Расписание экзаменов 9-в класса в 2012 году

Расписание экзаменов 9-в класс

Экзаменационные билеты по информатике. 9 класс.

Билет № 1

1. Понятие информации. Виды информации. Роль информации в живой природе и в жизни людей. Язык как способ представления информации: естественные и формальные языки. Основные информационные процессы: хранение, передача и обработка информации.

Понятие «информация».  

Информатика – это наука, изучающая совокупность методов и средств сбора, хранения, передачи и обработки информации. Само слово «информация» происходит от латинского слова informatio, что в переводе означает сведение, разъяснение, ознакомление.

В различных отраслях человеческой деятельности «информация» понимается по-разному:

1. в быту информацией называют любые данные, сведения, знания, которые кого-либо интересуют. Например, сообщение о каких-либо событиях, о чьей-либо деятельности и т.п.;
2. Математика включает в это понятие те сведения, которые человек не получал, а сам создал с помощью умозаключений.
3. Биология относит к информации те данные, которые хранит в себе человек с момента рождения до смерти (генетический код).
4. В кибернетике понятие «информация» связано с процессами управления в сложных системах.

Так что же такое информация? Синонимами слова «информация» являются следующие слова:  "знания", "сведения", "новости" и др.
Знания, сведения можно разделить на две группы.
Декларативные знания (декларация  — это утверждение, сообщение) можно начать со слов "Я знаю, что...". 

Вторая группа знаний может начинаться словами "Я знаю, как...", это процедурные знания.

Сообщения, которые несут новые знания человеку, называются информативными. 

Виды информации

По способу передачи:

        дискретная;

аналоговая.

По форме представления:

        текстовая;

символьная,

        графическая;

        музыкальная и др.

По способу восприятия:

        звуковая;

        зрительная;

        обонятельная;

осязательная;

вкусовая.

По степени значимости:

        личная;

        специальная;

        общественная.

Свойства информации.

2. понятность;
3. полнота;
4. точность;
5. достоверность;
6. актуальность;
7. полезность.

Участники дискуссии должны владеть тем языком, на котором ведется общение, тогда информация будет понятной всем участникам обмена информацией.
 Информация должна быть полезной, тогда дискуссия приобретает практическую ценность.

Широко известен термин «средства массовой информации» (газеты, радио, телевидение), которые доводят информацию до каждого члена общества. Такая информация должна быть достоверной и актуальной.

Для того чтобы человек мог правильно ориентироваться в окружающем мире, информация должна быть полной и точной.

Роль информации в живой природе и в жизни людей.

Целесообразное поведение живых организмов строится на основе получения информационных сигналов разной физической или химической природы. Это звук, свет, запах и др.

Любой живой организм, в том числе человек, является носителем генетической информации, которая хранится в каждой клетке организма и передается по наследству.

Человек также существует в «море» информации, он постоянно получает информацию из окружающего мира с помощью органов чувств, хранит ее в своей памяти, анализирует с помощью мышления и обменивается информацией с другими людьми.

Язык как способ представления информации: естественные и формальные языки.

В процессе передачи,  хранения информация представляется в виде символов, жестов, рисунков (пиктограмм), иероглифов, звуков, сигналов и т.д.
При получении информации в какой-либо форме человек (живой организм, компьютер) преобразует (анализирует, обрабатывает) ее в понятный для себя вид.
Преобразование информации из одной формы в другую называется кодированием.
Наиболее частое кодирование информации  — это человеческая речь, письменность, то есть язык. Различают естественные и искусственные (формальные) языки.
Естественные языки развивались веками и служат для общения людей между собой. Примеры естественных языков  — русский, английский, китайский и т.д.
Формальные языки разрабатываются для специальных применений. Примером формальных языков могут служить языки программирования (Лого, Basic, Pascal и т.д.), языки кодирования информации для ее передачи (телеграфная азбука Морзе, язык жестов), хранения (рисунки-пиктограммы) и т. п.
Каждый язык имеет свой алфавит.

Информационные процессы

Процессы, связанные с получением, хранением, обработкой и передачей информации.

Хранение информации.

Человек обычно хранит информацию либо в собственной памяти, либо на "внешних" носителях (на бумаге, фотопленке, видеопленке и пp,). Хранение информации имеет большое значение для многократного использования информации и передачи информации во времен». Для долговременного хранения используются книги, в настоящее время -  компьютерные носители, устройства внешней памяти и др. Информация чаще всего хранится для неоднократной дальнейшей работы с ней. В этом случае для ускорения поиска информация должна быть, как-то упорядочена. В библиотеках это - картотеки, при хранении с использованием компьютера - размещение информации в определенных папках, в более сложных случаях - это базы данных, информационно-поисковые системы и. т. д.

Передача информации.

Передача информации необходима для ее распространения. Передача информации может происходить при непосредственном разговоре между людьми, посредством переписки, а также с помощью технических средств связи. Основными устройствами, для быстрой передачи информации на большие расстоянии в настоящее время являются телеграф, радио - телефон, телевизионный передатчик, телекоммуникационные сети на базе вычислительных систем. Такие средства связи принято называть каналами передачи информации.

Передача информации - это всегда двусторонний процесс. В котором есть источник, и есть приемник информации. Для улучшения восприятия информации человек придумал различные индивидуальные приспособления и приборы - очки, бинокль, микроскоп, стетоскоп, различные датчики и т. п.

Обработка информации.

     Человеческое мышление можно рассматривать как процесс обработки информации. Человек является носителем очень большого объема информации в виде зрительных образов, знания различных фактов и теорий и т. д. Для обмена информацией между людьми служат языки.

Обработка информации подразумевает преобразование ее к виду, отличному от исходной формы или содержания информации. Процесс изменения информации может включать в себя, например, такие действия как численные расчеты, редактирование (упорядочивание, обобщение, систематизацию и т. д.)

Билет № 2

1. Измерение информации: содержательный и алфавитный подходы. Единицы измерения информации.

Как измерить информацию? Часто мы говорим, что, прочитав статью в журнале или просмотрев новости, не получили никакой информации, или наоборот. Информативными сообщения являются тогда, когда они новы, понятны, своевременны, полезны.

Вопрос «как измерить информацию?» очень непростой. Существует два подхода к измерению количества информации.

Первый подход называется содержательным. В нем информация рассматривается с субъективной точки зрения, т.е. с точки зрения конкретного человека. В этом случае количество информации в сообщении не равно нулю, если сообщение пополняет знания человека.

Второй подход называется алфавитным. Этот способ не связывает количество информации с содержанием сообщения, и называется он алфавитным подходом. Алфавитный подход является объективным способом измерения информации в отличие от субъективного, содержательного, подхода. Следовательно, при алфавитном подходе к измерению информации количество информации от содержания не зависит. Количество информации зависит от объема текста (то есть от числа знаков в тексте).

Содержательный подход к измерению информации

Сообщение о том, что произошло одно событие из двух равновероятных, несет один бит информации.

 Количество информации i, содержащейся в сообщении о том, что произошло одно из N равновероятных событий, определяется из решения показательного уравнения:  2i=N

Алфавитный подход к измерению информации

Алфавитный подход основан на том, что всякое сообщение можно закодировать с помощью конечной последовательности символов некоторого алфавита.

Алфавит — упорядоченный набор символов, используемый для кодирования сообщений на некотором языке.

Мощность алфавита — количество символов алфавита.

Двоичный алфавит содержит 2 символа, его мощность равна двум.
Сообщения, записанные с помощью символов ASCII, используют алфавит из 256 символов. Сообщения, записанные по системе UNICODE, используют алфавит из 65 536 символов.

Чтобы определить объем информации в сообщении при алфавитном подходе, нужно последовательно решить задачи:

1. Определить количество информации (i) в одном символе по формуле 2i = N, где N — мощность алфавита
2. Определить количество символов в сообщении (m)
3. Вычислить объем информации по формуле: I = i * K.

Количество информации во всем тексте (I), состоящем из K символов, равно произведению информационного веса символа на К: I = i * К.

Эта величина является информационным объемом текста.

Например, если текстовое сообщение, закодированное по системе ASCII, содержит 100 символов, то его информационный объем составляет 800 бит.

2i = 256  I = 8 I =  8 * 100 = 800
Для двоичного сообщения той же длины информационный объем составляет 100 бит.  

Необходимо так же знать единицы измерения информации и соотношения между ними.

Единицы измерения информации

Как уже было сказано, основная единица измерения информации — бит.

8 бит составляют 1 байт.
1 Кбайт (один килобайт) = 210 байт = 1024 байта;
1 Мбайт (один мегабайт) = 210 Кбайт = 1024 Кбайт;
1 Гбайт (один гигабайт) = 210 Мбайт = 1024 Мбайт.
1 Терабайт (Тб) = 1024 Гбайт = 240 байта,
1 Петабайт (Пб) = 1024 Тбайта = 250 байта.

Билет № 3

1. Дискретное представление информации: двоичные числа; двоичное кодирование текста в памяти компьютера. Информационный объем текста.

Человек воспринимает информацию с помощью органов чувств. При этом он стремится зафиксировать ее  и представить в форме, доступной другим. Форма представления информации может быть различной. Один и тот же объект, например дом, можно изобразить  графически в виде рисунка или выполнить чертеж в трех проекциях. Его  можно описать в стихах или с помощью математических формул.

Форма представления информации зависит от цели, для которой она служит.

Рассмотрим представления чисел.

Числа записываются с использованием особых знаковых систем, которые называются системами счисления. Все системы счисления делятся на позиционные и непозиционные.

Система счисления – это способ записи чисел  с помощью специальных знаков – цифр.

Числа: 123, 45678, 1010011, CXL

Цифры: 0, 1, 2, …         I, V, X, L, …

Алфавит – это набор цифр.  {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}

Типы систем счисления:

1. непозиционные – значение цифры не зависит от ее места (позиции) в записи числа;
2. позиционные – зависит от ее места (позиции) в записи числа.

Непозиционные системы

Унарная – одна цифра обозначает единицу (1 день, 1 камень, 1 баран, …)

Римская: I – 1 (палец),    V – 5 (раскрытая ладонь, 5 пальцев), X – 10 (две ладони),   L – 50,
C – 100 (Centum), D – 500 (Demimille),  M – 1000 (Mille)

Позиционная система: значение цифры определяется ее позицией в записи числа.

