Сборник Из опыта проектной деятельности учащихся гимназии №524 в 2012-2013 учебном году Санкт-Петербург 2013



страница7/21
Дата27.10.2016
Размер1.75 Mb.
Просмотров590
Скачиваний0
ТипСборник
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   21

Липченко Валерия, 7 Б класс


Куратор проекта: Е.В. Чуева

Исследовательский проект: Шифрование и криптография

Дело было вечером, делать было нечего. Как и многие, я смотрела в интернете разные сайты и картинки и наткнулась на вот такую анаграмму:

Жы дьмгю ойлбьи меас впрпенсщ,

Ежндпжща бптэрь ейвгэрю,

Фйсаг рь ю сара клабмспенсщ

Впгйо бймсйижаа сарю,

Бймсийжаа бтчн клаялпмжйи,

Меюсйи нмкйгжажйи дайсь,

Кйъвнн знейи н юмжйи,

Еъмйянф бтд н клймсйсь:

Жй спя н рьсщ-птяйи клнмслпмсжйи

Клндн мйрлпжща камсльф огле,

Кйгтмдчжъф, кйгткацпгщжьф,

Клймсйжплйбжьф, нбапгщжьф,

Жарлазжьи кгйб дйнф впрпе,

Раммйжжнх, гаоянф ебйфжйеажни,

Жавлагьф н теюбчнф гас,

Тдп фйгйбжьф жпргэбажни

Н малбхп ойламсжьф впдас.

Мне стало интересно, что это обозначает, и я решила провести исследование, целью которого было познакомиться с еще одним ответвлением математики – криптографией. Я начала с истории криптографии.

Шифрование появилось, как только люди научились писать. Они сразу захотели сделать написанное письмо, записку и т.д. понятным только ему самому и собеседнику. А криптография - это и есть наука изменения текста с целью сделать его понятным только избранным.

Всего выделяется 4 этапа в развитии криптографии:

1этап: господство моноалфавитных шифров. Моноалфавитный шифр был устроен просто: каждая буква исходного сообщения заменяется на какие-то другие символы (каждая буква заменяется одним символом, но порядок их следования в тексте остается прежним). Самый знаменитый моноалфавитный шифр это "Шифр Цезаря". Этот шифр устроен так, что каждая буква алфавита заменялась на другую, стоящую в алфавите на 3 места дальше.

2 этап: полиалфавитные шифры (с IX в. на Бл.Востоке, с XV в. в Европе-до начала XX века). Создатель полиалфавитного шифра на Бл.Востоке Аль-Кинди (полное имя Абу Юсуф Якуб ибн Исхак ибн Саббах аль-Кинди). Благодаря ему оказалось, что "Шифры Цезаря" легко расшифровываются с помощью частотного криптоанализа.

3 этап: внедрение электромеханических устройств, но при этом продолжалось использование полиалфавитных шифров (с начала до середины XX века). Роторные машины позволяли легко создавать устойчивые к криптоатакам полиалфавитные шифры. Наибольшее распространение такие машинки получили во 2-ую Мировую войну. Но эта машина так же получила дурную славу, т.к. криптоаналитикам удалось расшифровать большое количество сообщений, зашифрованных с ее помощью.

4 этап: переход к математической криптографии. Клод Шеннон создал «Теорию связи в секретных системах», опубликованную в 1949 году. В этой работе был показан подход к криптографии в целом, как к математической науке. Были сформулированы ее теоретические основы и введены понятия.

Оказалось, есть неразгаданные до сих пор загадки:


  1. Манускрипт Войнича

  2. Скульптура Криптос

  3. Шифр Бейла

  4. Фестский диск

  5. Шифровка из Шаборо

  6. Вау! Сигнал.

А есть и шрифты, применяемые и в наше время: азбука Морзе, Флажковая (семафорная) азбука, Шифр Кардано, Шифр Октавиана Августа и другие.

Таким образом, применив частотный криптоанализ, я расшифровала свою анаграмму.



А вы сможете?

Не мысля гордый свет забавить,

Вниманье дружбы возлюбя,

Хотел бы я тебе представить

Залог достойнее тебя,

Достойнее души прекрасной,

Святой исполненной мечты,

Поэзии живой и ясной,

Высоких дум и простоты;

Но так и быть - рукой пристрастной

Прими собранье пестрых глав,

Полусмешных, полупечальных,

Простонародных, идеальных,

Небрежный плод моих забав,

Бессониц, легких вдохновений,

Незрелых и увядших лет,

Ума холодных наблюдений

И сердца горестных замет.

