Содержание
[link] Урок № 6
Тема:«Электронные таблицы – как средство компьютерного моделирования»
Нашей моделью, которую мы будем разрабатывать на основе ЭТ будут биологические ритмы.
Что представляют собой биологические ритмы?
Все мы живем по определенным законам. Существует теория, что жизнь человека подчиняется трем циклическим процессам, называемым биоритмами. Говоря строго научно, биоритмы – это периодически повторяющиеся изменения характера и интенсивности биологических процессов и явлений в живом организме. Это отраженные организмом цикличности явлений, идущих в природе. Более простое и известное понятие – это “биологические часы”. Греческий врач Герофил (за 300 лет до н. э.) обнаружил, что пульс у здорового человека меняется в течение дня. Подсознательно человек выбирает время, когда ему легче работать. Приблизительно 400 - 500 лет назад человек стал жить по часам, а до этого в них необходимости не было, так как работали природные и биологические часы. Биоритмы организма – суточные, месячные, годовые – практически остались неизменными с первобытных времен и не могут угнаться за ритмами современной жизни.
В последние годы широкую популярность приобрела теория "трех ритмов". Пусковым механизмом этих исключительных ритмов является только момент рождения человека. Родился человек, и возникли ритмы с периодом в 23, 28 и 33 суток, определяющие уровень его физической, эмоциональной и интеллектуальной активности.
Физический биоритм характеризует жизненные силы человека, т.е. его физическое состояние.
Эмоциональный биоритм характеризует внутренний настрой человека, его возбудимость, способность эмоционального восприятия окружающего.
Третий биоритм характеризует мыслительные способности, интеллектуальное состояние человека.
Графическим изображением этих ритмов является синусоида. Многие полагают, что “взлетам” графика, представляющего собой синусоидальную зависимость, соответствуют более благоприятные дни. Однодневные периоды, в которые происходит переключение фаз ("нулевые" точки на графике) и которые, якобы, отличаются снижением соответствующего уровня активности, получили название “критические дни”, т.е. неблагоприятные. Если одну и ту же "нулевую" точку пересекают одновременно две или три синусоиды, то такие "двойные " или "тройные " критические дни особенно опасны. Более того, в некоторых странах в такие дни людям рискованных профессий (летчикам, каскадерам и т.п.) предоставляют выходной.
По теории биоритмов возможности человеческого организма изменяются периодически. По прошествии определенного числа дней (периода) организм возвращается в тоже состояние.
Различают несколько циклов организма: физический, интеллектуальный, эмоциональный.
Это не зависит ни от возраста, ни от пола, ни от национальности человека.
Начало каждого биоритма совпадает с датой рождения.
Известно, что:
Приступим к созданию модели биологических ритмов
1) Создание математической модели:
Указанные циклы можно описать приведенными ниже выражениями, в которых переменная x – количество прожитых человеком дней:
Физический цикл ФИЗ(х) = sin(2пи x/23)
Эмоциональный цикл ЭМО(х) =sin(2пи x/28)
Интеллектуальный цикл ИНТ (х) =sin(2пи x/33)
Ясно, что все эти функции периодически изменяют свои значение от -1 до 1 (область значений функции sin (x)).
Зная сколько дней прошло со дня рождения человека, можно легко рассчитать значение вышеуказанных функций на текущий день. Чтобы отследить изменение функций необходимо x увеличивать на нужное количество дней.
Имея таблицу значений функции можно построить ее график, по которому легко отследить ее вид.
Чтобы узнать, сколько дней прошло от дня рождения, нужно из текущей даты вычесть дату рождения
Окончательно формула будет иметь вид
Sin(2 [pic] (Тк-Т0)/к) , где
Т0 – дата рождения человека
Тк – расчетная дата
К – период цикла
Имеет смысл в одной системе координат построить все 3 графика функций, соответствующие каждому циклу
2) Составление компьютерной модели
Заполним таблицу:
В ячейку А1 вводим название столбца - Дата рождения
В В1 вводим – Расчетная дата
В С1 вводим - Физический цикл
В D1 вводим – Эмоциональный цикл
В Е1 вводим – Интеллектуальный цикл
[pic]
Шапка таблицы готова.
Ввод данных.
В А2 – дату рождения человека, например 01.01.2000
В В2 – расчетную дату, например 19.02.2004
В С2 формулу для определения физического цикла =sin(2*пи()*(В2-А2)/23)
В D2 формулу для определения эмоционального цикла =sin(2*пи()*(В2-А2)/28)
В Е2 формулу для определения интеллектуального цикла =sin(2*пи()*(В2-А2)/33)
[pic]
На текущий день данные получены. Введем несколько расчетных дат, например, на неделю вперед от текущей даты. Для этого расчетную дату скопируем вниз на требуемое значение позиций
[pic]
Осталось скопировать вниз формулы для циклов. Правда здесь нужно быть внимательными, так как одна из ссылок (попробуйте сами догадаться какая!) фиксированная и, следовательно, формулы необходимо видоизменить.
Далее вам предстоит выполнить самый сложный этап – этап создания компьютерной модели. Введите данные модели и постройте графики биоритмов.
Итоговый график может получиться примерно такого вида
[pic]
Задание:
Попробуйте расширить область определения графика, продлив дату вперед до 1 месяца. Постройте полученные графики
3) Анализ результатов моделирования.
Посмотрите на полученные графики. Чем выше поднимается синусоида, тем выше соответствующие способности и наоборот. Исключения могут составлять те дни, в которых график пересекает ось Х. Тогда способности могут быть непредсказуемыми: или замечательными, или очень плохими.
Задание:
1. Проанализировав диаграмму, выбрать “неблагоприятные” дни для занятий физкультурой
2. Выбрать дни, когда ответы на уроках будут наиболее (наименее) удачными.
3. Проверьте свое настроение, когда на вашем графике показатели эмоционального биоритма находятся на спаде или на подъеме.
28