Десятичная система:   первоначально – счет на пальцах изобретена в Индии, заимствована арабами, завезена в Европу

Алфавит: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
Основание (количество цифр): 10

Другие позиционные системы: двоичная, восьмеричная, шестнадцатеричная

Cистемы счисления в компьютерах

В XVII веке  немецкий ученый Готфрид Лейбниц предложил уникальную систему представления чисел с помощью всего двух символов – 0 и 1. Сегодня этот способ повсеместно используется в технике, в том числе и в компьютерах и называется дискретным.

 Язык компьютера  — это язык двоичных чисел - двоичный алфавит, имеющий два знака, 1 и 0. Этим знакам в логике и технике приводят в соответствие понятия  — да и нет, истина и ложь, включено и выключено. Такой алфавит называют еще бинарным. В соответствии с этим введена и наименьшая единица информации  — бит (англ. bit, от binary  — двоичный и igit — знак). БИТ  — наименьшая единица измерения информации, соответствующая одному разряду машинного двоичного кода.

ДВОИЧНОЕ КОДИРОВАНИЕ ТЕКСТА

Для представления текста в компьютере используется 256 различных знаков. Для кодирования 1 знака отводится 8 битов.

Кодирование – присвоение каждому символу десятичного кода от 0 до 255 или соответствующего ему двоичного кода от 00000000 до 11111111

Присвоение символу определенного кода – это вопрос соглашения, которое фиксируется в кодовой таблице.

В качестве международного стандарта была принята кодовая таблица ASCII (American Standard Code for Information Interchange) :

Коды с 0 по 32 (первые 33 кода) -  коды операций (перевод строки, ввод пробела, т.е. соответствуют функциональным клавишам);

Коды с 33 по 127 – интернациональные, соответствуют символам латинского алфавита, цифрам, знакам арифметических операций, знакам препинания;

Коды с 128 по 255 – национальные, т.е. кодировка национального алфавита.

на 1 символ отводится 1 байт (8 бит),  всего можно закодировать 28 = 256 символов

 С 1997 года появился новый международный стандарт Unicode, который отводит для кодировки одного символа 2 байта (16 бит), и можно закодировать 65536 различных символов (Unicode включает в себя все существующие, вымершие и искусственно созданные алфавиты мира, множество математических, музыкальных, химических и прочих символов)

В настоящий момент существует пять кодировок кириллицы:  КОИ-8, CP1251, CP866, ISO, Mac. 

Чтобы подсчитать информационный объем текста необходимо количество информации, которое несет один символов, умножить на количество символов в тексте:    I = i * K

Билет № 4

1. Дискретное представление информации: кодирование цветного изображения в компьютере (растровый подход). Представление и обработка звука и видеоизображения. Понятие мультимедиа.

Информация, в том числе графическая и звуковая, может быть представлена в аналоговой или дискретной форме. В компьютере информация хранится в дискретной форме. Графическая и звуковая информация из аналоговой формы в дискретную преобразуется путем дискретизации, т.е разбиения непрерывного графического изображения и непрерывного звукового сигнала на отдельные элементы.

Кодирование графической информации

Пространственная дискретизация – перевод  графического изображения из аналоговой формы в цифровой компьютерный формат путем разбивания изображения на отдельные маленькие фрагменты (точки) где каждому элементу присваивается код цвета.

Пиксель – min участок изображения на экране, заданного цвета

Растровое изображение формируется  из отдельных точек - пикселей, каждая  из которых может иметь свой цвет. Двоичный код изображения, выводимого на экран храниться в  видеопамяти. Кодирование рисунка растровой графики напоминает – мозаику из квадратов, имеющих определенный цвет. 

Качество кодирования изображения зависит от:

1) размера точки (чем меньше её размер, тем больше кол-во точек в изображении);

2) количества цветов.

Палитра цветов – совокупность используемого набора цвета. 

Качество растрового изображения зависит от:

1) разрешающей способности монитора – количество точек по вертикали и горизонтали.

2) используемой палитры цветов (16, 256, 65536 цветов)

3) глубины цвета – количество бит для кодирования цвета точки

 Для хранения черно-белого изображения используется 1 бит.

Цветное изображение на экране формируется за счет смешивания трех базовых цветов – красного, зеленого и синего. Для получения богатой палитры базовым цветам могут быть заданы различные интенсивности.

ДВОИЧНОЕ КОДИРОВАНИЕ ЗВУКА

В аналоговой форме звук представляет собой волну с непрерывно меняющейся амплитудой и частотой. На компьютере работать со звуковыми файлами начали с начала 90-х годов. В основе кодирования звука с использованием ПК лежит – процесс преобразования колебаний воздуха в колебания электрического тока и последующая дискретизация аналогового электрического сигнала. Кодирование и воспроизведение звуковой информации осуществляется с помощью специальных программ (редактор звукозаписи). Качество воспроизведения закодированного звука зависит от – частоты дискретизации и её разрешения (глубины кодирования звука - количество уровней)

Временная дискретизация – способ преобразования звука в цифровую форму путем разбивания звуковой волны на отдельные маленькие временные участки.

Это производится с помощью аналого-цифрового преобразователя, размещенного на звуковой плате. Таким образом, непрерывная зависимость амплитуды сигнала от времени заменяется дискретной последовательностью уровней громкости. Современные 16-битные звуковые карты кодируют 65536 различных уровней громкости или 16-битную глубину звука. 

Качество кодирование звука зависит от:

1) глубины кодирования звука - количество уровней звука

2) частоты дискретизации – количество изменений уровня сигнала в единицу

времени (как правило, за 1 сек).

Билет № 5

1. Процесс передачи информации, источник и приемник информации, канал передачи информации. Скорость передачи информации.

Развитие человечества не было бы возможно без обмена информацией. С давних времен люди из поколения в поколение передавали свои знания, извещали об опасности или передавали важную и срочную информацию, обменивались сведениями.

В любом процессе передачи или обмене информацией существует ее источник и получатель, а сама информация передается по каналу связи с помощью сигналов: механических, тепловых, электрических и др. В обычной жизни для человека любой звук, свет являются сигналами, несущими смысловую нагрузку. Например, сирена — это звуковой сигнал тревоги; звонок телефона — сигнал, чтобы взять трубку; красный свет светофора — сигнал, запрещающий переход дороги.

В качестве источника информации может выступать живое существо или техническое устройство. От него информация попадает на кодирующее устройство, которое предназначено для преобразования исходного сообщения в форму, удобную для передачи. С такими устройствами вы встречаетесь постоянно: микрофон телефона, лист бумаги и т. д. По каналу связи информация попадает в декодирующее устройство получателя, которое преобразует кодированное сообщение в форму, понятную получателю. Одни из самых сложных декодирующих устройств — человеческие ухо и глаз.

В процессе передачи информация может утрачиваться, искажаться. Это происходит из-за различных помех, как на канале связи, так и при кодировании и декодировании информации. С такими ситуациями вы встречаетесь достаточно часто: искажение звука в телефоне, помехи при телевизионной передаче. Вопросами, связанными с методами кодирования и декодирования информации, занимается специальная наука — криптография.

При передаче информации важную роль играет форма представления информации. Она может быть понятна источнику информации, но недоступна для понимания получателя. Люди специально договариваются о языке, с помощью которого будет представлена информация для более надежного ее сохранения.

Прием-передача информации могут происходить с разной скоростью. Количество информации, передаваемое за единицу времени, есть скорость передачи информации или скорость информационного потока.

Очевидно, эта скорость выражается в таких единицах, как бит в секунду (бит/с), байт в секунду (байт/с), килобайт в секунду (Кбайт/с) и т.д.

Максимальная скорость передачи информации по каналу связи называется пропускной способностью канала.

Следует упомянуть еще одну единицу измерения скорости передачи информации – бод. Бод (англ. baud) в связи и электронике — единица скорости передачи сигнала, количество изменений информационного параметра несущего периодического сигнала в секунду. Названа по имени Эмиля Бодо, изобретателя кода Бодо — кодировки символов для телетайпов.

Зачастую, ошибочно считают что бод это количество бит переданное в секунду. В действительности же, это верно лишь для двоичного кодирования, которое используется не всегда. Например, в современных модемах используется квадратурная амплитудная манипуляция (КАМ), и одним изменением уровня сигнала может кодироваться несколько (до 16) бит информации. Например, при скорости изменения сигнала 2400 бод, скорость передачи может составлять 9600 бит/c, благодаря тому, что в каждом временном интервале передаётся 4 бита.

Кроме этого, бодами выражают полную емкость канала, включая служебные символы (биты), если они есть. Эффективная же скорость канала выражается другими единицами, например битами в секунду.

Одним из самых совершенных средств связи являются оптические световоды. Информация по таким каналам передается в виде световых импульсов, посылаемых лазерным излучателем. Оптические каналы отличаются от других высокой помехоустойчивостью и пропускной способностью, которая может составлять десятки и сотни мегабайт в секунду. Например, при скорости 50 Мбайт/с в течении 1 секунды передается объем информации, приблизительно равный содержанию 10 школьных учебников.

Билет № 6

1. Понятие алгоритма. Исполнитель алгоритма. Система команд исполнителя. Свойства алгоритма. Способы записи алгоритмов; блок-схемы.

Появление алгоритмов связывают с зарождением математики. Более 1000 лет назад

 (в 825 году) ученый из города Хорезма Абдулла (или Абу Джафар) Мухаммед бен Муса аль-Хорезми создал книгу по математике, в которой описал способы выполнения арифметических действий над многозначными числами. Само слово алгоритм возникло в Европе после перевода на латынь книги этого математика.

Алгоритм – описание последовательности действий (план), строгое исполнение которых приводит к решению поставленной задачи за конечное число шагов.

Например:

Алгоритм открывания двери

1. 1. Достать ключ из кармана.
2. 2. Вставить ключ в замочную скважину.
3. 3. Повернуть ключ два раза против часовой стрелки.
4. 4. Вынуть ключ

Объект, который будет выполнять алгоритм, обычно называют исполнителем.

Идеальными исполнителями являются машины, роботы, компьютеры...

1. Алгоритм, записанный на «понятном» компьютеру языке программирования, называется программой.

Система команд исполнителя – это команды, которые понимает и может выполнить исполнитель.

Свойства алгоритмов

1. Дискретность (алгоритм должен состоять из конкретных действий, следующих в определенном порядке);
2. Детерминированность (любое действие должно быть строго и недвусмысленно определено в каждом случае);
3. Конечность (каждое действие и алгоритм в целом должны иметь возможность завершения);
4. Массовость (один и тот же алгоритм можно использовать с разными исходными данными);
5. Результативность (отсутствие ошибок, алгоритм должен приводить к правильному результату для всех допустимых входных значениях).

