Презентация, доклад по информатике на тему Архитектура и математика (10 класс)

Марина Владимировна

Архитектура и математика

жилые дома, общественные и производственные здания, площади и улицы, сады и парки. Во многих городах нашей страны вы встретите древние кремли и церкви, дворцы и особняки, современные здания театров, библиотек, дворцов молодежи, перед которыми вам захочется остановиться и повнимательнее их рассмотреть.
Художественный смысл архитектуры раскрывается в преданиях "вольных каменщиков" — масонов — о "первом архитекторе" — Хираме из Тира, строителе Храма Соломона в Иерусалиме. Его убийство тремя учениками после окончания строительства — символ "захоронения Великих тайн" в архитектурных формах.
Древние зодчие придавали своему ремеслу магический смысл и вкладывали в него унаследованные от предков эзотерические (тайные) знания о Вселенной. Как правило, они совмещали в одном лице жреческие и архитекторские функции. Именно таким человеком был Хеси-Ра (егип. Hesi-Ra — "Отмеченный Солнцем"), египетский жрец бога Гора эпохи фараона Джосера (ок. 2800 г. до н. э.). Предложена гипотеза, во многом подтверждаемая фактами, что Хеси-Ра был наставником Имхотепа, строителя пирамиды Джосера, и он владел секретами расчета пропорций (названных впоследствии "Божественным", или золотым сечением) и правилом "Египетского Священного Треугольника".

в. Это время бурного строительства дворцов, больших храмов, время расцвета стиля барокко. Крупнейшим архитектором, во многом определившим стиль сооружений той поры, был В. В. Растрелли (1700—1771). Фасады его построек, расцвеченные белым, синим и позолотой, необычайно нарядны. Великолепны богато украшенные лепкой анфилады залов, редкой красоты деревянные мозаичные полы. Лучшие постройки В. В. Растрелли — Екатерининский дворец в Царском Селе (ныне г. Пушкин), Зимний дворец и Смольный монастырь в Санкт-Петербурге, Большой дворец в Петергофе. На острове Кижи в Онежском озере сохранились деревянные Преображенская (1714) церковь, колокольня (1874) и Покровская церковь (1764), построенные без единого гвоздя.

переводится как «познание, наука». Математика — это наука о количест­венных отношениях и пространственных формах действительного мира.
Первый период — это период зарождения математики как самостоятельной научной дисциплины. Его начало теряется в глубине истории. Он продолжался приблизительно до Vl-V вв до н.э. Период зарождения математики связан с практическими вычислениями и измерениями, с формированием понятия числа и фигуры. Превращение математики в науку произошло в Древней Греции.
Второй период — период элементарной математики (математики постоянных величин). Он ознаменовался построением геометрии как самостоятельной науки в знаменитых евклидовых «Началах». Он продолжался приблизительно до XVII в., когда создание исчисления бесконечно малых определило начало нового третьего периода.
Третий период — это период математики переменных величин (классической высшей математики). Он длился с XVII в. до XIX в. Третий период характеризуется созданием и развитием математического анализа, изучением процессов в их движении, развитии.
Четвертый период — это период создания математики переменных отношений (XIX—XX вв.). Началом периода явилось создание Н.И.Лобачевским и Я.Больяем в первой половине XIX неевклидовой геометрической системы. Широко используется метод моделирования. Возникли различные разделы математики. Основная черта данного периода — это интерес к критическому пересмотру ряда вопросов обоснования математики.
В XIX в. происходит новое значительное расширение области приложений математического анализа. В качестве основного аппарата возникших в XIX в. областей механики (механики непрерывных сред, баллистики) и физики (электродинамики, теории магнетизма, термодинамики) усиленно развивается теория дифференциальных уравне­ний, в особенности дифференциальных уравнений с частными произ­водными. В XVIII в. были решены отдельные уравнения такого вида.
Общие методы математики начали развиваться лишь в XIX в. и продолжают развиваться сейчас в связи с задачами физики и механики.
Возникли новые ветви математики: вычислительная математика, математическая логика, теория вероятности.

