Санкт-Петербургские олимпиады по кибернетике. /Ананьевский М.С., Болтунов Г.И., Зайцев Ю.Е., Матвеев А.С., Фрадков А.Л., Шиегин В.В. / Под редакцией А.Л.Фрадкова, М.С.Ананьевского. СПб.: Наука, 2005. - 332с.
ISBN 5-02-025094. УДК 007. ББК 22.18 А64.
Книга содержит материалы городских школьных олимпиад по кибернетике, проводившихся в Санкт-Петербурге в 1999--2005~гг. В издание включены задачи олимпиад, решения избранных задач, а также дополнительная информация: сведения о кибернетике и об истории олимпиад, список кафедр кибернетического профиля в вузах Санкт-Петербурга и т.д.
Для учащихся и преподавателей средних и высших учебных заведений, а также научных работников и методистов, интересующихся вопросами преподавания и популяризации кибернетики и информатики.


Предисловие

Наш город имеет давние и славные традиции проведения школьных олимпиад по различным предметам. В 1934 г. в Ленинграде состоялась первая в СССР городская олимпиада школьников по математике, где было около 400 участников. С тех пор олимпиада школьников проводится ежегодно, за исключением военных 1942-1943 годов. С 1985 г. (также впервые в стране!) проводятся городские олимпиады по информатике, помогающие поддержать интерес школьников к этой науке и высокий уровень их знаний и навыков, позволяющий школьным и студенческим командам города систематически выигрывать российские и международные соревнования самого высокого ранга. Проведение олимпиад школьников играет важную роль в профессиональной ориентации учащихся, привлечении талантливой молодежи в науку и поддержании высокого уровня высшего образования и научных исследований. Для победителей олимпиад любимый предмет часто становится профессией, они сами принимают участие в проведении олимпиад, и такая традиция продолжается. Через олимпиады прошли многие выдающиеся ученые. Таким образом, участие в предметной олимпиаде - это не только увлекательное и азартное спортивное соревнование, не только тренировка и развитие творческих способностей, но и путь к выбору любимой и единственной профессии, позволяющий подняться к самым ее вершинам.

В последние годы число олимпиад возросло. К традиционным олимпиадам по математике, физике, химии, биологии прибавились олимпиады по лингвистике, информатике и другим предметам. У способных старшеклассников практически все выходные в феврале-марте оказываются занятыми походами на олимпиады. Но что делать тем, кто еще не выбрал свой единственный любимый предмет и не знает, в какой профессии ему пора начинать совершенствоваться? Или тем, кто увлечен сразу несколькими предметами и затрудняется в выборе одного? Что, если, например, человек любит и хочет заниматься сразу и математикой, и физикой и информатикой?

Кажется естественным проводить, кроме предметных, и межпредметные олимпиады, где задачи включали бы элементы знаний и навыков из нескольких дисциплин. Межпредметные олимпиады важны еще и потому, что в современной науке и технике многие открытия делаются на стыке различных областей, и хорошему специалисту необходимо умение говорить на языках нескольких наук, которое нужно развивать с самого детства.

Удивительно, что, несмотря на очевидную важность межпредметных олимпиад, до недавних пор ни в Санкт-Петербурге, ни в других городах и странах, насколько нам известно, не проводились. И вот в 1999 г. несколько специалистов в области автоматики и систем управления из вузов города и организаций РАН задумали провести школьную олимпиаду по кибернетике, чтобы привлечь внимание будущих студентов к своей специальности. Идея была поддержана заведующим отделом науки и техники Санкт-Петербургского городского Дворца творчества юных (Аничков дворец) В.П.Тарасовым, и дело пошло: в 1999-2005 гг. было проведено шесть городских олимпиад.

Как известно, кибернетика - это наука об управлении и связи в системах произвольной физической природы. Предмета "Кибернетика" в школьных программах пока нет, поэтому в ИПМаш РАН совместно с Санкт-Петербургским городским Дворцом творчества юных была разработана концепция Олимпиад, основанная на том, что кибернетика в школе понимается как наука на стыке математики, физики и информатики. Соответственно, олимпиада по кибернетике организуется как соревнование в решении задач, требующих знаний и навыков по перечисленным предметам школьного курса, т.е. оказывается межпредметной. Типичные задачи включают составление математической модели какого-либо физического процесса и исследование ее на компьютере. Условия задач похожи на ``текстовые'' задачи по математике, а при их решении, по-существу, осваивается основной метод кибернетики - метод математического моделирования. Большинство задач имеют занимательный сюжет, а некоторые задачи представляют описание и построение элементарных процессов управления. Чтобы успешно решать задачи, участники соревнований должны иметь хорошие знания по математике, физике и информатике, а также уметь писать программы на одном из языков программирования. Кроме того, необходимо обладать навыками работы в коллективе, поскольку команде из трех человек предстоит решить несколько сложных задач в ограниченное время и успех зависит от того, как распределены роли между членами команды.