Способы представления (записи) алгоритма

1. В устной форме.
2. В письменной форме на естественном языке.
3. В письменной форме на формальном языке.
4. Для более наглядного представления алгоритма широко используется графическая форма - блок-схема, которая составляется из стандартных графических объектов.

Билет № 7

1. Основные алгоритмические структуры: следование, ветвление, цикл; изображение на блок-схемах. Разбиение задачи на подзадачи.

Алгоритм – описание последовательности действий (план), строгое исполнение которых приводит к решению поставленной задачи за конечное число шагов.

Существуют следующие основные алгоритмические структуры:

1. следование (линейная структура);
2. ветвление;
3. цикл.

Следование – это такая алгоритмическая структура, в которой все команды выполняются последовательно одна за другой.

Блок – схема выполнения алгоритма

В отличие от линейных алгоритмов, в которых команды выполняются последовательно одна за другой, в разветвляющиеся алгоритмы входит условие, в зависимости от выполнения или невыполнения которого выполняется та или иная последовательность команд (серий).

Ветвление  – это такая алгоритмическая структура, в которой в зависимости от условия выполняется либо одна, либо другая последовательность действий.

Значение ветвления в современном программном обеспечении трудно переоценить. Достаточно вспомнить стандартные элементы управления, такие, как меню, радиокнопки, флажки проверки или списки. Именно они дают возможность пользователю чувствовать себя за компьютером свободно и комфортно и выбирать те режимы работы, которые ему нужны.

 В качестве условия в разветвляющемся алгоритме может быть использовано любое понятное исполнителю утверждение, которое может соблюдаться (быть истинно) или не соблюдаться (быть ложно). Такое утверждение может быть выражено как словами, так и формулой. Таким образом, команда ветвления состоит из условия и двух или одной последовательностей команд. Ветвление бывает полное и неполное.

      Блок – схема выполнения алгоритма полного ветвления запись на алгоритмическом языке и языке программирования QBasic

Рассмотрим в качестве примера разветвляющийся алгоритм, изображенный в виде блок-схемы.

Аргументами этого алгоритма являются две переменные А, В, а результатом — переменная X. Если условие А >= В истинно, то выполняется команда Х:=А*В, в противном случае выполняется команда Х:=А+В. В результате печатается то значение переменной X, которое она получает в результате выполнения одной из серий команд.

В отличие от линейных алгоритмов, в которых команды выполняются однократно, в циклические алгоритмы входит последовательность команд, выполняемая многократно. Такая последовательность команд называется телом цикла.

Циклы бывают с предусловием, с постусловием и с параметром (счетчиком).

В циклах  с предусловием тело цикла выполняется до тех пор, пока выполняется условие. Выполнение таких циклов происходит следующим образом: пока условие справедливо (истинно), выполняется тело цикла, когда условие становится несправедливым, выполнение цикла прекращается.    

В циклах  с постусловием сначала выполняется тело цикла, затем проверяется условие. Если оно не выполняется, происходит следующий шаг цикла, если условие выполняется – происходит выход из цикла.

Выполнение таких циклов происходит следующим образом: тело цикла выполняется до тех пор, пока условие не  становится справедливым, когда условие становится справедливым, выполнение цикла прекращается.    

Циклические алгоритмы, в которых тело цикла выполняется заданное число раз, реализуются с помощью цикла с параметром (со счетчиком). Цикл со счетчиком реализуется с помощью команды повторения.

На следующих схемах в цикле с постусловием СЕРИЯ обозначает один или несколько любых операторов; ЛВ — логическое выражение (если его значение ИСТИНА, переход происходит по ветви ДА, иначе — то НЕТ). На схеме цикла с параметром использованы обозначения: ПЦ — параметр цикла,  НЗ — начальное значение параметра цикла, КЗ — конечное значение параметра цикла, Ш — шаг изменения параметра цикла.

Процесс решения сложной задачи довольно часто сводится к решению нескольких более простых подзадач. Соответственно при разработке сложного алгоритма он может разбиваться на отдельные алгоритмы, которые называются вспомогательными. Каждый такой вспомогательный алгоритм описывает решение какой-либо подзадачи.

Билет № 8

1. Величины: константы, переменные, типы величин. Присваивание, ввод и вывод величин. Линейные алгоритмы работы с величинами.

Известно, что всякий алгоритм составляется для конкретного исполнителя. В качестве исполнителя мы будем рассматривать компьютер, оснащенный системой программирования на определенном языке. Компьютер-исполнитель работает с определенными данными по определенной системе команд.
Данные. Компьютер работает с информацией, хранящейся в его памяти. Отдельный информационный объект (число, символ, строка, таблица и пр.) называется величиной.  Величины, обрабатываемые программой, называются данными.

Величины в программировании, так же, как и математические величины, делятся на переменные и константы (постоянные).

Например, в формуле (a2-2ab+b2) а, Ь — переменные, 2 — константа.

Константы — это данные, которые зафиксированы в тексте программы и не изменяются в процессе ее выполнения.

Константы записываются в алгоритмах своими десятичными значениями, например: 23, 3.5, 34. Значение константы хранится в выделенной под нее ячейке памяти и остается неизменным в течение работы программы.

Переменные в программировании, как и в математике, обозначаются символическими именами и могут изменять свои значения в ходе выполнения программы. Имена называют идентификаторами (от глагола «идентифицировать», что значит обозначать, символизировать). Идентификатор может быть одной буквой, множеством букв, сочетанием букв и цифр. Как правило, употребляются буквы только латинского алфавита и первый символ в идентификаторе — буква. Примеры идентификаторов: А, X, BS.prim, r25 и т.п.

 Переменные бывают целые, вещественные, логические, символьные и литерные.

Существуют три основных типа величин, с которыми работает компьютер: 

1. числовой – целые и вещественные числа, 
2.  символьный – текст, который может содержать буквы (русские и латинские), числа, знаки препинания, служебные символы и т.д.,
3. логический – принимает два значения: True (истина) и False (ложь).

Система команд. Всякий алгоритм строится исходя из системы команд исполнителя, для которого он предназначен. Независимо от того, на каком языке программирования будет написана программа, алгоритм работы с величинами составляется из следующих команд:

— присваивание
— ввод
— вывод

Процесс решения вычислительной задачи - это процесс последовательного изменения значений переменных. В итоге - в определенных переменных получается результат. Переменная получает определенное значение в результате присваивания. Команда присваивания — одна из основных команд в алгоритмах работы с величинами. Присваивание - это занесение в ячейку, отведенную под переменную, определенного значения в результате выполнения команды.

Для задания значения переменной служит оператор присваивания. При выполнении оператора присваивания переменная, имя которой указано слева от знака равенства, получает значение, равное значению выражения (арифметического, строкового или логического), которое находится справа от знака равенства.

Записывать ее мы будем так: <переменная> = < выражение>
 Значок «=» читается «присвоить». Например: Z=X+Y.
Компьютер сначала вычисляет выражение, затем результат присваивает переменной, стоящей слева  от знака «=».

Если до выполнения этой команды содержимое ячеек, соответствующих переменным X, Y, Z, было таким:

то после выполнения команды станет следующим:

Значения переменных, являющихся исходными  данными решаемой задачи, как правило,  задаются вводом.
Команда ввода в описаниях алгоритмов будет выглядеть так:

ввод <список переменных>.
Например, в Бейсике:  INPUT “Введите переменные”; А, В, С
Если переменной величине не присвоено никакого значения (или не введено), то она является неопределенной.

Результаты решения задачи сообщаются компьютером пользователю путем выполнения команды вывода:

вывод <список переменных>.
Например, в Бейсике:  PRINT Х1, Х2.

Выражения — предназначаются для выполнения необходимых вычислений, состоят из констант, переменных, указателей функций (например, exp(x)), объединенных знаками операций.

Выражения записываются в виде линейных последовательностей символов (без подстрочных и надстрочных символов, "многоэтажных" дробей и т.д.), что позволяет вводить их в компьютер, последовательно нажимая на соответствующие клавиши клавиатуры.

Различают выражения арифметические, логические и строковые.

Типы операций:

1. арифметические операции + , - , * , / и др. ;
2. логические операции и, или, не ;
3. операции отношения < , > , <=, >= , = , <> ;
4. операция сцепки (иначе, "присоединения", "конкатенации") символьных значений друг с другом с образованием одной длинной строки; изображается знаком "+".

Операторы (команды). Оператор — это наиболее крупное и содержательное понятие языка: каждый оператор представляет собой законченную фразу языка и определяет некоторый вполне законченный этап обработки данных. В состав операторов входят:

1. ключевые слова;
2. данные;
3. выражения и т.д.

Операторы подразделяются на исполняемые и неисполняемые. Неисполняемые операторы предназначены для описания данных и структуры программы, а исполняемые — для выполнения различных действий (например, оператор присваивания, операторы ввода и вывода, условный оператор, операторы цикла, оператор процедуры и др.).

Линейная алгоритмическая структура

Для представления алгоритма в виде, понятном компьютеру, служат языки программирования. Сначала разрабатывается алгоритм действий, а потом он записывается на одном из таких языков. В итоге получается текст программы - полное, законченное и детальное описание алгоритма на языке программирования. Существует большое количество алгоритмов, в которых команды должны быть выполнены одна за другой. Такие алгоритмы называются линейными.

Программа имеет линейную структуру, если все операторы (команды) выполняются последовательно друг за другом.

Пример: программа на языке программирования QBasic, складывающая два числа

Input a, b  
c = a + b
print “Результат =”, c

Билет № 9

1. Алгоритмическая структура “ветвление”. Команда ветвления.

В отличие от линейных алгоритмов, в которых команды выполняются последовательно одна за другой, в разветвляющиеся алгоритмы входит условие, в зависимости от выполнения или невыполнения которого выполняется та или иная последовательность команд (серий).

Ветвление  – это такая алгоритмическая структура, в которой в зависимости от условия выполняется либо одна, либо другая последовательность действий.

Значение ветвления в современном программном обеспечении трудно переоценить. Достаточно вспомнить стандартные элементы управления, такие, как меню, радиокнопки, флажки проверки или списки. Именно они дают возможность пользователю чувствовать себя за компьютером свободно и комфортно и выбирать те режимы работы, которые ему нужны.

