UA127434C2 - Пристрій і система для навчання навичок обчислень - Google Patents

Abstract

Пропонується пристрій (110) для навчання навичок обчислень. Пристрій (110) може включати деяку кількість кісточок (215) й набір стовпців (220) комірок (225), які настроюються для зайняття однією з кісточок (215). Пристрій (110) може включати набір датчиків (230, 235), що настроюються для визначення зайняття комірок (225) кісточками (215), та блок обробки, сполучений з набором датчиків (230, 235) електронним способом. Блок обробки може настроюватися для отримання від сервера (130) щонайменше одного масиву цілих чисел. Кожне з цілих чисел представляє проміжний результат рішення послідовності математичних операцій, що відображуються для користувача (120); визначення, за допомогою набору датчиків (230, 235), зайняття комірок (225) кісточками (215); перетворення зайняття комірок (225) в контрольне число й порівняння контрольного числа з поточним числом в масиві для визначення правильності рішення поточної операції. Пристрій (110) може додатково містить комплект джерел світла (240), сполучених з блоком обробки з можливістю зв'язку. Кожне джерело світла (240) розташоване в одній з комірок (225). Блок обробки може бути додатково налаштовуватися для визначення, на основі контрольного числа та поточного числа, першої підмножини комірок (225), неправильно зайнятих кісточками (215). Блок обробки може бути додатково налаштовуватися для включення джерел світла (240) першим кольором (наприклад, червоним кольором), що відповідають першій підмножині комірок (225).

Description

додатково налаштовуватися для включення джерел світла (240) першим кольором (наприклад, червоним кольором), що відповідають першій підмножині комірок (225). 110 78 т 245 250 " ще 230240. 235 255

НТШ пт 0/ХМ/// вон О у 1/6 ва рвав рРІва Іва Ра Рва РІва Р ва Р

Бе У 519, РІЗ РУ РУ РЕЯ РІБЯ РІРУ РУ РІВЯ РОЯРІЯ.

А ЕЕ чини

От 215 -220

Фіг. 2

Ця заявка відноситься, в цілому, до області пристроїв для навчання математиці й, зокрема, до системи навчання навичкам обчислень з використанням електронних рахівниць.

РІВЕНЬ ТЕХНІКИ

Варіанти виконання, описані в цьому розділі, можуть бути реалізовані, але не обов'язково є варіантами, які були запропоновані або реалізовані раніше. Отже, якщо не вказане інше, не слід припускати, що будь-який з варіантів виконання, описаний в цьому розділі, характеризується як відомий рівень техніки виключно внаслідок того, що такий варіант включений в цей розділ.

Рахівниці (абак або абакус) відомі як механічний обчислювальний пристрій, який використовується для виконання базових чисельних операцій складання, віднімання, множення й ділення. Протягом багатьох століть для обчислень використовувалися різні види рахівниць.

Незважаючи на розвиток електронних калькуляторів й комп'ютерів, деякі види рахівниць (наприклад, японський соробан), як і раніше, широко застосовуються в деяких країнах. Рахівниці також можуть використовуватися як інструмент для навчання й розвитку навичок обчислень у дітей та дорослих, особливо навичок усного рахунку. Учні можуть спочатку навчатися використовувати рахівниці для виконання арифметичних обчислень, а потім навчаються представляти рахівниці у своїй уяві й подумки маніпулювати зображенням рахівниць, щоб виконувати арифметичні обчислення.

Деякі існуючі системи навчання навичкам обчислень з використанням рахівниць включають електричні або електронні рахівниці, підключені до комп'ютера для перевірки результатів обчислень. Інші відомі системи навчання включають он-лайнові застосування, які можуть моделювати обчислення з використанням рахівниць.

Існуючі системи навчання на основі рахівниць мають певні недоліки, пов'язані з рішенням математичної задачі при одночасному виконанні декількох операцій. Одним з недоліків є складність визначення точної операції або етапу, в ході яких була допущена помилка, при виконанні декількох операцій. Інший недолік (пов'язаний з першим) полягає в тому, що коли учень робить помилку, принаймні, в одній з поєднаних операцій низького рівня складності, він або вона можуть прийти до операції, що вимагає знання операції високого рівня складності. Ще одним недоліком є те, що існуючі системи навчання не підходять для використання у груповому навчанні, оскільки не дають можливості пропонувати математичні завдання учням з різними

Зо навичками.

СУТЬ ВИНАХОДУ

Цей опис суті винаходу дається для того, щоб в спрощеній формі надати вибір концепцій, які далі визначені в детальному описі. Опис суті винаходу не призначений для виявлення ключових або основних ознак заявленого предмету, а також не призначений для допомоги у визначенні об'єму заявленого предмета.

В основу винаходу поставлена задача створення такого пристрою й системи для навчання навичкам обчислень, в яких за рахунок конструктивних особливостей пристрою забезпечується можливість визначення точної операції або етапу, в ході яких була допущена помилка, при виконанні декількох операцій, надання можливості рішення операції, що вимагає знання операції високого рівня складності та можливість використання винаходу у груповому навчанні, що дозволяє вдосконалити методику навчання навичкам обчислень за рахунок зменшення часу на пошук помилки, відображення для користувача інформації щодо правильності рішення поточної операції, фіксації часу, за яке користувач вирішує поточну операцію, встановлення фіксованого часу для вирішення кожної поточної операції, синхронізації приладів системи, що, у свою чергу покращує ефективність навчання, а отже сприяє розвитку розумових здібностей людини. Поставлена задача вирішується наступним чином.

Справжній винахід відноситься до системи навчання навичкам усного рахунку з використанням електронних рахівниць. Згідно з одним варіантом виконання справжнього винаходу, пропонується пристрій для навчання навичкам обчислень, яке може включати деяку кількість кісточок. Пристрій може додатково включати набір стовпців. Кожен стовпець може включати певну кількість комірок. Кожна з комірок може налаштовуватися таким чином, щоб бути зайнятою однією з кісточок. Пристрій може включати блок зв'язку для забезпечення зв'язку з сервером. Пристрій може додатково включати набір датчиків, налаштованих на визначення зайнятості комірок кісточками. Пристрій може додатково включати блок обробки пов'язаний з набором датчиків електронним способом. Блок обробки може бути налаштований на отримання, як мінімум, одного масиву цілих чисел через модуль зв'язку з сервером. Кожне з цілих чисел може представляти проміжний результат рішення послідовності математичних операцій. Послідовність математичних операцій може бути відображена для користувача.

Для кожного поточного числа, щонайменше, одного масиву цілих чисел блок обробки може 60 додатково налаштовуватися на очікування заданого часу, щоб дати користувачеві можливість перемістити кісточки для вирішення поточної операції з послідовності математичних операцій.

Блок обробки з використанням набору датчиків може бути додатково налаштований на визначення зайнятості комірок кісточками. Блок обробки може додатково налаштовуватися на перетворення зайнятості комірок в контрольне число. Блок обробки може бути додатково налаштовуватися для порівняння контрольного числа з поточним числом для визначення правильності рішення поточної операції.

Пристрій може додатково містить комплект джерел світла, сполучених з блоком обробки з можливістю зв'язку. Кожне джерело світла розташоване в однієї з комірок. Блок обробки може бути додатково налаштовуватися для визначення, на основі контрольного числа та поточного числа, першої підмножини комірок, неправильно зайнятих кісточками. Блок обробки може бути додатково налаштовуватися для включення джерел світла першим кольором (наприклад, червоним кольором), що відповідають першій підмножині комірок.

У деяких варіантах виконання датчики є інфрачервоними детекторами, кожен з яких розташовується в однієї з комірок. У деяких варіантах виконання модуль зв'язку є модулем бездротового зв'язку. У деяких варіантах виконання кісточки виготовляються з напівпрозорого матеріалу. У деяких варіантах виконання джерелами світла є світлодіоди.

У деяких варіантах виконання блок обробки може бути додатково налаштований для визначення (на основі поточного числа) того, що друга підмножина комірок має бути зайнята кісточками для отримання поточного числа. Блок обробки може додатково налаштовуватися на включення джерел світла, які відповідають другій підмножині комірок, другим кольором (наприклад, зеленим кольором).

У деяких варіантах виконання за допомогою модуля зв'язку блок обробки може бути додатково налаштований для отримання заданого часу від серверу.

Згідно з іншим варіантом виконання справжнього винаходу, пропонується система навчання навичкам обчислень. Система може включати сервер, налаштований, як мінімум, на зберігання набору математичних завдань. Система може включати, щонайменше, одні електронні рахівниці для вирішення математичних завдань. Щонайменше, одні електронні рахівниці можуть включати деяку кількість кісточок і набір стовпців, де кожен стовпець містить заздалегідь визначену кількість комірок. Кожна з комірок настроюється таким чином, щоб бути зайнятою однією з кісточок. Щонайменше, одні електронні рахівниці можуть додатково включати модуль зв'язку для забезпечення зв'язку з сервером за допомогою мережі передачі даних.

