Презентация, доклад к НОУ Логические основы построения компьютера

Содержание

СодержаниеВведение.Цель работыЗадачиАлгебра логикиЛогика как наукаПонятие алгебры логикиЛогические высказыванияЛогические операции.Таблицы истинностиЗаконы алгебры логикиЛогические основы построения компьютераПереключательная схемаВентильСумматорТриггерРегистрАлгебра логики как раздел ЕГЭ по информатике.Заключение.Используемые материалы.

Слайд 1Логические основы построения компьютера
Выполнила : ученица 11 класса
Научный руководитель: учитель

информатики
Курносова Е. Э.

Научно-исследовательская работа по информатике

Логические основы построения компьютераВыполнила : ученица 11 класса Научный руководитель: учитель информатики Курносова Е. Э.Научно-исследовательская работа по

Слайд 2

Содержание



Введение.
Цель работы
Задачи
Алгебра логики
Логика как наука
Понятие алгебры логики
Логические высказывания
Логические операции.
Таблицы истинности
Законы алгебры

логики
Логические основы построения компьютера
Переключательная схема
Вентиль
Сумматор
Триггер
Регистр
Алгебра логики как раздел ЕГЭ по информатике.
Заключение.
Используемые материалы.
СодержаниеВведение.Цель работыЗадачиАлгебра логикиЛогика как наукаПонятие алгебры логикиЛогические высказыванияЛогические операции.Таблицы истинностиЗаконы алгебры логикиЛогические основы построения компьютераПереключательная схемаВентильСумматорТриггерРегистрАлгебра логики

Слайд 3Логические основы построения компьютера

ВВЕДЕНИЕ.
В наше время все большая часть информации хранится

в цифровом виде, на компьютерных носителях. По оценкам специалистов, объем информации, фиксируемой на различных носителях, превышает байт/год.





Логические основы построения компьютера ВВЕДЕНИЕ.В наше время все большая часть информации хранится в цифровом виде, на компьютерных

Слайд 4
Так, к 2007 году человечество накопило 295 миллиардов гигабайт

 информации.  Если всю эту  информации  распечатать в книгах, то ими можно полностью покрыть территории США и Китая в 13 слоёв
Так, к 2007 году человечество накопило 295 миллиардов гигабайт  информации.  Если всю эту  информации  распечатать

Слайд 5В 2011 году общий мировой объем данных составил более 1,8 трлн

Гб. Это в 57 раз больше, чем всех песчинок на пляжах Земли. По прогнозам , количество данных на планете будет как минимум удваиваться каждые два года вплоть до 2020 года.

Если бы можно было оцифровать все слова произнесенные человечеством с самого его появления, то эта информация заняла бы менее 1% от количества информации, сгенерированной с помощью компьютеров.

В 2011 году общий мировой объем данных составил более 1,8 трлн Гб. Это в 57 раз больше,

Слайд 6Центральным устройством в компьютере является процессор. Процессор – устройство, обеспечивающее преобразование

информации и управление другими устройствами компьютера.

В состав процессора входят:
Арифметико-логическое устройство (АЛУ)
Устройство управления (УУ)
Элементы памяти

Обработка любой информации на компьютере связана с выполнением процессором различных арифметических и логических операций.

Центральным устройством в компьютере является процессор. Процессор – устройство, обеспечивающее преобразование информации и управление другими устройствами компьютера.В

Слайд 7Современные микросхемы памяти позволяют хранить в 1 см3 до 1010 битов

информации, однако это в 100 миллиардов раз меньше, чем в ДНК. Можно сказать, что современные технологии пока существенно проигрывают биологической эволюции. Однако научно технический прогресс не стоит на месте, а значит в скором будущем нас ожидает «восстание машин»
Современные микросхемы памяти позволяют хранить в 1 см3 до 1010 битов информации, однако это в 100 миллиардов

Слайд 8Поэтому на данном этапе наша главная задача – не допустить восстания

машин и не стать заложником умных технологий. А для этого необходимо знать, как «думает» твой «потенциальный противник», т.е. как устроен процессор.
В этом и заключается актуальность моего исследования.
Поэтому на данном этапе наша главная задача – не допустить восстания машин и не стать заложником умных

