектами этой системы, называют интерфейсом. Различают аппаратный, программный, аппаратно-программный и пользовательский интерфейсы.

Аппаратный интерфейс — взаимодействие между устройствами компьютера; обеспечивается производителями этого оборудования.

Программный интерфейс — взаимодействие (совместимость) программ между собой, а также программного обеспечения и информационных ресурсов; обеспечивается разработчиками программного обеспечения.

Аппаратно-программный и пользовательский интерфейс обеспечиваются операционной системой компьютера.

Аппаратно-программный интерфейс — взаимодействие аппаратного и программного обеспечения компьютера.

Пользовательский интерфейс — взаимодействие человека и компьютера. Пользовательский интерфейс на основе меню предлагает возможность выбора управляющей команды из меню (списка команд). В графическом интерфейсе компьютерные объекты представляются небольшими рисунками (значками). Нужный значок выбирают с помощью мыши. Кроме значков используются также тексты (для подсказок) и меню (для выбора команд). Трехмерный интерфейс позволяет осуществлять навигацию в трехмерном компьютерном пространстве. Указав мышью на дверь виртуального музея, можно в него войти. В виртуальном зале можно оглядеться, подойти к любой картине и рассмотреть ее более подробно. Такой интерфейс тирует реальный мир.

3. Что такое системный эффект? Приведите пример.

Например, ни одна часть тела человека по отдельности не способна сыграл на рояле музыку Шопена, а весь человек (при условии обученности, разумеется) может.

4. Выясните значение слова «эмерджентность». Какое отношение оно имеет к теме, рассматриваемой в этом параграфе?

Эмердже́нтность или эмерге́нтность (от англ. emergent — возникающий, неожиданно появляющийся) в теории систем — наличие у какой-либо системы особых свойств, не присущих её элементам, а также сумме элементов, не связанных особыми системообразующими связями; несводимость свойств системы к сумме свойств её компонентов; синоним — системный эффект.

5. В чём состоит суть системного подхода? Почему системный подход так важен для исследования и преобразования окружающего мира?

Системный подход представляет собой универсальный метод исследования, основанный на восприятии исследуемого объекта как нечто целого, состоящего из взаимосвязанных частей и являющегося одновременно частью системы более высокого порядка. Он позволяет строить многофакторные модели, характерные для социально‑экономических систем, к которым относятся организации. Предназначение системного подхода заключается в том, что он формирует системное мышление, необходимое руководителям организаций, и повышает эффективность принимаемых решений.

6. Приведите примеры систем, описание которых удобно представить в виде графа.

Например, протяженность дорог в километрах:

7. Какой вклад в науку внесли Николай Коперник и Карл Линней? Что, по вашему мнению, объединяет их открытия?

8. Согласны ли вы с утверждением, что одна и та же информация в разных системах может быть представлена разными способами? Обоснуйте свою точку зрения.

Одна и та же информация может быть выражена разными способами. К различным формам представления информации относятся разговорные языки (русский, английский, французский и другие), языки жестов и мимики, язык рисунков и чертежей, язык математики (научный язык), язык искусства (музыка, кино, живопись), специальные языки (например: азбука Морзе). Выбор способа представления зависит от цели, ради которой он осуществляется.

9. Приведите примеры материальных и информационных связей в системах разной природы.

Примеры материальных связей в сис-х: техника (компьютер), строительные сооружения (мост через Волгу), энергосистемы (линии электропередач), искусственные материалы (пластмасса).

Примеры информационных связей в сис-х: информационный обмен в коллективе, правила поведения.

10. Что изучает наука кибернетика? Выясните, кто считается её основоположником.

В современном понимании — как наука об общих закономерностях процессов управления и передачи информации в машинах, живых организмах и обществе, термин впервые был предложен Норбертом Винером в 1948 году.

11. Опишите сущность управления с кибернетической точки зрения.

С точки зрения кибернетики управление происходит путем информационного взаимодействия между объектом управления и управляющим объектом.

Последовательность управляющих команд определяется алгоритмом управления, а исполнителем этого алгоритма является объект управления.

12. Приведите примеры систем управления, в которых отдельный человек, группа людей, техническое устройство, животное могут быть:

1) объектом управления;

2) управляющим объектом.

13. Приведите примеры автоматических устройств, получающих всё более широкое распространение в наши дни.

Чайник с отключением питания нагревательного элемента при закипании воды.