Щонайменше, одні електронні рахівниці можуть додатково включати набір датчиків, налаштованих на визначення зайнятості комірок кісточками. Щонайменше, одні електронні рахівниці можуть додатково включати блок обробки, електронним способом пов'язаний з набором датчиків й комплектом джерел світла. Блок обробки може бути налаштований на отримання через модуль зв'язку з сервера, як мінімум, одного масиву цілих чисел. Кожне з цілих чисел може представляти проміжний результат рішення послідовності математичних операцій. Послідовність математичних операцій може представляти одне з математичних завдань. Послідовність математичних операцій може бути відображена для користувача.

Для кожного поточного числа, щонайменше, одного масиву цілих чисел блок обробки може додатково налаштовуватися на очікування заданого часу, щоб дати користувачеві можливість перемістити кісточки для вирішення поточної операції з послідовності математичних операцій.

Блок обробки може бути налаштований для визначення (за допомогою набору датчиків) зайнятості комірок кісточками. Блок обробки може настроюватися для перетворення зайнятості комірок в контрольне число. Блок обробки може бути налаштований на порівняння контрольного числа з поточним числом для визначення правильності рішення поточної операції.

Система може додатково включати обчислювальний прилад, який може включати, щонайменше, систему відображення графічної інформації і модуль зв'язку приладу для забезпечення зв'язку з сервером за допомогою мережі передачі даних. Обчислювальний прилад може налаштовуватися на отримання (за допомогою модуля зв'язку приладу) послідовності математичних операцій, що представляють одне з математичних завдань.

Обчислювальний прилад за допомогою системи відображення графічної інформації може бути налаштований на відображення послідовності математичних операцій.

Щонайменше, одні електронні рахівниці можуть додатково включати комплект джерел світла, сполучених з блоком обробки з можливістю зв'язку. Кожне джерело світла може розташовуватися в межах однієї з комірок.

Блок обробки на основі контрольного числа і поточного числа може бути додатково налаштований для визначення того, що перша підмножина комірок зайнята кісточками неправильно. Блок обробки може додатково налаштовуватися на включення джерел світла, які бо відповідають першій підмножині комірок, першим кольором (наприклад, червоним).

У деяких варіантах виконання блок обробки на основі контрольного числа і поточного числа може бути додатково налаштований для визначення того, що друга підмножина комірок має бути зайнята кісточками для отримання поточного числа. Блок обробки може додатково налаштовуватися на включення джерел світла, які відповідають другій підмножині комірок, другим кольором (наприклад, зеленим).

У деяких варіантах виконання, до отримання, щонайменше, одного масиву цілих чисел, блок обробки може бути додатково налаштований на відправку, за допомогою модуля зв'язку, реєстраційного повідомлення на сервер; при цьому реєстраційне повідомлення включає, як мінімум, ідентифікатор, щонайменше, одних електронних рахівниць. Блок обробки за допомогою модуля зв'язку може бути додатково налаштований на синхронізацію часу, який відноситься, щонайменше, до одних електронних рахівниць, з часом сервера. У деяких варіантах виконання обчислювальний прилад за допомогою каналу зв'язку приладу може бути налаштований на відправку додаткового реєстраційного повідомлення на сервер.

Обчислювальний прилад за допомогою модуля зв'язку приладу може бути додатково налаштований на синхронізацію часу, який відноситься до обчислювального приладу, з часом сервера.

У деяких варіантах виконання блок управління може бути додатково налаштований на відстеження й зберігання помилок та значень часу рішення послідовності математичних операцій. Блок обробки за допомогою модуля зв'язку може додатково налаштовуватися на відправку помилок й значень часу рішення, щонайменше, однієї з математичних завдань на сервер.

Наявність комплекту джерел світла, сполучених з блоком обробки, який, у свою чергу, пов'язаний з набором датчиків, й, розташованих у кожній комірки електронних рахівниць з можливістю включення певним кольором, надає можливість користувачу виправити помилку, принаймні, в одній з поєднаних операцій низького рівня складності, та у разі наявності операції, рішення якої вимагає знання операції високого рівня складності. При вирішенні послідовності математичних операцій набір датчиків фіксують положення кісточок. Якщо кісточка/кісточки стоять неправильно в результаті вирішення поточної операції, то в таких комірка включаються джерела світла, наприклад, червоним кольором, і це інформує користувача (надає йому

Зо підказку), що поточна операція вирішена неправильно, й користувачу надається певний час виправити помилку у поточній операції й продовжити вирішувати наступні операції із послідовності математичної операцій, тим самим вирішивши математичну задачу до кінця.

Якщо кісточка/кісточки стоять правильно в результаті вирішення поточної операції, то в таких комірка включаються джерела світла, наприклад, зеленим кольором, і це інформує користувача, що поточна операція вирішена правильно, а це, у свою чергу, підбадьорює його для правильного вирішення наступних операції.

За рахунок взаємодії блока обробки, який настроюється для визначення, на основі контрольного числа та поточного числа, першої підмножини комірок, неправильно зайнятих кісточками, з набором датчиків, що знаходяться у кожній комірки, які фіксують кожне переміщення кісточок й можуть передавати інформацію щодо зайнятості комірок кісточками через блока обробки на сервер, достягається можливість визначення точної операції або етапу, в ході яких була допущена помилка, при виконанні декількох операцій, оскільки фіксується час вирішення поточної операції із послідовності математичних операцій. Якщо набір датчиків фіксує неправильне положення кісточок, то за рахунок знання часу рішення кожної конкретної операції відомо при вирішенні саме якої поточної операції відбулася помилка, тобто результат рішення послідовності математичних операцій можна контролювати на етапі рішення кожної поточної операції, а не в кінці послідовності математичних операцій взагалі. Таким чином можливість визначення точної операції або етапу, в ході яких була допущена помилка, при виконанні декількох операцій дозволяє оцінити рівень знань окремим користувачем конкретної теми навчання, а тому дає можливість розробити для нього індивідуальні послідовності математичних операцій для відпрацьовування й закріплення конкретної теми навчання навичкам обчислень, що, у свою чергу, підвищує ефективність навчання за рахунок виявлення навичок кожного користувача, у тому числі при груповому навчанні, тобто винахід допомагає підібрати індивідуальний підхід до кожного.

За рахунок взаємодії електронних рахівниць всіх користувачів, обчислювального приладу та серверу достягається можливість використання винаходу у груповому навчанні, яке полягає у відображенні однієї загальної для всіх користувачів послідовності математичних операцій на одному джерелі інформації - обчислювальному приладу, та дозволяє групі користувачів діяти синхронно, але з різною швидкістю при обов'язковій фіксації часу, який користувач витрачає на бо рішення кожної операції із послідовності математичної операції. Для одночасного старту цих пристроїв виконується синхронізація часу електронних рахівниць та обчислювального приладу із часом серверу. Слід зазначити, що послідовність математичних операцій, як вже зазначалось, відображається на обчислювальному пристрої а помилки, які допускають користувачі, відображаються не на обчислювальному приладі, а на електронних рахівницях кожного користувача. Таким чином вирішується задача максимального зосередження на індивідуальному навчанні, не відволікаючись на помилки, які роблять інші користувачі, оскільки загальна для всіх користувачів інформація (послідовність математичних операцій) відображається на загальному обчислювальному пристрої, а персональна (інформація щодо правильності рішення послідовності (помилки)) на електронних рахівницях кожного користувача.

Окрім того, застосування одного загального обчислювального приладу для групового навчання дозволяє здійснювати відображення послідовності математичних операції не тільки в режимі "в рядок" а й в режимі "послідовно", що, у свою чергу, дозволяє ускладнити математичне завдання з однієї сторони за рахунок збільшення кількості операцій у послідовності математичній операції, а з іншої - за рахунок використання чисел із різною розрядністю. Так, наприклад, в режимі "в рядок" довжина й розрядність послідовності математичних операцій завжди обумовлена розміром обчислювального приладу, на якому така послідовність відображається, й розміром чисел, а в режимі "послідовно" таких обмежень немає.

Винахід також дозволяє вирішувати й інші задачі, які покращують функціональність пристрою й системи в цілому.

Так, сукупність загальних й відмінних суттєвих ознак, якими характеризується винахід, дозволяють фіксувати час, який користувач витрачає для вирішення поточної операції з послідовності математичних операцій. Ця здатність дозволяє з однієї сторони отримати дані щодо якості засвоєння користувачем конкретної теми навчання навичкам обчислень за рахунок того, як швидко користувач вирішив поточну операцію з послідовності математичних операцій, а з іншої сторони, приймаючи до уваги зазначену інформацію, можна розрахунковим шляхом обчислити, за який час можна вирішити ту чи іншу математичну операцію, що, у свою чергу, дозволяє при вирішенні математичної операції надати оптимальний час для кожного користувача відповідно до його здібностей.

Також існує можливість встановлювати індивідуальний час для вирішенні кожної поточної операції з послідовності математичних операцій й час для виправлення користувачем можливої помилки шляхом переміщення кісточок, встановлених в комірках, в яких включилось джерело світла, наприклад, червоним кольором. Наявність такого функціоналу дозволяє відпрацьовувати швидкість реакції користувача для переміщення кісточки/кісточок при неправильному вирішенні поточної операції.