Слайд 9Цель исследования:
Изучить логические основы построения компьютера.
Задачи:
Повысить общий уровень компьютерной культуры
изучить

логические основы работы ЭВМ
познакомиться с основными понятия и операциями алгебры логики
подготовиться к сдаче ЕГЭ по информатике
Цель исследования:Изучить логические основы построения компьютера.Задачи: Повысить общий уровень компьютерной культурыизучить логические основы работы ЭВМ познакомиться с

Слайд 10Second Page
Your Text here

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit,

sed diam nonummy nibh euismod tincidunt ut laoreet dolore magna aliquam erat volutpat. Ut wisi enim ad minim veniam, quis nostrud exerci tation ullamcorper suscipit lobortis nisl ut aliquip ex ea commodo consequat.

Duis autem vel eum iriure dolor in hendrerit in vulputate velit esse molestie consequat, vel illum dolore eu feugiat nulla facilisis at vero eros et accumsan et iusto odio dignissim qui blandit praesent luptatum zzril delenit augue duis dolore te feugait nulla facilisi.

Логика (др.греч. λογικος) – это наука о том, как правильно рассуждать, делать выводы, доказывать утверждения.

История логики насчитывает около двух с половиной тысячелетий. Первые учения о формах и способах мышления возникли в Древнем Китае и Индии. Основоположником формальной логики является Аристотель (384-322 гг. до н.э.) – древнегреческий философ, который впервые отделил логические формы мышления от его содержания.

Формальная логика отвлекается от конкретного содержания, изучает только истинность и ложность высказываний.

Second PageYour Text hereLorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit, sed diam nonummy nibh euismod tincidunt

Слайд 11Second Page
Your Text here

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit,

sed diam nonummy nibh euismod tincidunt ut laoreet dolore magna aliquam erat volutpat. Ut wisi enim ad minim veniam, quis nostrud exerci tation ullamcorper suscipit lobortis nisl ut aliquip ex ea commodo consequat.

Duis autem vel eum iriure dolor in hendrerit in vulputate velit esse molestie consequat, vel illum dolore eu feugiat nulla facilisis at vero eros et accumsan et iusto odio dignissim qui blandit praesent luptatum zzril delenit augue duis dolore te feugait nulla facilisi.

Логическое высказывание – это повествовательное предложение, относительно которого можно однозначно сказать, истинно оно или ложно.

Это высказывание

.

У квадрата – 10 сторон и все разные.


Не является высказыванием, потому что оно субъективно.


Эта картина красивая.

Second PageYour Text hereLorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit, sed diam nonummy nibh euismod tincidunt

Слайд 12Second Page
Your Text here

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit,

sed diam nonummy nibh euismod tincidunt ut laoreet dolore magna aliquam erat volutpat. Ut wisi enim ad minim veniam, quis nostrud exerci tation ullamcorper suscipit lobortis nisl ut aliquip ex ea commodo consequat.

Duis autem vel eum iriure dolor in hendrerit in vulputate velit esse molestie consequat, vel illum dolore eu feugiat nulla facilisis at vero eros et accumsan et iusto odio dignissim qui blandit praesent luptatum zzril delenit augue duis dolore te feugait nulla facilisi.

Алгебра логики – это математический аппарат, который позволяет выполнять действия над высказываниями.

Алгебру логики называют булевой алгеброй, по имени английского математика Джорджа Буля (1815-1864), разработавшего в XIXв. её основные положения.

Second PageYour Text hereLorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit, sed diam nonummy nibh euismod tincidunt

Слайд 13Second Page
Your Text here

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit,

sed diam nonummy nibh euismod tincidunt ut laoreet dolore magna aliquam erat volutpat. Ut wisi enim ad minim veniam, quis nostrud exerci tation ullamcorper suscipit lobortis nisl ut aliquip ex ea commodo consequat.

Duis autem vel eum iriure dolor in hendrerit in vulputate velit esse molestie consequat, vel illum dolore eu feugiat nulla facilisis at vero eros et accumsan et iusto odio dignissim qui blandit praesent luptatum zzril delenit augue duis dolore te feugait nulla facilisi.

Обозначение высказываний

Высказывания обозначают латинскими буквами: A, B, X, Y.

A = Париж – столица Англии.

B = Число 11 является простым.

Любое высказывание может быть ложно (0) или истинно (1).

Second PageYour Text hereLorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit, sed diam nonummy nibh euismod tincidunt

Слайд 14Second Page
Your Text here

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit,

sed diam nonummy nibh euismod tincidunt ut laoreet dolore magna aliquam erat volutpat. Ut wisi enim ad minim veniam, quis nostrud exerci tation ullamcorper suscipit lobortis nisl ut aliquip ex ea commodo consequat.

Duis autem vel eum iriure dolor in hendrerit in vulputate velit esse molestie consequat, vel illum dolore eu feugiat nulla facilisis at vero eros et accumsan et iusto odio dignissim qui blandit praesent luptatum zzril delenit augue duis dolore te feugait nulla facilisi.

Логические выражения и логические операции

Действия, которые производятся над высказываниями, записываются в виде логических выражений.

Основные логические операции

Second PageYour Text hereLorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit, sed diam nonummy nibh euismod tincidunt

Слайд 15Все операции алгебры логики определяются таблицами истинности значений.
Таблица истинности определяет

значение сложного высказывания при всех возможных значениях, входящих в него простых высказываний.

Таблицы истинности

Все операции алгебры логики определяются таблицами истинности значений. Таблица истинности определяет значение сложного высказывания при всех возможных

Слайд 16
Инверсия - логическое отрицание
Логическое отрицание делает истинное высказывание ложным и, наоборот,

ложное – истинным.

А= Земля вращается вокруг Солнца. (истина)
¬А = Земля не вращается вокруг Солнца. (ложь)





От лат. inversio - переворачиваю

Инверсия - логическое отрицаниеЛогическое отрицание делает истинное высказывание ложным и, наоборот, ложное – истинным.А= Земля вращается вокруг

Слайд 17
Конъюнкция - логическое умножение
Результат логического умножения является истинным тогда и только

тогда, когда истинны все входящие в него простые высказывания.

С= А & В
Учитель должен быть умным и справедливым.
А= Учитель должен быть умным.
В= Учитель должен быть справедливым.

A·B, A ∧ B




От лат. conjunctio - связываю

Конъюнкция - логическое умножениеРезультат логического умножения является истинным тогда и только тогда, когда истинны все входящие в

Слайд 18
Дизъюнкция - логическое сложение
Результат логического сложения является истинным тогда, когда истинно

хотя бы одно из входящих в него простых высказываний.

A+B, A ∨ B


С= А + В
В библиотеке можно взять книгу или встретить знакомого.
А= В библиотеке можно взять книгу.
В= В библиотеке можно встретить знакомого.




От лат. disjunctio – различаю

Дизъюнкция - логическое сложениеРезультат логического сложения является истинным тогда, когда истинно хотя бы одно из входящих в

Слайд 19

Импликация - логическое следование
Результат логического следования является ложным тогда и только

тогда, когда из истины следует ложь.

Если идёт дождь, то на улице сыро.
А= Идет дождь.
В= На улице сыро.

А → B


От лат. implicatio – тесно связывать

Импликация - логическое следованиеРезультат логического следования является ложным тогда и только тогда, когда из истины следует ложь.Если

Слайд 20

Эквивалентность - логическое равенство
Результат логического равенства является истинным тогда и только

тогда, когда оба высказывания одновременно либо истинны, либо ложны.


А тогда и только тогда, когда В

День сменяет ночь тогда и только тогда, когда солнце скрывается за горизонтом.

От лат. aeguivalens – равноценное

Эквивалентность - логическое равенствоРезультат логического равенства является истинным тогда и только тогда, когда оба высказывания одновременно либо

Слайд 21Законы алгебры логики

Законы алгебры логики

Слайд 22Логические элементы и логические схемы компьютера


.

