§ 15. Исполнители вокруг нас
Привет! Сегодня мы узнаем, кто такие исполнители и где они встречаются в нашей жизни. Ты удивишься, сколько исполнителей тебя окружает каждый день! Готов к открытиям? Тогда начинаем!
🔑 Ключевые слова
исполнитель • формальный исполнитель • система команд исполнителя • автоматизация
Разнообразие исполнителей
Посмотри вокруг себя! Нас окружает множество технических устройств, которые помогают в повседневной жизни. Телевизор показывает любимые мультфильмы, стиральная машина стирает вещи, смартфон позволяет общаться с друзьями. Каждое из этих устройств может выполнять определённый набор действий.
💡 Определение
Исполнитель — это объект (человек, животное или техническое устройство), который способен выполнять определённый набор команд.
Команды, которые может выполнить конкретный исполнитель, образуют систему команд исполнителя (сокращённо — СКИ).
Простые исполнители
Один из самых простых исполнителей — это кнопка включения и выключения на мониторе или телевизоре. Её система команд состоит всего из двух действий: «Включить» и «Выключить».
Другой пример простого исполнителя — CD-плеер. Давайте посмотрим на его систему команд:
| Кнопка | Команда |
|---|---|
| ⏮ | Переход в начало |
| ▶ | Воспроизведение |
| ⏭ | Переход в конец |
| ⏸ | Стоп |
| ⏺ | Запись |
Простые исполнители: кнопка, CD-плеер, пульт
Сложные исполнители
Более сложным исполнителем является современная стиральная машина. В её электронную память заложены различные программы стирки: для хлопка, шерсти, деликатных тканей. Весь процесс стирки машина выполняет автоматически, без участия человека, но по программе, которую выбрал человек.
🔄 Представь себе
Ты загружаешь бельё, выбираешь программу и нажимаешь кнопку «Старт». Дальше машина сама:
- замачивает бельё
- отстирывает пятна
- полощет
- отжимает
- сушит (если есть такая функция)
Роботы — самые совершенные исполнители
Среди автоматических устройств наиболее совершенными исполнителями являются роботы. Робот-манипулятор на автоматизированном производстве может собрать сложнейшую деталь быстрее, точнее и качественнее, чем человек. В наше время созданы человекоподобные роботы и роботы-игрушки, напоминающие домашних животных.
Роботы — самые совершенные автоматические исполнители
Компьютер — универсальный исполнитель
Ещё один важный пример исполнителя — компьютер. Его главная особенность — универсальность. Компьютер может выполнять самые разные задачи:
✨ Что умеет компьютер
- Обрабатывать текст и создавать документы
- Работать с числами и рисовать графики
- Создавать и редактировать изображения
- Запускать обучающие программы и игры
- Управлять работой других устройств (принтера, робота, умного дома)
🎮 Интересно знать
Существуют программы, с помощью которых компьютер управляет работой других связанных с ним устройств (исполнителей). Так компьютер может стать «мозгом» для множества других исполнителей!
Человек как исполнитель
Во многих случаях и сам человек является исполнителем алгоритмов. Например, когда ты переходишь улицу, ты выполняешь алгоритм безопасного перехода:
🚦 Алгоритм перехода улицы
- Остановись на тротуаре
- Посмотри налево
- Если транспорта нет, то иди до середины улицы и остановись, иначе выполняй пункт 2
- Посмотри направо
- Если транспорта нет, то иди до противоположного тротуара, иначе выполняй пункт 4
Исполнителями алгоритмов становятся школьники, выполняя письменные и устные задания по математике, русскому языку, физкультуре и другим предметам.
Человек как исполнитель алгоритма безопасного перехода улицы
Формальные исполнители
Исполнители бывают двух типов: формальные и неформальные.
🤖 Формальный исполнитель
Одну и ту же команду всегда выполняет одинаково, без изменений.
Пример: Проигрыватель музыки. При многократном прослушивании твоей любимой песни ты можешь быть уверен, что проигрыватель воспроизведёт её совершенно одинаково каждый раз — та же мелодия, тот же ритм, та же громкость.
🎤 Неформальный исполнитель
Может выполнять одну и ту же команду по-разному.
Пример: Певец. Вряд ли даже самому талантливому певцу удастся несколько раз совершенно одинаково исполнить одну и ту же песню. Каждый раз будут небольшие отличия в голосе, эмоциях, темпе.
Формальные исполнители работают одинаково, неформальные — по-разному
💡 Важно понимать
Как правило, человек выступает в роли неформального исполнителя. Технические устройства — это преимущественно формальные исполнители.
Человек в роли неформального исполнителя сам отвечает за свои действия. За действия формального исполнителя отвечает тот, кто им управляет (создатель, программист, пользователь).
Что нужно знать о формальных исполнителях
Формальные исполнители очень разнообразны, но для каждого из них можно указать пять важных характеристик:
| Характеристика | Что это значит |
|---|---|
| 1. Круг решаемых задач | Каждый исполнитель создан для решения определённого класса задач. Например, калькулятор — для вычислений, стиральная машина — для стирки. |
| 2. Среда исполнителя | Область, условия, в которых действует исполнитель. Для робота-пылесоса среда — это пол в квартире, для подводной лодки — океан, для игрового персонажа — виртуальный мир игры. |
| 3. Система команд исполнителя (СКИ) | Совокупность всех команд, которые может выполнить исполнитель. Это его «словарь действий». Например, для дрона: взлететь, приземлиться, повернуть налево, повернуть направо, лететь вперёд. |
| 4. Система отказов | «Не понимаю» — когда исполнителю дают команду, которой нет в его СКИ. «Не могу» — когда команда из СКИ не может быть выполнена в данных условиях (например, робот-пылесос не может ехать вперёд, если перед ним стена). |
| 5. Режимы работы | Непосредственное управление — исполнитель выполняет каждую команду сразу, как только её получает (например, управление персонажем в игре с клавиатуры). Программное управление — исполнителю сначала задаётся полная программа (последовательность команд), а потом он выполняет их все автоматически (например, программа стирки в стиральной машине). |
Автоматизация
Разработка алгоритма — это трудная задача, которая требует от человека глубоких знаний и больших затрат времени. Но когда алгоритм уже готов, его выполнение можно поручить исполнителю, который будет просто строго следовать инструкциям.
Исполнитель не вникает в смысл того, что он делает, и не рассуждает, почему он поступает так, а не иначе — он действует формально, просто выполняя команды.
💡 Определение
С этим связана возможность автоматизации — замены части труда человека работой машин (автоматических устройств).
🔧 Как происходит автоматизация
- Процесс решения задачи представляется в виде последовательности простейших операций (разрабатывается алгоритм)
- Создаётся машина, способная выполнять эти операции в заданной последовательности
- Выполнение алгоритма поручается автоматическому устройству
- Человек освобождается от рутинной работы и может заниматься творчеством, разработкой новых идей, отдыхом
🏭 Примеры автоматизации
- Автоматическая мойка автомобилей
- Банкоматы для выдачи денег
- Автоматические двери в магазинах
- Роботы на производстве автомобилей
- Автоматический полив растений с датчиками влажности
📌 Самое главное
🤔 Вопросы для самопроверки
Проверь, как хорошо ты усвоил материал!
1. Кого или что называют исполнителем алгоритма?
Подсказка: Подумай о том, кто или что может выполнять команды.
2. Определи типы исполнителей в следующих ситуациях:
а) Симфонический оркестр исполняет музыкальное произведение
б) Ученик 6 класса выполняет домашнее задание по математике
в) Фармацевт готовит лекарство по рецепту
г) Врач устанавливает причину плохого самочувствия пациента
д) Автомат на конвейере наполняет бутылки лимонадом
е) Компьютер выполняет программу проверки правописания
Подсказка: Формальный исполнитель всегда действует одинаково, неформальный может действовать по-разному.
3. Горничная каждое утро пылесосит ковровую дорожку на своём этаже. Назови исполнителей в этой задаче и укажи их типы.
Подсказка: Здесь два исполнителя — подумай, кто управляет, а кто выполняет.
4. Приведи 2–3 примера формальных исполнителей из твоей жизни. Приведи пример, когда человек выступает в роли формального исполнителя.
Подсказка: Подумай о технических устройствах дома и в школе. Вспомни ситуации, когда ты строго следуешь инструкции.
5. Приведи примеры исполнителей из русских народных сказок и определи их типы.
Подсказка: Вспомни сказочных персонажей, которые выполняют приказы или задания. Например, волшебные предметы или сказочные помощники.
6. Практическое задание: работа с исполнителем Кузнечик
В системе КуМир (https://www.niisi.ru/kumir/) запусти исполнителя Кузнечик. Изучи его среду и систему команд. Придумай последовательность команд, с помощью которых Кузнечик перекрасит квадратики над числами 1, 2 и 3. Попробуй управлять Кузнечиком с пульта в непосредственном режиме.
Подсказка: Кузнечик умеет прыгать вперёд и назад на разное количество клеток и закрашивать клетки под собой.
