Использование новых компьютерных технологий в научной деятельности — КиберПедия 

Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...

Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...

Использование новых компьютерных технологий в научной деятельности

2019-12-17 156
Использование новых компьютерных технологий в научной деятельности 0.00 из 5.00 0 оценок
Заказать работу

Бурный рост компьютеризации, развитие материальной базы этой сферы дает богатые возможности для использования в научном процессе новых технологий на базе компьютерной техники. В наши дни умение работать на персональных машинах и использовать их в своей повседневной деятельности все в большей степени становится обязательным для любого образованного человека. Можно разделить использование компьютеров в научной области на три направления: коммуникационное, вычислительное и сервисное.

Коммуникационное направление

Термин "электронная почта" применяется для обозначения двух различных, но взаимосвязанных систем. Они называются системами локальной и глобальной электронной почты. Локальная электронная почта применяется в основном и деловых приложениях в рамках одного офиса или предприятия. Глобальные системы электронной почты являются частью глобальных информационных сетей, таких, как BlpuServe, America Online, Internet. Используя специальныеадреса, идентифицирующие компьютеры и пользователей, сообщения электронной почты могут быть посланы от одного компьютера к другому. Компьютер хранит эти сообщения до тех пор, пока вы не получите их.

Проблема обмена сообщениями электронной почты между пользователями различных информационных служб была решена с помощью шлюзов с сетью Internet.

Internet — это компьютерная сеть, к которой напрямую или через сетевой сервер могут быть подключены как отдельные домашние (Home Computers) или офисные компьютеры Office Computers), так и компьютерные сети (Networks).

Можно получить доступ к Internet через Internet-провайдера. Internet-провайдерами являются организации, которые предоставляют услуги доступа в Internet через имеющиеся в их распоряжении высокоскоростные коммуникационные каналы.

Internet - это объединение сетей компьютеров, расположенных по всему миру. Internet соединяет разнообразные правительственные, образовательные, коммерческие организации, а также частных лиц, предоставляя как электронную почту, так и обширный набор информационных услуг. Электронная почта используется для обмена сообщениями. Internet является примером сети, позволяющей кроме этого получать программное обеспечение и самую различную информацию (вплоть до прямых телевизионных программ и репортажей) из множества источников (в том числе практически из всех библиотек США и Западной Европы). Internet является средой общения и обсуждения по практически любым темам и вопросам, которые можно себе представить.

Следует также упомянуть о видеоконференциях. Этот сервис, не являющийся в чистом виде сервисом Internet, представляет собой достаточно эффективное средство общения между людьми, т.к. позволяет осуществлять передачу звука и видеоизображения в реальном времени. Имеются телеконференции практически по любой теме, которую можно вообразить. Неважно, какая тема вас интересует, достаточно, чтобы нашелся еще кто-то с такими же интересами.

 

Вычислительное направление

В богатом ассортименте программ математического и аналитического назначения явно прослеживается несколько классов, включающих в себя электронные таблицы, системы математического анализа и проектирования типа MathCAD и программы статистического анализа.

Рынок компьютерных программ обработки данных обширен и разнообразен. На нем представлены продукты более тысячи наименований. Такое разнообразие отражает многоплановость задач обработки в различных областях человеческой деятельности. Информация о последних версиях программ регулярно помещается в популярных компьютерных журналах и газетах типа "PC Magazin", "PC World", "BYTE", "PC Week", "Мир ПК" и др. Вместе с тем необходимо отметить, что значительная часть публикуемой информации быстро устаревает.

Это связано со стремительными темпами развития отрасли.

Выбор пакета для обработки данных зависит от характера решаемых задач, объема обрабатываемого материала, квалификации пользователей, имеющегося оборудования и т.д. Для пользователей, имеющих дело со сверхбольшими объемами данных или узкоспециализированными методами анализа, пока нет альтернативы профессиональным западным пакетам.

Несколько меньшими возможностями обладают универсальные пакеты. Вместе с тем, их стоимость значительно ниже, чем профессиональных. Все универсальные пакеты имеют много пересечений по составу статистических процедур. Кроме того, современные версии программ обладают, как правило, модульной структурой, что позволяет существенно экономить средства. Windows-интерфейс последних версий пакетов во многом унифицирует взаимодействие пользователя с аналитическими, графическими и системными процедурами.

