منو
 کاربر Online
610 کاربر online

مزایا و محدودیت ها

تازه کردن چاپ
علوم ریاضی > علو م رایانه
(cached)


این مطلب از بخش آموزش وب‌سایت المپیاد کامپیوتر رشد،انتخاب شده که با فرمت pdf نیز در وب‌سایت المپیاد رشدموجود می‌باشد. برای مشاهده این موضوعات در وب‌سایت المپیاد، به آدرس فهرست مطالب کامپیوتر مراجعه کنید. همچنین می‌توانید با کلیک اینجا‌ ، با ویژگی‌های بخش آموزش این وب‌سایت آشنا شوید.


مزایا و محدودیت ها


رایانه ابزاری است که بر اساس یک سری قواعد فیزیکی و منطق دودویی، کارهای بسیار محدود و مشخصی را انجام می دهد. این کارها شامل ذخیره سازی اعداد و جمع و تفریق و عملیات منطقی و عملکرد شرطی و جابجایی در متن برنامه است ( منظور از عملیات منطقی همان عملکردهای بولی هستند که در درس ریاضیات گسسته ذکر می شود)
از همین منظر مشخص است که حل مسایل با استفاده از رایانه چه دردسرها و محدودیت هایی دارد.
به عنوان مثال در بررسی درستی یک گزاره ریاضی که در آن از ضرب استفاده شده است لازم است که ضرب پیاده سازی شود. البته در نسلهای کنونی از رایانه که مورد استفاده قرار می گیرد اوضاع به این بدی نیست و دایره عملیات قابل انجام توسط رایانه گسترش یافته و بازه وسیعی را پوشش می دهد. اما از این محدودیت ها که بگذریم
باز هم در حل مسایل با رایانه دست بازی نداریم. به عنوان مثال از این نوع محدودیت بررسی درستی قرائت عربی یک قاری قرآن در نظر بگیرید. پارامترهایی که در صححت قرائت و اصولاً خود قرائت دخالت دارند بسیار زیادند و در عین حال مساله شباهت چیزی نیست که بتوان با ریاضیات به سادگی پیاده سازی کرد. در این دست مسایل که مفاهیم انسانی در آنها دخالت دارند و پیچیدگی ذهن بشر در حل آنها کمک فراوان می کند، کماکان راه حل های رایانه ای ناکامل اند.
یک نوع دیگر محدودیت در زمینه راه حلهای رایانه ای عدم وجود کمکهایی مثل الهامات ذهنی است این مساله جدای از مفاهیم بشری مثل اشکال هندسی و شباهت و ... است. نوع بشر در حل مسایل از یک سری کمکها برخوردار است که روال منطقی در دستیابی به آنها دیده نمی شود. به عنوان نمونه می توان از پیشنهاد شکل " لانه زنبوری " برای مولکول بنزن نام برد. حال اگر چنین مسائلی را با کمک رایانه حل کنیم حتماً بجای این عامل تسریع کننده جایگزین مناسبی یافته ایم و یافتن جایگزین همواره ممکن نیست.
از محدودیت های حل مساله به کمک رایانه گفتیم حال به مزایای استفاده از این ابزار و حل مسائل اشاره کنیم. برای این بررسی هم می توان به همان محدوده عملکردهای رایانه رجوع کرد.
بسیاری از موارد وجود دارد که در حل یک مساله به یک رویه تکراری یا طولانی بر می خوریم که در عین حجم بالای عملیات دارای واحدهای عملیاتی ساده ای است مثلاً تعداد بسیار زیادی جمع و مقایسه ساده هستند که باید انجام شوند. در این صورت سپردن این عملیات تکراری خسته کننده به رایانه باعث خواهد شد. این بخش از حل مساله به سرعت زیادی انجام پذیرد و در عین حال دقت حل کاهش پیدا نکند ( خستگی در دقت انسان اثر می گذارد ).
جایگاه دیگری که رایانه در حل مسایل داراست راه حلهای عددی است اگر با این اصطلاح آشنا باشید می دانید که بخش عظیمی از تحقیقات صنعتی بر پشتوانه این روش استوار است. این روشها در واقع یافتن جواب مسایل ریاضی برای شرایط خاص را ممکن کرده است مثلاً را در نظر بگیرید و فرض کنید برای ساخت دستگاه خاصی نیاز به دانستن مقدار انتگرال برای چندین مختلف دارید. صورت بسته ریاضی برای انتگرال فوق وجود ندارد پس جه باید کرد؟ یک راه استفاده از همین روشهای عددی و تقریب زدن نتیجه انتگرال با دقت های مورد نیاز است.
زمینه دیگر استفاده مفید راه حلهای رایانه ای مسایلی است که در " پردازش سیگنالها " بوجود می آید. منظور از " سیگنال " یک کمیت فیزیکی متغیر با زمان است و منظور از " پردازش سیگنال " اعمال عملیات ریاضی بر روی " تابع تغییرات کمیت مذکور بر حسب زمان ".
تا زمانی که راه حلهای رایانه ای وجود نداشتند با ابزار قواعد فیزیک به این مهم نایل می شدیم مثلاً اگر می خواستیم یک موج الکترومغناطیسی متغیر با زمان را در یک موج الکترومغناطیسی متغیر با زمان دیگر ضرب کنیم باید وسیله ای پیدا می کردیم که بتواند این خاصیت را از خود نشان دهد و یا چند قطعه فیزیکی که روی هم این عمل را انجام دهند. اما با استفاده از رایانه این کار و هر پردازش دیگر در همین سطح به سهولت ممکن است. به عنوان نمونه عملی از این دست پردازش ها می توان به صدا اشاره کرد. حتماً در سالهای اخیر با موسیقی هایی مواجه شده اید که در آن صدای خواننده در آن دارای اعوجاج خاصی است. این نوع تغییر در صدا با نام" "معروفند توسط رایانه به سادگی انجام می شود.
کنترل عملیات یک کارخانه را در نظر بگیرید، این کنترل باید شبانه روز و بی وقفه انجام شود و معمولاً هم تصمیم گیری های دشواری برای این نوع کنترل ها انجام نمی شود. در این نوع کارهای تکراری خسته کننده که حتی عملیات ریاضی زیادی هم ندارند رایانه می تواند کارآمد باشد.



پیوند های خارجی

http://Olympiad.roshd.ir/computer/content/pdf/0171.pdf




تعداد بازدید ها: 11595


ارسال توضیح جدید
الزامی
big grin confused جالب cry eek evil فریاد اخم خبر lol عصبانی mr green خنثی سوال razz redface rolleyes غمگین smile surprised twisted چشمک arrow



از پیوند [http://www.foo.com] یا [http://www.foo.com|شرح] برای پیوندها.
برچسب های HTML در داخل توضیحات مجاز نیستند و تمام نوشته ها ی بین علامت های > و < حذف خواهند شد..