 В качестве условия в разветвляющемся алгоритме может быть использовано любое понятное исполнителю утверждение, которое может соблюдаться (быть истинно) или не соблюдаться (быть ложно). Такое утверждение может быть выражено как словами, так и формулой. Таким образом, команда ветвления состоит из условия и двух или одной последовательностей команд. Ветвление бывает полное и неполное.    

Блок – схема выполнения алгоритма полного ветвления запись на алгоритмическом языке и языке программирования QBasic

Рассмотрим в качестве примера разветвляющийся алгоритм, изображенный в виде блок-схемы.

Аргументами этого алгоритма являются две переменные А, В, а результатом — переменная X. Если условие А >= В истинно, то выполняется команда Х:=А*В, в противном случае выполняется команда Х:=А+В. В результате печатается то значение переменной X, которое она получает в результате выполнения одной из серий команд.

В языках программирования высокого уровня ветвление обычно реализуется с помощью оператора (команды):

 IF … Условие  Then … команда 1 Else команда 2.

Пример программы на языке программирования QBasic

{Программа, которая находит наибольшее из трех чисел}

Print «Введите a, b, c»

Input a, b, c

If a > b then max = a else max = b

If c > max then max =c

Print «Наибольшее - », max

Билет № 10

1. Представление о программировании:  язык программирования (на примере одного из языков высокого уровня); примеры несложных программ с линейной, ветвящейся и циклической структурой.

Назначение программирования - разработка программ управления компьютером с целью решения различных информационных задач. Для составления программ существуют разнообразные языки программирования Visual Basic, Pascal и др.

Язык программирования -  формальная знаковая система, предназначенная для записи программ. Программа обычно представляет собой некоторый алгоритм в форме, понятной для исполнителя (например, компьютера). Язык программирования определяет набор лексических, синтаксических и семантических правил, используемых при составлении компьютерной программы. Он позволяет программисту точно определить то, на какие события будет реагировать компьютер, как будут храниться и передаваться данные, а также какие именно действия следует выполнять над этими данными при различных обстоятельствах.

Алфавит - фиксированный для данного языка набор основных символов, допускаемых для составления текста программы на данном языке.

Синтаксис - система правил, определяющих допустимые конструкции языка программирования из букв алфавита.

Семантика - система правил однозначного толкования отдельных языковых конструкций, позволяющих воспроизвести процесс обработки данных.

При описании языка и его применении используют понятия языка. Понятие подразумевает некоторую синтаксическую конструкцию и определяемые ею свойства программных объектов или процесса обработки данных.

Система программирования - это программное обеспечение компьютера, предназначенное для разработки, отладки и исполнения программ, записанных на определенном языке программирования.

Трансляторы - компиляторы и интерпретаторы

Центральный процессор компьютера может исполнять только команды на машинном языке, закодированные в двоичном алфавите. Программа, состоящая из таких команд, “понятна” компьютеру, но людям работать с последовательностями команд вида

011001010101010
111110001111100
101000010100101
........................... …
101010010101001

совершенно неудобно.

Вскоре после появления первых компьютеров были разработаны специальные формальные языки – языки программирования высокого уровня, с более удобной для человека формой записи команд и не зависящие от особенностей архитектуры конкретного семейства компьютеров.

Для того чтобы программа, написанная на языке программирования высокого уровня, могла быть выполнена компьютером, она должна быть переведена на язык его машинных команд. Это делается автоматически с помощью специальной программы-переводчика, называемой транслятором. Транслятор проверяет правильность записи команд на языке программирования высокого уровня и генерирует соответствующие последовательности команд на машинном языке. Трансляторы бывают двух видов – компиляторы и интерпретаторы. Интерпретатор транслирует одну за другой команды исходной программы и обеспечивает выполнение каждой команды на языке высокого уровня сразу же после ее трансляции. Таким образом, если интерпретатор выполняет какую-то программу N раз, то трансляция каждой команды тоже будет выполнена N раз.

Компилятор запоминает созданную для исходной программы последовательность машинных команд в специальном файле, но не дает команды компьютеру на их выполнение. Сохраненная компилятором в файле машинная программа может быть выполнена по команде пользователя в любое время.

Для созданных компилятором файлов машинных команд уже не требуется производить трансляцию, поэтому они выполняются быстрее, чем обрабатываемые интерпретатором исходные программы.

Компиляторы используются, когда предполагается многократное выполнение созданного программного обеспечения. Интерпретаторы применяются, когда многократное использование программы не планируется, или скорость ее выполнения не очень существенна.

Основы языка программирования QBasic

Бейсик (Basic) - диалоговый учебный язык программирования для персональных компьютеров. Язык QBASIC (Beginner's All-purpose Instruction Code) разработан Джоном Кимини и Томасом Куртцем в Дартмутском колледже, США, в середине 1960 г.  QBASIC занимает особое место среди всех языков высокого уровня. С самого начала он задумывался как универсальный язык для начинающих.

Вот некоторый достоинства QBASIC (с точки зрения массового пользователя): простота синтаксиса; простота организации данных и управляющих структур; большое число встроенных команд и функций, позволяющих без труда выполнять такие операции, как управление текстовым и графическим экраном, обработка символьных строк и т.п.)

Особым достоинством QBASIC следует считать возможность работы в режиме интерпретации, который резко упрощает процесс отладки программ: исполнение почти каждой команды можно проверить сразу после написания (Shift +F5).

Переменная в программе

Программа на языке Бейсик записывается в виде последовательности символов, к числу которых относятся латинские и русские буквы, арабские цифры, знаки препинания (, ; : " ' ?) , знаки операций (* / - + < > = =.), специальные символы (% & ! # $ ).

Для обозначения исходных данных и результатов вычислений употребляются переменные.

Переменная - это область в памяти компьютера, где хранится некоторое значение. Каждая переменная имеет имя, значение и тип.

Имя переменной обозначается английской буквой, после которой может быть цифра, причем первой стоит буква, например: x, y, z, A1, B2. Имя переменной служит для обозначения некоторой величины в программе, которая при выполнении программы может иметь какое-либо значение, но может быть и не определена. Пример задания часто употребляемой константы: pi=3.14159.

Типы переменных: целая, вещественная, логическая, символьная, строковая и др. Если в переменной хранится число, то это числовая переменная, если в переменной хранится слово или фраза, то это строковая (символьная) переменная. В QBasic строковая переменная обозначается a$, b$ (в конце имени стоит знак доллара $). Содержимое хранится в переменной, до тех пор, пока оно не будет специально изменено.

Операция передачи новых данных в переменную называется присваиванием и обозначается в QBasic знаком "=", например, x=10.

Последовательность латинских букв и цифр, начинающаяся с буквы, называется идентификатором или именем переменной.

Числа в программе записываются в десятичной системе, вместо запятой в десятичных дробях пишется точка: 0, - 17, 0.25, - 34.85.

Переменные и числа - это простейшие частные случаи выражения. Более сложные выражения строятся из чисел и переменных с помощью знаков сложения, вычитания, умножения, деления, возведения в степень.

При вычислении значений выражений действуют обычные правила старшинства операций:

1) возведение в степень - ^

2) умножение, деление *, /

3) сложение, вычитание +, -

Действия в арифметических выражениях выполняют слева направо в зависимости от их приоритета. Для того чтобы изменить естественный порядок действий используются круглые скобки. Выражения в круглых скобках выполняются в первую очередь.

В выражении могут быть использованы следующие встроенные функции:

ABS ( х) - модуль х

SQR ( х) - корень квадратный из х

INT ( х ) - целая часть х

SIN ( х) - синус х (аргументом служит радианная мера угла)

COS ( х ) - косинус х и другие.

Операторы ввода-вывода

INPUT  - ввод данных

PRINT  - вывод данных

Примеры простейших программ

ПЛОЩАДЬ ТРЕУГОЛЬНИКА

CLS

INPUT A, B

S = A * B / 2

PRINT S

Операторы условного перехода

Существуют две формы ветвления: полная и неполная.

Соответственно существуют и два вида операторов: полной и неполной альтернативы.

I. Полная альтернатива (предусмотрены команды в ветви "ДА" и в ветви "НЕТ").

IF условие THEN блок операторов 1 ELSE блок операторов 2

Работа оператора: в зависимости от того выполняется или не выполняется условие (условие - логическое выражение, которое может содержать знаки сравнения и логические операции). Если условие истинно, то выполняется блок операторов 1, если условие ложно, то выполняется блок операторов 2.

ПРИМЕР:

IF A=1 THEN PRINT "ДА" ELSE PRINT "НЕТ"

PRINT "КОНЕЦ"

Здесь операторы работают следующим образом: если условие А=1 "ИСТИННО", то выполняются операторы PRINT "ДА" и PRINT "КОНЕЦ";

если условие А=1 "ЛОЖНО", то выполняются операторы PRINT "НЕТ" и PRINT "КОНЕЦ".

Пример 1.Определить наибольшее из двух чисел Х и У, введенных клавиатуры.

CLS

INPUT X, Y

IF X > Y THEN

PRINT "НАИБОЛЬШЕЕ ЧИСЛО X="; X

ELSE

PRINT "НАИБОЛЬШЕЕ ЧИСЛОY=";Y

2. Условный оператор неполной альтернативы:

IF условие THEN блок операторов – оператор ELSE и блок операторов 2 не используется.

Билет№11

1. Основные компоненты компьютера, их функциональное назначение и принципы  работы. Программный принцип работы компьютера.

По своему назначению компьютер - это универсальный прибор для работы с информацией.

По способу эксплуатации различают настольные (desktop), портативные (laptop и notebook) и карманные (palmtop) модели ПК.

Аппаратное обеспечение. Узлы, составляющие аппаратные средства компьютера, называют аппаратным обеспечением. Они выполняют всю физическую работу с данными: регистрацию, хранение, транспортировку и преобразование, как по форме, так и по содержанию, а также представляют их в виде, удобном для взаимодействия с естественными информационными методами человека.

Совокупность аппаратных средств компьютера называют его аппаратной конфигурацией.

Программное обеспечение. Программы могут находиться в двух состояниях: активном и пассивном. В пассивном состоянии программа не работает и выглядит как данные, содержательная часть которых - сведения. Когда программа находится в активном состоянии, содержательная часть ее данных рассматривается как команды, согласно которым работают аппаратные средства компьютера. Чтобы изменить порядок их работы, достаточно прервать исполнение одной программы и начать исполнение другой, содержащей иной набор команд.

Совокупность программ, хранящихся на компьютере, образует его программное обеспечение.

Устройство компьютера.

Любой компьютер (даже самый большой) состоит из четырех частей:

1. устройства ввода информации
2. устройства обработки информации
3. устройства хранения
4. устройства вывода информации.

Базовая аппаратная конфигурация ПК

Базовой аппаратной конфигурацией персонального компьютера называют минимальный комплект аппаратных средств, достаточный для начала работы с компьютером.

Чаще всего персональный компьютер состоит из следующих устройств:

1. Системный блок
2. Монитор
3. Клавиатура
4. Мышь
5. Дополнительно могут подключаться другие устройства ввода и вывода информации, например звуковые колонки, принтер, сканер...

Системный блок — основной блок компьютерной системы. В нем располагаются устройства, считающиеся внутренними. Устройства, подключаемые к системному блоку снаружи, считаются внешними. Для внешних устройств используют также термин периферийное оборудование.

Монитор — устройство для визуального воспроизведения символьной и графической информации. Служит в качестве устройства вывода.

Клавиатура — клавишное устройство, предназначенное для управления работой компьютера и ввода в него информации. Информация вводится в виде алфавитно-цифровых символьных данных.

Мышь — устройство «графического» управления.

Внутренние устройства персонального компьютера.

Внутренними считаются устройства, располагающиеся в системном блоке. Доступ к некоторым из них имеется на лицевой панели, что удобно для быстрой смены информационных носителей, например гибких магнитных дисков. Разъемы некоторых устройств выведены на заднюю стенку — они служат для подключения периферийного оборудования. К некоторым устройствам системного блока доступ не предусмотрен — для обычной работы он не требуется.

Процессор. Микропроцессор — основная микросхема персонального компьютера. Все вычисления выполняются в ней. Основная характеристика процессора — тактовая частота (измеряется в мегагерцах, МГц). Чем выше тактовая частота, тем выше производительность процессора. Единственное устройство, о существовании которого процессор «знает от рождения», — оперативная память — с нею он работает совместно. Оттуда поступают данные и команды. Данные копируются в ячейки процессора (они называются регистрами), а потом преобразуются в соответствии с содержанием команд.

Оперативная память. Оперативную память можно представить как обширный массив ячеек, в которых хранятся числовые данные и команды в то время, когда компьютер включен. Объем оперативной памяти измеряется в миллионах байтов — мегабайтах (Мбайт).

Процессор может обратиться к любой ячейке оперативной памяти (байту), поскольку она имеет неповторимый числовой адрес.

Материнская плата. Материнская плата — это самая большая плата персонального компьютера. На ней располагаются магистрали, связывающие процессор с оперативной памятью, — так называемые шины.

 К шинам материнской платы подключаются также все прочие внутренние устройства компьютера. Управляет работой материнской платы микропроцессорный набор микросхем — так называемый чипсет.

Видеоадаптер. Видеоадаптер — внутреннее устройство, устанавливаемое в один из разъемов материнской платы.Современные видеоадаптеры имеют собственный вычислительный процессор (видеопроцессор), который снизил нагрузку на основной процессор при построении сложных изображений. Особенно большую роль видеопроцессор играет при построении на плоском экране трехмерных изображений.

Если же видеоадаптер выполнен в виде отдельного устройства, его называют видеокартой. Разъем видеокарты выведен на заднюю стенку. К нему подключается монитор.

Звуковой адаптер. Разъемы звуковой карты выведены на заднюю стенку компьютера. Для воспроизведения звука к ним подключают звуковые колонки или наушники. Отдельный разъем предназначен для подключения микрофона. При наличии специальной программы это позволяет записывать звук. Имеется также разъем (линейный выход) для подключения к внешней звукозаписывающей или звуковоспроизводящей аппаратуре (магнитофонам, усилителям и т.п.).

Жесткий диск. Поскольку оперативная память компьютера очищается при отключении питания, необходимо устройство для длительного хранения данных и программ. В настоящее время для этих целей широко применяют так называемые жесткие диски.

Основным параметром жесткого диска является емкость, измеряемая в гигабайтах (миллиардах байтов), Гбайт. Средний размер современного жесткого диска составляет 80 — 160 Гбайт, причем этот параметр неуклонно растет.

Дисковод гибких дисков. Для транспортировки данных между удаленными компьютерами используют так называемые гибкие диски. Стандартный гибкий диск (дискета) имеет сравнительно небольшую емкость 1,44 Мбайт. Для записи и чтения данных, размещенных на гибких дисках, служит специальное устройство — дисковод. Приемное отверстие дисковода выведено на лицевую панель системного блока.

Дисковод CD-ROM. Емкость одного диска составляет порядка 650-700 Мбайт.

Для чтения компакт-дисков служат дисководы CD-ROM. Основной параметр дисковода CD-ROM— скорость чтения.

Основной недостаток дисководов CD-ROM — невозможность записи дисков — преодолен в современных устройствах однократной записи — CD-R. Существуют также устройства CD-RW, позволяющие осуществлять многократную запись.

Коммуникационные порты. Для связи с другими устройствами, например принтером, сканером, клавиатурой, мышью и т. п., компьютер оснащается так называемыми портами. Порт — это не просто разъем для подключения внешнего оборудования, хотя порт и заканчивается разъемом. Порт — более сложное устройство, чем просто разъем, имеющее свои микросхемы и управляемое программно.

Сетевой адаптер. Сетевые адаптеры необходимы компьютерам, чтобы они могли обмениваться данными между собой

Что такое программа

Любой компьютер представляет собой автоматическое устройство, работающее по заложенным в него программам. Компьютерная программа представляет собой последовательность команд, записанных в двоичной форме на машинном языке, понятном процессору компьютера. Компьютерная программа является формой записи алгоритмов решения поставленных задач.

В основу построения подавляющего большинства компьютеров положены следующие общие принципы, сформулированные в 1945 г. американским ученым Джоном фон Нейманом. 

Одним из таких принципов является Принцип программного управления:

Из него следует, что программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определенной последовательности.

Билет № 12

1. Программное обеспечение компьютера, состав и структура. Назначение операционной системы. Командное взаимодействие пользователя с компьютером. Графический пользовательский интерфейс.

Что такое программное обеспечение

Любой компьютер представляет собой автоматическое устройство, работающее по заложенным в него программам. Совокупность готовых к исполнению программ, хранящихся в оперативной и внешней памяти компьютера, называется его программным обеспечением.

Виды программного обеспечения

Можно выделить три основных вида программного обеспечения: системное, прикладное и инструментальное.

Системное программное обеспечение обеспечивает согласованное взаимодействие устройств компьютера и создает условия для выполнения остальных программ. Самой важной частью системного программного обеспечения является операционная система – программа, необходимая для работы компьютера.

К системному программному обеспечению относятся также драйверы – программы управляющие работой устройств ввода-вывода и некоторых других устройств, позволяющие настраивать параметры их работы. Драйверы обычно поставляются вместе с устройствами. Комплект наиболее распространенных драйверов поставляется вместе с операционной системой.

В состав системного программного обеспечения входят также антивирусы и другие программы, связанные с обслуживанием компьютера. Системные программы часто называют утилитами (от лат. utilis – полезный).

Прикладное программное обеспечение (приложения) – это программы, непосредственно предназначенные для удовлетворения потребностей пользователя.

К инструментальному программному обеспечению относятся средства автоматизации разработки компьютерных программ, то есть инструменты программиста.

Назначение и состав операционной системы компьютера

Операционная система – комплекс программ, обеспечивающих взаимодействие всех аппаратных и программных частей компьютера между собой и взаимодействие пользователя и компьютера.

Структура операционной системы:

1. Ядро – переводит команды с языка программ на язык «машинных кодов», понятный компьютеру.
2. Драйверы – программы, управляющие устройствами.
3. Интерфейс – оболочка, с помощью которой пользователь общается с компьютером.

В состав операционной системы входит специальная программа — командный процессор, которая запрашивает у пользователя команды и выполняет их. В состав операционной системы входят драйверы устройств — специальные программы, которые обеспечивают управление работой устройств и согласование информационного обмена с другими устройствами.

Операционная система содержит также сервисные программы, или утилиты. Такие программы позволяют обслуживать диски (проверять, сжимать, дефрагментировать и т. д.), выполнять операции с файлами (архивировать и т. д.), работать в компьютерных сетях и т. д.

Для удобства пользователя в операционной системе обычно имеется и справочная система.

Графический интерфейс

Интерфейсом пользователя называется программно реализованные средства общения человека и компьютера. В системах с графическим интерфейсом пользователь управляет компьютером, выбирая мышью нужные пункты меню, кнопки, значки и другие элементы интерфейса. Если для управления компьютером используются команды на специальном языке, вводимые с клавиатуры, то такой интерфейс называется командным.

Основными объектами интерфейса операционных систем являются рабочий стол, занимающий весь экран монитора, и расположенные на нем значки, окна и панель задач.

Билет № 13

1. Понятие файла и файловой системы организации данных (папка, иерархическая структура, имя файла, тип файла, параметры файла). Основные операции с файлами и папками, выполняемые пользователем. Понятие об архивировании в готовой и защите от вирусов.

Все программы и данные хранятся в долговременной (внешней) памяти компьютера в виде файлов.

Файл — это определенное количество информации (программа или данные), имеющее имя и хранящееся в долговременной (внешней) памяти.

Имя файла состоит из двух частей, разделенных точкой: собственно имя файла и расширение, определяющее его тип (программа, данные и т. д.). Собственно имя файлу дает пользователь, а тип файла обычно задается программой автоматически при его создании.

В различных операционных системах существуют различные форматы имен файлов.

Файловая система

На каждом носителе информации (гибком, жестком или лазерном диске) может храниться большое количество файлов. Порядок хранения файлов на диске определяется установленной файловой системой.

Файловая система - это система хранения файлов и организации каталогов.

Для дисков с небольшим количеством файлов (до нескольких десятков) удобно применять одноуровневую файловую систему, когда каталог (оглавление диска) представляет собой линейную последовательность имен файлов.

Если на диске хранятся сотни и тысячи файлов, то для удобства поиска файлы организуются в много уровневую иерархическую файловую систему, которая имеет «древовидную» структуру.

Путь к файлу

Для того чтобы найти файл в иерархической файловой структуре необходимо указать путь к файлу. В путь к файлу входят записываемые через разделитель "\" логическое имя диска и последовательность имен вложенных друг в друга каталогов, в последнем из которых находится данный нужный файл.

