Файл: Фролов, С. А. Кибернетика и инженерная графика.pdf

процесса решения математических задач нужно иметь машину, отвечающую следующим требованиям:

производить в определенной последовательности все элементарные логические и арифметические операции, необходимые для решения задачи;

иметь устройство для хранения исходных величин и

Всем этим требованиям отвечают электронные цифро­ вые вычислительные машины. Что касается выполнения геометрических построений, то они необходимы для гра­ фического решения задач, если оно осуществляется вруч­ ную. При переходе к машинному решению оказывается возможным избежать такие построения (см. гл. I I I , § 6).

Последнее утверждение базируется на богатом опыте, накопленном в результате механизации процесса ручного труда. Действительно, передавая машине какие-либо операции, взятые из сферы физической деятельности человека, последняя выполняет их не так, как это делает человек. В этом легко убедиться на простом примере: швейная машина, предназначенная для облегчения труда швеи, сшивает ткани лучше и быстрее, но делает это не так, как швея. Очевидно, машинизируя процессы, взя­ тые из области умственной деятельности человека, мы встретимся с таким же явлением.

Можно показать, что использование ЭЦВМ для авто­ матизации процесса решения задачи графическим мето­ дом является не только возможным, но и более логичным, чем применение таких машин для автоматизации процесса

15

внимание на перспективность использования двоичной системы счисления. Он писал, что «вычисление с помощью

двоек, т. е. О и 1 в вознаграждение его длинной, является для науки основным и порождает новые открытия, кото­ рые оказываются полезными впоследствии, даже в прак­ тике чисел, а особенно в геометрии, причиной чего служит то обстоятельство, что при сведении чисел к простейшим началам, каковы 0 и 1, всюду выявляется чудесный по­ рядок» .

Г. Лейбниц не имел в виду использование двоичной системы счисления в электронных вычислительных маши­ нах, но его прогноз был поистине гениальным.

В ЭЦВМ применяется, как правило, двоичная система счисления.

Если мы обратимся к чертежу как форме задания исходных данных любой задачи, решение которой целе­ сообразно осуществлять графическими методами, то, с позиции считывающего устройства, чертеж может быть представлен белыми и черными элементарными площад­ ками. Иными словами, любой чертеж может быть транс­ формирован в форме двоичных сигналов, подаваемых в машину. Это даже удобнее, чем трансформирование в такие же сигналы величин, входящих в качестве исходных данных в аналитические уравнения.

Информацию о чертеже, выраженную в форме только

Получив информацию об исходных данных задачи, ЭЦВМ может, по указанию человека, приступить к ее

возможность использовать ЭЦВМ для графического решения задач.

§ 2. ОСНОВНЫЕ ВОПРОСЫ ПРОБЛЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЦЕССА РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ, ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ КОТОРЫХ ПРЕДСТАВЛЕНЫ В ГРАФИЧЕСКОЙ ФОРМЕ

При решении задачи человек последовательно выпол­

16

самой машине. Для этого последняя должна быть обору­ дована дополнительным устройством, которое могло бы самостоятельно, без участия человека, преобразовать чертеж в цифровой код.

Если возможно сравнить работу ЭЦВМ с деятельностью головного мозга, то устройство для преобразования чер­ тежа в цифровой код можно рассматривать как имитацию функций органа зрения человека1 . Создание такого «глаза» является вполне реальной задачей. Трудности, связанные с его конструированием и изготовлением, носят не прин­ ципиальный, а чисто технический характер. Более слож­ ным оказывается решение вопроса, связанного с машинным «чтением» чертежа, т. е. обработкой той информации, которая будет получена посредством преобразователя. Этот вопрос требует специальной теоретической разработки. Результаты решения на ЭЦВМ выдаются в цифровой форме. В связи с этим, чтобы получить ответ в виде чертежа, следует предусмотреть на выходе машины, преобразователь цифровых величин в аналоговые.

Для осуществления автоматизации процесса графи­ ческого решения задачи необходимо решить следующие вопросы:

1) создать конструкцию «читающего» устройства — преобразователь типа аналог — код;

2)разработать теорию обработки информации, полу­ ченной в результате преобразования чертежа в цифровой код;

3)разработать метод решения задач, учитывающий

возможность его реализации на ЭЦВМ;

4)создать теоретическую базу для программирования графического решения задач, установить критерии, выполнение которых обеспечивает получение правильного ответа;

5)для упрощения решения задачи (уменьшения коли­ чества вводимой информации и сокращения машинного времени) предусмотреть возможность реконструкции

ном, с точки зрения тех функций, которую они выполняют при решении задачи.

18