14. Постройте кластер, описывающий основные понятия, рассмотренные в этом параграфе.

Источник

Информатика. 10 класс

Конспект урока

Информатика, 10 класс. Урок № 3.

Тема — Информационные связи в системах различной природы

Перечень вопросов, рассматриваемых в теме: системы, системный эффект, информационные связи в системах, управление, системы управления

Глоссарий по теме: система, структура, системный эффект, управление, прямая связь, обратная связь

Основная литература по теме урока:

Л. Л. Босова, А. Ю. Босова. Информатика. Базовый уровень: учебник для 10 класса —

М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2016

Дополнительная литература по теме урока:

И. Г. Семакин, Т. Ю. Шеина, Л. В. Шестакова Информатика и ИКТ. Профильный уровень: учебник для 10 класса — М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010

Теоретический материал для самостоятельного изучения:

Окружающий нас мир многообразен и сложен. Он наполнен разнообразными объектами — предметами, процессами и явлениями.

Сложные объекты, состоящие из взаимосвязанных частей (элементов) и существующие как единое целое, принято называть системами.

Всякая система определяется составом своих частей и структурой — порядком объединения элементов в единое целое. Любой реальный объект бесконечно сложен. Степень детализации при описании его состава и структуры зависит от того, для чего это нужно. Один и тот же объект в одних случаях может рассматриваться как система, включающая в себя другие подсистемы и объекты, а в других — как простой элемент или подсистема, входящая в другую систему.

Для описания систем часто используется их представление в виде графа. На рисунке в виде графа представлена система избирательных комиссий в Российской Федерации.

Соединение, интеграция отдельных элементов в единое целое приводит к системному эффекту — возникновению у системы новых свойств, не присущих ни одной из её составных частей. Нарушение элементного состава или структуры системы ведёт к частичной или полной утрате её функциональности.

При исследовании тех или иных объектов окружающего мира недостаточно рассмотреть по отдельности каждый из элементов, входящих в их состав. Изучая деятельность системы, нужно учитывать не только все её элементы, но и связи между ними, а также взаимодействие системы с окружающим миром. В этом состоит суть системного подхода.

Способность применять системный подход (рассматривать исследуемый объект как элемент системы, связанный с множеством других элементов) и оценивать на этой основе ситуацию с разных точек зрения является основой системного мышления, позволяющего человеку выбирать наиболее эффективный путь решения возникающих проблем.

Информационные связи в системах

Во всем многообразии окружающих нас систем можно выделить системы естественные (природные) и системы искусственные (созданные человеком) — технические и общественные.

Природные системы также можно назвать материальными. И есть множество материальных систем, созданных человеком (транспортная система, энергосистема и др.). Между элементами таких систем существуют материальные связи: физические, энергетические и др.

Но во многих материальных системах, например, в системах растительного и животного мира, существуют связи, которые можно назвать информационными:

Информационные связи присущи и техническим системам:

— автоматическое устройство, называемое термостатом, воспринимает информацию о температуре в помещении и в зависимости от заданного человеком температурного режима включает или отключает отопительные приборы;

— автопилот управляет самолётом в соответствии с заложенной в него программой и т. д.

На основе информационных связей построены общественные (социальные) системы, представляющие собой различные объединения людей.

Информационные связи в системах любой природы состоят в передаче информации от одного элемента системы к другому, в обмене информацией между элементами системы, в хранении и обработке информации, т. е. представляют собой информационные процессы.

Информация ценна не сама по себе, она нужна для того, чтобы обеспечить успешность некоторых целенаправленных действий. Планомерное воздействие на некоторый объект с целью достижения определённого результата называется управлением.

Управление — это процесс целенаправленного воздействия на объект, осуществляемый для организации его функционирования по заданной программе.

Изучением процессов управления в живых и неживых системах занимается наука кибернетика.

С точки зрения кибернетики управление происходит путем информационного взаимодействия между управляющим объектом и объектом управления.

Прямая связь подразумевает передачу информации от управляющего объекта к объекту управления. Обратная связь — это процесс передачи информации о состоянии объекта управления управляющему объекту. Назначение обратной связи — корректировка управляющих воздействий на объект управления в зависимости от его состояния.

Все компоненты кибернетической системы управления имеются в организме животного и человека: мозг — управляющий объект, органы движения — объекты управления, нервная система — каналы информационной связи. Таким образом, животное и человек являются естественными (созданными природой) самоуправляемыми системами, т. е. системами, в которых управляющий объект и объект управления представляют собой единое целое.

