Реферат: Ответы на билеты по информатике 2006-2008 гг. (базовый уровень)

<span Courier New"">Билет

<span Courier New"">Понятиеинформации. Виды информационных процессов. Поиск и систематизация

<span Courier New"">информации.Хранение информации; выбор способа хранения информации. Передача

<span Courier New"">информации всоциальных, биологических и технических системах.

<span Courier New"">1. Компьютер —это электронный прибор, предназначенный для работы с информацией

<span Courier New"">посредствомавтоматизированной регистрации, хранения, приема, передачи,

<span Courier New"">обработки ивоспроизведения данных.

<span Courier New"">Понятие данных.Все явления природы сопровождаются энергетическим обменом. В его

<span Courier New"">ходе телавыделяют и поглощают энергию. Энергетический обмен свойствен всем

<span Courier New"">известнымприродным процессам: физическим, химическим, биологическим и их

<span Courier New"">комбинациям.

<span Courier New"">Энергияраспространяется в форме сигналов. При взаимодействии сигналов с

<span Courier New"">веществомпроисходит изменение состояний и свойств материальных тел. Если

<span Courier New"">изменениезафиксировано, говорят о том, что произошла регистрация сигнала. Так

<span Courier New"">образуютсяданные. Данные -это зарегистрированные сигналы любой физической

<span Courier New"">природы.

<span Courier New"">Текст на бумаге —это зарегистрированный результат взаимодействия бумаги и

<span Courier New"">красителя. Записьна магнитной ленте — это зарегистрированные результаты

<span Courier New"">изменениямагнитного поля вблизи записывающей магнитной головки. Кратеры на Луне

<span Courier New"">— этозарегистрированные результаты взаимодействия космических тел с ее

<span Courier New"">поверхностью. Кратерына Земле — это зарегистрированные результаты активности

<span Courier New"">внутреннеговещества планеты.

<span Courier New"">Информация. Когдаговорят о том, что компьютеры предназначены для работы с

<span Courier New"">информацией,имеют в виду, что информация содержится в данных. Компьютеры

<span Courier New"">работают только сданными, а информация образуется в момент взаимодействия

<span Courier New"">данных синформационными методами.

<span Courier New"">Слово«информация» происходит от латинского слова informatio, что в переводе

<span Courier New"">означаетсведение, разъяснение, ознакомление. Понятие «информация» является

<span Courier New"">базовым в курсеинформатики, невозможно дать его определение через другие, более

<span Courier New"">«простые»понятия. В геометрии, например, невозможно выразить содержание базовых

<span Courier New"">понятий «точка»,«луч», «плоскость» через более простые понятия. Содержание

<span Courier New"">основных, базовыхпонятий в любой науке должно быть пояснено на примерах или

<span Courier New"">выявлено путем ихсопоставления с содержанием других понятий.

<span Courier New"">В случае спонятием «информация» проблема его определения еще более сложная, так

<span Courier New"">как оно являетсяобщенаучным понятием. Данное понятие используется в различных

<span Courier New"">науках(информатике, кибернетике, биологии, физике и др.), при этом в каждой

<span Courier New"">науке понятие«информация» связано с различными системами понятий.

<span Courier New"">Информация вбиологии. В биологии, которая изучает живую природу, понятие

<span Courier New"">«информация»связывается с целесообразным поведением живых организмов. Такое

<span Courier New"">поведениестроится на основе получения и использования организмом информации об

<span Courier New"">окружающей среде.

<span Courier New"">Понятие«информация» в биологии используется также в связи с исследованиями

<span Courier New"">механизмовнаследственности. Генетическая информация передается по наследству и

<span Courier New"">хранится во всехклетках живых организмов. Гены представляют собой сложные

<span Courier New"">молекулярныеструктуры, содержащие информацию о строении живых организмов.

<span Courier New"">Последнееобстоятельство позволило проводить научные эксперименты по

<span Courier New"">клонированию, тоесть созданию точных копий организмов из одной клетки.

<span Courier New"">Информация вкибернетике. В кибернетике (науке об управлении) понятие

<span Courier New"">«информация»связано с процессами управления в сложных системах (живых

<span Courier New"">организмах илитехнических устройствах). Жизнедеятельность любого организма или

<span Courier New"">нормальноефункционирование технического устройства зависит от процессов

<span Courier New"">управления,благодаря которым поддерживаются в необходимых пределах значения их

<span Courier New"">параметров.Процессы управления включают в себя получение, хранение,

<span Courier New"">преобразование ипередачу информации.

<span Courier New"">Информация вобществе. Человек – существо социальное, для общения с другими

<span Courier New"">людьми он долженобмениваться с ними информацией. В обыденной жизни информация –

<span Courier New"">это сведения,сообщение, осведомленность о положении дел.

<span Courier New"">Таким образом,информация в информатике – это:

<span Courier New"">Информация – этознания человека (декларативные – «Я знаю, что…» и процедурные –

<span Courier New"">«Я знаю как…»),которые он получает из окружающего мира и которые реализует с

<span Courier New"">помощьювычислительной техники.

<span Courier New"">

<span Courier New"">2. Информационныепроцессы.

<span Courier New"">Процессы,связанные со сбором, хранением, поиском, обработкой, кодированием и

<span Courier New"">передачейинформации, называют информационными процессами.

<span Courier New"">Поиск информации– это процесс получения информации из внешнего мира и

<span Courier New"">приведение ее кстандарту для данной информационной системы. Обмен информацией

<span Courier New"">междувоспринимающей ее системой и окружающей средой осуществляется посредством

<span Courier New"">сигналов илизнаков.

<span Courier New"">Сигналы можноразделить на несколько типов:

<span Courier New"">- по физическойприроде (электромагнитный, световой, тепловой, звуковой,

<span Courier New"">механический,биохимический);

<span Courier New"">- по способувосприятия (зрительный, слуховой, осязательный, вкусовой, болевой,

<span Courier New"">физиологический).

<span Courier New"">Знаками можносчитать алфавит любого языка, знаки языка жестов, любые коды или

<span Courier New"">шифры, ноты ит.д.

<span Courier New"">Обработкаинформации – это получение одних информационных объектов из других

<span Courier New"">путем выполнениянекоторых действий

<span Courier New"">

<span Courier New"">

<span Courier New"">Входнаяинформация

<span Courier New"">Обработкаинформации

<span Courier New"">Выходнаяинформация

<span Courier New"">

<span Courier New"">

<span Courier New"">

<span Courier New"">Хранениеинформации – это ее накопление на различных носителях.

<span Courier New"">Носительинформации – среда для записи и хранения информации:

<span Courier New"">- любойматериальный предмет;

<span Courier New"">- волны различнойприроды;

<span Courier New"">- акустическиеносители;

<span Courier New"">-электромагнитные носители;

<span Courier New"">- гравитационныеносители;

<span Courier New"">- компьютерныеносители.

<span Courier New"">Носителиинформации характеризуются информационной емкостью, то есть количеством

<span Courier New"">информации,которое они могут хранить. Наиболее информационно емкими являются

<span Courier New"">молекулы ДНК,которые имеют очень малый размер и плотно упакованы. Это позволяет

<span Courier New"">хранить огромноеколичество информации (до 1021 битов в 1 см3), что дает

<span Courier New"">возможностьорганизму развиваться из одной-единственной клетки, содержащей всю

<span Courier New"">необходимуюгенетическую информацию.

<span Courier New"">Современныемикросхемы памяти позволяют хранить в 1 см3 до 1010 битов

<span Courier New"">информации,однако это в 100 миллиардов раз меньше, чем в ДНК. Можно сказать,

<span Courier New"">что современныетехнологии пока существенно проигрывают биологической эволюции.

<span Courier New"">Однако еслисравнивать информационную емкость традиционных носителей информации

<span Courier New"">(книг) исовременных компьютерных носителей, то прогресс очевиден. На каждом

<span Courier New"">гибком магнитномдиске может храниться книга объемом около 600 страниц, а на

<span Courier New"">жестком магнитномдиске или DVD — целая библиотека, включающая десятки тысяч

<span Courier New"">книг.

<span Courier New"">Большое значениеимеет надежность и долговременность хранения информации.

<span Courier New"">Большуюустойчивость к возможным повреждениям имеют молекулы ДНК, так как

<span Courier New"">существуетмеханизм обнаружения повреждений их структуры (мутаций) и

<span Courier New"">самовосстановления.

<span Courier New"">Надежность(устойчивость к повреждениям) достаточно высока у аналоговых

<span Courier New"">носителей,повреждение которых приводит к потери информации только на

<span Courier New"">поврежденномучастке. Поврежденная часть фотографии не лишает возможности видеть

<span Courier New"">оставшуюся часть,повреждение участка магнитной ленты приводит лишь к временному

<span Courier New"">пропаданию звукаи так далее.

<span Courier New"">Цифровые носителигораздо более чувствительны к повреждениям, даже утеря одного

<span Courier New"">бита данных намагнитном или оптическом диске может привести к невозможности

<span Courier New"">считать файл, тоесть к потере большого объема данных. Именно поэтому необходимо

<span Courier New"">

<span Courier New"">3. Передачаинформации в биологических системах. Общими для живой природы

<span Courier New"">являются прнципынаследования, связанные с передачей информации от предков

<span Courier New"">потомкам черезданные, хранящиеся в цепочках ДНК.