Операции над файлами

В процессе работы на компьютере над файлами чаще всего производятся следующие операции: копирование, перемещение, удаление,  переименование.

Буфер обмена - область памяти, в которую временно помещается временный или скопированный объект.

Выполнять различные операции над файлами удобно с помощью различных файловых менеджеров: Far, Total Commander и т.д.

Графическое представление файловой системы.

Иерархическая файловая система MS-DOS, содержащая каталоги и файлы, представлена в операционной системе Windows с помощью графического интерфейса в форме иерархической системы папок и документов.

Архивация данных

Архивация – это сжатие одного или нескольких файлов и помещение их в специальный файл, называемый архивным. Для упаковки файлов и последующего их восстановления используются специальные программы – архиваторы.

Проблема архивации возникает тогда, когда жесткий диск наполнен информацией и требуется освободить на нем место, ничего не удаляя безвозвратно.

Возникший в результате архивирования файл имеет, как правило, значительно меньший объем, чем исходный. Примеры архиваторов:

Широкое распространение получила программа-архиватор - WinRAR.

Компьютерные вирусы

Компьютерным вирусом называется программа, обычно малая по размеру (от 200 до 5000 байт), которая самостоятельно запускается, многократно копирует свой код, присоединеняя его к кодам других программ ("размножается") и мешает корректной работе компьютера и/или разрушает хранимую на магнитных дисках информацию (программы и данные).

Разновидности

Среди всего разнообразия вирусов следует выделить следующие группы:

1. загрузочные вирусы (заражают программу начальной загрузки компьютера, хранящуюся в загрузочном секторе дискеты или винчестера, и запукающиеся при загрузке компьютера);
2. файловые вирусы (в простейшем случае заражают выполняемые файлы, но могут распространяться и через файлы документов)
3. загрузочно-файловые вирусы (имеют признаки как загрузочных, так и файловых вирусов)
4. драйверные (заражают драйверы устройств компьютера или запускают себя путем включения в файл конфигурации дополнительной строки);
5. макро-вирусы (заражаю документы, создаваемые средствами офисных программ, в которых используются языки макро-программирования);
6. сетевые вирусы – черви (использующие протоколы и возможности компьютерных сетей).

Антивирусные средства

К настоящему времени накоплен значительный опыт борьбы с компьютерными вирусами, разработаны антивирусные программы, известны меры защиты программ и данных.

Антивирусные программы можно разделить на несколько типов:

1. Детекторы (их назначение - лишь обнаружить вирус).
2. Фаги (фаг - это программа, которая способна не только обнаружить, но и уничтожить вирус).
3. Ревизоры (ревизор контролирует возможные пути распространения программ-вирусов и заражени компьютеров).
4. Сторожа (инспекторы) (сторож - это резидентная программа, постоянно находящаяся в памяти компьютера, контролирующая операции компьютера, связанные с изменением информации на магнитных дисках, и предупреждающая пользователя о них).
5. Вакцины (антивирусные программы, ведущие себя подобно вирусам, но не наносящие вреда).

Билет №14

1. Информационные ресурсы общества. Основы информационной безопасности, этики и права.

Информационные ресурсы

Ресурс – это запас или источник некоторых средств традиционно различают следующие виды общественных ресурсов: материальные, энергетические, трудовые, финансовые.

Одним из важнейших видов ресурсов современное общества являются информационные ресурсы. Значимость информационных ресурсов постоянно растет.

Однако между информационными и другими ресурсами существует одно важнейшее различие: всякий ресурс после использования исчезает (сожженное топливо, израсходованные финансы), а информационный ресурс остается, им можно пользоваться многократно, он копируется без ограничения.

Возможный способ их классификации:

Защита информации. Лицензионные, условно бесплатные и бесплатные программы.

Программы по их юридическому статусу можно разделить на три большие группы: лицензионные, условно бесплатные (shareware) и свободно распространяемые программы (freeware).

Дистрибутивы лицензионных программ (дискеты или диски CD-ROM, с которых производится установка программ на компьютеры пользователей) распространяются разработчиками на основании договоров с пользователями на платной основе, проще говоря, лицензионные программы продаются. Довольно часто разработчики предоставляют существенные скидки при покупке лицензий на использование программы на большом количестве компьютеров или на использование программы в учебных заведениях. В соответствии с лицензионным соглашением разработчики программы гарантируют ее нормальное функционирование в определенной операционной системе и несут за- это ответственность.

Некоторые фирмы -- разработчики программного обеспечения предлагают пользователям условно бесплатные программы в целях их рекламы и продвижения на рынок. Пользователю предоставляется версия программы с ограниченным сроком действия (после истечения указанного срока программа перестает работать, если за нее не произведена оплата) или версия программы с ограниченными функциональными возможностями (в случае оплаты пользователю сообщается код, включающий все функции).

Многие производители программного обеспечения и компьютерного оборудования заинтересованы в широком бесплатном распространении программного обеспечения.

Правовая охрана информации

Правовая охрана программ и баз данных. Правовая охрана программ для ЭВМ и баз данных впервые в полном объеме введена в Российской Федерации Законом РФ «О правовой охране программ для электронных вычислительных машин и баз данных», который вступил в силу в 1992 году.

Предоставляемая настоящим законом правовая охрана распространяется на все виды программ для ЭВМ

Для признания и осуществления авторского права на программы для ЭВМ не требуется ее регистрация в какой-либо организации. Авторское право на программы для ЭВМ возникает автоматически при их создании.

Для оповещения о своих правах разработчик программы может, начиная с первого выпуска в свет программы, использовать знак охраны авторского права, состоящий из трех элементов:

1. буквы С в окружности или круглых скобках ©;
2. наименования (имени) правообладателя;
3. года первого выпуска программы в свет.

Например, знак охраны авторских прав на текстовый редактор Word выглядит следующим образом:
© Корпорация Microsoft, 1993-1997.

Электронная подпись.

В 2002 году был принят Закон РФ «Об электронно-цифровой подписи», который стал законодательной основой электронного документооборота в России.

При регистрации электронно-цифровой подписи в специализированных центрах корреспондент получает два ключа: секретный и открытый. Секретный ключ хранится на дискете или смарт-карте и должен быть известен только самому корреспонденту. Открытый ключ должен быть у всех потенциальных получателей документов и обычно рассылается по электронной почте.

Процесс электронного подписания документа состоит в обработке с помощью секретного ключа текста сообщения. Далее зашифрованное сообщение посылается по электронной почте абоненту. Для проверки подлинности сообщения и электронной подписи абонент использует открытый ключ.

Защита информации.

Защита доступа к компьютеру .

Для предотвращения несанкционированного доступа к данным, хранящимся на компьютере, используются пароли. Компьютер разрешает доступ к своим ресурсам только тем пользователям, которые зарегистрированы и ввели правильный пароль. Каждому конкретному пользователю может быть разрешен доступ только к определенным информационным ресурсам. При этом может производиться регистрация всех попыток несанкционированного доступа.

Защита программ от нелегального копирования и использования.

Компьютерные пираты, нелегально тиражируя программное обеспечение, обесценивают труд программистов, делают разработку программ экономически невыгодным бизнесом. Кроме того, компьютерные пираты нередко предлагают пользователям недоработанные программы, программы с ошибками или их демоверсии.

Защита от нелегального использования программ может быть реализована с помощью аппаратного ключа, который присоединяется обычно к параллельному порту компьютера. Защищаемая программа обращается к параллельному порту и запрашивает секретный код; если аппаратный ключ к компьютеру не присоединен, то защищаемая программа определяет ситуацию нарушения защиты и прекращает свое выполнение.

Билет №15

1. Технологии работы с текстовыми документами. Текстовые редакторы и процессоры: назначение и возможности. Основные структурные элементы текстового документа. Шрифты, стили, форматы. Основные приемы редактирования документа. Встраиваемые объекты. Понятие гипертекста.

Текстовые редакторы

Текстовые редакторы — это программы для создания, редактирования, форматирования, сохранения и печати документов.

Простые текстовые редакторы (например, Блокнот) позволяют редактировать текст и осуществлять простейшее форматирование шрифта.

Более совершенные текстовые редакторы, имеющие целый спектр возможностей по созданию документов (например, поиск и замена символов, средства проверки орфографии, вставка таблиц и др.), называют иногда текстовыми процессорами. Примером такой программы является Word из офисного пакета MicrosoftOffice.

Мощные программы обработки текста — настольные издательские системы — предназначены для подготовки документов к публикации. Для подготовки к публикации в Интернете web-страниц используют специализированные приложения (например, Microsoft FrontPage).

Основные элементы текстового документа

Текст документа текстового редактора содержит следующие элементы:

1. символ (минимальная единица текстовой информации);
2. слово (любая последовательность символов, ограниченная с обоих концов служебными символами. Служебный символ - это пробел, точка, запятая, дефис и т.д.);
3. предложение (любая последовательность символов между двумя точками);
4. строка (любая последовательность символов между левой и правой границами абзаца);
5. абзац (любая последовавтельность символов, замкнутая символом

Редактирование и форматирование

Редактирование — преобразование, обеспечивающее добавление, удаление, перемещение или исправление содержания документа.

Форматирование — преобразование, изменяющее форму представления документа.

Любой документ состоит из страниц, поэтому в начале работы над документом необходимо задать значения параметров страницы: формат, ориентацию, поля и др. Стандартным является формат страницы А4 (21х29,7 см). Существуют две возможные ориентации страницы – книжная и альбомная.

Форматирование абзацев.

Абзац с литературной точки зрения – это часть текста, представляющая собой законченный по смыслу фрагмент произведения, окончание которого служит естественной паузой для перехода к новой мысли.

В процессе форматирования абзаца задаются параметры его выравнивания (выравнивание отражает расположение текста относительно границ полей страницы), отступы (абзац целиком может иметь отступы слева и справа) и интервалы (расстояние между строк абзаца), отступ красной строки и др.

Форматирование шрифта (символов).

Символы – это буквы, цифры, пробелы, знаки пунктуации, специальные символы. Среди основных свойств символов можно выделить следующие: шрифт, размер, начертание и цвет.

Шрифт – это полный набор символов определенного начертания. Если планируется цветная печать документа, то можно задать различные цвета для различных групп символов.

Проверка орфографии и синтаксиса

Формат файла

Формат файла определяет способ хранения текста в файле. Простейший формат текстового файла (ТХТ) содержит только символы (числовые коды символов), другие же форматы (DOC, RTF) содержат дополнительные управляющие числовые коды, которые обеспечивают форматирование текста.

Билет № 16

1. Технологии работы с графической информацией. Растровая и векторная графика. Аппаратные средства ввода и вывода графических изображений. Прикладные программы работы с графикой. Графический редактор. Основные инструменты и режимы работы.

Растровая и векторная графика

Впервые представление данных в графическом виде было реализовано в середине 50-х годов ХХ века для больших ЭВМ, которые применялись в научных и военных исследованиях.

Особенно интенсивно технология обработки графической информации с помощью компьютера стала развиваться в 80-х годах .

Растровые изображения

Растровые изображения очень хорошо передают реальные образы. Они замечательно подходят для фотографий, картин и в других случаях, когда требуется максимальная "естественность".
Такие изображения легко выводить на монитор или принтер, поскольку эти устройства тоже основаны на растровом принципе.

Одной из главных проблем растровых файлов является масштабирование:

при существенном увеличении изображения появляется зернистость, ступенчатость, картинка может превратиться в набор неряшливых квадратов (увеличенных пикселей ).

Векторное изображение рассматривается как графический объект, представляющий собой совокупность графических примитивов (точек, линий, прямоугольников, окружностей и т.д.) и описывающих их математических формул. Положение и форма графического объекта задается в системе графических координат, связанных с экраном.

Достоинства векторной графики

При кодировании векторного изображения хранится не само изображение объекта, а координаты точек, используя которые программа всякий раз воссоздает изображение заново. Кроме того, описание цветовых характеристик не сильно увеличивает размер файла. Поэтому объем памяти очень мал по сравнению с точечной графикой (растровой ).
  Объекты векторной графики легко трансформируйте ими просто манипулировать, что не оказывает практически никакого влияния на качество изображении. Это возможно, так как масштабирование изображений производится с помощью простых математических операций (умножения параметров графических примитивов на коэффициент масштабирования).

В тех областях графики, где принципиальное значение имеет сохранение ясных и четких контуров, например в шрифтовых композициях, в создании фирменных знаков логотипов и пр., векторная графика незаменима.

Недостатки векторной графики

Основной минус - то, что представлено в векторном формате почти всегда будет выглядеть, как рисунок.
Векторная графика действительно ограничена в чисто живописных средствах и не предназначена для создания фотореалистических изображений.

В последних версиях векторных программ внедряется все больше элементов "живописности" (падающие тени, прозрачности и другие эффекты, ранее свойственные исключительно программам точечной графики).

Аппаратные средства

Устройства вывода информации

Монитор.

Монитор является универсальным устройством вывода информации и подключается к видеокарте, установленной в компьютере.
Изображение в компьютерном формате (в виде последовательностей нулей и единиц) хранится в видеопамяти, размещенной на видеокарте. Изображение на экране монитора формируется путем считывания содержимого видеопамяти и отображения его на экран.

Мониторы могут иметь различный размер экрана. Размер диагонали экрана измеряется в дюймах (1 дюйм = 2,54 см) и обычно составляет 15, 17, 19 и более дюймов.

Принтеры .

По своему принципу действия принтеры делятся на матричные, струйные и лазерные.

Матричные принтеры — это принтеры ударного действия. Печатающая головка матричного принтера состоит из вертикального столбца маленьких стержней (обычно 9 или 24), которые под воздействием магнитного поля «выталкиваются» из головки и ударяют по бумаге (через красящую ленту). Перемещаясь, печатающая головка оставляет на бумаге строку символов.

Недостатки матричных принтеров состоят в том, что они печатают медленно, производят много шума и качество печати оставляет желать лучшего (соответствует примерно качеству пишущей машинки).
 Струйные принтеры могут печатать достаточно быстро (до нескольких страниц в минуту) и производят мало шума. Качество печати (в том числе и цветной) определяется разрешающей способностью струйных принтеров, которая может достигать фотографического качества Лазерные принтеры обеспечивают практически бесшумную печать. Высокую скорость печати (до 30 страниц в минуту) лазерные принтеры достигают за счет постраничной печати, при которой страница печатается сразу целиком.

Плоттер.

Устройства ввода информации

Сенсорный экран

Сенсорный , или тактильный, экран представляет собой поверхность, которая покрыта специальным слоем. Прикосновение к определенному месту экрана обеспечивает выбор задания, которое должно быть выполнено компьютером, или команды в экранном меню.

Сенсорный экран позволяет также перемещать объекты. Он удобен в использовании, особенно когда необходим быстрый доступ к информации. Такие устройства ввода можно увидеть в банковских компьютерах, аэропортах, а также в военной сфере и промышленности.

Световое перо

Световое перо используется для ввода информации в самых маленьких персональных компьютерах — в карманных микрокомпьютерах. Оно также применяется в различных системах проектирования и дизайна.

Сканер
Большое распространение в наше время прибрели устройства сканирования изображений, таких как тексты или рисунки. Термин «сканирование» происходит от английского глагола to scan, что означает «пристально всматриваться».

Цифровые камеры и ТВ-тюнеры

Программные средства

Графический редактор — это программа создания, редактирования и просмотра графических изображений. Графические редакторы можно разделить на две категории: растровые и векторные.

Растровые графические редакторы. Среди растровых графических редакторов есть простые, например стандартное приложение Paint, и мощные профессиональные графические системы, например Adobe Photoshop.

Векторные графические редакторы.

К векторным графическим редакторам относятся графический редактор, встроенный в текстовый редактор Word. Среди профессиональных векторных графических систем наиболее распространены CorelDRAW и Adobe Illustrator.

Билет №17

1. Табличные базы данных (БД): основные понятия (поле, запись, первичный ключ записи); типы данных. Системы управления базами данных и принципы работы с ними. Поиск, удаление и сортировка данных в БД. Условия поиска (логические выражения); порядок и ключи сортировки.

Базы данных представляют собой информационные модели, содержащие данные об объектах и их свойствах. Базы данных хранят информацию о группах объектов с одинаковыми свойствами. Информация в базах данных хранится в упорядоченном виде (например, в записной книжке все записи упорядочены по алфавиту, в библиотечном каталоге - либо по алфавиту, либо по области знания).

База данных — это информационная модель, позволяющая упорядоченно хранить данные о группе объектов, обладающих одинаковым набором свойств.

Существует несколько различных типов баз данных: табличные, иерархические и сетевые.

Табличные базы данных.

Табличная база данных содержит перечень объектов одного типа, т. е. объектов с одинаковым набором свойств. Такую базу данных удобно представлять в виде двумерной таблицы.

Поле базы данных — это столбец таблицы, включающий в себя значения определенного свойства.

Строки таблицы являются записями об объекте; эти записи разбиты на поля столбцами таблицы. Запись базы данных — это строка таблицы, которая содержит набор значений различных свойств объекта.

В каждой таблице должно быть, по крайней мере, одно ключевое поле, содержимое которого уникально для любой записи в этой таблице. Значения ключевого поля однозначно определяют каждую запись в таблице.

Системы управления базами данных (СУБД).

Для создания баз данных, а также выполнения операции поиска и сортировки данных предназначены специальные программы — системы управления базами данных (СУБД).

Таким образом, необходимо различать собственно базы данных (БД) — упорядоченные наборы данных, и системы управления базами данных (СУБД) — программы, управляющие хранением и обработкой данных. Например, приложение Access, входящее в офисный пакет программ Microsoft Office, является СУБД, позволяющей пользователю создавать и обрабатывать табличные базы данных.

Реляционная база данных, по сути, представляет собой двумерную таблицу. Под записью здесь понимается строка двумерной таблицы, элементы которой образуют столбцы таблицы. В зависимости от типа данных столбцы могут быть числовые, текстовые или содержать дату. Строки таблицы нумеруются.

Работа с СУБД начинается с создания структуры базы данных, т. е. с определения:

1. количества столбцов;
2. названий столбцов;
3. типов столбцов (текст/число/дата);
4. ширины столбцов.

Созданные базы данных можно записывать/считывать с диска и распечатывать на принтере. Это же относится к результатам операций сортировки и поиска.
Вид представления записей на экране -может быть не только табличным, но и картотечным. В последнем случае каждая запись выводится в виде определенной формы. Структура формы одинакова для всех записей, причем название полей соответствует названиям столбцов табличной формы представления базы данных, а их расположение задается пользователем.

Билет № 18

1. Технология обработки информации в электронных таблицах (ЭТ). Структура электронной таблицы. Типы данных: числа, формулы, текст. Правила записи формул. Основные встроенные функции. Абсолютные и относительные ссылки. Графическое представление данных.

Электронные таблицы – это программа для создания и использования документов с автоматическим расчетом вносимых данных.

На сегодняшний день самыми мощными программами, предназначенными для работы с электронными таблицами, являются Microsoft Excel и OpenOffice.org Calc. Они обладают множеством функций, которые окажут вам существенную помощь в повседневной работе.

 Одним из важнейших особенностей электронных таблиц является способность связывать ячейки друг с другом с помощью формул, причем, программа позволяет работать с разными форматами отображения чисел – денежными, целыми, датой, временем, процентами и многими другими.

При запуске программы ЭТ открывается окно, содержащее новую рабочую книгу. Рабочая книга - это многостраничный документ ЭТ, каждая страница которого называется рабочим листом. По умолчанию книга содержит три рабочих листа с именами Лист1, Лист2 и ЛистЗ. Пользователь может вставить в книгу дополнительные листы (максимально возможное их количество в Excel - 255).

Рабочий лист разделен на строки и столбцы, которые, пересекаясь, образуют ячейки

Каждая ячейка имеет собственный адрес, он определяется именем столбца и номером строки.

Существует множество приемов создания формул.

При любом способе создания формул для контроля ввода можно пользоваться строкой формул, которая активизируется нажатием клавиши [=].

Формула должна начинаться со знака равенства и может включать в себя числа, имена ячеек, функции (Математические, Статистические, Финансовые, Дата и время и т.д.) и знаки математических: операций.

ЭТ располагает множеством специальных функций, которые можно использовать в вычислениях.

Относительные и абсолютные ссылки

Для того чтобы в формуле использовать значение, находящееся в какой-либо ячейке, необходимо сослаться на эту ячейку, указав ее адрес. Ссылка на ячейку может быть относительной, абсолютной и смешанной.

Относительные ссылки, фактически, задают смещение ячейки, на которую производится ссылка, относительно ячейки, в которой данная ссылка указывается. По этой причине при копировании формулы адрес ячейки, на которую производится ссылка, изменяется так, что смещение остается прежним. Относительные ссылки создаются по умолчанию.

Абсолютная ссылка указывает на конкретную ячейку. При перемещении или копировании формулы такая ссылка не изменяется, поскольку она задает фиксированную позицию на рабочем листе. Признаком абсолютной ссылки является наличие двух знаков доллара ($) - перед именем столбца и перед номером строки. В смешанных ссылках содержится один знак доллара. Например, если он стоит перед именем столбца, то мы имеем абсолютную ссылку на столбец и относительную - на строку.

Абсолютные ссылки в исходной формуле можно задавать вводя с клавиатуры перед соответствующими адресами строк и столбцов символ $. Если вам нужно, чтобы в результате копирования формулы изменялся один компонент адреса, используйте смешанные ссылки.

Анализ данных с помощью диаграмм

В зависимости от способа графического представления данных различают следующие основные типы диаграмм: линейчатая диаграмма, гистограмма, круговая диаграмма, график, диаграмма с областями, точечная диаграмма.

Пользователи могут встраивать в документы диаграммы различных типов и по-разному их форматировать. Выбирая формат, вы задаете способ отображения диаграммы. Формат созданной диаграммы в дальнейшем можно изменять.

Билет № 19

1. Основные принципы организации и функционирования компьютерных сетей. Интернет. Информационные ресурсы и сервисы компьютерных сетей: Всемирная паутина, файловые архивы, интерактивное общение. Назначение и возможности электронной почты. Поиск информации в Интернете.

Компьютерная сеть — система двух или более компьютеров, связанных каналами передачи информации.

Сети предоставляют пользователям возможность не только быстрого обмена информацией, но и совместной работы на принтерах и других периферийных устройствах, и даже одновременной обработки документов.

Все многообразие компьютерных сетей можно классифицировать по группе признаков:

территориальная распространенность; ведомственная принадлежность; скорость передачи информации; тип среды передачи;

По территориальной распространенности сети могут быть локальными, региональными и глобальными. Следует указать, что такое, деление, все же, довольно условно.

Локальная сеть объединяет компьютеры, установленные в одном помещении или в одном здании. В небольших локальных сетях все компьютеры обычно равноправны, т. е. пользователи Такие сети называются одноранговыми.

Если к локальной сети подключено более десяти компьютеров, то одноранговая сеть может оказаться недостаточно производительной. Для увеличения производительности, а также в целях обеспечения большей надежности при хранении информации в сети некоторые компьютеры специально выделяются для хранения файлов или программ-приложений. Такие компьютеры называются серверами, а локальная сеть — сетью на основе серверов.

Региональная сеть – компьютерная сеть в пределах одного региона.

Глобальную компьютерную сеть еще называют телекоммуникационной сетью, а процесс обмена информацией по такой сети называют телекоммуникацией (от греч. «tele» - далеко и лат. «comunicato» - связь).

По принадлежности различают семейные, домовые, корпоративные, ведомственные и государственные сети, международные сети.

Ведомственные принадлежат одной организации и располагаются на ее территории.

Домовая сеть —сеть проложенная в пределах одного здания (обычно жилого) или объединяющая несколько близлежащих зданий.

Корпоративная сеть (отраслевая) — компьютерная сеть, принадлежащая и/или управляемая единой организацией в соответствии с правилами этой организации.

По скорости передачи информации компьютерные сети делятся на низко- (до 10 Мбит/с), средне- (до 100 Мбит/с) и высокоскоростные (свыше 100 Мбит/с).

Существует множество способов соединения сетевых устройств, из них можно выделить четыре базовых топологии: шина, кольцо, звезда и дерево топология. Остальные способы являются комбинациями базовых.

Глобальная компьютерная сеть Интернет. Интернет (от англ. Internet) — глобальная компьютерная сеть, построенная на использовании протоколов TCP/IP.

Адресация в Интернет Для того чтобы связаться с некоторым компьютером в сети Интернет, Вам надо знать его уникальный Интернет - адрес. Существуют два равноценных формата адресов, которые различаются лишь по своей форме: IP - адрес и DNS - адрес.

IP – адрес В современной сети Интернет используется IP (Internet Protocol) четвёртой версии, также известный как IPv4. В протоколе IP этой версии IP - адрес состоит из четырех блоков цифр, разделенных точками. Он может иметь такой вид: 84.42.63.1

DNS – адрес DNS - адрес включает более удобные для пользователя буквенные сокращения, которые также разделяются точками на отдельные информационные блоки (домены). (www.klyaksa.net)

Услуги сети Интернет Сейчас наиболее популярные услуги Интернета — это:

Всемирная паутина (World Wide Web), электронная почта и списки рассылки, группы новостей, файлообменные сети, электронные платёжные системы, Интернет-радио, Интернет-телевидение, IP-телефония, поисковые системы.

Билет №20

1. Понятие модели. Информационная модель. Виды информационных моделей (на примерах). Реализация информационных моделей на компьютере. Пример применения электронной таблицы в качестве инструмента математического моделирования.

Человечество в своей деятельности (научной, образовательной, технологической, художественной) постоянно создает и использует модели окружающего мира.

Модели позволяют представить в наглядной форме объекты и процессы, недоступные для непосредственного восприятия (очень большие или очень маленькие объекты, очень быстрые или очень медленные процессы и др.).

Наглядные модели часто используются в процессе обучения. В курсе географии первые представления о нашей планете Земля мы получаем, изучая ее модель — глобус, в курсе физики изучаем работу двигателя внутреннего сгорания по его модели, в химии при изучении строения вещества используем модели молекул и кристаллических решеток, в биологии изучаем строение человека по анатомическим муляжам и др.

Моделирование — это метод познания, состоящий в создании и исследовании моделей. Каждый объект имеет большое количество различных свойств.

Модель — это некий новый объект, который отражает существенные особенности изучаемого объекта, явления или процесса. Один и тот же объект может иметь множество моделей, а разные объекты могут описываться одной моделью.

Классификация моделей по временному фактору

Статическая модель — это как бы одномоментный срез информации по объекту. Например, обследование учащихся в стоматологической поликлинике дает картину состояния их ротовой полости на данный момент времени: число молочных и постоянных зубов, пломб, дефектов и т.п.

Динамическая модель позволяет увидеть изменения объекта во времени. В примере с поликлиникой карточку школьника, отражающую изменения, происходящие с его зубами за многие годы, можно считать динамической моделью.

Предметные модели воспроизводят геометрические, физические и другие свойства объектов в материальной форме (глобус, анатомические муляжи, модели кристаллических решеток, макеты зданий и сооружений и др.).

Информационные модели представляют объекты и процессы в образной или знаковой форме.

Образные модели (рисунки, фотографии и др.) представляют собой зрительные образы объектов, зафиксированные на каком-либо носителе информации (бумаге, фото- и кинопленке и др.). Широко используются образные информационные модели в образовании (учебные плакаты по различным предметам) и науках, где требуется классификация объектов по их внешним признакам (в ботанике, биологии, палеонтологии и др.).

Знаковые информационные модели строятся с использованием различных языков (знаковых систем). Знаковая информационная модель может быть представлена в форме текста (например, программы на языке программирования), формулы (например, второго закона Ньютона F = ma), таблицы (например, периодической таблицы элементов Д. И. Менделеева) и так далее.

Формализация

Процесс построения информационных моделей с помощью формальных языков называется формализацией.

С помощью формальных языков строятся формальные информационные модели (математические, логические и др.). Одним из наиболее широко используемых формальных языков является математика. Модели, построенные с использованием математических понятий и формул, называются математическими моделями.

Визуализация

В процессе исследования формальных моделей часто производится их визуализация.

Так при визуализации формальных физических моделей с помощью анимации может отображаться динамика процесса, производиться построение графиков изменения физических величин и так далее. Визуальные модели обычно являются интерактивными.

Основные этапы разработки и исследования моделей на компьютере

Компьютерное моделирование является одним из эффективных методов изучения сложных систем. Процесс разработки моделей и их исследования на компьютере можно разделить на несколько основных этапов:

Построение описательной информационной модели (выделение существенных параметров).

Создание формализованной модели (запись формул).

Построение компьютерной модели.

Компьютерный эксперимент.

Анализ полученных результатов и корректировка исследуемой модели.

Исследование математических моделей.

На языке алгебры формальные модели записываются с помощью уравнений, точное решение которых основывается на поиске равносильных преобразований алгебраических выражений, позволяющих выразить переменную величину с помощью формулы. Точные решения существуют только для некоторых уравнений определенного вида (линейные, квадратные, тригонометрические и др.) поэтому для большинства уравнений приходится использовать методы приближенного решения с заданной точностью (графические, числовые и др.).

Графический метод. Построение графиков функций может использоваться для грубо приближенного решения уравнений. Для не имеющего точного алгебраического решения уравнения вида f(x) = 0, где f(x) — некоторая непрерывная функция, корень (или корни) этого уравнения является точкой (или точками) пересечения графика функции с осью ОХ.

Числовой метод половинного деления. Для решения уравнении с заданной точностью можно применять разработанные в вычислительной математике числовые итерационные методы решения уравнений. Если мы знаем отрезок на котором существует корень, и функция на краях этого отрезка принимает значения разных знаков, то можно использовать метод половинного деления.

Пример. Найти графическим методом корень уравнения 10sin(x)-2x2+5=0.

Формальная модель задана уравнением, для нахождения корня уравнения разработаем компьютерную модель используя электронные таблицы.

Построим таблицу значений функции. Заполним столбец x значениями от -10 до 10. Значения y будем вычислять по формуле: =10*SIN(A2)-2*A2*A2+5 (формула для ячейки B2).

Построив график, найдем точки пересечения графика с осью OX. Это и есть приближенное решение. Приближенное решение уравнения: -0.5 и 2.5. (OpenOffice.org Calc , Microsoft Office Excel 2007).

 Геоинформационное моделирование базируется на создании многослойных электронных карт, в которых опорный слой описывает географию определенной территории, а каждый из остальных — один из аспектов состояния этой территории. На географическую карту могут быть выведены различные слои объектов: города, дороги, аэропорты и др.

Например, на сайте http://maps.yandex.ru/ можно сначала выбрать карту (например, Москвы), а затем включить отображение условных обозначений (гостиницы, театры, музеи…).

Во время работы с картой можно менять масштаб (некоторые регионы можно отобразить с точностью до дома).

Можно отобразить не только карту Москвы, но и другого региона...