Представление данных - одна из важнейших задач программ статистического анализа, и неудивительно, что в первых рядах, по многим оценкам, здесь находятся Statistiса и Statgraphics, разработанные специально для персональных компьютеров.

Ряд статистических пакетов (Statistica, Statgraphics, P Stat) поддерживают редакторы данных, напоминающие по своим возможностям электронные таблицы. В этом случае работа по подготовке исходных данных становится довольно эффективной за счет средств редактирования, удаления, переноса информации в таблице или между различными таблицами, а также сортировки и других возможностей.

Функциональные характеристики. Среди тех или иных особенностей программ следует обратить внимание на возможность использования определенного количества данных или максимальной длины числа.

Часто при создании моделей требуется наличие мощного навыка программирования приложений. Почти все программы поддерживают встроенные процедурные языки. В этом случае пользователь получает возможность создавать свои собственные приложения. Для того, чтобы рискованные эксперименты осуществлялись не в жизни, а на экране монитора, нужно удостовериться в наличии соответствующего математического инструментария. Это может быть ANOVA (analysis of Bariance), ANCOVA (analysis of covariance), кластерный или факторный анализ и многое другое.

Что же выбрать? Трудно, да и, наверное, невозможно дать общий совет на все случаи жизни. По крайней мере, нужно учитывать, что даже в такой специфической области выбор есть.

 

Сервисное направление

В сервисном направлении можно выделить применение компьютеров в виде: а) интерфейсных устройств; б) устройств для моделирования; в) презентационного устройства.

В обычный комплекс поставки большинства компьютеров входят какие-либо блоки для регистрации сигналов в лабораторных условиях. Значит, для того, чтобы с помощью компьютера можно было записывать или производить какие-то операции с теми электрическими сигналами, которые интересуют исследователя, необходимо подключить к разъему расширения лабораторный интерфейс. Такой интерфейс состоит из: 1) аналого-цифрового преобразователя (АЦП), позволяющего преобразовывать постоянно изменяющийся по напряжению электрический сигнал (аналоговый сигнал) в двоичный код; 2) программируемого таймера, с помощью которого оцениваются интервалы между двумя оцифрованными точками; 3) цифро-аналогового преобразователя (ЦАП), который дает возможность генерировать аналоговый электрический сигнал, запрограммированный в компьютере; 4) цифровых входов и выходов, позволяющих компьютеру получать информацию о состоянии используемых в опыте устройств и управлять ими. Кроме того, необходимо иметь программы анализа. Хотя какие-то конкретные детали решения научных задач в разных исследованиях могут быть неодинаковыми, все программы содержат следующие "общие" блоки: 1) оцифровка аналоговых сигналов; 2) вывод на экран и анализ оцифрованных сигналов; 3) улучшение качества сигналов, хранящихся в памяти (напри мер, усреднение); 4) количественные измерения (например, максимальной амплитуды сигнала).

Широкое применение компьютеров в биологии, и особенно в физиологии, на Западе нашло отражение в имитационном моделировании различных процессов. Моделировались, например, биомеханика дыхания, кислотно-щелочное равно весне, потенциал действия, гемодинамика. С разработкой имитационных моделей появляется возможность экспериментально изучать такие процессы, которые не описываются простыми линейными уравнениями, а потому не могут исследоваться обычными аналитическими методами. Математическое моделирование может сыграть ключевую роль в том, чтобы физиология, используя достижения молекулярной биологии, нейронауки и биофизики, приобрела более синтетический характер. Следующим этапом при моделировании будет использование экспертных систем, нечеткой логики, нейронных сетей и других элементов искусственного интеллекта.

В искусственном интеллекте (ИИ) фундаментальным является использование компьютеров для познания механизмов мышления человека. Решив эту главную задачу, мы получим возможность справиться с гораздо более важными и сложными прикладными задачами, которые неразрешимы существующими методами.

 

 


Поделиться с друзьями:

Биохимия спиртового брожения: Основу технологии получения пива составляет спиртовое брожение, - при котором сахар превращается...

История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...

Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...

Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...



© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

0.01 с.