эти части в пространстве, так, что в них проявлялся порядок;
Установить определенное соотношение между размерами частей и задать для изменения размеров (уменьшения или увеличения) определенную единую закономерность, что обеспечивает восприятие целостности и представление о порядке;
Выделить определенное место в пространстве, где будет размещаться сооружение, описать его определенной математической формой, которая также позволит выделить его из других сооружений и внести в их состав, создав новую композицию, новый архитектурный ансамбль.
Архитектура в математике:
для осуществления все более сложных и в то же время экономичных построек всегда требовалось предварительное планирование, разработка более тонких математических приемов и моделей, использование более совершенных точных вычислительных методов. Все это, в ответ на запросы архитектурной практики разрабатывала теоретическая и прикладная математика.

постичь и создать порядок,красоту и совершенство”.
Герман Вейль (немецкий математик)
Симметрия - соразмерность, полное соответствие расположения частей целого относительно некоей линии или центра; строгая правильность расположения, размещения чего-либо.
Архитектурное пространство:Теперь то, что касается архитектурного пространства. Два понятия являются фундаментальными в описании «пустоты»: центр и путь. В архитектуре центр понимается, как точка, а путь – ось. Центр связан с одним важным местом в пределах большого архитектурного пространства, например, алтарь в церкви. Путь (ось) – это движение зрителя через пространство. Оси симметрии – главное средство выражения архитектурного замысла. Более чем 1500-летняя история архитектуры показывает, что архитектурное пространство развивалось на протяжении веков с главным вниманием к симметрии. В Древнем Риме строгая осевая симметрия в архитектуре дала начало монументальным, статичным пространствам, отражающим ощущение равновесия, а не динамичности.

целом они разделены на две категории: точечные группы и пространственные группы. Точечные группы характеризуются их отношением, по крайней мере, к одному важному ориентиру. Пространственные группы не имеют определенного ориентира. Двусторонняя симметрия в архитектуре, безусловно, наиболее распространенная форма, встречаемая во всех культурах и во все эпохи. В ней две половины композиции зеркально отражают друг друга (пример - фасад Пантеона в Риме). Она может присутствовать не только в масштабе единственного здания, но и в городском пространстве: такой прием может быть найден в дизайне Праса-ду-Комерсиу (Торговая площадь) в Лиссабоне (большая городская площадь, монументальные ворота, широкая торговая улица вне ворот симметричны относительно длинной горизонтальной оси, которая управляет визуальной перспективой). Вращательная и отражательная симметрии создают ощущение движения и ритма, акцентируясь на центральную точку архитектурного пространства. Цилиндрическая симметрия в архитектуре может быть найдена главным образом в башнях и колоннах. Киральная симметрия, возможно, менее известна, но часто и эффективно используется в архитектуре. Симметрия подобия в настоящее время привлекает большое внимание и хорошо известна, прежде всего, из-за идентификации с фракталами. Спиральная или винтовая симметрия в архитектуре может считаться специальным видом симметрии подобия.Поступательная симметрия попадает в пространственную группу, и после двухсторонней симметрии – это наиболее распространенный тип симметрии в архитектуре.

всегда надежный показатель его возраста: архитектурные стили имеют обыкновение возрождаться. Представляет интерес идентификация стилей, которые оказали влияние на архитектуру зданий более позднего времени. Так, в архитектуре Белого дома в Вашингтоне видны заимствования из эпохи классицизма, а здания Парламента в Лондоне — олицетворение готических фантазий.

Рима было использование системы ордеров, наиболее узнаваемых по стилю колонн (см. рисунок ниже). В эпоху Возрождения архитектура, как и все искусства, обратилась к принципам Древней Греции и Рима. Возродился интерес к классическим пропорциям, и снова вошли в практику пять ордеров. Античные идеи воплотились в новых, основанных на более совершенных технологиях элементах, таких, как высокий купол (не известный древним грекам). Полусферический купол имеет Пантеон – храм всех богов - в Риме. Диаметр купола составляет 43 м. При этом высота стен Пантеона равна радиусу полусферы купола. Получается, что само здание этого храма как бы «накинуто» на шар диаметром 43 м. Гигантский портик на коринфских колоннах ведет в центральное помещение в форме громадного цилиндра. Оно разделено нишами, в которых были установлены статуи богов. Первоначально в античной архитектуре использовались только полусферические купола и полуциркулярные арки Архитекторы, в частности Андреа Палладио (1508-1580), заимствовали идею античного храма с колоннами для оформления фасадов зданий. Обе эти идеи были использованы Кристофером Реном (1632-1723) при возведении собора Святого Петра в Лондоне.

окон. Например, если у собора маленькие, округлые вверху окна, пробитые в толстых стенах, — в продолжение традиций римской архитектуры, — значит, он выстроен в романском стиле. Такие окна — первая попытка впустить больше света в массивные здания, не нарушая их конструктивной целостности.
Романский стиль плавно переходит в готику. В ранней готике окна имеют стрельчатую форму, напоминающую нос корабля. Позднее эта конструкция была усовершенствована: увеличились размеры окон, их украсила ажурная резьба, подобная изысканному кружеву, сплетенному из камня и стекла. Ту же воздушную хрупкость можно найти и в других элементах зданий в стиле зрелой готики: высокие крыши и изящные контрфорсы, подобные выпирающим ребрам, будто от здания остался только один каркас.Фасады сооружений обладают осевой симметрией. Стрельчатая арка привнесла в готическую архитектуру два конструктивных новшества. Во - первых, стрельчатые своды стали выполнять на нервюрах – каменных ребрах, несущих независимые друг от друга части свода – распалубки. Нервюры служат как бы скелетом свода, они берут на себя основную нагрузку. В результате конструкция свода становится более гибкой: она может выдержать те деформации, которые для монолитного свода окажутся губительными. Таким образом, нервюры явились прототипом современной каркасной конструкции. Внутренним опорам и стенам готического собора оставалась лишь одна вертикальная нагрузка – вот почему их можно было делать более тонкими и изящными. Поскольку вертикальную нагрузку готического храма нес пучок нервюр, центральные стены как несущие конструкции оказались ненужными, и их заменили цветными витражами. Готический стиль вновь стал популярен в XVIII-XIX веках, его влияние особенно прослеживается в архитектуре общественных зданий, в частности музеев и церквей. Этот так называемый неоготический стиль возник в Великобритании, а затем распространился по всему миру.

напыщенному и декоративному стилю барокко, а кульминацией его развития стал фривольный и легкомысленный стиль рококо. Первые здания в стиле барокко были сооружены по заказу католической церкви в конце XVI века в Италии. В этом стиле строились церковные и светские здания, включая королевский дворец Версаль под Парижем и царский Зимний дворец в Санкт-Петербурге. Великолепным образцом позднего барокко служит протестантский храм Фрауэнкирхе в Дрездене, Германия . Он был построен в 1726 году, разрушен в результате бомбежек в 1945 году, а восстановлен и вновь открыт в 2005 году.Грандиозные архитектурные ансамбли (группа зданий, объединенных общим замыслом) дворцов и вилл, построенных в стиле барокко, поражают обилием украшений на фасадах и внутри зданий. Прямые линии почти отсутствуют. Архитектурные формы, создавая впечатление постоянной подвижности, изгибаются, громоздятся друг на друга и переплетаются с узорами, украшениями, скульптурами. Этот великолепный и пышный стиль просуществовал не долго.

примечательной чертой является увлечение стилизованными растительными формами как снаружи, так и внутри зданий: кованые железные балконы в виде запутанных стеблей плюща, волнообразные лестницы и балюстрады, изгибающиеся, подобно корням или ветвям с листьями, стены с изгибами, как будто выросшие из земли, а не выстроенные по строгим чертежам. Испанский архитектор Антонио Гауди (1852-1926) украсил подобными зданиями Барселону, среди них неоконченный собор «Саграда фамилия».


Ар-деко

Стиль ар-деко возник в начале 20-х годов XX века. Его отличительные черты — функциональные обтекаемые механические формы и строго геометрические узоры (вспомните Эмпайр-стейт-билдинг в Нью-Йорке). Для архитектуры ар-деко характерно использование откровенно индустриальных материалов, таких, как сверкающий хром, гладкая блестящая эмаль и обширные стеклянные поверхности.

является ориентированность на экологию, использование легких и прочных материалов. Набирают обороты также инновационные технологии, все чаще используемые в строительстве и проектировании. Так, «умный» или энергосберегающий дом – уже далеко не редкость.
Даже сам процесс составления архитектурных проектов в корне изменился. Дизайнеры имеют доступ к программам, значительно облегчающим их работу. Они могут увидеть архитектурные проекты в 3D или видео-формате. Таким образом, качество и темпы их разработки выходят на новый уровень.













Школа с радужной облицовкой в Сингапуре