Винахід має й інші відмітні ознаки, які доповнюють та характеризують його в окремих випадках виконання та використовуються для покращання технічних властивостей.

Виготовлення кісточок пристрою для навчання навичкам обчислень з напівпрозорого матеріалу дозволяє не тільки візуально відобразити рішення поточної операції із послідовності математичної операції, а й повідомити користувача про правильне або неправильне рішення поточної операції із послідовності математичної операції, за рахунок їх підсвічування джерелами світла. Якщо поточна операція вирішена вірно, то всі відкладені кісточки підсвічуються, наприклад, зеленим кольором, а, якщо поточна операція вирішена невірно, то підсвічуються кісточки, які відкладені невірно, наприклад, червоним кольором. Таким чином процес підсвічування є керованим процесом, а не декоративним з точки зору візуалізації.

Датчики виконані таким чином, що дозволяють використовувати тороподібну форму кісточок без додаткових конструктивних елементів, й при цьому вирішувати поставлену перед ними задачу, а саме визначати зайнятість комірок кісточками. У свою чергу, округла форма кісточок дозволяє датчикам більш чітко фіксувати положення кісточок у комірках за рахунок утворення більшої площі тіні, яку створює округла кісточка.

Інші відмітні ознаки, приклади й варіанти виконання описані нижче.

КОРОТКИЙ ОПИС КРЕСЛЕНЬ

Варіанти виконання проілюстровані в якості прикладу (але не в якості вичерпного переліку) малюнками на доданих кресленнях; однакові посилання на кресленнях вказують на подібні елементи.

На фіг. 1А показані умови, в яких може бути реалізована система навчання навичкам обчислень за допомогою електронних рахівниць, згідно з одним прикладом варіанту виконання.

На фіг. 18 показані умови, в яких може бути реалізована система навчання навичкам обчислень за допомогою електронних рахівниць, згідно з іншим прикладом варіанту виконання.

На фіг. 1С показані умови, в яких може бути реалізована система навчання навичкам обчислень за допомогою електронних рахівниць, згідно з ще одним прикладом варіанту виконання.

На фіг. 2 представлений зразок електронних рахівниць, згідно з деякими прикладами варіантів виконання.

На фіг. З схематично показані стани комірки електронних рахівниць, згідно з деякими прикладами варіантів виконання.

На фіг. 4 показана спрощена електронна схема електронних рахівниць, згідно з прикладом варіанту виконання.

На фіг. 5-6 приведені функціональні схеми з етапами реалізації способу навчання навичкам обчислень за допомогою електронних рахівниць, згідно з прикладом варіанту виконання.

На фіг. 7 представлено схематичне зображення обчислювального приладу для пристрою, в якому може бути виконаний набір інструкцій, що спонукають пристрій до реалізації одного або декількох способів, описаних в цьому документі.

ДЕТАЛЬНИЙ ОПИС

Приведений нижче детальний опис включає посилання на супровідні креслення, які складають частину детального опису. На кресленнях приведені ілюстрації, що відповідають прикладам варіантів виконання. Такі приклади варіантів виконання, які також іменуються "прикладами", описані досить детально, щоб фахівці в цій області техніки могли застосувати предмет справжнього винаходу на практиці. Варіанти виконання можна об'єднувати, і можуть використовуватися інші варіанти виконання, або ж можна вносити зміни в конструктивну, логічну й електричну частину, не виходячи за рамки заявленого об'єму. Отже, приведений нижче детальний опис не слід розуміти в обмеженому сенсі; об'єм визначається прикладеними пунктами формули винаходу і їх еквівалентами. Термін "або" в цьому документі використовується для посилання на невиключний характер, наприклад, "А або В" включає "А, але не В", "В, але не А", й "А та В", якщо не вказане інше.

Методи варіантів виконання, що розкриті в цьому документі, можуть бути реалізовані за допомогою різних технологій. Наприклад, описані методи можуть бути реалізовані в програмному забезпеченні, що працює в комп'ютерній системі або апаратних засобах з

Зо використанням комбінації мікропроцесорів або інших спеціалізованих інтегральних схем спеціальної розробки, програмованих логічних пристроїв або різних комбінацій. Слід зазначити, що способи, які розкриті в цьому документі, можуть бути частково реалізовані комп'ютером (наприклад, настільним ПК, планшетом, переносним комп'ютером), мобільним телефоном, смартфоном, телесистемою високої чіткості та інше.

Варіанти виконання справжнього винаходу відносяться до навчання математиці. Пристрій й система для навчання навичкам обчислень, описана тут, може послужити інструментом для розвитку навичок усного рахунку у дітей та дорослих. Зокрема, система може допомогти учням у виконанні арифметичних операцій за допомогою електронних рахівниць. Крім того, система може полегшити навчання учнів в групах при коригуванні навчальних вправ для кожного окремого учня на базі його навичок.

Приклад системи навчання навичкам обчислень може включати сервер і, як мінімум, одні електронні рахівниці. Сервер може бути налаштований, щонайменше, для зберігання набору математичних завдань. Як мінімум, одні електронні рахівниці можуть включати деяку кількість кісточок і набір стовпців. Кожен стовпець може включати задану кількість комірок, і кожна з комірок може настроюватися таким чином, щоб бути зайнятою однією з кісточок. Щонайменше, одні електронні рахівниці можуть додатково включати модуль зв'язку для забезпечення зв'язку з сервером. Щонайменше, одні електронні рахівниці можуть додатково включати набір датчиків, які налаштовуються на визначення зайнятості комірок кісточками. Щонайменше, одні електронні рахівниці можуть додатково включати комплект джерел світла, розташованих в межах однієї з комірок. Щонайменше, одні електронні рахівниці можуть додатково включати блок обробки, пов'язаний електронним способом з набором датчиків та з комплектом джерел світла з можливістю зв'язку. Блок обробки може бути налаштований на отримання, як мінімум, одного масиву цілих чисел через модуль зв'язку від сервера; при цьому кожне з цілих чисел представляє проміжний результат рішення послідовності математичних операцій. Послідовність математичних операцій може відображатись для користувача. Для кожного поточного числа, щонайменше, одного масиву цілих чисел блок обробки може налаштовуватися на очікування тимчасового інтервалу, щоб дати користувачеві можливість перемістити кісточки для вирішення поточної операції з послідовності математичних операцій. Блок обробки за допомогою набору датчиків може бути додатково налаштований на визначення зайнятості комірок кісточками. Блок 60 обробки може додатково налаштовуватися на перетворення зайнятості комірок в контрольне число. Блок обробки можна настроюватись для порівняння контрольного числа й поточного числа з метою визначення правильності рішення поточної операції. Блок обробки на основі контрольного числа і поточного числа може бути додатково налаштований для визначення того, що перша підмножина комірок зайнята кісточками неправильно. Блок обробки може додатково налаштовуватися на включення джерел світла, які відповідають першій підмножині комірок, першим кольором (наприклад, червоним).

Звертаючись до креслень, фіг. ТА показує умови 100А, в яких може бути реалізована система навчання навичкам обчислень, згідно з прикладом варіанту виконання. Умови Т100А можуть включати електронні рахівниці 110, користувача 120 й обчислювальний прилад 140.

Обчислювальним приладом 140 може бути телевізор, персональний комп'ютер (ПК), ноутбук, смартфон, планшетний ПК, персональний переносний пристрій та інше. У певних варіантах виконання обчислювальний прилад 140 може включати систему відображення графічної інформації 160. У деяких варіантах виконання обчислювальний прилад 140 може розміщуватися в тому ж місці (у аудиторії, класі й тому подібне), що й електронні рахівниці 110.

У деяких варіантах виконання електронні рахівниці 110 можуть налаштовуватись для отримання, наприклад, від обчислювального приладу 140, щонайменше, одного математичного завдання. Математичне завдання може включати послідовність математичних операцій.

У певних варіантах виконання послідовність математичних операцій може відображатись в системі відображення графічної інформації 160 для користувача 120. У певних варіантах виконання електронні рахівниці 110 можуть включати аудіо пристрій для відтворення аудіо повідомлення. Повідомлення може включати усний запис тексту, що включає математичне завдання.

Користувач 120 може використовувати електронні рахівниці 110 для вирішення математичного завдання поетапно, причому кожен етап включає окрему математичну операцію.

У деяких варіантах виконання користувачеві 120 може бути наданий часовий інтервал для виконання окремої математичної операції за допомогою електронних рахівниць 110. У інших варіантах виконання електронні рахівниці 110 можуть бути налаштовані для очікування переміщення кісточок користувачем 120, наприклад, у разі неправильно вирішеної поточної математичної операції. Таким чином для вирішення поточної операції надається час для її

Зо рішення, а також час для переміщення кісточок у разі неправильного рішення.

У деяких варіантах виконання електронні рахівниці 110 можуть бути налаштовані на перевірку правильності рішення математичної задачі користувачем на кожному етапі. У певних варіантах виконання електронні рахівниці 110 можна настроювати для попередження користувача 120 у разі, якщо етап математичного завдання (окрема математична операція) вирішується неправильно, або час для виконання операції минув. В цьому випадку в певних варіантах виконання електронні рахівниці 110 можуть налаштовуватись на підказку користувачеві 120, які маніпуляції слід виконати для правильного вирішення етапу. У деяких варіантах виконання електронні рахівниці 110 можна настроювати для відтворення звуку, якщо етап математичного завдання вирішується неправильно. У інших варіантах виконання електронні рахівниці 110 можуть бути налаштовані з можливістю вібрації, якщо етап математичного завдання вирішується неправильно. У деяких варіантах виконання електронні рахівниці 110 можуть настроюватись для використання світлових індикаторів, якщо етап математичного завдання вирішується неправильно. Аналогічним чином, в деяких варіантах виконання електронні рахівниці 110 можуть бути налаштовані на повідомлення користувача 120 про те, що етап математичного завдання вирішується правильно, відтворенням звуку, вібрацією та/або включенням світлових індикаторів. Для повідомлення про те, що етап вирішується неправильно або правильно, можуть використовуватися різні звуки, типи вібрації й різні кольори включення світлових індикаторів.

У деяких варіантах виконання електронні рахівниці 110 можуть бути додатково налаштовані для визначення часу, яке витрачає користувач 120 на правильне виконання математичних операцій математичного завдання (завдань) за допомогою електронних рахівниць 110. У деяких варіантах виконання електронні рахівниці 110 можуть настроюватись для зберігання записів про помилки користувача 120, який вирішує математичні завдання, й часу, витраченого користувачем 120 на рішення математичних завдань.

Фіг. 18 показує умови 1008, в яких може бути реалізована система для навчання навичкам обчислень, згідно з іншим варіантом виконання. Умови 100В можуть включати одні або декілька електронних рахівниць 110, одного або декількох користувачів 120, сервер 130, обчислювальний прилад 140 й мережу передачі даних 150.

Мережею передачі даних 150 може бути Інтернет, обчислювальна хмара й будь-яка інша 60 мережа, яка здатна передавати дані між пристроями. Відповідні мережі можуть включати або взаємодіяти з будь-якою однією або декількома мережами, наприклад, місцевою інтрамережею, персональною мережею, локальною мережею, регіональною мережею, міською обчислювальною мережею, віртуальною корпоративною мережею, мережевою системою зберігання даних, з'єднанням гатегеїау, з'єднанням розвиненої інтелектуальної мережі, з'єднанням синхронної оптичної мережі і тому подібне. Крім того, системи зв'язку можуть також включати з'єднання з будь-якими різноманітними бездротовими мережами, включаючи

Протокол бездротових застосувань, Пакетний радіозв'язок загального користування, Глобальну систему мобільного зв'язку, множинний доступ з кодовим розподілом або з тимчасовим розподілом, стільникові телефонні мережі, Глобальну систему позиціонування, стільникову систему передачі пакетів цифрових даних, систему Кезеагсп іп Моїйоп, Обмежену дуплексну пейджингову мережу, Вісейооїй або мережу радіочастоти на основі ІЕЄЕЕ 802.11. Мережа передачі даних може також включати або взаємодіяти з будь-яким одним або декількома послідовними з'єднаннями за рекомендованим стандартом 232 (К5-232), з'єднанням ІЕЕЕ-1394 (Ріге УмМіге), Рірег Спаппеї, портом за стандартом ІА (інфрачервоний порт), інтерфейсом малих обчислювальних машин, з'єднанням універсальної послідовної шини або іншим дротовим або бездротовим з'єднанням, цифровим або аналоговим інтерфейсом, комірчастою мережею або мережевою конфігурацією бідіг.

У різних варіантах виконання сервер 130 може включати обчислювальні ресурси (апаратні засоби й програмне забезпечення), доступні у видаленому місці й по мережі передачі даних 150. Сервер 130 може з'єднуватися з можливістю зв'язку з однією або декількома електронними рахівницями 110 за допомогою мережі передачі даних 150. У певних варіантах виконання кожним електронним рахівницям 110 може бути присвоєний індивідуальний ідентифікатор(и). Сервер 130 може настроюватись для отримання індивідуальних ідентифікаторів й диференціації електронних рахівниць 110 на основі індивідуальних ідентифікаторів. Сервер 130 може спільно використовуватись декількома користувачами 120.

У певних варіантах виконання сервер 130 може включати один або декілька серверних кластерів/груп, у тому числі набір комп'ютерних серверів, які можуть розташовуватися разом з мережевими перемикачами та/або роутерами.

У деяких варіантах виконання сервер 130 може бути налаштований, як мінімум, для

Зо зберігання математичних завдань для вирішення користувачами 120 за допомогою електронних рахівниць 110. Математичні завдання можуть включати одну або декілька математичних операцій; при цьому кожна з математичних операцій включає складання, віднімання, множення або ділення цілих чисел. Математичні завдання можуть підрозділятися по темах й рівнях складності.

У деяких варіантах виконання сервер 130 може бути додатково налаштований для відправки математичних завдань на електронні рахівниці 110. Електронні рахівниці 110 можуть настроюватися таким чином, щоб забезпечувалася можливість отримання математичних завдань з сервера 130. У деяких варіантах виконання сервер 130 може бути сполучений з обчислювальним приладом 140 з можливістю зв'язку. Сервер 130 на основі параметрів мережі передачі даних 150 може настроюватися для визначення того, що електронні рахівниці 110 й обчислювальний прилад 140 розташовані в одному й тому ж місці. Наприклад, сервер 130 може настроюватися для визначення того, що обчислювальний прилад 140 й електронні рахівниці 110 сполучені з мережею передачі даних 150 через один і той же роутер УМі-РЇ"М,

У деяких варіантах виконання сервер 130 може бути додатково налаштований для відправки математичних завдань одночасно на одні або декілька електронних рахівниць 110 й обчислювальний прилад 140. Обчислювальний прилад 0140 за допомогою системи відображення графічної інформації 160 може додатково настроюватися для представлення математичних завдань, які пропонуються вирішити користувачам 120 за допомогою електронних рахівниць 110. У певних варіантах виконання математичні завдання можуть відображатись по одній математичній операції за раз. Кожна математична операція може відображатись протягом заданого часу.

Електронні рахівниці 110 можуть додатково настроюватись для відстеження й запам'ятовування значень часу рішення математичних завдань й помилок при рішенні математичних завдань. Після закінчення сеансу навчання (наприклад, після рішення набору математичних завдань), електронні рахівниці 110 можуть налаштовуватися на відправку інформації про час рішення й помилки при рішенні на сервер 130.

У деяких варіантах виконання сервер 130 може додатково настроюватися для зберігання профілів користувачів 120. Профілі можуть включати математичні завдання, які вирішили користувачі 120 за допомогою електронних рахівниць 110, час, витрачений користувачами 120 бо на рішення математичних завдань, та помилки користувачів 120 при рішенні математичних завдань. Сервер 130 для авторизованих користувачів може бути додатково налаштований таким чином, щоб забезпечити статистику рішення математичних завдань різними користувачами 120. Наприклад, користувачі 120 можуть переглядати, використовуючи працюючий на сервері додаток, результати навчання, бали навчання та користувачів в таблиці балів користувачів.

Фіг. 1С показує умови 100С, в яких може бути реалізована система для навчання навичкам обчислень, згідно з ще одним варіантом виконання. Умови 100С можуть включати одні або декілька електронних рахівниць 110, одного або декількох користувачів 120, сервер 130, обчислювальний прилад(и) 140 з графічним інтерфейсом системи 160 й мережу передачі даних 150, як описано на фіг. 1С. В умовах 100С одні або декілька електронних рахівниць 110, один або декілька користувачів 120 й обчислювальний прилад(и) 140 діляться на групи 190.

Групи 190 можуть мати різне географічне місце розташування. До початку сеансу навчання, що включає набір математичних завдань, електронні рахівниці 110 й обчислювальні прилади 140 можуть бути налаштовані для реєстрації й синхронізації з сервером 130. В ході рішення математичних завдань обчислювальні прилади 140 можуть додатково настроюватися для відображення світового часу й математичних завдань для усіх груп 190. У деяких варіантах виконання користувачі груп 190 можуть вирішувати математичні завдання в один і той же період часу. У інших варіантах виконання користувачі 120 різних груп 190 можуть вирішувати математичні завдання незалежно один від одного в різні періоди часу.

На фіг. 2 представлений зразок електронних рахівниць 110, згідно з деякими прикладами варіантів виконання. Електронні рахівниці 110 можуть включати корпус 205, стержні 210 й кісточки 215. Форма корпусу 205 може включати жолоби для розміщення стержнів 210 й кісточок 215. Кісточки 215 можуть розділятися на стовпці 220. Кісточки 215 можуть мати можливість переміщатися уздовж стержнів 210, щоб займати комірки 225. Кісточки 215 можуть бути різної форми, наприклад, конусоподібними, кулясті, тороподібними. Слід зазначити, що використання саме тороподібних кісточок, за рахунок обтічної форми та вільного обертання навколо своєї осі дозволяє виключити заїдання (западання, залипання) кісточки, що, у свою чергу, дозволяє збільшити швидкість її переміщення, що особливо важливо при швидкому рахунку, наприклад, зі швидкістю відображення кожної операції 0,5 секунд в послідовності

Зо математичної операції.

У прикладі, приведеному на фіг. 2, кожен із стовпців 220 включає 7 комірок 225, які далі підрозділяються на дві секції. Перша секція включає 2 комірки, які можуть бути зайняті однією з кісточок 215. Друга секція включає п'ять комірок, які можуть займати чотири кісточки 215. Слід зазначити, що технологія навчання навичкам обчислень, описана тут, може також використовуватися для рахівниць з іншими конфігураціями стовпців, комірок й кісточок.

Кожна з комірок 225 може включати датчик для виявлення, чи зайнята комірка 225 кісточкою 215. Датчики знаходяться не тільки у тих комірках, в яких за замовчуванням встановлені кісточки, а й у комірках, які за замовчуванням є порожніми. Така надмірність дозволяє більш чітко визначити положення кісточок у комірках, математично виключити неможливі положення.

У деяких варіантах виконання датчик може включати інфрачервоний детектор (приймач) 235, а комірки 225 також можуть включати інфрачервоний випромінювач (ГЕО) (передавач) 230, причому вони розміщені таким чином, наприклад, по боках комірки 225, щоб забезпечити максимально чітке фіксування положення кісточки 215, не блокуючи при цьому її вільне обертання, яке важливе для швидкого переміщення при вирішенні математичної послідовності.

Як показано на фіг. З інфрачервоний детектор 235 може використовуватися для виявлення, чи займає кісточка 215 комірку 225. Якщо інфрачервоний детектор 235 не сприймає інфрачервоне світло, яке передає інфрачервоний світлодіод 230, оскільки відбивається від кісточки 215, то комірці 225 може бути присвоєне значення 1. Якщо інфрачервоний детектор 235 сприймає інфрачервоне світло, яке передає інфрачервоний світлодіод 230, бо світло не відбивається від кісточка 215, то комірці 225 може бути присвоєне значення 0.

Якщо знову звернутися до фіг. 2, кожна з комірок 225 додатково включає джерело світла 240 (наприклад, ЕВ). Джерело світла на основі світлових даних може бути налаштоване таким чином, щоб включатися одним або декількома кольорами. Кольори можуть включати, щонайменше, зелений колір й червоний колір.

У деяких варіантах виконання електронні рахівниці 110 можуть додатково включати світлодіодні індикатори 245, кнопку живлення 250, роз'єм живлення 255 й порт універсальної послідовної шини (ШОВ-порт) 260. Електронні рахівниці 110 можуть також включати інші або додаткові компоненти, наприклад, акустичні системи, порт аудіо-виходу й пристрій вібрації.

Фіг. 4 представляє спрощену схему електронної плати 400 електронних рахівниць 110 згідно з прикладом варіанту виконання. Електронна плата 400 може включати демультиплексор 410, контролер 420, акумуляторну батарею 430, модуль бездротового зв'язку 440 й О5В-порт 260.

У певних варіантах виконання контролер 420 може бути реалізований у вигляді апаратного забезпечення, що використовує комбінацію мікропроцесорів, спеціально розроблених спеціалізованих інтегральних схем (АБІС), програмованих логічних пристроїв або систем на кристалі (50С), налаштованих для запуску операційної системи й різних додатків електронних рахівниць 110. У деяких варіантах виконання контролер 420 може включати носій даних для зберігання додатків й інструкцій, що виконуються мікропроцесором (мікропроцесорами).

Демультиплексор 410 може настроюватися для вибору одного з М стовпців 220, щоб контролер 420 можна було настроювати для зчитування даних з інфрачервоних детекторів 235 й установки світлових даних для джерел світла 240 в комірках 225 вибраного стовпця 220.

У деяких варіантах виконання для програмування контролера 420 може використовуватися

О5В-порт. У певних варіантах виконання контролер 420 за допомогою модуля бездротового зв'язку 440 може настроюватися для отримання даних від сервера 130.

У деяких варіантах виконання контролер 420 за допомогою модуля бездротового зв'язку 440 може додатково настроюватися для отримання масиву цілих чисел Хі), ії-1-М. Контролер 420 може додатково настроюватися для вибору числа Х з масиву Ху), ї-1-М. Число Х може представляти правильний проміжний результат після виконання поточної математичної операції математичного завдання, запропонованого користувачеві 120. Контролер 420 може бути налаштований на використання числа Х для перевірки правильності виконання поточної операції після переміщення кісточок 215 користувачем 120. У деяких варіантах виконання контролер 420 може бути налаштований на очікування тимчасового інтервалу, протягом якого користувач 120 може переміщати кісточки 215 електронних рахівниць 110 для виконання поточної математичної операції математичного завдання. У певних варіантах виконання часовий інтервал також може бути отриманий контролером 420 від сервера 130.

Контролер 420 може бути додатково налаштований для зчитування даних з датчика (наприклад, інфрачервоних детекторів 235 комірок 225 стовпців 220, починаючи з першого стовпця і закінчуючи останнім стовпцем М). Дані інфрачервоних детекторів комірок 225 стовпців

Зо 220 є двійкові (бінарні) числа. Контролер 420 може бути додатково налаштований для перетворення двійкових чисел в ціле число М довжиною М. Ціле число М може представляти відповідь на поточну математичну операцію математичного завдання (завдань). Контролер 420 можна додатково настроювати для порівняння цілого числа М з числом Х. Якщо число У дорівнює числу Х, то контролер 420 може бути налаштований для визначення правильності відповіді. Якщо число У не дорівнює числу Х, то контролер 420 можна настроювати для визначення того, що відповідь неправильна.

У деяких варіантах виконання, у разі неправильної відповіді, контролер 420 може бути додатково налаштований з можливістю визначення першого набору комірок 225, в яких мають бути розташовані кісточки 215 для правильної відповіді. Контролер 420 може додатково настроюватися для включення джерел світла 240 першого набору комірок. Наприклад, джерела світла 240 першого набору комірок 225 можуть бути налаштовані таким чином, щоб включатися зеленим кольором, за допомогою установки відповідних світлових даних.

У деяких варіантах виконання контролер 420 може додатково настроюватися для визначення другого набору комірок 225, які неправильно зайняті кісточками 215, так, що ці кісточки 215 мають бути переміщені з комірок 225 другого набору для отримання правильної відповіді. Контролер 420 може бути додатково налаштований для включення джерел світла 240 комірок другого набору. У деяких варіантах виконання ці джерела світла 240 на основі встановлених світлових даних можуть настроюватися для включення червоним кольором.

Додатково контролер 420 може бути налаштований для включення джерел світла 240, на основі світлових даних, наприклад, жовтим кольором, у разі, коли кісточка 215 стоїть між двома комірками 225, і це свідчить, що кісточка 215 стоїть некоректно і її потрібно пересунути в потрібну комірку 225. Контролер 420 може бути додатково налаштований на очікування того моменту, коли користувач 120 перемістить кісточки 215. Контролер 420 може додатково настроюватися для перевірки відповіді й включення відповідних джерел світла в комірках, поки користувач 120 не перемістить кісточки в комірки, які мають бути зайняті для отримання правильної відповіді.

Фіг. 5 представляє функціональну схему, що ілюструє спосіб 500 для навчання навичкам обчислень з використанням електронних рахівниць 110, відповідно до певних прикладів варіантів виконання справжнього винаходу. Спосіб 500 може бути реалізований в умовах 1008, бо показаних на фіг. 18.

Реалізація способу 500 може починатися у блоці 502 із забезпеченням серверу, налаштованого, принаймні, для зберігання набору математичних завдань. Кожне математичне завдання може включати послідовність математичних операцій складання, віднімання, множення й ділення. Математичні завдання можуть підрозділятися по темах й рівнях складності.

Реалізація способу 500 в блоці 504 може включати надання, щонайменше, одних електронних рахівниць 110. Щонайменше, одні електронні рахівниці 110 можуть включати деяку кількість кісточок 215. Електронні рахівниці 110 можуть також включати набір стовпців 220, причому кожен стовпець 220 включає певну кількість комірок 225. Кожна з комірок 225 може настроюватися таким чином, щоб бути зайнятою однією з кісточок 215. Електронні рахівниці 110 можуть додатково включати модуль зв'язку для забезпечення зв'язку з сервером 130 за допомогою мережі передачі даних 150. Електронні рахівниці 110 можуть додатково включати набір датчиків, налаштованих для визначення зайнятості комірок 225 кісточками 215.

Електронні рахівниці 110 можуть додатково включати комплект джерел світла, кожен з яких розташовується в одній із комірок. Електронні рахівниці 110 можуть додатково включати блок обробки, пов'язаний електронним способом з набором датчиків й комплектом джерел світла.

У блоці 506 спосіб 500 може включати отримання блоком обробки через модуль зв'язку, щонайменше, одного масиву цілих чисел. Кожне ціле число представляє проміжний результат рішення послідовності математичних операцій. Наприклад, послідовність "4", "5", "1 "3" може бути представлена масивом 44, 9, 10, 7). Послідовність математичних операцій може одночасно відображатись для користувача 120 електронних рахівниць 110. Для поточного числа масиву цілих чисел, починаючи з першого, можуть виконуватись операції у блоках 508- 514 способу 500.

У блоці 508 спосіб 500 може включати очікування блоком обробки заданого інтервалу часу, щоб дати користувачеві 120 можливість перемістити кісточки 215 для вирішення поточної операції з послідовності математичних операцій. Наприклад, для вирішення поточної операції 4-5 із послідовності математичних операцій "4", "5", "17 ії "-3" надається З секунди й 1 секунда для виправлення помилки, якщо вона є, для операції 9-1 надається 4 секунди й 1 секунда для виправлення помилки, якщо вона є, для операції 10-3 надається 5 секунд й 1 секунда для виправлення помилки, якщо вона є. Час надається в залежності від рівня складності, а також з урахуванням знання відповідної теми навчання навичкам обчислень.

Правильна відповідь на першу операцію очікується в інтервалі 0-3 секунди, відповідь на другу операцію очікується в інтервалі 4-8 секунди, відповідь на третю операцію очікується в інтервалі 9-14 секунди. Якщо користувач встигає вирішити операції за наданий час, то вважається, що операції вирішені правильно, якщо не встигає, то користувачу надається ще по 1 секунді на кожну операцію для виправлення помилки й вважається, що операція вирішена неправильно.

У блоці 510 спосіб 500 може включати визначення зайнятості комірок 225 кісточками 215, що виконається блоком обробки через набір датчиків.

У блоці 512 спосіб 500 може включати перетворення зайнятості комірок 225 в контрольне число, що виконується блоком обробки.

У блоці 514 спосіб 500 може включати порівняння контрольного числа з поточним числом в масиві, що виконується блоком обробки для визначення правильності рішення поточної операції.

Фіг. 6 представляє функціональну схему, що ілюструє спосіб 600 для навчання навичкам обчислень за допомогою електронних рахівниць 110, відповідно до певних варіантів виконання.

Спосіб 600 надає додаткові етапи способу 500 по фіг. 5.

У блоці 602 спосіб 600 може включати визначення першої підмножини комірок 225 неправильно зайнятих кісточками 215, яке виконується блоком обробки електронних рахівниць 110 на основі контрольного числа й поточного числа.

У блоці 604 спосіб 600 може забезпечувати включення, яке виконується блоком обробки електронних рахівниць 110, джерел світла 240, що відповідають першій підмножині комірок 225 (наприклад, червоним кольором).

У блоці 60б спосіб 600 на основі поточного числа може включати визначення, що виконується блоком обробки електронних рахівниць 110, другої підмножини комірок 225, які мають бути зайняті кісточками 215, для отримання поточного числа.

У блоці 608 спосіб 600 може забезпечувати включення, що виконується блоком обробки електронних рахівниць 110, джерел світла 240, які відповідають другій підмножині комірок 225 (наприклад, зеленим кольором).

Можливість відображати для користувача інформацію щодо правильності рішення поточної операції з послідовності математичних операцій шляхом включення джерел світла різними кольорами дозволяє взаємодіяти з користувачем з урахуванням ефекту зворотного зв'язку. Така інтерактивність обумовлена наявністю двостороннього зв'язку між рахівницями й сервером, в результаті чого існує можливість зберігати інформацію (записувати, отримувати), передавати інформацію (комунікаційні функції), обробляти інформацію (аналізувати й узагальнювати групи даних). Так, наприклад, електронні рахівниці отримують від сервера, щонайменше, один масив цілих чисел, кожне з яких представляє проміжний результат рішення послідовності математичних операцій, із значенням часу, й повертають на сервер звіт про її виконання для кожного користувача та час, за який кожна поточна операція із послідовності була вирішена.

У свою чергу, на сервері кожні електронні рахівниці асоційовані через базу даних з кожним користувачем.

Фіг. 7 дає схематичне представлення обчислювального приладу для машини у приблизній електронній формі комп'ютерної системи 700, у рамках якої може бути виконаний набір інструкцій, які спонукають машину до реалізації одного або декількох способів, що обговорюються в цьому документі. У різних прикладах варіантів виконання машина працює як автономний пристрій або може бути підключена (наприклад, по мережі) до інших машин. При мережевому розгортанні машина може працювати як сервер або клієнтська машина в мережевому середовищі сервер-клієнт, або як рівноправна машина в рівноправному (чи розподіленому) мережевому середовищі. Машиною може бути ПК, планшетний ПК, ТБ- приставка, стільниковий телефон, цифрова камера, портативний музичний плеєр (наприклад, аудіопристрій із зовнішнім жорстким диском, такий як МРЗ-плеєр, з технологією стиснення звуку

МРЗ, розробленою групою експертів у сфері рухомих зображень), веб-пристрій, мережевий маршрутизатор, комутатор, місток або машина, яка здатна виконувати набір інструкцій (послідовних або інших), які передбачають дії, що робляться цією машиною. Притому що ілюструється тільки одна машина, термін "машина" також повинен включати будь-яку сукупність машин, які окремо або спільно виконують набір (чи декілька наборів) інструкцій для реалізації одного або декількох описаних тут способів.

Комп'ютерна система 700 може включати процесор або декілька процесорів 702,

Зо накопичувач на жорсткому диску 704, основну пам'ять 706 й статичну пам'ять 708, які взаємодіють один з одним через шину 710. Комп'ютерна система 700 може також включати мережевий інтерфейсний пристрій 712. Накопичувач на жорсткому диску 704 може включати машинозчитуваний носій 720, на якому зберігається один або декілька наборів інструкцій 722, що включають або використовують один або декілька способів або функцій, описаних в цьому документі. Інструкції 722 також можуть знаходитися, повністю або, щонайменше, частково, в межах основної пам'яті 706 та/або процесорів 702 під час їх виконання за допомогою комп'ютерної системи 700. Основна пам'ять 706 та процесори 702 також є машинозчитуваними носіями.

При тому, що машинозчитуваний носій 720 показаний як ілюстративний варіант окремого носія, термін "машинозчитуваний носій" повинен включати один або декілька носіїв (наприклад, централізовану або розподілену базу даних, та/або пов'язані кеші й сервери), де зберігається один або декілька наборів інструкцій. Термін "машинозчитуваний носій" також повинен включати будь-який носій, який здатний зберігати, кодувати або містити набір інструкцій для виконання машиною, які спонукають машину до реалізації одного або декількох способів по цій заявці, або ж здатний зберігати, кодувати або містити структури даних, що використовуються таким набором інструкцій або пов'язані з ним. Термін "машинозчитуваний носій", відповідно, включає, без обмежень, напівпровідникову пам'ять, оптичні й магнітні носії. Такі носії можуть також включати, без обмежень, жорсткі диски, дискети, флош-пам'ять МАМО або МОК, цифрові відеодиски, ОЗП, ПЗП й тому подібне.

Приклади варіантів виконання, описані в цьому документі, можуть бути реалізовані в операційному середовищі, що містить програмне забезпечення, встановлене на комп'ютері, апаратних засобах або в комбінації програмного забезпечення й апаратних засобів.

У деяких варіантах виконання комп'ютерна система 700 може бути реалізована як хмарне середовище обчислень, наприклад, як віртуальна машина, що працює в обчислювальній хмарі.

У інших варіантах виконання комп'ютерна система 700 сама по собі може включати хмарне середовище обчислень, в якому функціональні можливості комп'ютерної системи 700 реалізуються за розподіленим типом. Таким чином, комп'ютерна система 700, коли вона конфігурується як хмара обчислень, може включати декілька обчислювальних приладів в різних формах, як буде детально описано нижче.

В цілому, хмарне середовище обчислень є ресурсом, який зазвичай об'єднує обчислювальну потужність великої групи процесорів (наприклад, в межах веб-серверів) та/або поєднує в собі місткість зберігання великої групи комп'ютерної пам'яті або пристроїв, що запам'ятовують. Системи, які забезпечують хмарні ресурси, можуть використовуватися виключно їх власниками, або ж такі системи можуть бути доступні зовнішнім користувачам, які розгортають додатки в комп'ютерній інфраструктурі, щоб скористатися перевагою значних обчислювальних ресурсів або ресурсів зберігання.

Хмара може бути сформована, наприклад, мережею веб-серверів, що включають певну кількість обчислювальних приладів, такі як комп'ютерна система 700, причому кожен сервер (чи, щонайменше, декілька серверів) забезпечує процесор та/або ресурси зберігання. Ці сервери можуть управляти робочим навантаженням, що надається декількома користувачами (наприклад, клієнтами хмарних ресурсів або іншими користувачами). Як правило, кожен користувач розміщує на хмарі вимоги робочого навантаження, які міняються в режимі реального часу, найчастіше різко. Характер й міра цих змін, як правило, залежать від виду бізнесу, пов'язаного з користувачем.

Таким чином, описані пристрій й система для навчання навичкам обчислень. Не дивлячись на те, що варіанти виконання були описані з посиланням на конкретні приблизні варіанти, очевидно, що в ці приблизні варіанти виконання можуть вноситися різні модифікації й зміни без відступу від суті та об'єму справжнього винаходу в ширшому сенсі. Відповідно, специфікації й креслення слід розглядати в ілюстративному, а не в обмежувальному сенсі.

Claims (7)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Пристрій для навчання навичок обчислень (110), що включає: деяку кількість кісточок (215); набір стовпців (220), кожен з яких включає заздалегідь визначену кількість комірок (225), й кожна комірка настроюється для зайняття однією з кісточок (215); модуль (440) зв'язку для зв'язку з сервером (130); набір датчиків (230, 235), що настроюються для визначення зайняття комірок (225) кісточками Зо (215); та блок обробки, пов'язаний з набором датчиків (230, 235) електронним способом; блок обробки настроюється для: отримання, за допомогою модуля (440) зв'язку від сервера (130), щонайменше одного масиву цілих чисел, кожне з яких представляє проміжний результат рішення послідовності математичних операцій; послідовність математичних операцій відображується для користувача; і для кожного поточного числа щонайменше одного масиву цілих чисел: очікування заданого часу, щоб дати користувачеві (120) можливість перемістити кісточки (215) для вирішення поточної операції з послідовності математичних операцій; визначення, за допомогою набору датчиків (230, 235), зайняття комірок (225) кісточками (215); перетворення зайняття комірок (225) в контрольне число; і порівняння контрольного числа з поточним числом для визначення правильності рішення поточної операції, який відрізняється тим, що додатково містить комплект джерел світла (240), сполучених з блоком обробки з можливістю зв'язку, й кожне джерело світла розташоване в одній з комірок (225), а блок обробки додатково настроюється для: визначення, на основі контрольного числа та поточного числа, першої підмножини комірок, неправильно зайнятих кісточками (215); та включення джерел світла (235) першим кольором, що відповідають першій підмножині комірок.

2. Пристрій для навчання навичок обчислень за п. 1, який відрізняється тим, що датчики (230, 235) є інфрачервоними детекторами, кожен з яких розташовується в одній з комірок (225).

3. Пристрій для навчання навичок обчислень за п. 1, який відрізняється тим, що модуль зв'язку є бездротовим модулем зв'язку.

4. Пристрій для навчання навичок обчислень за п. 1, який відрізняється тим, що кісточки (215) виготовляються з напівпрозорого матеріалу.

5. Пристрій для навчання навичок обчислень за п. 1, який відрізняється тим, що джерела світла (240) представлені світлодіодами.

6. Пристрій для навчання навичок обчислень за п. 1, який відрізняється тим, що першим кольором джерел світла є червоний. 60 7. Пристрій для навчання навичок обчислень за п. 1, в якому блок обробки додатково настроюється для: визначення, на основі поточного числа, другої підмножини комірок, які мають бути зайняті кісточками (215) для отримання поточного числа; і включення джерел світла (240) другим кольором, що відповідають другій підмножині комірок.

8. Пристрій для навчання навичок обчислень за п.

7, який відрізняється тим, що другим кольором джерел світла є зелений.

9. Пристрій для навчання навичок обчислень за п.1, в якому блок обробки за допомогою модуля (440) зв'язку додатково настроюється для отримання заданого часу від сервера (130).

10. Система для навчання навичок обчислень, що включає: сервер (130), що настроюється щонайменше для зберігання набору математичних завдань; щонайменше одні електронні рахівниці (110), які включають: деяку кількість кісточок (215); набір стовпців (220), кожен з яких включає заздалегідь визначену кількість комірок (225), й кожна комірка (225) настроюється для зайняття однією з кісточок (215); модуль (440) зв'язку для зв'язку з сервером (130) за допомогою мережі (150) передачі даних; набір датчиків (230, 235), що настроюються для визначення зайняття комірок (225) кісточками (215); та блок обробки, пов'язаний з набором датчиків (230, 235) електронним способом; блок обробки настроюється для: отримання, за допомогою модуля (440) зв'язку від сервера (130), щонайменше одного масиву цілих чисел, кожне з яких представляє проміжний результат рішення послідовності математичних операцій, і послідовність математичних операцій представляє одне з математичних завдань; послідовність математичних операцій відображується для користувача (120); для кожного поточного числа щонайменше одного масиву цілих чисел: очікування заданого часу, щоб дати користувачеві (120) можливість перемістити кісточки (215) для вирішення поточної операції з послідовності математичних операцій; визначення, за допомогою набору датчиків (230, 235), зайняття комірок (225) кісточками (215); перетворення зайняття комірок (225) в контрольне число; та Зо порівняння контрольного числа з поточним числом для визначення правильності рішення поточної операції, яка відрізняється тим, що електронні рахівниці (110) додатково включають комплект джерел світла (240), сполучених з блоком обробки з можливістю зв'язку, й кожне джерело світла (240) розташоване в одній з комірок (225), а блок обробки додатково настроюється для: визначення, на основі контрольного числа та поточного числа, першої підмножини комірок (225), неправильно зайнятих кісточками (215); та включення джерел світла (240) першим кольором, що відповідають першій підмножині комірок (225).

11. Система для навчання навичок обчислень за п. 10, яка відрізняється тим, що до отримання щонайменше одного масиву цілих чисел блок обробки додатково настроюється для: відправки, за допомогою модуля (440) зв'язку, реєстраційного повідомлення на сервер (130), при цьому реєстраційне повідомлення включає щонайменше ідентифікатор принаймні одних електронних рахівниць (110); та синхронізації, за допомогою модуля (440) зв'язку, часу, що стосується щонайменше одних електронних рахівниць (110), з часом сервера (130).

12. Система для навчання навичок обчислень за п. 10, яка відрізняється тим, що блок обробки додатково настроюється для: відстеження й запам'ятовування помилок та значень часу рішення послідовності математичних операцій; та відправки, за допомогою модуля (440) зв'язку, помилок й значень часу рішення щонайменше одного з математичних завдань на сервер (130).

13. Система для навчання навичок обчислень, що включає: сервер (130), що настроюється щонайменше для зберігання набору математичних завдань; щонайменше одні електронні рахівниці (110) для вирішення математичних завдань, й щонайменше одні електронні рахівниці (110) включають: деяку кількість кісточок (215); набір стовпців (220), кожен з яких включає заздалегідь визначену кількість комірок (225), й кожна комірка (225) настроюється для зайняття однією з кісточок (215); бо модуль (440) зв'язку для зв'язку з сервером (130) за допомогою мережі (150) передачі даних;

набір датчиків (230, 235), що настроюються для визначення зайняття комірок (225) кісточками (215); та блок обробки, пов'язаний з набором датчиків (230, 235) електронним способом; блок обробки настроюється для: отримання, за допомогою модуля (440) зв'язку від сервера (130), щонайменше одного масиву цілих чисел, кожне з яких представляє проміжний результат рішення послідовності математичних операцій; послідовність математичних операцій представляє одне з математичних завдань; послідовність математичних операцій відображується для користувача (120); для кожного поточного числа принаймні одного масиву цілих чисел: очікування заданого часу, щоб дати користувачеві (120) можливість перемістити кісточки (215) для вирішення поточної операції з послідовності математичних операцій; визначення, за допомогою набору датчиків (230, 235), зайняття комірок (225) кісточками (215); перетворення зайняття комірок (225) в контрольне число; та порівняння контрольного числа з поточним числом для визначення правильності вирішення поточної операції; і обчислювальний прилад (140), який включає: щонайменше систему (160) відображення графічної інформації й модуль зв'язку приладу для зв'язку з сервером (130) за допомогою мережі (150) передачі даних; обчислювальний прилад (140) настроюється для: отримання, за допомогою модуля зв'язку, послідовності математичних операцій, що представляють одне з математичних завдань; та відображення, за допомогою системи (160) відображення графічної інформації, послідовності математичних операцій, яка відрізняється тим, що електронні рахівниці (110) додатково включають: комплект джерел світла (240), сполучених з блоком обробки з можливістю зв'язку, й кожне джерело світла (240) розташоване в одній з комірок (225), а блок обробки додатково настроюється для: визначення, на основі контрольного числа та поточного числа, першої підмножини комірок, Зо неправильно зайнятих кісточками (215); та включення джерел світла (240) першим кольором, що відповідають першій підмножині комірок (225).

14. Система для навчання навичок обчислень за п. 13, яка відрізняється тим, що блок обробки додатково налаштований для: визначення, на основі поточного числа, другої підмножини комірок (225), зайнятих кісточками (215), для отримання поточного числа; і включення джерел світла (240) другим кольором, що відповідають другій підмножині комірок (225).

15. Система для навчання навичок обчислень за п. 13, яка відрізняється тим, що до отримання щонайменше одного масиву цілих чисел, блок обробки може бути додатково налаштований для: відправки, за допомогою модуля (440) зв'язку, реєстраційного повідомлення на сервер (130); при цьому реєстраційне повідомлення включає щонайменше ідентифікатор принаймні одних електронних рахівниць (110); синхронізації, за допомогою модуля (440) зв'язку, часу, що стосується щонайменше одних електронних рахівниць (110), з часом сервера (130); та обчислювальний прилад (140) додатково настроюється для: відправки, за допомогою модуля зв'язку приладу, додаткового реєстраційного повідомлення на сервер (130); та синхронізації, за допомогою модуля зв'язку, часу, що стосується обчислювального приладу (140), з часом сервера (130).

16. Система для навчання навичок обчислень за п. 13, яка відрізняється тим, що блок обробки додатково налаштований для: відстеження й запам'ятовування помилок та значень часу вирішення послідовності математичних операцій; та відправки, за допомогою модуля (440) зв'язку, помилок й значень часу вирішення щонайменше одного з математичних завдань на сервер (130).

МА пектовнні рахівниці | і Обчислювальний бпектранні рахівниці иа прилад Система відображення графічної інформації , 1850 користувач М - 120 Фіг. 1А 1008 Сервер ю ї - ме з жи вл ач ит , і Мережа передачі даних ( (Наприклад, інтарнет) ТК 159 рай для ай я , К Е - . І - | Сбчислювальний Епектронні кахівниці Електронні похівниці Епектранні рахівниці і прилад бистема л Я відображення / ( графічної інформації Х х " 15 Користувач Користувач Користувач 1250 120 120

Фіг. 18 дн пос Мережа передач даних Сервер пжтнЕтнткснооову : наприклад, інтернету. ще нт 150 т

180. нт 180 - гу 180 і ; птн ! Обчислювальний || ; сжсиспювальний і ! сючисповзльний І припяд г І приялед і і припад і ' ва р | да ! І ве І ; дистема р І Скстема І І Сжлема І ' відображення | ! і відебраження ! | відображення ! ! графічної інфермації ! І і Град ічної інформації І І графічної інформаці! ' 160 ВИ зо ! і 180 ! І пдтннтннннннтнн няння ! ппетнттнтнтнн і і ' І о пт | Електронні рахівниці | | ! о паю | Електронні рахівниці | | І о ять. 1 Електрон рахівниці тар І -- і ще І ! Користувач ло І і Користувач асан і ! Користувач Шо І ро 120 ! ро120 ! ро120 ! ' і і ' «ей. | Електронні рахівниці і | я Р Електронні рахівниці І ! ел | Електронні рахівниці і ! о т но | р! о -- но рот мо ! ! Користувач ||. ех і ! Користувач і І Каристувачм і ро120 г. ! р 120 а ! ро120 по ! ' депттттттттннтннтня І ' І І нжуй ! ; : | НИ я. | Єпектранні рехівнмиці | | ета. 1 Електронмі рахівниці | І С ей | Епектронниі рахівниці Користувач | | Коржилувач 1 Я Р Користувач ! а

Фіг. 1С 110 ю 205 755 245 250 2010

230..240 235 255 Пот сл 0 осо) О у Хсбквтнінжи пт «ЛК УК КК к Кк Ук оку КХ 260 р рр сур юр і ДІ Кі Я КД І м К Кі І Я ій Кі й Кі Д "| З Кі І Кк ій -А-52А--55 5А-53) А-4 АК А-51 А) 1А-12А--5) А-53А--54 333 3 33 215 220

Фіг. 2

КОМІРКА (СТАН 1,3 КІСТОЧКОЮ) 216 Числові денссня даніші Інфрачер | 7 о зони | долетена; У детектор інн Світлові дані 235 240 225 КОМІРКА (СТАН 2, БЕЗ КІСТОЧКИ) Числові воний ра детектор Світлові дані 235 ( 240

Фіг. З

00-х ма о ренту опт Гай і НИ Ш ! о Конропер ; мент Демультилняксор і і інлекс і сх : і овен фер фер нн нн к т, ! тю іоеірнпорокепдртіннв ре нор фепонено нокроедрнонтя стовпця ! Ай ААУ енд в су - ши ск пня а і ТЗ ОЦІ їх і ТР жі ія ід їі і вхо В ЖОВ Б І ПІВ ЕІ Ж Ід і А Мр іжр ім їжі . і БОБ ПМ Іі іі їі Чесно дані І рростнер ер зі їз у : - Я РОН ТЬ, На Вхід : аа ті іч Бі і нн ВАК ШОК М ! ТЕ, Стовпці 24 Селтедено па щ- УЗ ! Н БР; : І іжмаК, ян : ОБ СЛ 2во БР пні і і ! ; РОЮ ; Іі Гі Б-т р НН Ті Кз 1 очко й

Фіг. 4 о ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ СЕРВЕРУ, НАЛАШТОВАНОГО ДЛЯ ЗБЕРІГАННЯ НАБОРУ МАТЕМАТИЧНИХ ЗАВДАНЬ 502 ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ, ЩОНАЙМЕНШЕ, ОДНИХ ЕЛЕКТРОННИХ РАХІВНИЦЬ, ЩО ВКЛЮЧАЮТЬ БЛОК ОБРОБКИ, МОДУЛЬ ЗВ'ЯЗКУ, НАБІР ДАТЧИКІВ ИЙ КОМПЛЕКТ ДЖЕРЕЛ СВІТЛА зО4 ОТРИМАННЯ ЗА допомогою БЛОКУ ОБРОБКИ ЧЕРЕЗ МОДУЛЬ ЗВ'ЯЗКУ, ЩОНАЙМЕНШЕ, ОДНОГО МАСИВУ ЦІЛИХ ЧИСЕЛ ВІД СЕРВЕРА; ПРИ ЦЬОМУ КОЖНЕ ЦІЛЕ ЧИСЛО ПРЕДСТАВЛЯЄ ПРОМІЖНИЙ РЕЗУЛЬТАТ РІШЕННЯ ПОСЛІДОВНОСТІ МАТЕМАТИЧНИХ ОПЕРАЦІЙ вОб для кожного поточного ЧИСЛА МАСИВУ ЦІЛИХ ЧИСЕЛ, ОЧІКУВАННЯ БЛОКОМ ОБРОБКИ ЗАДАНОГО ЧАСУ, ЩОБ ДАТИ МОЖЛИВІСТЬ КОРИСТУВАЧУ ПЕРЕМІСТИТИ КІСТОЧКИ ДЛЯ ВИРІШЕННЯ ПОТОЧНОЇ ОПЕРАЦІЇ зов ВИЗНАЧЕННЯ БЛОКОМ ОБРОБКИ ЗА ДОПОМОГОЮ НАБОРУ ДАТЧИКІВ ЗАЙНЯТОСТІ КОМІРОК КІСТОЧКАМИ ій ПЕРЕКЛАД ЗАЙНЯТОСТІ В КОНТРОЛЬНЕ ЧИСЛО, ЩО ВИКОНУЄТЬСЯ БЛОКОМ ОБРОБКИ від ПОРІВНЯННЯ КОНТРОЛЬНОГО ТА ПОТОЧНОГО ЧИСЛА, ЯКЕ ВИКОНУЄТЬСЯ БЛОКОМ ОБРОБКИ, ДЛЯ ВИЗНАЧЕННЯ ПРАВИЛЬНОСТІ РІШЕННЯ ПОТОЧНОЇ ОПЕРАЦІЇ іа

Фіг. 5

600 З ВИЗНАЧЕННЯ, ЯКЕ ВИКОНУЄТЬСЯ БЛОКОМ ОБРОБКИ, НА ОСНОВІ КОНТРОЛЬНОГО ЧИСЛА И ПОТОЧНОГО ЧИСЛА, ПЕРШОЇ ПІДМНОЖИНИ КОМІРОК, НЕПРАВИЛЬНО ЗАЙНЯТИХ КІСТОЧКАМИ 602 ВКЛЮЧЕННЯ БЛОКОМ ОБРОБКИ СВІТЛОДІОДІВ, ЩО ВІДПОВІДАЮТЬ ПЕРШІЙ ПІДМНОЖИНИ КОМІРОК, ЧЕРВОНИМ КОЛЬОРОМ 604 ВИЗНАЧЕННЯ, ЯКЕ ВИКОНУЄТЬСЯ БЛОКОМ ОБРОБКИ, НА ОСНОВІ ПОТОЧНОГО ЧИСЛА, ДРУГОЇ ПІДМНОЖИНИ КОМІРОК, ЯКІ ПОВИННІ БУТИ ЗАЙНЯТІ КІСТОЧКАМИ ДЛЯ ОТРИМАННЯ ПОТОЧНОГО ЧИСЛА 66 ВКЛЮЧЕННЯ БЛОКОМ ОБРОБКИ СВІТЛОДІОДІВ, ЩО ВІДПОВІДАЮТЬ ДРУГІЙ ПІДМНОЖИНИ КОМІРОК, ЗЕЛЕНИМ КОЛЬОРОМ ОЗ

Фіг. 6 та ПЕ - тю прОоцЕСОРИ 722 : х ІНСТРУКЦІЇ | : тов шк : 722 ССНОВЧА ПАМ'ЯТЕ Пе КОНСТРУКЦІЇ : тов - 704 Тай : стАтична память ' ' жорсткий дик й оф -- Я --як МАШИН. ГО нотеУКцІ І ПО ачитУвАНИЙ і і І нас те т І ІнстрУКЦІЇ ТО ІНТЕВФЕЙСНИЙ рення ! пРИСТРЕЙ

Фіг. 7