Все системы управления можно разделить на:

Количество автоматизированных и автоматических систем вокруг нас неуклонно возрастает.

Источник

Что такое системный эффект приведите пример в информатике 10 класс

Понятие системы, так же как и понятие информации, относит­ся к числу фундаментальных научных понятий. Так же как и для информации, для системы нет единственного общепринятого опре­деления. В то же время это понятие часто используется нами в бы­товой речи, употребляется в научной терминологии. Вот ряд при­меров употребления понятия системы: система образования, транс­портная система, система связи, Солнечная система, нервная система, Периодическая система химических элементов, система счисления, операционная система, информационная система.

Обобщая все приведенные выше примеры, дадим следующее определение.

Система — это совокупность материальных или информа­ционных объектов, обладающая определенной целостностью.

Состав системы — это совокупность входящих в нее частей (элементов). Рассматривая компьютер как систему, можно выде­лить следующие составляющие его части: процессор, память, устройства ввода, устройства вывода. Но, в свою очередь, процес­сор тоже является системой, в состав которой входят: арифметико-логическое устройство (АЛУ), устройство управления, регистры, кэш-память. Поскольку процессор входит в состав компьютера, подчеркивая его собственную системность, процессор следует на­звать подсистемой компьютера.

Таким образом, подсистема — это система, входящая в со­став другой, более крупной системы.

В свою очередь АЛУ процессора тоже является системой. В его состав входят сумматоры, полусумматоры и другие элемен­ты. Следовательно, АЛУ — это подсистема процессора. Таким пу­тем можно продолжать углубляться дальше. Отсюда следует вы­вод: всякая система представляет собой иерархию составляю щих ее подсистем (рис. 1.1).

Внешняя система по отношению к данной является средой ее существования. Средой существования Земли является Солнечная система; средой существования Солнечной системы является Га­лактика и т. д. Всякая система относительно обособлена от среды своего существования. Это значит, что, с одной стороны, ее можно выделить из среды (рассмотреть отдельно), но, с другой стороны, она постоянно связана со своей средой.

Всякая система обладает свойством целостности, поскольку она существует в совокупности своих частей и выполняет свою от­дельную функцию в среде своего существования.

Связи (отношения) в системе. Части системы всегда связаны между собой, находятся в определенных отношениях. Виды этих связей могут быть самыми разными. В естественных и техничес­ких системах они носят материальный характер. Например, плане­ты Солнечной системы связаны силами гравитации; детали авто­мобиля связаны между собой болтами, сваркой, шестеренками; части энергетической системы связаны линиями электропередач.

Из приведенных примеров следует, что системный эффект обеспечивается не только наличием нужного состава частей системы, но и существованием необходимых связей между ними.

Структурой системы называется совокупность связей, существующих между частями системы. Наглядным примером отображения структуры системы являются схемы электрических цепей. Элементы электрического устройства соединяются между собой двумя способами: последовательным и параллельным со­единением. От способа соединения зависит свойство всей цепи. Например, если три проводника, имеющие сопротивления Rl, R2, R3, соединить последовательно, то общее сопротивление цепи бу­дет равно Rl + R2 + R3. А если их соединить параллельно, то со-противление цепи будет равно: (Rl·R2·R3)/(Rl·R2 + R1·R3 + + R2·R3). Первое сопротивление больше второго. Поэтому, напри­мер, при пропускании электрического тока в первой цепи будет выделяться больше тепла, чем во второй.

В науке существует много примеров, когда для понимания свойств каких-то систем требовалось понять их структуру. Напри­мер, открытие немецким химиком Ф. Кекуле структуры молеку­лы бензола (бензольного кольца) помогло понять химические свойства этого органического вещества. Свойства атома стали луч­ше понятны физикам после того, как Эрнест Резерфорд открыл «планетарную» структуру атома, а Нильс Бор сформулировал свои знаменитые постулаты.

Обобщая всё сказанное о системах, сформулируем следующее определение.

Системным подходом называется научный метод изучения дей­ствительности, при котором любой объект исследования рассмат­ривается как система, при этом учитываются его существенные связи с внешней средой

Источник

Что такое система 10 класс

Тема: Что такое система?

Тип урока: урок ознакомления с новым материалом

Цели:

Оборудование:

Ход урока:

I.Организационный момент (2 мин.)

Приветствие. Сообщение новой темы.

II. Актуализация знаний (3 мин.)

Проверка домашнего задания.

III. Теоретическая часть (30 мин.)

Системология — наука о системах. В чем состоит содержание этой науки и какое отношение она имеет к информатике, вам предстоит узнать из данной главы.

Понятие системы

Наш мир наполнен многообразием различных объектов. Нередко мы употребляем понятия «простой объект», «сложный объект». А размышляли ли вы о том, в чем разница между простым и сложным? На первый взгляд, возникает такой очевидный ответ: сложный объект состоит из множества простых. И чем больше в нем таких «деталей», тем предмет сложнее. Например, кирпич — простой объект, а здание, построенное из кирпичей, — сложный объект. Или еще: болт, колесо, руль и другие детали автомобиля — простые объекты, а сам автомобиль, собранный из этих деталей, — сложное устройство. Но только ли в количестве деталей заключается различие между простым и сложным?

Сформулируем определение главного понятия системологии — понятия системы:

Система — это сложный объект, состоящий из взаимосвязанных частей (элементов) и существующий как единое целое. Всякая система имеет определенное назначение (функцию, цель).

Рассмотрим кучу кирпичей и дом, построенный из этих кирпичей. Как бы много ни было кирпичей в куче, ее нельзя назвать системой, потому что в ней нет единства, нет целесообразности. А жилой дом имеет вполне конкретное назначение — в нем можно жить. В кладке дома кирпичи определенным образом взаимосвязаны, в соответствии с конструкцией. Конечно, в конструкции дома кроме кирпичей имеется много других деталей (доски, балки, окна и пр.), все они нужным образом соединены и образуют единое целое — дом.

Первое главное свойство системы — целесообразность. Это назначение системы, главная функция, которую она выполняет.

Структура системы

Всякая система определяется не только составом своих частей, но также порядком и способом объединения этих частей в единое целое. Все части (элементы) системы находятся в определенных отношениях или связях друг с другом. Здесь мы выходим на следующее важнейшее понятие системологии — понятие структуры.

Структура — это порядок связей между элементами системы.

Можно еще сказать так: структура — это внутренняя организация системы. Из тех же самых кирпичей и других деталей кроме жилого дома можно построить гараж, забор, башню. Все эти сооружения строятся из одних и тех же элементов, но имеют разную конструкцию в соответствии с назначением сооружения. Применяя язык системологии, можно сказать, что они различаются структурой.

Кто из вас не увлекался детскими конструкторами: строительными, электрическими, радиотехническими и другими? Все детские конструкторы устроены по одному принципу: имеется множество типовых деталей, из которых можно собирать различные изделия. Эти изделия отличаются порядком соединения деталей, т. е. структурой.

Из всего сказанного можно сделать вывод: всякая система обладает определенным элементным составом и структурой. Свойства системы зависят и от состава, и от структуры. Даже при одинаковом составе системы с разной структурой обладают разными свойствами, могут иметь разное назначение.

Второе главное свойство системы — целостность. Нарушение элементного состава или структуры ведет к частичной или полной утрате целесообразности системы.

С зависимостью свойств различных систем от их структуры вам приходилось и еще предстоит встретиться в разных школьных дисциплинах. Например, известно, что графит и алмаз состоят из молекул одного и того же химического вещества — углерода. Но в алмазе молекулы углерода образуют кристаллическую структуру, а у графита структура совсем другая — слоистая. В результате алмаз — самое твердое в природе вещество, а графит мягкий, из него делают грифели для карандашей.

Рассмотрим пример общественной системы. Общественными системами называют различные объединения (коллективы) людей: семью, производственный коллектив, коллектив школы, бригаду, воинскую часть и др. Связи в таких системах — это отношения между людьми, например отношения подчиненности. Множество таких связей образуют структуру общественной системы.

Вот простой пример. Имеются две строительные бригады, состоящие каждая из семи человек. В первой бригаде один бригадир, два его заместителя и по два рабочих в подчинении у каждого заместителя. Во второй бригаде — один бригадир и шестеро рабочих, которые подчиняются непосредственно бригадиру.

Таким образом, две эти бригады — пример двух производственных (социальных) систем с одинаковым составом (по 7 человек), но с разной структурой подчиненности.

Системный эффект

Сущность системного эффекта: всякой системе свойственны новые качества, не присущие ее составным частям.

Это же свойство выражается фразой: целое больше суммы своих частей. Например, отдельные детали велосипеда: рама, руль, колеса, педали, сиденье не обладают способностью к езде. Но вот эти детали соединили определенным образом, создав систему под названием «велосипед», которая приобрела новое качество — способность к езде, т. е. возможность служить транспортным средством. То же самое можно показать на примере самолета: ни одна часть самолета в отдельности не обладает способностью летать; но собранный из них самолет ( система ) — летающее устройство. Еще пример: социальная система — строительная бригада. Один рабочий, владеющий одной специальностью (каменщик, сварщик, плотник, крановщик и пр.), не может построить многоэтажный дом, но вся бригада вместе справляется с этой работой.

О системах и подсистемах

В качестве еще одного примера системы рассмотрим объект — персональный компьютер (ПК). На рисунке приведена схема состава и структуры ПК.

Систему, входящую в состав какой-то другой, более крупной системы, называют подсистемой.

А можно ли сказать, что какая-то простейшая деталь компьютера, например гайка, системой не является? Все зависит от точки зрения. В устройстве компьютера гайка — простая деталь, поскольку на более мелкие части она не разбирается. Но с точки зрения строения вещества, из которого сделана гайка, это не так. Металл состоит из молекул, образующих кристаллическую структуру, молекулы — из атомов, атомы — из ядра и электронов. Чем глубже наука проникает в вещество, тем больше убеждается, что нет абсолютно простых объектов. Даже частицы атома, которые называют элементарными, например электроны, тоже оказались непростыми.

О системах в науке и системном подходе

Основной смысл исследовательской работы ученого чаще всего заключается в поиске системы в предмете его исследования.

Задача всякой науки — найти системные закономерности в тех объектах и процессах, которые она изучает.

Русский ученый Владимир Иванович Вернадский в 20-х годах XX века создал учение о биосфере. Под биосферой он понимал систему, включающую в себя весь растительный и животный мир Земли, человечество, а также их среду обитания: атмосферу, поверхность Земли, мировой океан, разрабатываемые человеком недра (все это названо активной оболочкой Земли). Все подсистемы биосферы связаны между собой и зависят друг от друга. Вернадскому же принадлежит идея о зависимости состояния биосферы от космических процессов, иначе говоря, биосфера является подсистемой более крупных, космических систем.

Если человек хочет быть хорошим специалистом в своем деле, он обязательно должен обладать системным мышлением, к любой работе проявлять системный подход.

Сущность системного подхода: необходимо учитывать все существенные системные связи того объекта, с которым работаешь.

Еще один пример — экология. Слово «экология» происходит от греческих слов «экое» — «дом» и «логос» — «учение». Эта наука учит людей относиться к окружающей их природе как к собственному дому. Самой важной задачей экологии сегодня стала защита природы от разрушительных последствий человеческой деятельности (использования природных ресурсов, выбросов промышленных отходов и пр.). Со временем люди все больше вмешиваются в природные процессы. Некоторые вмешательства неопасны, но есть такие, которые могут привести к катастрофе. Экология пользуется понятием «экологическая система ». Это человек с «плодами» его деятельности (города, транспорт, заводы и пр.) и естественная природа. В идеале в этой системе должно существовать динамическое равновесие, т. е. те разрушения, которые человек неизбежно производит в природе, должны успевать компенсироваться естественными природными процессами или самим человеком. Например, люди, машины, заводы сжигают кислород, а растения его выделяют. Для равновесия надо, чтобы выделялось кислорода не меньше, чем его сжигается. И если равновесие будет нарушено, то в конце концов наступит катастрофа в масштабах Земли.

В XX веке экологическая катастрофа произошла с Аральским морем в Средней Азии. Люди бездумно забирали для орошения полей воду из питающих его рек Амударья и Сырдарья. Количество испаряющейся воды превысило приток, и море стало пересыхать. Сейчас оно практически погибло и жизнь на его бывших берегах ни для людей, ни для животных и растений стала невозможной. Вот вам пример отсутствия системного подхода. Деятельность таких «преобразователей природы» очень опасна. В последнее время появилось понятие «экологическая грамотность». Вмешиваясь в природу, нельзя быть узким специалистом: только нефтяником, только химиком и пр.

Занимаясь изучением или преобразованием природы, надо видеть в ней систему и прилагать усилия для того, чтобы не нарушать ее равновесия.

IV. Закрепление знаний (5 мин.)

Оценивается работа в классе, называются оценки.

VI. Домашнее задание (3 мин.)

Источник