XX Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Компьютер внутри нас

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Якунин К.А. 1

---

1МБОУ Школа №16

Галкина И.В. 1

---

1МБОУ Школа №16

Работа в формате PDF

364.4 KB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

ПЛАН ВЫПОЛНЕНИЯ ПРОЕКТА

1. Подготовительный этап:

- выбор темы проекта;

- написание паспорта проекта.

2. Основной этап:

- разработка плана реализации проекта;

- сбор и изучение литературы по теме проекта;

- отбор, анализ и систематизация информации, выбор способа представления результатов;

- отбор иллюстративного материала.

3. Заключительный этап:

- оформление работы, предварительная проверка проекта, внесение необходимых изменений;

- составление окончательного варианта проекта и пояснительной записки к нему;

- написание обзорного материала, ставшего результатом проектной деятельности;

- защита проекта.

ВВЕДЕНИЕ

В наше современное время компьютер активно вошёл в жизнь каждого человека. В моей жизни компьютер появился, когда мне исполнилось 5 лет. Я начал играть на нем в машинки. Когда я пошел в школу, компьютер стал помощником мне в учебе. Появилось много интересных компьютерных курсов, с помощью которых можно развивать самые разнообразные способности. Я стал изучать компьютер. В мою жизнь вошли компьютерные игры. За свое, относительно недолгое существование компьютер уже успел занять место во многих областях жизнедеятельности человека. Он уже стал незаменим на работе, помогает детям в учёбе, и, конечно же, является одним из самых любимых развлечений для них. С появлением интернета, он ещё и стал лучшим способом поиска информации, делового общения, отдыха и т.д. Некоторым людям уже трудно представить жизнь без компьютера. Мы стали даже зависимыми от него. Все учёные однозначно отвечают, что нет, компьютер не может пока заменить человека. Они рассматривают только тандем человека и компьютера. Я думаю, что компьютер можно сравнить с организмом человека, так как человек своего рода тоже система, которая обладает определенными функциями.

Актуальность: данная тема очень актуальна в современном обществе, когда человек проводит большую часть своего времени, работая за компьютером. Действительно ли информационные процессы в организме человека и в окружающей его действительности, а так же в компьютере протекают абсолютно одинаково. А каково мнение учёных? А что происходит в науке? Сможет ли тогда компьютер заменить человека, его память, интеллект, душу?

Проблема проекта:какие же могут быть различия между человеком и компьютером. Выяснить: может ли компьютер заменить человека в ближайшем будущем.

Гипотеза: возможно, человек "списывал" компьютер с себя.

Цель проекта:может ли компьютер заменить человека в ближайшем будущем.

Исходя из цели работы, были сформулированы следующие задачи проекта:

• Узнать, является ли мозг человека компьютером.

• Узнать, чем похож человек и компьютер.

• Получить представление об информационных процессах и особенностях их протекания в природе, компьютере, организме человека.

• Проанализировать и сравнить протекание информационных процессов в организме человека и в окружающей его действительности.

• Провести опрос, выяснить может ли компьютер заменить человека.

• Сделать выводы по полученным результатам.

Объектом исследования:

• Мозг человека.

• Компьютер.

Методы изучения:

• анализ, систематизация, обобщение теоретических и практических материалов по теме проекта;

• опрос анкетирование (респонденты опроса/анкетирования: друзья, одноклассники).

В качестве инструмента анализа выбран опрос/анкетирование так как:

- не требует много времени на выполнение и может быть проведен дистанционно;

- предполагает более высокую откровенность респондентов из-за отсутствия «эффекта официального интервью».

Работа состоит из введения, основной части, списка источников информации.

Глава 1. Компьютер и человек

1.1. Что такое компьютер

В настоящее время создано огромное количество различных программ, благодаря которым компьютеры умеют создавать книги, переводить с одного языка на другой, выполнять сложнейшие математические расчеты и даже рисовать мультфильмы. Таким образом – это машина, созданная человеком, работающая под руководством человека и на человека.

Компьютер– это совокупность электронных компонентов, механических деталей и программного обеспечения. Его называют электронно-вычислительная машина (ЭВМ) или персональный компьютер (ПК). Это одно из самых умных изобретений человека. Инструмент, который помогает человеку быстро решать задачи в работе или повседневной жизни. Он используется для поиска информации, для работы с текстами и таблицами, для учебы, для игр и развлечений, для покупок, для общения и хранения информации. С компьютером нужно уметь обращаться. Чем грамотнее человек владеет инструментом, тем больше пользы этот инструмент приносит. Компьютер позволяет резко увеличить эффективность и качество многих форм деятельности человека. Способность компьютера к построению моделей позволяет ему соперничать с человеческим разумом. Это машина, созданная человеком, работающая под руководством человека и на человека.

Компьютер находится на рабочем столе специалиста любой профессии. Он позволяет связаться по специальной компьютерной почте с любой точкой земного шара, подсоединиться к фондам крупных библиотек не выходя из дома, использовать мощные информационные системы - энциклопедии, изучать новые науки и приобретать различные навыки с помощью обучающих программ и тренажеров. Модельеру он помогает разрабатывать выкройки, издателю компоновать текст и иллюстрации, художнику - создавать новые картины, а композитору - музыку. Дорогостоящий эксперимент может быть полностью просчитан и имитирован на компьютере. Разработка способов и методов представления информации, технологии решения задач с использованием компьютеров, стала важным аспектом деятельности людей многих профессий.

Компьютеры используются в производстве на всех этапах: от конструирования отдельных деталей изделия, его дизайна до сборки и продажи. Система автоматизированного производства (САПР) позволяет создавать чертежи, сразу получая общий вид объекта, управлять станками по изготовлению деталей. Гибкая производственная система (ГПС) позволяет быстро реагировать на изменение рыночной ситуации, оперативно расширять или сворачивать производство изделия или заменять его другим. Легкость перевода конвейера на выпуск новой продукции дает возможность производить множество различных моделей изделия. Компьютеры позволяют быстро обрабатывать информацию от различных датчиков, в том числе от автоматизированной охраны, от датчиков температуры для регулирования расходов энергии на отопление, от банкоматов, регистрирующих расход денег клиентами, от сложной системы томографа, позволяющей « увидеть» внутреннее строение органов человека и правильно поставить диагноз.

В наше время компьютеры достигли мощностей, о которых лет десять назад можно было только мечтать. Но без человека, который ставит задачи и управляет им, как и

любой инструмент, остается простой железякой.

Какие бывают компьютеры.

Приведем самую простую классификацию так называемых «вариантов исполнения» популярных на сегодня персональных компьютеров:

Настольный – классический вариант из системного блока, монитора, клавиатуры и мышки.

Н оутбук – полноценный компьютер, но собран в один компактный и лёгкий корпус.

Планшет – ещё более компактен по сравнению с ноутбуком, но не имеет собственной клавиатуры.

К арманный - современный телефон или смартфон.

На самом деле классификация намного более сложна и обширна.

Из чего состоит компьютер.

Центральный процессор (ЦП) - основной элемент любого компьютера, который обрабатывает всю информацию. Руководит работой процессора программа. Она написана на специальном языке, который понимает машина, и выполняет ту же функцию, что ноты для музыканта. Если бы не было программ, то даже самый совершенный компьютер не смог бы решить простейшей арифметической задачи.

Оперативная память (ОЗУ) - память, которая хранит то, с чем в данный момент работает процессор. При выключении компьютера ОЗУ очищается, при включении в неё снова загружается вся нужная информация.

Жёсткий диск (ПЗУ) - то место, где хранятся все файлы и программы.

Устройства вывода - экран вашего компьютера, ноутбука, планшета, телефона, колонки, принтер и т.д.

Устройства ввода - клавиатура, мышь, микрофон, сенсорный экран.

Сердце компьютера — особая электронная схема, которая называется процессором. Именно она производит обработку всей информации, которая поступает в компьютер.

1.2. Кто такой человек

Человек- умнейшее существо на земле, представляющее собой высшую ступень развития жизни на Земле, способное производить орудия труда и с их помощью воздействовать на окружающий мир, обладающее сложно организованным мозгом, сознанием и членораздельной речью.

Человек воспринимает информацию с помощью органов чувств, а для обмена информацией между людьми используются языки. За время развития человеческого общества таких языков возникло очень много. Прежде всего, это родные языки (русский, татарский, английский и др.) на которых говорят многочисленные народы мира. Роль языка для человечества исключительно велика. Без него, без обмена информацией между людьми было бы невозможным возникновение и развитие общества.

Тысячелетиями предметами труда людей были материальные объекты. Все орудия труда от каменного топора до первой паровой машины, электромотора или токарного станка были связаны с обработкой вещества, использованием и преобразованием энергии. Вместе с тем человечеству пришлось решать задачи управления, задачи накопления, обработки и передачи информации, опыта, знания, возникают группы людей, чья профессия связана исключительно с информационной деятельностью. В древности это были, например, военачальники, жрецы, летописцы, затем - ученые и т. д.

Однако число людей, которые могли воспользоваться информацией из письменных источников, было ничтожно мало. Во-первых, грамотность была привилегией крайне ограниченного круга лиц и, во-вторых, древние рукописи создавались в единичных (иногда единственных) экземплярах.

Новой эрой в развитии обмена информацией стало изобретение книгопечатания. Благодаря печатному станку, созданному И. Гутенбергом в 1440 году, знания, информация стали широко тиражируемыми, доступными многим людям. Это послужило мощным стимулом для увеличения грамотности населения, развития образования, науки, производства.

По мере развития общества постоянно расширялся круг людей, чья профессиональная деятельность была связана с обработкой и накоплением информации. Постоянно рос и объем человеческих знаний, опыта, а вместе с ним количество книг, рукописей и других письменных документов. Появилась необходимость создания специальных хранилищ этих документов - библиотек, архивов. Информацию, содержащуюся в книгах и других документах, необходимо было не просто хранить, а упорядочивать, систематизировать. Так возникли библиотечные классификаторы, предметные и алфавитные каталоги и другие средства систематизации книг и документов, появились профессии библиотекаря, архивариуса.

Информационные процессы характерны не только для живой природы, человека, общества. Человечеством созданы технические устройства - автоматы, работа которых также связана с процессами получения, передачи и хранения информации. Например, автоматическое устройство, называемое термостатом, воспринимает информацию о температуре помещения и в зависимости от заданного человеком температурного режима включает или отключает отопительные приборы.

В результате научно-технического прогресса человечество создавало все новые средства и способы сбора, хранения, передачи информации.

Но важнейшее в информационных процессах - обработка, целенаправленное преобразование информации осуществлялось до недавнего времени исключительно человеком. Вместе с тем постоянное совершенствование техники, производства привело к резкому возрастанию объема информации, с которой приходится оперировать человеку в процессе его профессиональной деятельности.

Развитие науки, образования обусловило быстрый рост объема информации, знаний человека. Если в начале прошлого века общая сумма человеческих знаний удваивалась приблизительно каждые пятьдесят лет, то в последующие годы - каждые пять лет.

1.2.1. Высшая нервная деятельность человека (ВНД)

Высшая нервная деятельность (ВНД) - это деятельность коры больших полушарий головного мозга и ближайших к ней подкорковых образований, обеспечивающая наиболее совершенное приспособление (поведение) высокоорганизованных животных и человека к окружающей среде. В работе русского физиолога И. М. Сеченова «Рефлексы головного мозга» (1863) впервые была высказана мысль о связи сознания и мышления человека с рефлекторной деятельностью головного мозга. Эта идея была экспериментально подтверждена и развита академиком И. П. Павловым, который по праву является создателем учения о высшей нервной деятельности. Ее основой являются условные рефлексы.

Все рефлекторные реакции организма на различные раздражители И. П. Павлов подразделил на две группы: безусловные и условные.

Безусловные рефлексы -это врожденные рефлексы, передаваемые по наследству от родителей. Они являются видовыми, относительно постоянными и осуществляются низшими отделами ЦНС - спинным мозгом, стволом н подкорковыми ядрами головного мозга. Безусловные рефлексы (например, сосательный, глотательный, зрачковый рефлексы, кашель, чихание и др.) сохраняются у животных, лишенных больших полушарий. Они образуются в ответ на действие определенных раздражителей. Так, рефлекс слюноотделения возникает при раздражении пищей вкусовых сосочков языка. Возникшее возбуждение в виде нервного импульса проводится по чувствительным нервам в продолговатый мозг, где находится центр слюноотделения, откуда оно по двигательным нервам передается слюнным железам, вызывая слюноотделение. На основе безусловных рефлексов осуществляются регуляция и согласованная деятельность разных органов и их систем, поддерживается само существование организма.

В изменчивых условиях окружающей среды сохранение жизнедеятельности организма и приспособительное поведение осуществляется благодаря образованию условных рефлексов с обязательным участием коры больших полушарий головного мозга. Они не являются врожденными, а образуются в течение жизни на базе безусловных рефлексов под воздействием определенных факторов внешней среды. Условные рефлексы строго индивидуальны, т. е. у одних особей вида тот или иной рефлекс может присутствовать, у других - отсутствовать. Условные рефлексы образуются в результате сочетания безусловного рефлекса с действием условного раздражителя.

Для этого необходимо соблюдение двух условий:

1) действие условного раздражителя должно обязательно несколько предшествовать действию безусловного раздражителя (для образования у собаки условного слюноотделительного рефлекса на звонок нужно, чтобы он начал звонить за 5-30 с до подачи корма и некоторое время сопровождал процесс еды);

2) условный раздражитель должен неоднократно подкрепляться действием безусловного раздражителя. Так, после нескольких сочетаний звонка с приемом пищи у собаки будет наблюдаться слюноотделение при одном звуке звонка без пищевого подкрепления.

Механизм образования условного рефлекса состоит в установлении временной связи (замыкания) между двумя очагами возбуждения в мэре головного мозга. Для рассмотренного примера такими очагами являются центры слюноотделения и слуха. Дуга условного рефлекса в отличие от таковой безусловного значительно усложнена и включает рецепторы, воспринимающие условное раздражение, чувствительный нерв, проводящий возбуждение в головной мозг, участок коры, связанный с центром безусловного рефлекса, двигательный нерв и рабочий орган.

Биологическое значение условных рефлексов в жизни человека и животных огромно, так как они обеспечивают их приспособительное поведение - позволяют точно ориентироваться в пространстве и времени, находить пищу (по виду, запаху), избегать опасности, устранять вредные для организма воздействия. С возрастом число условных рефлексов возрастает, приобретается опыт поведения, благодаря которому взрослый организм оказывается лучше приспособленным к окружающей среде, чем детский. Выработка условных рефлексов лежит в основе дрессировки животных, когда тот или иной условный рефлекс образуется в результате сочетания с безусловным (дача лакомства и др.).

1.2.2. Познавательные процессы человека

Познавая мир, человек познает и себя.

К познавательным процессам человека относятся:

Ощущение – отражение свойств реальности, возникающее в результате воздействия их на органы чувств и возбуждения нервных центров головного мозга. Восприятие – сложный процесс приема и преобразования информации, обеспечивающий отражение объективной реальности и ориентировку в окружающем мире.

Мышление - это высший познавательный процесс, движение идей, раскрывающее суть вещей. Его итогом является не образ, а некоторая мысль, идея. Это особого рода теоретическая и практическая деятельность, предполагающая систему включенных в нее действий и операций ориентировочно - исследовательского, преобразовательного и познавательного характера.

Внимание – это способность человека сконцентрировать свои «познавательные процессы» на одном объекте с целью его изучения (познания).

Память - это способность к воспроизведению прошлого опыта, одно из основных свойств нервной системы, выражающееся в способности длительно хранить информацию и многократно вводить ее в сферу сознания и поведения.

Воображение – это особая форма человеческой психики, стоящая отдельно от остальных психических процессов и вместе с тем занимающая промежуточное положение между восприятием, мышлением и памятью

Речь – это совокупность произносимых или воспринимаемых звуков, имеющих тот же смысл, и то же значение, что и соответствующая им система письменных знаков.

Через познавательные процессы человек приобретает не только знания, но и умение жить, работать, строить свою личную жизнь, участвовать в общественной жизни.

Познавательные процессы являются основой познания человеком мира.

Вывод по первой главе

Мы узнали, что человек - субъект общественно-исторического процесса, развития материальной и духовной культуры на Земле, биосоциальное существо, генетически связанное с другими формами жизни, но выделившееся из них благодаря способности производить орудия труда, обладающее членораздельной речью и сознанием, творческой активностью и нравственным самосознанием. Компьютер – это машина, созданная человеком.

Различия:

• в компьютере заложены функции, лишь удобные для использования человека, а живой организм, например тот же человек, сам наделяет себя необходимыми, возможными качествами и способностями;

• компьютер обладает некоторыми способностями, которыми обладает также и живое существо, но в более совершенной степени;

• человек, в отличие от компьютера, обладает свободой движения и действий.

Сходства:

• у компьютера, как и у живого организма, есть элементы обязательные и необязательные для его работы;

• как и любой живой организм, компьютер может заболеть, у обоих существуют степени сложности заболеваний;

• каждый элемент компьютера можно сравнить с какими-то определёнными органами, частями тела в живом организме. Например, через колонки пользователь слышит, через веб-камеру мы видим;

• а процессор является мозгом системы, выполняющим регулирование всех процессов и действий.

• Глава 2. Сравнение человека и компьютера.

Человеческий мозг – мощнейший компьютер, который также, получая питание, решает определенного рода задачи. Наш внутренний компьютер (головной мозг) обрабатывает поступившие данные: анализирует, систематизирует, запоминает, сравнивает с ранее полученными сообщениями и уже имеющимся опытом. Мозг спинной – служит связующим звеном с вышестоящими отделами биологического компьютера. Исследование показало, что после ночного сна мозг человека «загружается», как операционная система при включении компьютера. Такая загрузка активирует отделы мозга, ответственные за выполнение сложных операций, а сигнал на ее начало подается в химическом виде. Утром в мозг поступает разная информация – от солнечного света до звуков будильника. Эта информация должна быть систематизирована и проанализирована мозгом. Только после первичного анализа мозг способен выполнять более сложные задачи. Отделы мозга, отвечающие за мышление, предоставляют нечто подобное набору шаблонов, при помощи которых обрабатывается поступающая информация. Блок питания преобразует электричество в удобную для восприятия системы форму. У человека это кислород и другие химические элементы, полученные путем газообмена в легких и процессами пищеварения в пищеварительной системе. Оперативная память хранит в себе текущую информацию, работает, пока на нее подается напряжение, имеет крайне ограниченный объем, относительно физической памяти. Человек решает текущие мелкие задачи, о которых мгновенно забывает, в памяти это хранится очень короткий промежуток времени, это временная (быстрая) память. Физическая память на компьютере в виде жесткого диска или флешь памяти имеет немалый объем. У человека существует такая же физическая память, только информация хранится в виде результата химической реакции и все же больше напоминает флешь память. Ведь если заряд на флешке полностью иссякнет, информация на ней будет утеряна, так же и у нас, если мы периодически не вспоминаем ее, она попросту стирается.

Компьютер в целом состоит из различных электро-узлов. Блок питания преобразует электричество в удобную для восприятия системы форму. Оперативная память хранит в себе текущую информацию, работает, пока на нее подается напряжение, имеет крайне ограниченный объем, относительно физической памяти. Физическая память на компьютере в виде жесткого диска или флешь памяти имеет немалый объем. При этом использование более эргономичных форматов экономит пространство. Ведь если заряд на флешке полностью иссякнет, информация на ней будет утеряна, так же и у нас, если мы какой либо информации не даем подпитку, периодически не вспоминая ее, она попросту стирается. Процессор на компьютере отвечает за математику, он постоянно вычисляет. Информацию к нему подгоняет оперативная память и результаты забирает тоже она, словно секретарь. Процессор видеокамеры обрабатывает каждый пиксель и укладывает биты в определенном порядке, который задает программа записи и воспроизведения. При этом на дисплее мы видим отражение той реальности, которую способна узреть и воспроизвести эта камера. На рынке много различных моделей, все они отличаются качеством записи, глубиной цветов и прочим, но если их сравнивать с нашим зрением, понимаешь, насколько они ограничены. Ограничены разрешением съемки, дальновидностью зума, количеством оттенков записи и многим другим. К примеру, существуют стандарты количества оттенков изображения, от черно-белого, до многомиллионного.

2.1. Компьютер может жить внутри человека.

Молекулярный компьютер, который использует ферменты для произведения подсчетов, создали израильские ученые. Итамар Виллнер, сконструировавший молекулярный калькулятор со своими коллегами в Еврейском университете Иерусалима, считает, что компьютеры, работающие на ферментах, когда-нибудь можно будет вживлять в человеческий организм и использовать, например, для регулирования выброса лекарств в систему метаболизма.

Ученые создали свой компьютер, используя два фермента – глюкозу дегидрогеназу (glucose dehydrogenase, GDH) и пероксидаз из хрена (horseradish peroxidase, HRP) – для запуска двух взаимосвязанных химических реакций. Два химических компонента – перекись водорода и глюкоза – использовались как вводимые значения (А и В). Присутствие каждого из химических веществ соответствовало 1 в двоичном коде, а отсутствие – 0 в двоичном коде. Химический результат ферментной реакции определялся оптически.

Ферментный компьютер использовали для проведения двух фундаментальных логических вычислений, известных как AND (где A и B должны быть равными единице) и XOR (где A и B должны иметь разные значения). Добавление еще двух ферментов – глюкозооксидазы (glucose oxidase) и каталазы (catalase) – связало две логические операции, дав возможность сложить двоичные числа, используя логические функции.

Ферменты уже используют при вычислениях, применяя специально закодированную ДНК. Такие ДНК-компьютеры потенциально способны превзойти по скорости и мощности кремниевые компьютеры, поскольку могут осуществлять множество параллельных вычислений и помещать огромное количество компонентов в крошечное пространство. Но Виллнер говорит, что ферментный компьютер создан не ради скорости: для вычисления ему может потребоваться несколько минут. Скорее всего, он будет встраиваться в биосенсорное оборудование и использоваться для мониторинга и корректировки реакции пациента на определенные дозировки препарата, передает «Newsru.com». Это компьютер, который можно интегрировать в человеческий организм, – рассказал Виллнер New Scientist. – Нам кажется, что ферментный компьютер можно использовать для вычисления пути метаболизма".

Мартин Амос из Университета Эксетера, Британия, тоже считает такие устройства очень перспективными. "Разработка простых приборов вроде счетчиков необходима для успешного создания биомолекулярных компьютеров, – сказал он.

Если такие счетчики встроить в живые клетки, мы можем представить себе, что они играют роль приложений, например, "умной" доставки лекарств, когда терапевтический агент создается там, где возникает проблема, – говорит Амос. – Счетчики также обеспечивают биологический "предохранительный клапан", не дающий клеткам бесконтрольно разрастаться"

2.2. Сравнение по нескольким показателям.

• Объем памяти.

• Надежность.

• Энерго-независимость.

• Стандарт обмена данными.

• Способ хранения данных.

• Файловая система.

Объем памяти

Каждый человек хранит определённую информацию в собственной памяти – «в уме». Память человека можно назвать оперативной, потому что содержащаяся в ней информация воспроизводится достаточно быстро. Но так уж устроен человек, что он не может долго хранить большие объёмы информации в собственной памяти: если не закреплять знания постоянными упражнениями, информация очень быстро забывается. Чтобы этого избежать человек использует записные книжки, справочники, энциклопедии и другие внешние хранилища информации – внешнюю память. Эту память называют долговременной.

В массовом сознании память человека до сих пор воспринимается, как аналог жесткого диска, только менее точный и надежный. Эта аналогия в корне неверная. Почти по всем параметрам человеческая память принципиально отличается от машиной памяти. Точно измерить объем долговременной памяти человека крайне трудно, хотя попытки предпринимаются. Скорее всего, наша память соизмерима с возможностями современной вычислительной техники. У человека есть зрительная память и слуховая. Точно измерить объем долговременной памяти человека крайне трудно, хотя попытки предпринимаются. У человека воспоминания предельно авторизированы и фрагментированы по всему мозгу. Память о неприятных эмоциях хранится в миндалевидном теле, графика — в визуальной коре, звук — в слуховой коре и так далее. Человеческая память сама по себе организована не лучшим образом, а в случае травмы есть вероятность амнезии. Но память иногда возвращается, а человек может сохранить работоспособность и способность к запоминанию даже при очень тяжелых травмах головы и потере значительной части мозга. Человек решает текущие мелкие задачи, о которых мгновенно забывает, в памяти это хранится очень короткий промежуток времени, это временная (быстрая) память. У человека существует такая же физическая память, только информация хранится в виде результата химической реакции и все же больше напоминает флеш память.

В компьютерах так же различают два вида памяти: оперативную и внешнюю. Однако в отличии от человека, информация в оперативной памяти компьютера хранится до тех пор пока работает компьютер, т. е компьютеру нес свойственно забывать. Внешние носители необходимы для того, чтобы переносить информацию. Хотя в настоящее время с развитием сети интернета в этом необходимость отпадает. Это существенный плюс для компьютеров.

Получение информации

Для целенаправленного использования информации ее необходимо собирать, преобразовывать, передавать, накапливать и систематизировать. Все эти процессы, связанные с определенными операциями над информацией, называются информационными процессами. Получение и преобразование информации является необходимым условием жизнедеятельности любого организма. Даже простейшие одноклеточные организмы постоянно воспринимают и используют информацию, например, о температуре и химическом составе среды для выбора наиболее благоприятных условий существования. Живые существа способны не только воспринимать информацию из окружающей среды с помощью органов чувств, но и обмениваться ею между собой.

Человек каждый день человек узнаёт что-то новое, получает информацию. Это знания, получаемые человеком из окружающего его мира. Причём первичную информацию об окружающем мире (о температуре, цвете, запахе, вкусовых качествах, физических свойствах предметов) люди получают через органы зрения, слуха, вкуса, осязания, обоняния, через вестибулярный аппарат и нервную систему. Органы чувств человека выполняют роль биологических информационных каналов.

Компьютер хранит, обрабатывает и передаёт информацию. Всё это делается с помощью человека и под руководством человека. Получить информацию самостоятельно он не может.

Обработка информации

Компьютер и человек выполняют одни и те же действия с информацией. Но есть существенная разница. Человек это делает сам добровольно или принудительно, а компьютер только с помощью программ, сделанных человеком. Таким образом, информационные процессы в организме человека и в окружающей его действительности, а так же в компьютере протекают абсолютно одинаково.

Перерывы на обслуживание.

По одной из теорий сон нужен для консолидации памяти. Во время бодрствования постоянный поток информации ведет к росту синоптической проводимости в мозге, и со временем это делает работу мозга неэффективной. Сон снижает синоптическую проводимость до оптимального уровня. Компьютеры могут работать дольше, но и им нужны иногда перерывы — например, из-за утечек памяти.

Передача сигналов.

Основной объем памяти в ЭВМ сохраняется в специально для этого предназначенных запоминающих устройствах. В мозге же не существует участков, в которых отдельно хранятся наши воспоминания. В запоминании и распознавании субъектов или каких-либо событий участвуют одни и те же нейроны.

2.3. Тандем человека и компьютера

Все учёные однозначно отвечают, что нет, компьютер не может пока заменить человека. Они рассматривают только тандем человека и компьютера.

За свое, относительно не долгое существование компьютер уже успел занять место во многих областях жизнедеятельности человека. Технологии способны заменить глаза, уши, носы и прочие органы. В лабораториях мира идет разработка зрительных протезов, которые сделают зрячими даже абсолютно слепых людей. При этом не нужно задействовать глаз и зрительный нерв — сигнал с миниатюрной камеры идет напрямую в кору головного мозга, куда вживляется специальный чип.

Компьютерные инновации и человеческий мозг – пожалуй, самый эффективный тандем для создания когнитивной революции. Чтение мыслей на расстоянии, управление техникой разумом, протезы, действующие по импульсу – когда-то подобные изобретения считались выдумкой фантастов. Но сейчас это уже не абстрактные представления, а конкретная наука, которая постепенно входит в повседневную жизнь. Что ждет нас в ближайшем будущем?

Ученые и инженеры стараются сделать механические устройства все более и более похожими на человека не только внешне, но и интеллектуально. Создание роботов, которые бы умели шутить, сопереживать человеку, понимать и поддерживать его, — это

исключительно привлекательная идея для современной цивилизации. Именно такие роботы показаны в фантастических романах и кинофильмах. За основу берется эмоциональное поведение живых людей — их речь, интонации, мимика, поведение. Получившаяся модель алгоритмизируется и превращается в программный код. В результате на экране компьютера уже общаются рисованные человечки, способные и пошутить и разозлиться.

По прогнозу компании TechCast, к 2022 году интеллектуальные роботы, чувствующие среду окружения, принимающие решения, обучаемые, будут использоваться в 30% домашних хозяйств и организаций.

2.4. Мозго - маинные интерфейсы

Системы, позволяющие напрямую передавать сигналы от мозга к компьютеру, сегодня разрабатываются и на биофаке МГУ, и в Институте высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, и в ростовском НИИ нейрокибернетики. Разрабатываются системы и методы управления биообъектами (биороботами), в качестве которых выступают черепахи, кролики, дельфины. Несколько лет назад черепахе вживили электроды, установили ей на панцирь процессор, в итоге движениями животного можно было управлять с помощью джойстика.

Через два-три года в компьютерном супермаркете можно будут купить устройство, позволяющее играть в стрелялку-бродилку с помощью силы мысли. А рано или поздно станет доступно мысленное управление любыми устройствами, и такая мелочь, как компьютеры и мобильные телефоны, перекочуют из наших карманов прямиком в мозг, подсоединенный к Великой сети.

Ученые и инженеры стараются сделать механические устройства все более и более похожими на человека не только внешне, но и интеллектуально. Создание роботов, которые бы умели шутить, сопереживать человеку, “понимать” и поддерживать его, - это исключительно привлекательная идея для современной цивилизации: именно такими роботы показаны в фантастических романах и кинофильмах. За основу берется эмоциональное поведение живых людей - их речь, интонации, мимика, поведение. Получившаяся модель алгоритмизируется и превращается в программный код. В результате на экране компьютера уже общаются рисованные человечки, способные и пошутить, и разозлиться. По прогнозу компании TechCast, к 2022 году интеллектуальные роботы, чувствующие среду окружения, принимающие решения, обучаемые, будут использоваться в 30% домашних хозяйств и организаций.

Миром правит уже не тот, кто владеет информацией, а тот, кто умеет ее фильтровать и обрабатывать. Компьютерные системы не только умеют раскладывать документы по полочкам, но и пытаются понять их содержание. Ученые создали новую форму описания документа, основными элементами которой являются так называемые смысловые единицы. Фактически этот подход является не чем иным, как попыткой реализации механизма абстрактного мышления в системах искусственного интеллекта. Лет через десять аналитикам, журналистам, переводчикам и многим другим профессионалам придется конкурировать с машинами. Системы будут сами сопоставлять тексты и цифры, после чего делать выводы. И велик риск, что человек эту борьбу проиграет. Уже сейчас компьютер способен переваривать тысячи страниц в секунду, а когда он научится еще и анализировать эту информацию, людям придется туго.

Вывод по второй главе

В результате мозг, в отличие от компьютера, способен сосредотачиваться на важной для него в данный момент времени информации и не принимать во внимание несущественную информацию. Мозг отыскивает информацию не по адресу, как компьютер, а по содержанию. Для компьютера нет никакой связи между адресом, по которому находится информация, и самой сутью этой информации, а для мозга – есть. Мозг человека способен восстанавливать информацию лишь по ее отрывочной части или же извлекать данные вследствие ассоциативного ряда. Человек мыслит, компьютер же просто обрабатывает информацию на основе алгоритмов. Компьютер работает с абстрактными символами, а мозг человека – с образами конкретных объектов. Мозгу человека присущи интуиция и воображение, а еще – желание все время получать новые впечатления, творческая активность, которая тесно связана со сном (во сне упорядочивается полученная извне информация). Компьютеру всё это недоступно.

Скрытые возможности мозга поистине безграничны, в отличие от изначально заданных определенным образом системных параметров компьютера. Мозг человека обладает очень большим запасом прочности, что позволяет ему функционировать даже при опасных травмах. Это неудивительно, учитывая, что одновременно в нем обычно задействованы не более 2-3% нервных клеток. Современные компьютеры лишены способности восстанавливаться и работать при серьезных повреждениях, тогда как мозг человека от природы наделен удивительной компенсаторной способностью: при поражении даже обширных его участков работу продолжают выполнять оставшиеся неповрежденными части. Если же в программе компьютера испортить даже несколько бит или всего лишь один транзистор в процессоре – устройство мгновенно потеряет возможность функционирования, иногда даже без возможности восстановления. Мозг же способен выживать и работать, даже если ему перед этим на пять-семь минут перекрыть кислород.

Глава 3. Исследовательская часть.

Первое наше впечатление о компьютере было положительным: мы считаем, что это — одно из величайших изобретений человечества. Компьютер позволяет учиться, развлекаться, общаться и развиваться. Ни одно другое устройство не может дать человеку такие широкие возможности. Ведь мы думаем, несмотря на то, что, повсеместно все используют компьютер, многие люди пользуются библиотеками. Сейчас невозможно полностью положиться на печатное издание, процесс обновления очень долгий, следовательно, нам снова приходиться пользоваться компьютером. Компьютер может отнять у нас очень много времени, еще в компьютере можно посмотреть то, что мы не знаем. И мы благодарны создателям за столь в некотором роде полезную вещь, с помощью которой мы можем получить столь важные нам знания. В любом учебном заведении есть библиотеки, но и тут возникают проблемы - это ограничение ресурсов, скорость просматривания информации занимает слишком много времени. Трудно найти дом, в котором не было компьютера. Но всё - таки проанализировав информацию, полученную нами из различных источников можно сказать, что отрицательного влияния много. Выбранная мной тема довольно актуальна в наши дни. В своём исследовании я опирался на социологический опрос, проведенный мной.

Анкетирование

Вопрос1.

С помощью чего люди воспринимают различные сигналы из внешнего мира?

а) с помощью новых технологий (25)
б) с помощью органов чувств (10)
в) с помощью средств информации (15)
 

Рис.5

Вопрос 2:

Какую информацию можно получить с помощью носа?

а) о запахе (35)
б) о цвете (0)

в) о вкусе (15)

Рис.6

Вопрос 3

Как называется информация, которую мы слышим ушами?

а) обонятельная (10)

б) осязательная (5)

в) слуховая (35)

Рис.7

Вопрос 4:

Как называется информация, которую мы видим глазами?

а) слуховая (0)

б) зрительная (5)

в)обонятельная (45)

Рис.8

Вопрос 5

Человек использует компьютер для получения, хранения, обработки и передачи информации?

а) да (50)

б) нет (0)

Рис.9

Вывод по третьей главе

• Для передачи сигналов компьютер использует простой двоичный код. В мозге человека работают множество нейронов, которые обмениваются разнообразными сигналами, меняющимися в зависимости от обстоятельств.

• В компьютере есть специальное устройство, в котором хранятся данные. В мозге человека нет конкретного участка, отвечающего за память, — и запоминание, и распознавание свойственно всем нейронам.

• Мозг человека, в отличие от компьютера, обладает огромной компенсаторной способностью: он может работать даже при серьезных повреждениях.

• Мозг ищет информацию по содержанию и ассоциациям, компьютер – по определенному адресу. Мозг работает с образами, а компьютер – с символами.

• Мозгу человека свойственны: творческая активность, жажда знаний, интуиция и воображение.

• Возможности мозга человека безграничны, в то время как компьютерный «мозг» зависит от заложенных в него параметров.

• ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Работая над исследовательским проектом, изучив и проанализировав все вопросы, я пришел к выводу о том, что компьютер не может иметь сознания, сколько-нибудь адекватного человеческому. Человеческое мышление, разум, интеллект - продукты биологической и социальной эволюции. Несмотря на утверждения ученых о возможности адекватной компьютерной эволюции, ее реализация невозможна, так как такой эволюцией, в конечном счете, будет управлять человек. Сегодня у компьютера недостаточная емкость памяти и быстродействие при синтезе и поиске образов. Мы не знаем, как преобразуется информация в мозгу человека. Мы не знаем, возможно, ли математическое описание операций, проводимых мозгом, и насколько оно универсально? Главная проблема, стоящая ныне перед учеными всего мира, состоит в решении сложных вопросов моделирования, а возможно, и воспроизведения нервных процессов, протекающих в человеческом мозге. Она равнозначна задаче получения живого вещества, необязательно белковой природы, искусственным путем. Именно при реализации такого подхода станет возможно, например, моделирование ощущений. Решение этой сложнейшей проблемы имеет, в первую очередь, огромное медицинское значение и чрезвычайно важно для восстановления функций мозга путем трансплантации необходимых частей, Необходимо создать именно биологическое вещество, идентичное по свойствам веществу мозга. По сути, речь идет о создании искусственного мозга. Если такие компьютеры появятся, они, по сути, станут живыми существами.

Однако сейчас программы могут полностью вытеснять человеческий труд. И эти достижения позволяют некоторым скептикам заявлять, что когда-нибудь машина полностью заменит собой человека, сделав его ненужным. На самом же деле подобные прогнозы стоит относить к разряду фантастики. Человеческие чувства, а также языковые средства не подвергаются логической обработке. Оформить это в логических схемах невозможно.

Человечество к этому не готово.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Данилова Н.Н. Психофизиология: Учебник для вузов.- М.: Аспект Пресс, 2001.

2. Марцинковская Т. Д. История психологии: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений.- М.: Издательский центр "Академия", 2001

3. Учебник по информатике «Информатика и ИКТ» – авт. Н.Д. Угринович.

4. Энциклопедия для детей. Том 18. Человек. Ч. 1.Происхождение и природа человека. Как работает тело. Искусство быть здоровым. М.: Аванта+, 2001.

5. Энциклопедия для детей. Том 18. Человек. Ч. 1.Происхождение и природа человека. Как работает тело. Искусство быть здоровым. М.: Аванта+, 2001.

6. Энциклопедия для детей. Том 22. Информатика. М.: Аванта+, 2003.