Презентация, доклад по биологии Естественные науки в сфере компьютерных технологий

колледж № 24

Творческая работа по теме:

Выполнила: Студентка Технологического Колледжа № 24, 11 группы (специальность 230401 «Информационные системы») - Тимошкина Маргарита Александровна

Рководитель: Самсонова Мария Вячеславовна

«Естественные науки в сфере компьютерных технологий»

Номинация: «Естественнонаучное познание мира – шаг в профессию»

Понятие о естественных науках;
Первые в естественных областях;
Биология;
Химия;
Физика;
Взгляд в будущее;
Практическая часть;
Заключение;
Список используемой литературы;

информационными технологиями;

Обоснование актуальности:

По сути, естественные науки – это систематизированные знания о жизни. А на сегодняшний день в нашей жизни очень сильно преобладают компьютерные технологии. Поэтому необходимо знать, какой вклад внесли эти науки в развитие компьютерной и информационной сферы.

Основные аспекты работы

Задачи работы: • Предоставить общую характеристику естественнонаучным дисциплинам; • Узнать о взаимопомощи научных сфер деятельности; • С помощью знаний в программировании, создать программу для решения некоторых задач по генетике на скрещивание;

отношениях, которая исторически сложилась на основе операций подсчета, измерения и описания форм реальности. Математика не относится к естественным наукам, но широко используется в них для точной формулировки их содержания так и для получения новых результатов. Математику объединяют с логикой в комплекс формальных наук, поскольку их методология существенно отличается от методологии естественных наук.

Существует множество разработок вычислительных систем, опирающихся на принципы, подсмотренные в природе.
В сущности, все существующие методы и алгоритмы теоретической информатики являются "вдохновленными природой" алгоритмами включая клеточные автоматы, эволюционные вычисления, роевой интеллект и другие.

внешних по отношению к человеку, природных явлений. Понятие о естественных науках введено для их разделения с науками гуманитарными и социальными.

о природных явлениях. Соответственно, первыми представителями естественных наук следует считать великих естествоиспытателей прошлого, таких, как Блез Паскаль, Исаак Ньютон, Михаил Ломоносов.
С течением времени общее направление естествознания разделилось на обособленные научные направления.

Блез Паскаль

Исаак Ньютон

Михаил Ломоносов

их взаимодействие с окружающей средой.

Современная биология стала производителем огромных объемов экспериментальных данных, осмысливание которых невозможно без привлечения современных информационных технологий и эффективных математических методов анализа данных и моделирования биологических систем и процессов.
Прогресс человечества в 21 веке будет неразрывно связан с биологией и информатикой. Ответы на многие глобальные вызовы, стоящие перед современной цивилизацией, критическим образом зависят от развития этих наук, их взаимодействия и использования их достижений.
В ответ на эту острую потребность возникает новая наука –
информационная биология.

веществах, их свойствах, строении и превращениях, происходящих в результате химических реакций, а также фундаментальных законах, которым эти превращения подчиняются. Поскольку все вещества состоят из атомов, которые благодаря химическим связям способны формировать молекулы, то химия занимается в основном изучением взаимодействий между атомами и молекулами, полученными в результате таких взаимодействий.

определяющие структуру и эволюцию материального мира. Законы физики лежат в основе всего естествознания.

В современном мире значение физики чрезвычайно велико. Всё то, чем отличается современное общество от общества прошлых веков, появилось в результате применения на практике физических открытий. Так, исследования в области электромагнетизма привели к появлению телефонов и позже мобильных телефонов, открытия в термодинамике позволили создать автомобиль, развитие электроники привело к появлению компьютеров.

Дэвид Дойч понял, что квантовые явления могут революционизировать вычислительную технику. В глубинах квантового мира физика очень сильно отличается от нашего повседневного опыта. Частицы проделывают забавные трюки, - например, могут находиться в двух состояниях одновременно (это называется суперпозицией).
Фундаментальная единица информации в компьютерах - бит – может принимать значения «1» или «0». Дойч сообразил, что бит, сделанный из квантовых частиц, например из фотонов, может (благодаря суперпозиции) быть «1» и «0» одновременно. Линейка из восьми таких кубитов (англ. qubit – от quantum bit, квантовый бит) образует кубайт, представляющий одновременно все числа от 0 до 255.

– Она способна делать вещи, недоступные классическим компьютерам».

Если построить машину для обработки этих квантовых байтов, то все 256 разных чисел можно обрабатывать одним махом, вместо того чтобы перебирать их одно за другим. Это приведет к поразительному росту скорости обработки информации. Именно мощь такой «параллельной обработки» даст квантовым компьютерам решающее преимущество перед их традиционными конкурентами.

David Deutsch

некоторых задач на генетическое скрещивание. Рассмотрим принцип ее работы.

В начале работы, программа просит пользователя выбрать количество признаков.

родителей. Далее программа делает расчеты и выводятся результаты скрещивания.

этом случае программа просит указать доминантные и рецессивные признаки. А затем производится расчет для частного случая - если оба родителя гетерозиготные по двум признакам, т.е. оба родителя имеют генотип типа AaBb.

Связь естественных и технических областей безусловно важна. Без совместной работы этих сфер научной деятельности наша повседневная жизнь была бы совершенно иной.
Но и компьютерные технологии не остаются в долгу. Информационные разработки помогают развитию естественных наук. Например, программы для математических вычислений помогают совершать сложные расчеты, не допуская ошибок, или разработки в 3D-технологиях помогут в понимание научных законов, визуализируя невидимые процессы.

Focus. Февраль 2013.

wwwmgs.bionet.nsc.ru/mgs/info/chair/whatis.html

images.yandex.ru