Такая концепция позволяет укрепить межпредметные связи, выявить детей со способностями к нескольким естественным и техническим наукам, а также заинтересовать тех, кто еще не определил круг своих интересов. За несколько лет набралось достаточно много задач и других материалов, и организаторы решили, что пришло время их опубликовать для более широкого использования, обсуждения и привлечения интереса к наукам кибернетического цикла. Так появилась эта книга.

Книга открывается текстом "Что такое кибернетика?", составленным по материалам статьи о кибернетике из Большой Советской Энциклопедии, написанной выдающимся ученым, одним из создателей отечественной кибернетики и вычислительной техники академиком В.М.Глушковым (подробнее о В.М.Глушкове см. на сайте "http://www.computer-museum.ru/galglory/27.htm").

Первая часть книги содержит воспоминания и мнения организаторов об олимпиадах, правила их проведения, хронику и результаты. Важную роль в успехе олимпиад сыграла сетевая система автоматической проверки решений, разработанная Виталием Шиегиным и описанная в п.1.4. Следует отметить, что Виталий был мотором первых олимпиад, создал сайт Олимпиады и ее эмблему (см. рисунок на обложке). Более того, сама идея Олимпиады родилась, как гласит легенда, во время прогулки Виталия Шиегина и Андрея Лямина, тогда еще аспирантов СПбГУИТМО, весной 1999 года по улице Восстания.

Вторая часть содержит условия всех предлагавшихся задач, а третья часть - решения избранных задач.

В четвертой части собраны статьи, которые могут представить интерес для любителей кибернетики. Хочется обратить внимание читателя на статьи, перепечатанные из Соросовского образовательного журнала: статью В.Н.Фомина, профессора кафедры теоретической кибернетики математико-механического факультета СПбГУ, безвременно ушедшего в 2000 году, внесшего большой вклад в развитие и преподавание кибернетических наук в С.-Петербурге (подробнее о выдающейся личности В.Н.Фомина см. на сайте "http://www.math.spbu.ru/user/fomv/") и статью Ю.И.Неймарка, профессора кафедры теории управления и динамики машин Нижегородского государственного университета, основавшего эту кафедру в 1958 году и справившего недавно свой 85-летний юбилей (подробнее о Ю.И.Неймарке см. на сайте "http://www.unn.ru/vmk/tudm/prepod/neimark.htm"). а также на поучительную статью профессора Д.А.Поспелова из сборника "Очерки истории информатики в России" в которой описывается драматическая история развития кибернетического движения в нашей стране (подробнее о Д.А.Поспелове см. на сайте "http://www.computer-museum.ru/galglory/pospelov.htm"). Представленные статьи, хоть и написаны достаточно просто, не являются научно-популярными: в них говорится о серьезных вещах, и сейчас волнующих специалистов. Статьи заставляют задуматься и попытаться самим решить обсуждаемые в них проблемы - в полном соответствии с духом Олимпиады.

В приложении можно найти список кафедр кибернетического профиля вузов Санкт-Петербурга, а также список ссылок на интернет-ресурсы по кибернетике, информатике и их истории.

Основные материалы и ссылки, помещенные в книгу были представлены на сайте "http://cyber-net.spb.ru", знакомом всем участникам олимпиад по кибернетике. На сайте продолжают публиковаться новые задачи, объявления о месте и времени проведения новых олимпиад и другая информация.

Организация олимпиад и публикация книги были поддержаны рядом грантов и программ Института проблем машиноведения РАН. Проведение олимпиад на достойном уровне было бы невозможно без помощи спонсоров, из которых в первую очередь хочется поблагодарить ЦНИИ "Электроприбор" и академика РАН В.~Г.~Пешехонова, а также ОКБ "Электроавтоматика". Большую помощь в организации оказали студенты СПбГУИТМО С.В.Арановский, А.А.Блинников, И.С.Волков, М.А.Коршунов. Наконец, хочется отметить важную роль дружного коллектива Отдела техники Санкт-Петербургского Дворца творчества юных, возглавляемого В.П.Тарасовым и деятельность неутомимого Г.И.Болтунова, который в дни, когда пишутся эти строки проводит уже новую - областную Олимпиаду по кибернетике с участием 36 школьных команд, в том числе и из других регионов России.

Автоы надеются, что книга будет полезна учащимся и преподавателям средних и высших учебных заведений, а также научным работникам и методистам, интересующимся вопросами преподавания и популяризации кибернетики и информатики. Отзывы, замечания и новые задачи можно посылать по адресу: "info@cyber-net.spb.ru".

Декабрь 2005 г. А.Л.Фрадков.
Вернуться на страницу "Новые книги" РУСИКОН