Пашинская Любовь, 10 А класс


Куратор проекта: Т.А. Смирнова, канд. биол. наук, РГПУ им. А.И. Герцена

Исследовательский проект: «Изучение влияния загрязнителей окружающей среды на функциональное состояние мерцательного эпителия изолированного пищевода лягушки»

Одним из актуальных направлений экспериментальной физиологии является использование естественных биологических моделей для изучения механизмов влияния новых лекарственных препаратов, биологически активных веществ, а также загрязнителей окружающей среды. К числу таких моделей относится изолированный пищевод лягушки. Он покрыт мерцательным эпителием, реснички которого способны к активному перемещению небольших частиц. В естественных условиях - это комочки пищи, а в лабораторных - это может быть небольшой груз, например, бусинка, время движения которого по пищеводу легко измерить.

Целью работы было изучение функционального состояния мерцательного эпителия изолированного пищевода лягушки при действии некоторых загрязнителей антропогенного происхождения, которые могут попасть в окружающую среду с промышленными или бытовыми отходами.

В работе исследовалось влияние гипертонических растворов NaCI (0,9%, 3%); раствора моющего средства (геля для мытья посуды «Адриэль лимон», 1%); слабого раствора H2SO4 (0,3%). С помощью секундомера измерялось время движения грузика по пищеводу на расстоянии 1 см.

На приготовленный препарат пищевода лягушки, смоченный физиологическим раствором, помещался грузик из полимерного материала весом 0,01г и размером 0,1мм. Степень мерцательной активности определялась временем его движения от начального отдела пищевода до желудка (на расстоянии 1 см) с помощью секундомера. Измерения проводились несколько раз. Результаты вносились в таблицу.

Далее после вычисления среднего времени движения грузика по поверхности пищевода в нормальных условиях на препарат воздействовали одним из следующих веществ:


  • 3%-ный раствор NaCl (гипертонический солевой раствор);

  • 0,9%-ный раствор NaCl (гипертонический солевой раствор);

  • 1%-ный раствор моющего средства (геля для мытья посуды «Адриэль лимон»);

  • 0,3%-ный раствор H2SO4 (кислота).

С помощью секундомера измерялось время движения грузика на том же расстоянии. Результаты вносились в таблицу.

Затем в течение некоторого времени поверхность слизистой смачивалась физиологическим раствором. При восстановлении моторной функции мерцательного эпителия пищевода на него воздействовали ещё одним из вышеперечисленных веществ в целях экономии материала (восстановление моторной функции определялось временем движения грузика – оно приближалось к среднему времени движения в нормальных условиях).

Эксперимент проводился 10 раз.

В контрольных опытах (7 опытов) определялось время движения грузика по поверхности мерцательного эпителия пищевода лягушки в физиологическом растворе (0,65% NaCI). В разных опытах его значения колебались в диапазоне от 35 до 50 с и оставались стабильными в течение 20 мин наблюдений. Среднее значение времени движения грузика составило 44,7 с.

При изучении действия загрязнителей на двигательную активность ресничек эпителия пищевода проводилось определение исходного времени движения грузика в физиологическом растворе, далее препарат омывался соответствующим тестируемым раствором.

Анализ полученных результатов показал, что изолированный пищевод лягушки является достаточно чувствительным физиологическим объектом и может быть использован в качестве естественной биологической модели для тестирования различных загрязнителей окружающей среды.

Обращает на себя внимание тот факт, что в проведенных исследованиях были обнаружены как положительный, так и отрицательный эффекты исследуемых веществ. Положительное влияние вызывал слабый раствор моющего средства. Можно предположить, что в такой среде ускоряется процесс проникновения загрязнителя в желудок. В случае действия гипертонических растворов и слабого раствора кислоты выраженным оказалось замедление или полная остановка движений ресничек, что можно рассматривать как проявление защитных механизмов эпителия пищевода.

Были сделаны следующие выводы:



  • изолированный пищевод лягушки сохраняет свою функциональную активность в течение 30 минут наблюдений;

  • слабый раствор моющего средства стимулирует двигательную активность мерцательного эпителия;

  • гипертонические растворы хлористого натрия угнетают активность ресничек эпителия;

  • слабый раствор кислоты тормозит биение ресничек эпителия.




Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   21


База данных защищена авторским правом ©nethash.ru 2017
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал