Списки и языки программирования

Самые первые компьютеры использовались только для числовых вычислений. В определённый момент, однако, большинство задач, решаемых компьютерами, стало относиться к текстам, изображениям, звукам. Сегодня обработка текстов и изображений — главное занятие компьютеров.

Чтобы объяснить компьютеру, что делать с текстом, надо было создать специальные языки программирования (язык, на котором человек даёт инструкцию компьютеру). Самым знаменитым языком, предназначенными для обработки текстов и записи программ, моделирующих интеллектуальную деятельность человека, стал язык LISP. При его разработке математики и специалисты по компьютерам воспользовались языком, изобретённым математиками ещё в 30-е гг. ХХ в. (Вообще очень многое из применённого в компьютерной технологии было открыто в математике ещё до появления компьютеров.) Основным информационным объектом этого языка были цепочки цепочек. В языке LISP они называются списками (по-английски lists). Английское слово list вошло и в название знаменитого языка: LISt Processing (в переводе на русский язык — обработка списков). Язык LISP послужил основой для многих систем так называемого искусственного интеллекта, в которых люди пытались поручить машине задачи, например, распознавание изображений (как роботу перемещаться в пространстве, брать деталь и обрабатывать её) и человеческой речи (как компьютеру понимать устные приказания человека).

Сегодня персональные компьютеры распознают напечатанный текст, понимают устную речь, играют в шахматы на очень высоком уровне. Сегодня на многих заводах число рабочих и техников исчисляется всего десятками, а число роботов — тысячами; простейших роботов, например, роботов, распознающих изображения, школьники собирают из деталей конструктора ЛЕГО ДАКТА. А начинается всё это с цепочек цепочек. (Кстати, мешки тоже появились в научных работах по искусственному интеллекту в 60-е гг. прошлого века.)

Решение задач 7—13 из учебника

Задача 7. Дети должны усвоить, что Х — это цепочка, которая, как они привыкли, имеет начало, конец и бусины, идущие в строгом порядке. Отличие от тех цепочек, с которыми работали раньше, лишь одно: каждая бусина цепочки Х сама является цепочкой бусин. Именно поэтому мы называем новый объект цепочка цепочек. Настолько же, насколько это название естественно для языка формальной логики, оно непривычно для разговорного и литературного языка. В русском языке принято избегать повторения однокоренных слов в одном предложении. Поэтому структуры, похожие на цепочку цепочек, стараются называть словосочетанием из двух разных слов. Например, принято говорить «последовательность месяцев», а не «цепочка цепочек дней». Только в этой непривычности и может корениться причина того, что кому-то тема вначале покажется сложной. Ведь со структурами двойного порядка ребята уже имели дело и на уроках русского языка (предложение — это цепочка цепочек букв), и на уроках математики (арифметический пример — это структура из цепочек цифр).

При ответе на первый вопрос кто-то может попытаться сосчитать общее число цветных бусин, входящих в цепочки цепочки Х. Такому ученику нужно посоветовать снова вернуться к листу определений.

Ответ: длина цепочки Х равна 4, третья бусина цепочки Х — это цепочка длины 3, вторая бусина — цепочка длины 0.

Задача 8. Дети работали с цепочками слов и раньше, но сейчас они смогут составить законченное представление о таких объектах, как цепочки цепочек букв. Кроме темы текущего листа определений, в этой задаче повторяются ещё и предыдущие темы, в частности, в задаче активно работает понятие «длина цепочки». При этом в утверждениях речь идёт как о длине самой цепочки слов, так и о длине входящих в неё цепочек. Это может вызвать трудности. Проще всего начать с того, что выбрать из всех названий месяцев те, длина которых больше 6, их всего четыре: февраль, сентябрь, октябрь, декабрь. Поскольку в цепочке не должно быть одинаковых слов и длина цепочки должна быть больше 3, именно из этих слов-бусин и будет состоять искомая цепочка. Таким образом, ответы у детей будут различаться только порядком месяцев (этот порядок может быть любым).

З адача 9. Ответ:

Задача 10 (необязательная). Здесь даётся пример цепочки цепочек цепочек бусин. Это цепочка, бусинами которой являются цепочки цепочек. Ученики видели такую цепочку на листе определений (это цепочка W), но видеть и понимать — это не одно и то же. Чтобы сильные дети могли разобраться в этом, им предлагается ответить на несколько вопросов о цепочке Е. Цепочка Е состоит из двух цепочек цепочек (а значит, она длины 2). Первая бусина цепочки Е — цепочка, состоящая из двух цепочек (а значит, она тоже длины 2). Вторая бусина цепочки Е — цепочка, состоящая из трёх цепочек (а значит, она длины 3).

Задача 11. Для полного решения задачи нужно перебирать все слова и отмечать каждую букву в мешке и в слове. Существует способ сократить процесс, обратив внимание на отдельные характеристики слов. Например, в мешке всего 5 букв, значит, слова, где букв не пять, можно не рассматривать. В мешке две гласные, обе О: выбрасываем ещё пару неподходящих слов. В мешке есть буква Р: выбрасываем те слова, где буквы Р нет. Теперь остаётся проверить только два слова. Мы не предлагаем объяснять эту модель рассуждения учащимся, но вполне разумно поддерживать элементы такой модели в их рассуждениях.

Ответ: ТОПОР и РОПОТ.

Задача 12. Задача напоминает детям такой метод подсчёта элементов мешка, при котором сначала заполняется рабочая таблица и только потом заполняется окончательная сводная таблица. Такой метод оправдывает себя только при работе с большим количеством объектов, поэтому мы предлагаем в этой задаче мешок с большим количеством грузинских букв. Надеемся, что решение этой задачи уже не займёт у детей слишком много времени.

Грузинские буквы, в отличие от знакомых букв или фигурок, для ребят лишь закорючки, которые очень легко спутать друг с другом. Напомните ребятам принцип работы: помечаем букву из мешка и ставим крестик в рабочей таблице в столбце, соответствующем данной букве, и т. д. Таблица для мешка, приведённая в задании, заполняется лишь после того, как заполнена рабочая таблица.

О твет:

Задача 13 (необязательная). Здесь работает уже знакомая детям идея порядка: понятия «вчера» и «сегодня» для дней недели аналогичны понятиям «предыдущий» и «следующий» для бусин в цепочке.

Ответ: пятница, воскресенье, четверг.

Урок «Таблица для мешка (по двум признакам)»