語彙
| English | 意味 |
|---|---|
| automated system/ˈɔːtəmeɪtɪd ˈsɪstəm/ | 自動化システム |
| sensor/ˈsensə/ | センサー |
| microprocessor/ˌmaɪkrəʊˈprəʊsesə/ | マイクロプロセッサー |
| actuator/ˈæktʃuːeɪtə/ | アクチュエータ |
| feedback loop/ˈfiːdbæk luːp/ | フィードバックループ |
自律動作する機械
- 自動化システムは、人間の干渉なしに環境を感知し、反応する。
- 例：中央暖房、温室、駐車場ゲート。
- 3つの部品が繰り返しループ内で連携して動作する。
センサー、マイクロプロセッサ、アクチュエータ
- センサーは物理量（温度、光など）を測定し、データを送信する。
- マイクロプロセッサはデータを格納値と比較し、判断を下す。
- アクチュエータは信号を受け取り、動作を行う（バルブや窓を開閉するなど）。
- ループ：センサー → マイクロプロセッサ（格納値と比較） → アクチュエータ → 変化が再び検知される。
センサーがマイクロプロセッサに入力し、読み取り値を格納値と比較してアクチュエータに信号を送り、ループが繰り返される。
探索
自動制御ループ
ループをタップします。自動システムは、環境を検知し、目標値と比較して動作します。この動作が検知内容を変化させるため、システムは人間の介入なしに自らを修正し続けます。
実践
自動システムとは：
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
自動システムは自律的に動作し、データを検知してそれに基づいて作動します。
実践
自動システムにおいて、マイクロプロセッサは：
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
マイクロプロセッサが決定し、センサーが測定し、作動器が作動します。
実践
自動システムの各構成要素とその役割を対応させてください。
難易度 2/5 · 140 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
センサーが測定し、マイクロプロセッサが決定し、作動器が作動する——このループは人間の介在なしに稼働します。
実践
制御ループの工程を正しい順序で並べ替えてください。
難易度 3/5 · 200 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
センサー → マイクロプロセッサが比較 → 作動器が作動；その後、変化が再び検知されます。
利点と欠点
- 利点: 休憩なく終日稼働可能、人間より速く一貫性が高い、危険な場所での作業が可能、人為的ミスの減少。
- 欠点: 導入コストが高い、故障時の修理には専門家が必要、雇用を奪う可能性がある、設計されていない状況への対応が難しい。
カメラ付きドローン: 指定されたルートに沿って自律飛行し、データを収集する。
実践
自動化システムは24/7で危険な場所でも一貫性を持って安全に動作できるが、導入コストが高く、予期せぬ状況への対応が苦手である。
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
一貫性と安全性が強みですが、導入コストと柔軟性の欠如（予期せぬことに対する判断能力の欠如）がトレードオフです。
センサーとフィードバック
- 自動化システムは、状態を監視するためにセンサーを使用し、何をすべきかを決定するためにマイクロプロセッサを使用する。
- フィードバックループにより、サーモスタットが温度を維持するように自動的に調整できる。
理解できましたか
Key idea
- 自動化システムは人間の干渉なしに稼働する
- センサー（測定） → マイクロプロセッサ（格納値と比較・判断） → アクチュエータ（動作）
- 利点: 24/7、一貫性、危険な場所での安全性；欠点: 高コスト、予期せぬ事態への対応不能