Логические элементы и логические схемы компьютера.

Слайд 23Переключательные схемы
Переключатель может находиться только в двух состояниях: замкнутом

и разомкнутом. В первом случае – ток проходит, во втором – нет. В зависимости от положения переключателей можно получить или не получить сигналы на выходах.

Переключательные схемы   Переключатель может находиться только в двух состояниях: замкнутом и разомкнутом. В первом случае

Слайд 24Электронный элемент, реализующий логическую функцию, называется логическим вентилем
Он принимает одни двоичные

значения и выдает другие в зависимости от своей реализации.
Электронный элемент, реализующий логическую функцию, называется логическим вентилемОн принимает одни двоичные значения и выдает другие в зависимости

Слайд 25Арифметико-логическое устройство процессора (АЛУ) обязательно содержит в своем составе такие элементы

как сумматоры. Эти схемы позволяют складывать двоичные числа.
Арифметико-логическое устройство процессора (АЛУ) обязательно содержит в своем составе такие элементы как сумматоры. Эти схемы позволяют складывать двоичные

Слайд 26


Триггер – логическая схема, способная сохранять одно из 2 состояний до

подачи нового сигнала на вход. Это, разряд памяти, способный хранить 1 бит информации.



Триггер – логическая схема, способная сохранять одно из 2 состояний до подачи нового сигнала на вход. Это,

Слайд 27
Регистр – устройство , состоящее из последовательности триггеров. Регистр

предназначен для хранения многоразрядного двоичного числового кода, которым можно представлять и адрес, и команду, и данные.

Регистр – устройство , состоящее из последовательности триггеров. Регистр предназначен для хранения многоразрядного двоичного числового

Слайд 28Подготовка к ЕГЭ.

Подготовка к ЕГЭ.

Слайд 29

Алгебра логики является одним из основных разделов ЕГЭ по информатике. Раздел

содержит 4 задания:
A3 — составление таблицы истинности логической функции
A10 — проверка истинности логического выражения
B12 — сложные запросы для поисковых систем
B15 — логические уравнения
Алгебра логики является одним из основных разделов ЕГЭ по информатике. Раздел содержит 4 задания:A3 — составление таблицы

Слайд 30А3
Одно из приведенных ниже выражений истинно при любых значениях переменных x1,

x2,x3, x4, x5. Укажите это выражение.
1) F(x1,x2,x3,x4,x5)→x1
2) F(x1,x2,x3,x4,x5)→x2
3) F(x1,x2,x3,x4,x5)→x3
4) F(x1,x2,x3,x4,x5)→x4

Дан фрагмент таблицы истинности выражения F. Какое выражение соответствует F?

А3Одно из приведенных ниже выражений истинно при любых значениях переменных x1, x2,x3, x4, x5. Укажите это выражение.1)

Слайд 31А10
На числовой прямой даны два отрезка: P = [10,20] и Q

= [25, 55]. Определите наибольшую возможную длину отрезка A, при котором формула
( x ∈ A) → ((x ∈ P) ∨ (x ∈ Q) )
тождественно истинна, то есть принимает значение 1 при любом значении переменной х.
1) 10 2) 20 3) 30 4) 45


А10На числовой прямой даны два отрезка: P = [10,20] и Q = [25, 55]. Определите наибольшую возможную

Слайд 32В таблице приведены запросы и количество страниц, которые нашел поисковый сервер

по этим запросам в некотором сегменте Интернета:

Сколько страниц (в тысячах) будет найдено по запросу
пирожное | выпечка

В12

В таблице приведены запросы и количество страниц, которые нашел поисковый сервер по этим запросам в некотором сегменте

Слайд 33В15
Сколько различных решений имеет система логических уравнений
(x1 → x2)

∧ (x2 → x3) = 1
¬x1 ∧ y1 ∧ z1 ∨ x1 ∧ ¬y1 ∧ z1 ∨ x1 ∧ y1 ∧ ¬z1 = 1
¬x2 ∧ y2 ∧ z2 ∨ x2 ∧ ¬y2 ∧ z2 ∨ x2 ∧ y2 ∧ ¬z2 = 1
¬x3 ∧ y3 ∧ z3 ∨ x3 ∧ ¬y3 ∧ z3 ∨ x3 ∧ y3 ∧ ¬z3 = 1
где x1, …, x3, y1, …, y3, z1, …, z3 – логические переменные? В ответе не нужно перечислять все различные наборы значений переменных, при которых выполнено данное равенство. В качестве ответа нужно указать количество таких наборов.
В15Сколько различных решений имеет система логических уравнений (x1 → x2) ∧ (x2 → x3) = 1¬x1 ∧

Слайд 34Заключение
Обработка любой информации на компьютере связана с выполнением процессором различных арифметических

и логических операций.
Все вычисления в компьютере выполняются с помощью логических элементов - электронных схем, выполняющих логические операции.
Совершая некую работу над информацией, логические элементы компьютера преобразовывают напряжение электрического тока.
В основу построения логических элементов и схем положены законы и правила алгебры логики.
Большинство операций алгебры логики можно записать с помощью конъюнкции, дизъюнкции и инверсии

ЗаключениеОбработка любой информации на компьютере связана с выполнением процессором различных арифметических и логических операций. Все вычисления в

Слайд 35К сожалению, данных знаний слишком мало, чтобы окончательно одержать победу в

технической битве, однако их вполне достаточно, чтобы знать основные принципы работы компьютера и отдалить угрозу восстания машин
Мне удалось достичь своей цели и успешно решить все поставленные задачи.
В дальнейшем я хотела бы продолжить свои исследования и более детально изучить данный вопрос, а, возможно, даже изобрести свое собственное инновационное техническое устройство, координируемое с помощью логических устройств.
А также я надеюсь успешно сдать ЕГЭ по информатике.
К сожалению, данных знаний слишком мало, чтобы окончательно одержать победу в технической битве, однако их вполне достаточно,

Слайд 36Используемые ресурсы
К.Ю. Поляков. ЕГЭ-A10: задачи с интервалами // Информатика, № 2,

2013, с. 4-10. 01.02.2013
Ушаков Д.М., Якушкин П.А. Информатика. Самое полное издание типовых вариантов заданий ЕГЭ 2014. — М.: Астрель, 2014.
Крылов С.С., Чуркина Т.Е. ЕГЭ 2014. Информатика и ИКТ. Типовые экзаменационные варианты. — М.: «Национальное образование», 2014.
Островская Е.М., Самылкина Н.Н. ЕГЭ 2014. Информатика. Сдаём без проблем! — М.: Эксмо, 2013.
Макарова Н. В., Информатика и ИКТ. Учебник. 8-9 класс. – Спб.: «Питер»,1-е издание, 2009 год, ISBN 978-5-91180-198-4
http://communications.kiev.ua/ru/web/view/16735
http://forum.asterisk.ru/viewtopic.php?p=34873
http://sga-gos.narod.ru/inf.html#Логические
http://inf1.info/logiccomputer
http://book.kbsu.ru/theory/chapter5/1_5.html
http://ru.wikipedia.org/wiki/Булева_алгебра
http://slovari.yandex.ru/алгебра%20логики/БСЭ/Алгебра%20логики/
http://ru.wikipedia.org/wiki/Алгебра_логики
http://www.fipi.ru/view/sections/92/docs/
http://kpolyakov.narod.ru/school/ege.htm
http://ege.yandex.ru/informatics/
Используемые ресурсыК.Ю. Поляков. ЕГЭ-A10: задачи с интервалами // Информатика, № 2, 2013, с. 4-10. 01.02.2013Ушаков Д.М., Якушкин

Слайд 37Спасибо за внимание!!!

Спасибо за внимание!!!

Что такое shareslide.ru?

Это сайт презентаций, где можно хранить и обмениваться своими презентациями, докладами, проектами, шаблонами в формате PowerPoint с другими пользователями. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть