Компьютера уроки: Компьютер для начинающих — для чайников

Урок по окружающему миру на тему «Что такое компьютер» (1 класс)

Урок окружающего мира в 1
классе

по теме: «Что умеет компьютер?»

(УМК «Школа России»)

Задачи урока:
познакомить учащихся с составными частями компьютера, с областью их
примениения, правилами безопасного обращения с компьютером; обсудить
значение и роль компьютера в их жизни и жизни общества.

Планируемые результаты:

Предметные результаты: знать,
как называются со­ставные части компьютера и для чего они нужны, что умеет ком­пьютер;
определять
составные части компьютера; характеризовать назначение частей компьютера;знать,
что заниматься на компьютере можно не более 30 минут в день;

Метапредметные результаты:
сравнивать стационарный компьютер и ноутбук; рассказывать (по рисунку-схеме) о
возможностях компьютера; понимать учебную задачу урока и стремиться её
выполнить; обсуждать значение компьютера в нашей жизни; соблюдать правила
безопасного обращения с компьютером; отвечать на итоговые вопросы и оценивать
свои достижения на уроке.

Личностные результаты:осознавать
понимать значение компьютера в нашей жизни; необходимость соблюдения правил
безопасного обращения с компью­тером.

Оборудование:
учебник по окружающему миру под редакцией А.А. Плешакова часть 1, рабочая
тетрадь; у учащихся – цветные карандаши; у  учителя – компьютер,
ноутбук, мультимедийный проектор, лазерный диск, конверты с карточками-заданиями.

Ход урока

1.                
Организационный
момент

Заходите, дети, в
класс,

Прозвенел звонок
сейчас.

Все тихонько
быстро встали,

Подровнялись и
собрались.

Скажем:
«Здравствуйте» друг другу

И посмотрим на
столы

Всё, что нужно
принесли?

А теперь тихонько
сели,

На меня все
посмотрели.

Начинаем наш урок.    

2.                
Актуализация знаний

—        
Какое общее слово подойдёт к этим
отгадкам?

—        
Приведите свои примеры бытовой техники.

—        
Молодцы!

—        
Какие ещё предметы окружают вас дома?

Индивидуальная работа: четырем ученика раздаются карточки с
рядами рисунков, изображающих предметы домашнего обихода. Учащиеся находят в
каждом ряду «лишний» предмет.

—        
Ребята, давайте вспомним, какую бытовую
технику мы видели в доме у Муравьишки.Учащиеся перечисляют предметы.

—        
А на какие группы мы разделили эти
предметы?

 Проверка
индивидуальной работы.

3.                
Самоопределение к деятельности

—
отгадайте загадку Муравьишки. 

Миллион задачек сразу

Мне решит помощник мой.

Он с одним огромным
глазом

И с квадратной головой. (компьютер)

—        
Правильно.

—        
Что вы знаете о компьютере?

—        
Где вы видели компьютер?

—        
А у кого дома есть компьютер?

—        
А что может ваш компьютер?

—        
А что вы сами умеете делать на компьютере?

 – Предположите, о чем мы будем говорить на
уроке? — Прочитайте тему урока на с. 44 учебника. – Прочитайте, какие учебные
задачи мы поставим перед собой.

4.    
Работа по теме урока .

Дети рассматривают иллюстрации учебника (с.44), называют части
компьютера, все устройства, изображенные в учебнике, дети находят и показывают
на реальном компьютере, соотнося предметы и иллюстрации в книге. Учитель
уточняет и дополняет от­веты детей, объясняет назначение различных составляющих
ком­пьютера, если оно непонятно детям. К компьютеру можно подключить принтер и
сканер. Кто знает, для чего они служат? Проведение сравнения стационарного
компьютера и ноутбука, попросить детей найти и показать на ноутбуке монитор и
клавиатуру. Дополнительно можно продемонстрировать беспроводную мышь, другие
электронные устройства, получившие распространение в последнее время.

—        
Чем отличается компьютер от
ноутбука?

Физкультминутка 

Наклоняемся с хлопком.

И с хлопком потом встаем.

Вниз и вверх, вниз и
вверх.

Ну-ка,  хлопни громче
всех!

(Наклониться и хлопнуть
в ладоши внизу, распрямиться — хлопнуть
над головой.)

На одной ноге мы скачем.

Как упругий звонкий
мячик.

На другой поскачем тоже.

Очень долго прыгать
можем.             (Прыжки на одной
ножке.)

Головой вращаем плавно.

Смотрим влево, смотрим
вправо      (Поворот головы вправо и
влево.)

И пройдемся мы
немного.                 (Ходьба
на месте.)

И вернемся вновь к
уроку.                 (Дети
садятся за парты.)

5.                
Продолжение работы по теме
урока

Беседа, работа по учебнику

Работа
в парах:

—        
ребята, подумайте,
посовещайтесь, что умеет компьютер?

—        
Посмотрите на рисунок-схему,
с.45 учебника, какая пара готова дать ответ.

 Рассказ детей, что может
компьютер (на слайдах: монитор, системный блок, мышь, клавиатура, принтер,
звуковые колонки).

Дети убеждаются, что
компьютер может в необходимых случаях заменить множество предметов и устройств.
Результаты самостоятельной работы дети представляют классу: рассказывают о том,
что умеет компьютер, для чего нужен принтер (показ как он работает), как работают
звуковые колонки, как работает монитор, для чего нужна мышь и клавиатура, и
самый главный в компьютере системный блок. Дети высказывают свое мнение о его
роли в нашей жизни.

Показываю возможности
компьютера, привлекая учащихся к выполнению прос­тейших операций. Компьютер
хранит инфор­мацию, может играть, помогает учиться, проигрывает музыку и
видеофрагменты, передает сообщения по электронной почте.

—        
Кто слышал о компьютерной
сети, что это такое? (интернет).

Интернет – это
глобальная сеть.

Он связывает между собой не только разные города, но и страны, с
ее помощью люди могут общаться, даже разговаривать, как по телефону, при этом
видя друг друга на экране компьютера. Здесь можно найти множество развлечений: слушать
музыку, смотреть фильмы, играть в игры, читать книги, проходить тесты.
Интернет, безусловно, лучший источник информации. Многие люди используют его
для пополнения своих знаний в тех или иных сферах: читают полезные статьи,
записываются на дистанционные курсы и тренинги, просматривают видеоуроки,
саморазвиваются; интернет вдохновляет на творчество! Достаточно пройтись по
рукодельным блогам или кулинарным сайтам, как тут же хочется сделать что-нибудь
самому. Многие нашли свое любимое увлечение именно благодаря Сети.

Работа с компьютерным диском:

На
интерактивной доске задание, данное в электронном приложении к учебнику
А.А.Плешакова. (коллективное выполнение заданий). Как видите, компьютер умеет
многое, но другом и помощником он станет только для тех детей, которые хорошо
знают правила работы на нем.

—        
Какие правила работы с
компьютером вы знаете?

—        
Нужен компьютерный стол,
нужной высоты стул, устойчивая опора для ног

—        
Освещение должно быть слева.

—        
Монитор устанавливается чуть
ниже уровня глаз.

—        
Расстояние от монитора до тебя
такое, что можно коснуться кончиками пальцев вытянутой руки.

—        
В течение дня пользоваться
компьютером можно не более30 мин.

—        
Через15 мин делать отдых:
зарядка, упражнения для глаз, ходьба.

—        
Чаще проветривайте комнату.

—        
После пользования компьютером
больше  гуляйте на свежем воздухе.

Физкультминутка для глаз

Глазки у ребят устали? (Поморгать глазами.)

Посмотрите все в окно, (Посмотреть влево – вправо.)

Ах, как солнце высоко. (Посмотреть вверх.)

Ах как травка низко  (Посмотреть
вниз)

Мы глаза сейчас закроем, (Закрыть глаза ладошками.)

В классе радугу построим, вверх по радуге
пойдем, (Посмотреть по дуге
вверх —  вправо и вверх — влево.)

А потом и с радуги скатится. (Посмотреть вниз.)

Жмурься сильно, но держись. (Зажмурить глаза, открыть и поморгать им).

Выполнение заданий в рабочей тетради.

—        
Ребята, наш Муравьишка говорит, что не запомнил названия всех частей компьютера и просит
вас еще раз показать ему все названия, откройте рабочую тетрадь на с.31 №1.

—        
Рассмотрите рисунки, выполните
задание (проверка в парах). Индивидуальная работа с.31 №2, нарисуй свой
компьютер. Дополнительный материал – когда был создан первый компьютер.

6.                
Рефлексия (дети отвечают на вопросы с.45, учебника) сегодня
я узнал…было интересно…было трудно…я выполнял задания…я понял, что…теперь я
могу….

Подведение итогов урока.

—        
С какой машиной вы познакомились?

—        
Расскажите Муравьишке, что умеет
компьютер.

—        
Для чего человек может использовать
компьютер? 

Специализированные компьютеры для задач статистической физики – достижения и исторические уроки

Документы и публикации

Материалы конференций

Материалы пятой Международной конференции SoRuCom-2020

Щур Л. Н.

Аннотация

В конце 80-х и в 90-е годы физики-теоретики Института теоретической физики им. Л.Д. Ландау спроектировали и разработали несколько специализированных компьютеров для решения актуальных задач физики фазовых переходов. Эти компьютеры не имели центрального процессора. Алгоритмы были оптимизированы для работы с элементарными операциями над целыми числами. Это позволило достичь рекордных времен выполнения программ. Компьютеры выполняли вычисления быстрее на три порядка, чем аналогичные вычисления на лучших имеющихся в мире суперкомпьютерах. Этопозволило получить ряд принципиально новых результатов, часть из которых до сих пор не превзойдена по точности вычислений. В докладе будут представлены основные идеи разработки специализированных компьютеров и научные результаты, полученные с их помощью. Также будут обсуждены уроки планирования и выполнения многолетних сложных научных проектов.

Ключевые слова: специализированные компьютеры, статистическая физика.

I. Введение

Предметом статистической физики является, в частности, изучение фазовых переходов и критических явлений [1]. Каждый из нас практически ежедневно наблюдает одно из таких явлений – закипание воды в чайнике или кофеварке, при котором нагреваемая вода, достигая температуры кипения, начинает превращаться в пар. Это так называемый фазовый переход первого рода, который характеризуется наличием скрытой теплоты, разности внутренних энергий двух фаз воды, жидкой и газообразной. Внутренняя энергия является первой производной термодинамического функционала по температуре – свободной энергии, что и послужило возникновению названия фазовый переход первого рода по предложению П. Эренфеста [2]. Теория фазовых переходов первого рода до сих пор не построена. Другой тип фазового перехода – фазовый переход второго рода, при котором первая производная непрерывна, но имеется особенность во второй производной, например, теплоемкости. К такому типу относится возникновение спонтанной намагниченности ферромагнетика при его охлаждении ниже критической температуры, температуры Кюри. Пример ферромагнетика – магнитная стрелка, спонтанный магнитный момент которой при комнатных температурах получает ориентацию вдоль силовых линий магнитного поля Земли. При нагревании магнитной стрелки выше температуры Кюри стрелка потеряет магнитный момент и, соответственно, потеряет определенную ориентацию, а при охлаждении ниже температуры Кюри ориентация восстановится. Теория фазовых переходов второго рода была построена в 40-е-70-е годы ХХ века [1]. В эти годы были точно решен ряд двумерных моделей [3]. Несмотря на большие теоретические успехи до сих пор нет точных решений трехмерных моделей. Также до конца не построена теория систем с примесями, что очень важно – химически чистые и идеально упорядоченные системы без дефектов не так широко распространены в реальной жизни, в практических применениях и инженерных решениях. Теория стекольных систем, которые получаются, например, при быстром охлаждении, а такие материалы широко распространены, также до конца не построена. И вот именно здесь и открывается возможность и необходимость применения численного эксперимента.

Численные эксперименты в области статистической физики основаны на методах Монте-Карло [4]. Их применение требует серьезных вычислительных ресурсов. В этой заметке мы приводим обзор исследований, которые проводились с использованием специализированных компьютеров. Основная идея состояла в том, чтобы спроектировать и изготовить вычислитель, в котором бы алгоритм был реализован аппаратно. Это позволило в ряде случаев достичь скорости вычислений, в 1000 раз превосходящей скорость вычислений с использованием самого мощного суперкомпьютера.

Создание таких компьютеров требовало достаточно серьезных затрат времени высококвалифицированных специалистов, причем без права на ошибку. Основа такого проекта – это программирование с использованием микросхем, где ошибку кода исправить практически невозможно. Риск успешного выполнения такого проекта очень велик.

II. Спин-стекольный компьютер BellLabs

Понимание физических процессов стекольной фазы вещества является одной из важнейших задач современной физики твердого тела и материаловедения. Исследование таких систем требует больших затрат компьютерного времени. В 80-х годах прошлого столетия одновременно в нескольких научных центрах были реализованы идеи по разработке специализированных компьютеров для решения определенного класса задач.

Практически одновременно были построены процессоры для изучения простейшей модели ферромагнетика, модели Изинга, в Техническом университете Дельфта [5] и в Институте теоретической физики Университета Калифорнии в Санта Барбаре [6]. Оба подхода использовали метод Метрополиса [7] для термализации системы и генератор случайных чисел типа сдвигового регистра [8] для реализации марковской цепи. Мы в следующем разделе подробно коснемся достоинств и недостатков этих двух методов, которые мы обнаружили на своем опыте в ходе работы при конструировании специализированных компьютеров и их использовании для моделирования. Здесь же заметим, что никаких новых научных результатов не было получено с использованием компьютеров в Дельфте и Санта-Барбаре.

Существенные результаты были получены с помощью компьютера, построенного в BellLaboratories [9]. На обсуждении его конструкции остановимся подробно. Специализированный компьютер был сконструирован для изучения модели статистической механики – изинговского спинового стекла на гиперкубической решетке с периодическими граничными условиями. В каждом узле такой решетки может отсутствовать или присутствовать спин (переменная со значениями +1 и -1). В каждом узле решетки также может быть внешнее магнитное поле случайной величины. На ребрах решетки располагаются переменные, которые могут принимать некоторые случайные значения. Для моделирования динамики спиновых конфигураций использовался марковский процесс. Цикл вычислений состоял из двух этапов, переворотов спинов на решетке методом тепловой бани [4] и вычисления термодинамических величин. Первый этап выполнялся на специализированном процессоре, в то время как второй – на стандартном коммерческом узле с процессором Motorola 68000, который был соединен с управляющим компьютером по последовательному порту RS-232 на скорости 9. 2 килобит в секунду. Такое решение было принято для возможности предоставления гибкости при изучении моделей. Как оказалось, такое комбинированное решение оказалось излишним. С другой стороны, такая конструкция позволила использовать много готовых аппаратных решений для различных частей и ускорить разработку системы в целом.

Решение было выбрано такое – построение очень быстрого специализированного процессора с реализацией односпиновой релаксации и использование шины для быстрой передачи на обычный компьютер больших слов, содержащих упакованные спины. Был выбран VME-bus с 32-битной передачей и имеющий отдельную адресную шину. Было установлено восемь двухмегабайтных модулей памяти VMEDRAM с временем чтения 120 нс и циклом памяти 240 нс.

Специализированный процессор был построен на TTL технологии и располагался на двух VME картах. Для изменения параметров модели требовалось изготовить и установить в специализированный процессор новую памятьPROM и программируемые матричные логические устройства PALS (Programmable Array Logic Devices). Использовалась упаковка спинов (однобитовая переменная) в слова. Это, в свою очередь, потребовало разработку специального устройства вычисления адреса соседних спинов. Для реализации марковского процесса использовалась конвейерная обработка со специализированным устройством генерации случайных чисел. Для хранения вероятностей переворотов спинов использовалась заранее посчитанная и загруженная таблица, реализованная на 25 ns памяти. Для синхронизации использовался генератор на частоте 25 МГц. В генераторе случайных чисел был реализован алгоритм Фибоначчи с характерной парой (5,17).

В результате достигалась скорость до 17 миллионов переворотов спинов в секунду при теоретической скорости 25 миллионов в секунду. Объем памяти позволял исследовать квадратные решетки со стороной 8192, кубические со стороной 512 и четырехмерные со стороной 64, то есть 64 миллиона спинов. Для сравнения скорость расчета аналогичной задачи на суперкомпьютере Cray-1 была в десятки раз медленнее, в зависимости от типа задачи. Несомненным преимуществом специализированного компьютера являлись его низкая стоимость и доступность вычислительного времени.

Исследование одной лишь проблемы, трехмерного изинговского спинового стекла заняло один год непрерывной работы специализированной компьютерной системы. Были получены новые и неожиданные научные результаты [10,11]. Был обнаружен фазовый переход в стекольную фазу при температуре 1.2 и изучены релаксационные свойства этой модели. Заметим, что линейный размер решетки в вычислениях не превышал 64, то есть, использовалась только 1/64 часть установленной памяти.

Подведя итоги, обратим внимание, что в конструкцию были внесены излишества: 1) объем памяти в 16 мегабайт, хотя реально использовалось не более 0.5 мегабайт, 2) не использовалось случайное внешнее поле, 3) не использовалась случайность решетки, 4) была исследована только одна задача, что не потребовало переустановки PROM.

Недостаток конструкции также состоял в медленности обработки средних величин на процессоре Motorolla 68000, а также слабые свойства генератора случайных чисел для такого объема вычислений.

Тем не менее, подчеркнем, что до сих пор с такой аккуратностью не была исследована другими авторами трехмерная модель спинового стекла, что является несомненным научным успехом проекта.

III. Специализированные процессоры для двумерной примесной модели Изинга

Модель Изинга с примесями была аналитически исследована братьями Доценко и потребовалось независимое подтверждение их результатов. Для этой цели был построен первый специализированный процессор [12]. Это был идеальный Монте-Карловский компьютер с точки зрения архитектуры. Все операции выполнялись менее чем за 250 нс, при этом скорость определялась циклом микросхем памяти в 200 нс и временем доступа в 90 нс. В результате процессор выполнял не менее 4 миллионов операций в секунду. Именно операций, а не только переворотов спинов. Процессор состоял из памяти, логики и счетчиков. За это же время считались средние значения термодинамических величин по решетке (энергии и магнитного момента) с использованием 34-битных счетчиков, значения которых затем параллельно с вычислениями считывалиcь управляющим компьютером AT-286. Последний считал также моменты этих величин и оценку теплоемкости и магнитной восприимчивости. Линейный размер решетки был ограничен 256 узлами. Генератор случайных чисел был построен на основе сдвигового регистра с характерной парой (147,250). Был реализован алгоритм, предварительно протестированный на компьютере VAX-11/780. Специализированный процессор выполнял только целочисленные операции, в этом смысле, реализация части операций была ближе к реализации процессора BellLab [9].

После длительного времени работы неожиданно обнаружилась методическая оплошность оператора. Генератор случайных чисел инициализировался одной и той же последовательностью из 250-ти чисел, что привело к абсолютной идентичности реализаций марковского процесса. К тому время стало ясно, что размер решетки этого процессора не позволит выявить тонкие свойства примесной модели Изинга, несмотря на то что наш процессор SPP-1 в этом отношении был более гибкий, чем предшественники, и позволял использовать любой односпиновый алгоритм.

К счастью, за время создания процессора SPP-1 были разработаны кластерные алгоритмы для спиновых моделей, и стало понятно, что наиболее простой из них и при этом наиболее эффективный может быть реализован также в целочисленной арифметике специализированного процессора. Был построен первый кластерный Монте-Карло процессор, SPP-2 [13], реализующий однокластерный алгоритм Вольфа [14] для двумерной модели Изинга со случайными связями. SPP-2 можно было запрограммировать для исследования решеток с линейным размером по степеням двойки от 64 до 1024 и с программируемым генератором случайных чисел типа сдвигового регистра с длиной не более 255. Комбинация однокластерного алгоритма и генератора случайных чисел в то время считалась в научном сообществе наилучшей.

Анализ результатов моделирования указывал на то, что полученный оценки для размеров решетки 128 и менее недостаточно точны и, возможно, содержат систематическую ошибку непонятной природы. В это же время появилась статья [15], в которой указывалось, что комбинация двух лучших методов, однокластерного алгоритма и сдвигового регистра, приводит к большим систематическим ошибкам. К счастью, нам удалось найти решение этой проблемы – была построена теория алгоритма с одновременным использованием однокластерного алгоритма и сдвигового регистра [16-18] и установлены универсальные границы по уровню систематических ошибок. Оказалось, что в пределах статистических ошибок мы вправе использовать только решетки с линейным размером 256 и более. Все это позволило нам с уверенностью опубликовать научныерезультаты для таких размеров решеток. Нам удалось впервые вычислить корреляционную функцию модели Изинга в точке перехода и обнаружить ее интересные свойства для примесной модели [19], а также аккуратно оценить критические свойства примесной модели Изинга [20], что позволило однозначно выделить правильные аналитические предсказания.

Таким образом, второй процессор SPP-2 оказался успешным в получении новых научных результатов. Более того, для обоснования корректности его работы были получены и важные научные результаты в области использования случайных чисел при моделировании задач статистической физики.

Рис. 1. Блок-диаграмма кластерного процессора SPP-2.

На рисунке 1 показана основная схема кластерного процессораSPP-2. Блок RNG – это программируемый генератор случайных чисел, регистры P1 и P2 содержат вероятности включения в кластер, блокDMC (Decision Making Circuit) решает вопрос о включении спина в кластер, Stack содержит необработанные спины кластера. Среднее время построения одного кластера Вольфа занимало 400 наносекунд.

IV. Специализированный процессор для трехмерной модели Изинга

Успехc первым кластерным процессором SPP-2 позволил нам перейти к разработке кластерного процессора SPP-3 для исследования трехмерной модели Изинга [21]. Этот процессор был разработан для исследования модели с линейными размерами до 256. В нем были реализованы идеи, разработанной нами теории генераторов случайных чисел, которые были программируемые с размером сдвигового регистра до 16384. Каждый процессор имел два генератора случайных чисел, работающих параллельно и запрограммированных с разными характерными парами Мерсеновских простых чисел. Было изготовлено 12 процессоров, которые были помещены в четыре управляющих узла. В результате многолетней работы комплекса из SPP-3 были получены численные данные, которые в результате обработки привели к рекордным оценкам критических показателей и критической температуры трехмерной модели Изинга [22]. Лишь по прошествии 20 лет коллективу из США удалось приблизиться к нашим результатам за счет расчетов на специально построенной частной кластерной ферме [23].

На рисунке 2 приведена фотография одного из двенадцати процессоров SPP-3. Справа – сдвоенный программируемый генератор случайных чисел RNG. Виден один генератор, второй расположен параллельно первому, их результат после применения побитного исключающего ИЛИ поступает на компаратор для сравнения с вероятностью, которая зависит от отношения константы связи к температуре. Нижний блок – это основная статическая 11-наносекундная память, содержащая 16 миллионов спинов. Средний блок – это блок реализации однокластерного алгоритма Вольфа. Справа – блок подсоединения питания и связи с управляющим компьютером. Всего в одном процессоре используется примерно 400 микросхем. Эта работа поддержана грантами 07-13-210 NWO (Нидерланды), INTAS-93-0211, M0Q000 ISF и 93-02-2018 РФФИ.

Рис 2. Специализированный процессор SPP-3.

V. Выводы и заключение

1. 
   Использование специализированных процессоров значительно дешевле, чем суперкомпьютеров.

2. 
   Результаты, полученные с помощью специализированных процессоров, намного опережают хронологически возможности суперкомпьютерного использования.

3. 
   Получение новых результатов с помощью специализированных процессоров рискованно – в большом числе проектов исполнители не сумели достичь новых научных результатов.

4. 
   Существует большой риск за счет ошибок или выявления новых закономерностей, поскольку точность расчетов превышает те предварительные оценки, которые были сделаны с использованием обычной вычислительной техники.

5. 
   Затраты человеческого труда весьма велики.

6. 
   Получение нового научного результата требует нескольких лет работы.

7. В случае успеха – это на самом деле успех!

Список литературы

1. 
   Паташинский А.З., Покровский В.Л. Флуктуационная теория фазовых переходов, М.: Наука, Глав. ред. физ.-мат. лит-ры, 1982, 380 с.

2. 
   Ehrenfest P. Phasenumwandlungen im Lleblichen Llnd erweiterten Sinn, classifiziert nach den entsprechenden SingLllaritaeten des thermodynamischen Potentiales. Verhandlingen der Koninklijke Akademie van Wetenschappen (Amsterdam) 36: 153–157; Communications from the Physical Laboratory of the University of Leiden, Supplement No. 75b (1933).

3. 
   Бэкстер Р. Точно решаемые модели в статистической механике, Пер. с англ., Москва, Изд-во Мир, 1985, 488 с.

4. 
   Landau D.P., Binder K. A Guide to Monte Carlo Simulations in Statistical Physics, Cambridge, 2015.

5. 
   Hoogland A., Spaa J., Selman B., Compagner A. A Special-Purpose Processor for the monte Carlo Simulation of Ising Spin Systems, J. Comput. Phys. 51, 1983, pp. 250-260.

6. 
   Pearson R.B, Richardson J.L., Toussaint D.A Fast Processor for Monte-Carlo Simulation, J. Comput. Phys. 51, 1983, pp. 241-249.

7. 
   Metropolis N., Rosenbluth A., Rosenbluth M., Teller A., Teller E. Equation of State Calculations by Fast Computing Machine, J. Chem. Phys. 21, 1953, pp. 1087-1092.

8. 
   Golomb S.W. Shift Register Sequences, second edition (Aegean Park Press, Laguna Hills, 1982).

9. 
   Condon J. H., Ogielski A.T. Fast special purpose computer for Monte Carlo simulations in statistical physics, Rev. Scient. Instr. 56, 1985, pp. 1691-1696.

10. 
    Ogielski A.T., Mongernstern I. Critical behavior of three-dimensional Ising spin-glass model, Phys. Rev. Lett., 54 (1985) pp. 928-

11. 
    Ogielski A.T. Dynamics of three-dimensional Ising spin glasses in thermal equilibrium, Phys. Rev. B, 32 (1985), pp. 7384-7398.

12. 
    Талапов А.Л., Андрейченко В.Б., Доценко Вл.С., Щур Л.Н. Специализированный процессор для изучения модели Изинга на случайной решетке, Письма в ЖЭТФ, 51 (1990), сс.161-163.

13. 
    Talapov A.L., Shchur L.N., AndreichenkoV.B., DotsenkoVl.S. Cluster algorithm special purpose processor, Mod. Phys. Lett. B 6 (1992) pp. 1111-1119.

14. 
    Wolff U. Lattice field theory as a percolation process, Phys. Rev. Lett., 60 (1988) pp. 1461-1464.

15. 
    Ferrenberg A.M., Landau D.P., Joanna Wong Y.J., Monte Carlo simulations: Hidden errors from ‘‘good’’ random number generators, Phys. Rev. Lett., 69 (1992) 3382-2285.

16. 
    Shchur L.N., Blöte H.W.J.Cluster Monte Carlo: Scaling of systematic errors in the two-dimensional Ising model, Phys. Rev. E 55(1997) pp. R4905-R4908.

17. 
    Shchur L.N., Heringa J.R., Blöte H.W.J. Simulation of a directed random-walk model: The effect of pseudo-random-number correlations, Physica A 241 (1997) pp. 579-592.

18. 
    Shchur L.N. On the quality of random number generators with taps, Computer Phys. Communs., 121-122 (1999) pp. 83-85.

19. 
    Talapov A.L., Shchur L.N. Critical-Point Correlation Function for the 2D Random Bond Ising Model, Europhys. Lett. , 27 (1994)pp. 193-196.

20. 
    Talapov A.L., Shchur L.N. The critical region of the random-bond Ising model, J. Phys.: Cond. Mat., 6 (1994) pp. 8295-8308.

21. 
    Talapov A.L., Blöte H.W.J., Shchur L.N. Cluster algorithm special purpose computer for the 3D Ising model, Письма в ЖЭТФ, 62 (1995)pp. 157-164.

22. 
    Blöte H.W.J., Shchur L.N., Talapov A.L. The Cluster Processor: New Results, Int. J. Mod. Phys. C 10(1999) pp. 1137-1148.

23. 
    Ferrenberg A.M., Xu J., Landau D.P. Pushing the limits of Monte Carlo simulations for the three-dimensional Ising model, Phys. Rev. E, 97 (2018) p. 043301.

Об авторе: Лев Николаевич Щур

Институт теоретической физик им. Л.Д. Ландау РАН, Черноголовка, Россия Федеральный исследовательский центр «Информатика и управление» РАН, Москва, Россия

Национальный исследовательский университет Высшая школа экономики, Москва, Россия
lev@landau. ac.ru

Материалы международной конференции Sorucom 2020
Помещена в музей с разрешения автора
26 сентября 2022

Компьютерные классы для пожилых людей: 7 курсов повышения квалификации

Технологии сделали мир все более взаимосвязанным, упрощая общение с близкими и находя информацию обо всем, от здоровья до советов потребителям. В то время как молодое поколение выросло с технологиями под рукой, пожилым людям может быть сложно оставаться в курсе последних событий.

К счастью, существуют бесплатные и недорогие компьютерные курсы для пожилых людей, которые помогут вам освоить технологии. Здесь мы покажем вам лучшие компьютерные классы для пожилых людей и объясним, как технологии предлагают индивидуальные преимущества для нас, пожилых людей, когда мы стареем изящно.

Преимущества компьютерных уроков для пожилых людей

Технологии могут облегчить жизнь пожилых людей. Вот почему пожилым людям полезно научиться пользоваться компьютером. Научившись использовать возможности технологий и приложений, таких как Snug, Facetime и Skype, вы сможете оставаться на связи, просто нажав несколько кнопок. Это означает, что общение стало проще, чем когда-либо, особенно если у вас есть заболевание, которое затрудняет путешествие. Кроме того, вы можете получить доступ к играм и головоломкам, которые могут развлечь. Компьютеры помогают пожилым людям оставаться активными и уменьшают чувство изоляции.

Компьютеры также облегчают такие повседневные задачи, как покупка продуктов и оплата счетов. Вместо того, чтобы выходить из дома или иметь дело с почтовыми формами, вы можете просто выполнять эти задачи онлайн, используя домашний компьютер

Кроме того, компьютеры могут облегчить пожилым людям обслуживание медицинских нужд. Вместо того, чтобы организовывать медицинский транспорт для посещения врача, вы можете просто запланировать виртуальный визит к поставщику медицинских услуг, чтобы вам не пришлось выходить из дома.

7 лучших компьютерных классов для пожилых людей

Существуют компьютерные классы для пожилых людей всех уровней подготовки. Если вы ищете введение в использование компьютера или хотите улучшить свои знания, когда речь идет об определенных программах или компьютерных приложениях, для вас есть бесплатный класс. Здесь мы выделили некоторые из лучших сайтов, которые предлагают компьютерные курсы для пожилых людей. Вы найдете сайты и компьютерные онлайн-курсы, которые поддерживают обучение на протяжении всей жизни и предлагают краткие советы по повседневному использованию компьютера.

1. Руководство по компьютерам для пожилых людей

Руководство по компьютерам для пожилых людей предназначено для помощи пожилым людям, которые только начинают пользоваться технологиями. Они предлагают базовое обучение работе с компьютером, включая использование различных веб-браузеров, настройку компьютера для обеспечения специальных возможностей, отправку электронных писем и выполнение других основных задач. Сайт также предлагает подробную информацию о хранении и сохранении данных, настройке протоколов безопасности и выборе программного и аппаратного обеспечения для настройки вашей технологии. Поскольку сайт ориентирован на новичков, не ожидайте найти обширный набор руководств по использованию различных приложений и программ. Этот сайт в основном предназначен для помощи с основами работы с компьютером.

2. Skillful Senior

Skillful Senior предлагает «быстрый, простой и увлекательный» интерфейс, который помогает пожилым людям освоить основы работы с компьютером. Сайт предназначен для пользователей от начального до среднего и ориентирован на основные навыки работы с компьютером, в том числе на использование мыши, приемы набора текста и компьютерную эргономику. Это означает советы о том, как правильно держать мышь и как сидеть перед компьютером, чтобы избежать напряжения глаз или шеи. Овладев этими базовыми навыками, вы сможете использовать широкий спектр программ, позволяющих вам общаться с врачом, присоединяться к виртуальным мероприятиям или видеозвонкам с близкими.

Как и «Руководство по компьютерам для пожилых», этот сайт компьютерного обучения посвящен основам использования компьютеров и технологий и не предлагает конкретных советов по использованию различных приложений или программ. Это хороший выбор для начинающих пользователей компьютеров и тех, кто хочет научиться правильно печатать и как предотвратить напряжение глаз и мышц при использовании технологий.

3. Goodwill Community Foundation Inc.

GCFlearnfree.org, предоставленный Goodwill Community Foundation, имеет простой интерфейс, облегчающий пожилым людям поиск компьютерных классов. Сайт предлагает более 200 бесплатных компьютерных онлайн-курсов, начиная от основных навыков и технологий и заканчивая рабочими инструментами. Вы найдете видеоуроки по всему, от использования Zoom и Facetime до советов по виртуальному общению с друзьями, коллегами и поставщиками медицинских услуг, до базовых курсов HTML и руководств по обеспечению безопасности в Интернете.

GFC Global уже более 20 лет предлагает бесплатные компьютерные курсы для пожилых людей. Сайт может похвастаться более чем 2000 уроками, 1000 видео и 50 интерактивными играми для поддержки учебного процесса. Курсы полностью самостоятельные, поэтому вы можете работать так медленно или быстро, как хотите. Курсы доступны по запросу 24 часа в сутки, и они постоянно добавляют новые классы, чтобы идти в ногу с постоянными изменениями в технологиях.

4. TechBoomers

TechBoomers предлагает бесплатные видеоуроки и статьи для различных веб-сайтов и приложений. Здесь вы найдете бесплатные руководства по популярным инструментам, включая использование Airbnb, Skype, YouTube и продажи на eBay. Кроме того, сайт предлагает обширный список статей о том, как повысить свою цифровую грамотность, аппаратное обеспечение, необходимое для того, чтобы оставаться на связи, а также рекомендации по лучшим приложениям и программам для защиты вашей онлайн-безопасности и производительности.

Пожилые люди могут быть спокойны, зная, что сайт предлагает только учебные пособия для надежных веб-сайтов и приложений — это избавляет от беспокойства о доступе к сайтам, которые могут повредить вашей личности в Интернете. Кроме того, четкий макет сайта позволяет легко просматривать курсы и находить способы делать покупки в Интернете, развлекательные инструменты, классы социальных сетей, помощь по основным технологиям или новые приложения и веб-сайты.

5. Meganga

Meganga предлагает бесплатные курсы компьютерного обучения с использованием простых видеоуроков. Их обучающие видеоролики охватывают все, от базовых навыков работы с компьютером, таких как использование мыши и понимание рабочего стола, до более продвинутых видеороликов, в том числе о том, как использовать программы Microsoft Office, такие как Excel, Access и Outlook. Они также предлагают короткие видеоуроки и бесплатные занятия по общим навыкам, таким как создание снимков экрана, использование анимации и освоение продуктов Google, таких как Chrome и Gmail.

6. YouTube

Если вы уже знакомы с основами использования компьютера, YouTube может стать бесценным ресурсом для обучения использованию новых программ или развития более продвинутых навыков работы с компьютером. Сайт предлагает огромное количество видеороликов, от того, как использовать определенные функции в компьютерных программах, до того, как улучшить определенные навыки работы с компьютером. Не все видео предназначены для пожилых людей, но вы можете искать на платформе видеоролики для пожилых людей. Этот ресурс предлагает самый широкий спектр учебных пособий, когда речь идет о программах и продвинутых навыках работы с компьютером, что делает его хорошим ресурсом для пользователей среднего и продвинутого уровня.

7. Очные занятия

Во время отсутствия пандемии очные компьютерные занятия могут быть хорошим вариантом для пожилых людей, которые только начинают знакомиться с технологиями или которым нужна дополнительная практическая поддержка при обучении. новые компьютерные навыки. Проверьте свою местную библиотеку, учебный центр, центр для пожилых людей или колледж, чтобы узнать, предлагают ли они какие-либо компьютерные курсы для пожилых людей. Большинство из них предлагают бесплатные информационные сеансы, на которых вы можете получить помощь в определенных навыках работы с компьютером или изучить новые программы, которые помогут вам оставаться на связи с друзьями или записаться на прием к врачу.

Большинство производителей компьютеров, включая Apple и Microsoft, предлагают бесплатные занятия, на которых вы можете научиться пользоваться мобильным телефоном, планшетом (например, iPad) и различными моделями компьютеров. Эти классы предлагают советы по навигации в различных приложениях, а также по использованию ваших обычных устройств. Вы узнаете, как отправлять электронные письма, как использовать различные приложения для социальных сетей на своем компьютере и смартфоне, а также ориентироваться в основных инструментах, таких как офисные пакеты, включая Excel и Word, которые популярны во многих сферах деятельности.

Кроме того, вы можете заниматься один на один с компьютерным инструктором или репетитором, если предпочитаете получать помощь у себя дома. Эти услуги обычно не бесплатны, но обычно они недороги, что делает их отличным выбором для большинства пожилых людей. Имейте в виду, что вам следует планировать личные уроки только тогда, когда проблемы со здоровьем невелики. Придерживайтесь онлайн-уроков или виртуальных уроков, когда вы чувствуете себя плохо или во время пандемии, такой как COVID-19.

8. Книги

Если обучение онлайн или лично вам не по душе, есть также книги, которые помогут пожилым людям научиться пользоваться компьютером. Некоторые популярные варианты включают «Компьютеры для пожилых людей», предлагающие пошаговые инструкции от включения компьютера до отправки электронных писем, обмена фотографиями ваших домашних животных или членов семьи и проверки погоды, а также «Простые вычисления для пожилых людей», которые охватывают все основы и написаны с учетом пожилых людей.

Другой популярный фаворит — «Компьютеры для пожилых людей для чайников». Если вы не знакомы с серией «Для чайников», эти книги написаны с оттенком юмора и предлагают не пугающие руководства по всему, от ремонта автомобилей и химии до Интернета и ПК. Эта конкретная книга из этой серии содержит компьютерные уроки для пожилых людей, в которых рассказывается, как бронировать поездки, играть в цифровые игры для мозга и осваивать основы использования новейших технологий.

Начните учиться и пользоваться технологиями

Если вы впервые пользуетесь компьютером, ищете способы улучшить свои навыки работы с компьютером или хотите освоить новую программу, существуют бесплатные компьютерные курсы для пожилых людей, которые могут вам помочь. Технологии предлагают пожилым людям множество преимуществ: от облегчения поддержания связи с друзьями и семьей до активного образа жизни и виртуальных встреч с врачами.

Научившись пользоваться компьютером, вы получите доступ к таким программам и приложениям, как Snug, которые помогут вам оставаться в безопасности с возрастом на месте. Snug предлагает услугу ежедневной регистрации и отправит сообщение контактному лицу в экстренных случаях, который сможет проверить вас, если вы не ответите. Это бесплатный и удобный способ оставаться на связи, сохраняя при этом свою независимость.

Информатика

Свиток

Учебная программа K-5 по компьютерным наукам от Seesaw, разработанная на платформе, созданной для озвучивания и творчества учащихся, знакомит каждого учащегося с основами компьютерных наук, начиная с детского сада

Запросить демонстрацию

Войдите, чтобы исследовать

Расширение возможностей элементарных компьютерных наук

Основополагающие концепции информатики

Предоставьте учащимся базовые навыки, необходимые им для успеха в нашем цифровом мире, помимо программирования

СООТВЕТСТВУЮЩАЯ ВОЗРАСТУ Поддержка ДЛЯ УЧАЩИХСЯ НАЧАЛЬНОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ

Уроки формируют сложные концепции информатики таким образом, чтобы учащиеся всех возрастов могли их понять

правильный баланс подключенного и автономного обучения

Инструменты «Качели» облегчают учащимся захват практических занятий и добавляют уровни объяснения и размышлений

Откройте для себя разницу с качелями

В соответствии с вашими стандартами

Информатика — это больше, чем просто компьютерная грамотность и программирование. Учебный план Seesaw по компьютерным наукам посвящен основным направлениям в стандартах элементарной информатики вашего штата , в том числе:

• Системы и влияние вычислений

• Сети и Интернет

• Данные и анализ 9 0003

• Вычислительное мышление

• Алгоритмы и программирование

Разработано для начальных классов

Привлекайте юных учащихся с помощью соответствующих их возрасту строительных лесов , которые обеспечивают строительные блоки для будущего изучения информатики и вдохновляют каждого учащегося увидеть информатику в своей жизни, в том числе:

• Мультимедийные входы, такие как аудиоподсказки, видео, интерактивные тексты и управляемые обсуждения

• Личные связи через различных персонажей, связи между учебными программами и сценарии из реальной жизни

• Подключенные и отключенные действия

  9 0138

Взгляните поближе

На основе мультимодальных средств обучения Seesaw

Для качественного обучения информатике требуются мощные средства обучения, предназначенные для юных учащихся. Мультимодальные инструменты Seesaw расширяют базовые навыки, лежащие в основе обучения информатике, в том числе:

• Творческое самовыражение и общение

• Критическое мышление и решение проблем

• Сотрудничество и общение 900 03

Подходит для любого класса

Уроки гибки, чтобы вписаться в любой учебный день. Seesaw работает со специальной установкой вашей школы и легко интегрируется в:

Преподавание информатики с уверенностью

Разработан экспертами по содержанию, все, что нужно учителям для качественного обучения, встроено в

• Учителя готовятся к обучению с объемом и последовательностью, планами уроков, руководствами по темпу и бесплатным профессиональным развитием.

• Обучение всего класса и практические занятия под руководством поддерживаются увлекательными видео, интерактивными текстами и вопросами для обсуждения.

• Самостоятельная практика включает в себя увлекательные занятия, которые подкрепляют обучение с помощью кросс-учебных, реальных связей.

• Assessments дают учителям полезную информацию об обучении учащихся, которую невозможно передать карандашом и бумагой.

Исследуйте профессиональное развитие

• Да! Учебная программа Seesaw по компьютерным наукам предназначена для того, чтобы дать учителям начальных классов возможность уверенно проводить высококачественные занятия по информатике — никакого предыдущего опыта не требуется. Все, что нужно учителям для увлекательных и соответствующих развитию уроков, уже встроено в систему.

• Информатика имеет основополагающее значение для успеха учащихся в школе и любого пути, который они выбирают в нашем постоянно развивающемся цифровом мире. Начало обучения информатике в начальной школе обеспечивает строительные блоки для ключевых навыков, таких как решение проблем, вычислительное мышление и творческое самовыражение в решающий момент в развитии учащихся. В возрасте, когда у учащихся формируются интересы и уверенность в себе, качественное преподавание информатики в начальной школе дает всем учащимся равные возможности видеть себя учеными-компьютерщиками.

• Да! Уроки информатики охватывают пять направлений стандартов компьютерных наук CSTA и семь стандартов для учащихся ISTE. Кроме того, многие уроки разработаны так, чтобы быть межпредметными и соответствовать государственным и национальным стандартам по математике, грамотности, социально-эмоциональному обучению и многому другому. Найдите согласования с конкретными государственными стандартами здесь .

• Да! Уроки Mission Code и Code the World направляют учащихся к проектам по кодированию в Seesaw и на Scratch и Scratch Jr. Каждый проект по кодированию включает пошаговые видеоинструкции по программированию на Scratch и ScratchJr. Учащиеся возвращают свои знания в Seesaw, используя фото или инструмент загрузки, чтобы добавить объяснение, поразмышлять над своим обучением и поделиться им со своими сверстниками и членами семьи.

• Для качественного обучения информатике требуются мощные средства обучения, предназначенные для учащихся начальных классов. Мультимодальные инструменты Seesaw были созданы для голоса и творчества учащихся, и наша учебная программа по компьютерным наукам максимально использует эти инструменты для поддержки увлекательных и доступных занятий, которые органично сочетают подключенные и автономные опыты.