<span Courier New"">Передачаинформации в социальных системах. Символьная информация передается в

<span Courier New"">речевой иписьменных формах. В тех случаях, когда человеку недостаточно

<span Courier New"">естественныхметодов для работы с данными, он может использовать искусственные

<span Courier New"">методы. Широкоизвестно использование телескопов, микроскопов, радиоприемников,

<span Courier New"">телевизионныхприемников, магнитофонов и других устройств. Например, человек не

<span Courier New"">обладаетестественными органами чувств, способными регистрировать радиоволны. В

<span Courier New"">этом случае ониспользует радиоприемник, с помощью которого получает информацию

<span Courier New"">из данных,регистрируемых антенной.

<span Courier New"">Передачаинформации в технических системах. Любая техническая система передачи

<span Courier New"">информациисостоит из источника, приемника, устройств кодирования и

<span Courier New"">декодирования иканала связи. Под кодированием понимается преобразование

<span Courier New"">информации,идущей от источника, в форму, пригодную для ее передачи по каналу

<span Courier New"">связи.Декодирование – это обратное преобразование. Передача информации

<span Courier New"">происходит последующей схеме:

<span Courier New"">

<span Courier New"">Информация

<span Courier New"">Канал связи

<span Courier New"">Помехи

<span Courier New"">Информация

<span Courier New"">

<span Courier New"">

<span Courier New"">Виды информации:

<span Courier New"">1)     аналоговая –непрерывная (воспринимаетсячеловеком);

<span Courier New"">2)     Дискретная – скачкообразная (воспринимаетсявычислительной техникой –

<span Courier New"">информациякодируется в двоичную форму, а затем декодируется в текст,

<span Courier New"">изображение извук).

<span Courier New"">

<span Courier New"">2

<span Courier New"">Понятие окодировании информации. Выбор способа представления информации в

<span Courier New"">соответствии споставленной задачей. Универсальность дискретного (цифрового)

<span Courier New"">представленияинформации. Двоичное кодирование.

<span Courier New"">2 билет

<span Courier New"">1. Кодированиеинформации

<span Courier New"">Преобразованиеинформации из одной формы представления (знаковой системы) в

<span Courier New"">другую называетсякодированием.

<span Courier New"">Средствомкодирования служит таблица соответствия знаковых систем, которая

<span Courier New"">устанавливаетвзаимно однозначное соответствие между знаками или группами знаков

<span Courier New"">двух различныхзнаковых систем.

<span Courier New"">В процессе обменаинформацией часто приходится производить операции кодирования

<span Courier New"">и декодированияинформации. При вводе знака алфавита в компьютер путем нажатия

<span Courier New"">соответствующейклавиши на клавиатуре происходит кодирование знака, то есть

<span Courier New"">преобразованиеего в компьютерный код. При выводе знака на экран монитора или

<span Courier New"">принтерпроисходит обратный процесс — декодирование, когда из компьютерного кода

<span Courier New"">знакпреобразуется в его графическое изображение.

<span Courier New"">2. Выбор способапредставления информации в соответствии с поставленной задачей.

<span Courier New"">Язык как знаковаясистема

<span Courier New"">Для обменаинформацией с другими людьми человек использует естественные языки

<span Courier New"">(русский,английский, китайский и др.), то есть информация представляется с

<span Courier New"">помощьюестественных языков. В основе языка лежит алфавит, то есть набор

<span Courier New"">символов(знаков), которые человек различает по их начертанию. В основе русского

<span Courier New"">языка лежит кириллица,содержащая 33 знака, английский язык использует латиницу

<span Courier New"">(26 знаков),китайский язык использует алфавит из десятков тысяч знаков

<span Courier New"">(иероглифов).

<span Courier New"">Последовательностисимволов алфавита в соответствии с правилами грамматики

<span Courier New"">образуют основныеобъекты языка — слова. Правила, согласно которым образуются

<span Courier New"">предложения изслов данного языка, называются синтаксисом. Необходимо отметить,

<span Courier New"">что вестественных языках грамматика и синтаксис языка формулируются с помощью

<span Courier New"">большогоколичества правил, из которых существуют исключения, так как такие

<span Courier New"">правиласкладывались исторически.

<span Courier New"">Наряду сестественными языками были разработаны формальные языки (системы

<span Courier New"">счисления, языкалгебры, языки программирования и др.). Основное отличие

<span Courier New"">формальных языковот естественных состоит в наличии строгих правил грамматики и

<span Courier New"">синтаксиса.

<span Courier New"">Например, системысчисления можно рассматривать как формальные языки, имеющие

<span Courier New"">алфавит (цифры) ипозволяющие не только именовать и записывать объекты (числа),

<span Courier New"">но и выполнятьнад ними арифметические операции по строго определенным правилам.

<span Courier New"">Некоторые языкииспользуют в качестве знаков не буквы и цифры, а другие символы,

<span Courier New"">напримерхимические формулы, ноты, изображения элементов электрических или

<span Courier New"">логических схем,дорожные знаки, точки и тире (код азбуки Морзе) и др.

<span Courier New"">

<span Courier New"">Знаки могут-иметь различную физическую природу. Например, для представления

<span Courier New"">информации сиспользованием языка в письменной форме используются знаки, которые

<span Courier New"">являютсяизображениями на бумаге или других носителях, в устной речи в качестве

<span Courier New"">знаков языка используютсяразличные звуки (фонемы), а при обработке текста на

<span Courier New"">компьютере знакипредставляются в форме последовательностей электрических

<span Courier New"">импульсов(компьютерных кодов).

<span Courier New"">

<span Courier New"">3. Двоичноекодирование информации

<span Courier New"">В компьютере дляпредставления информации используется двоичное кодирование, так

<span Courier New"">как удалосьсоздать надежно работающие технические устройства, которые могут со

<span Courier New"">стопроцентнойнадежностью сохранять и распознавать не более двух различных

<span Courier New"">состояний (цифр):

<span Courier New"">·         электромагнитные реле(замкнуто/разомкнуто), широко использовались в

<span Courier New"">конструкцияхпервых ЭВМ;

<span Courier New"">·         участок поверхности магнитногоносителя информации

<span Courier New"">(намагничен/размагничен);

<span Courier New"">·         участок поверхности лазерного диска(отражает/не отражает);

<span Courier New"">·         триггер (см. п. 3.7.3), можетустойчиво находиться в одном из двух

<span Courier New"">состояний, широкоиспользуется в оперативной памяти компьютера.

<span Courier New"">Все видыинформации в компьютере кодируются на машинном языке, в виде логических

<span Courier New"">последовательностейнулей и единиц.

<span Courier New"">Цифры двоичногокода можно рассматривать как два равновероятных состояния

<span Courier New"">(события). Призаписи двоичной цифры реализуется выбор одного из двух возможных

<span Courier New"">состояний (однойиз двух цифр) и, следовательно, она несет количество

<span Courier New"">информации,равное 1 биту.

<span Courier New"">Даже сама единицаизмерения количества информации бит (bit) получила свое

<span Courier New"">название отанглийского словосочетания BInary digiT (двоичная цифра).

<span Courier New"">Важно, что каждаяцифра машинного двоичного кода несет информацию в 1 бит. Таким

<span Courier New"">образом, двецифры несут информацию в 2 бита, три цифры — в 3 бита и так далее.

<span Courier New"">Количествоинформации в битах равно количеству цифр двоичного машинного кода.

<span Courier New"">

<span Courier New"">Преобразованиеграфической и звуковой информации из аналоговой формы в

<span Courier New"">дискретнуюпроизводится путем дискретизации, то есть разбиения непрерывного

<span Courier New"">графическогоизображения и непрерывного (аналогового) звукового сигнала на

<span Courier New"">отдельныеэлементы. В процессе дискретизации производится кодирование, то есть

<span Courier New"">присвоениекаждому элементу конкретного значения в форме кода.

<span Courier New"">

<span Courier New"">Дискретизация —это преобразование непрерывных изображений и звука в набор

<span Courier New"">дискретныхзначений в форме кодов.

<span Courier New"">Двоичноекодирование текстовой информации. Традиционно для кодирования одного

<span Courier New"">символаиспользуется количество информации, равное 1 байту, то есть  I = 1 байт

<span Courier New"">= 8 битов.

<span Courier New"">Для кодированияодного символа требуется 1 байт информации.

<span Courier New"">Еслирассматривать символы как возможные события, то можно вычислить, какое

<span Courier New"">количестворазличных символов можно закодировать:

<span Courier New"">N = 2I= 28 = 256.

<span Courier New"">Такое количествосимволов вполне достаточно для представления текстовой

<span Courier New"">информации,включая прописные и строчные буквы русского и латинского алфавита,

<span Courier New"">цифры, знаки,графические символы и пр.

<span Courier New"">Кодированиезаключается в том, что каждому символу ставится в соответствие

<span Courier New"">уникальныйдесятичный код от 0 до 255 или соответствующий ему двоичный код от

<span Courier New"">00000000 до 11111111.Таким образом, человек различает символы по их

<span Courier New"">начертаниям, акомпьютер — по их кодам.

<span Courier New"">

<span Courier New"">3 Билет

<span Courier New"">Вероятностный иалфавитный подходы к измерению информации. Единицы измерения

<span Courier New"">информации.Скорость передачи информации. Пропускная способность канала связи.

<span Courier New"">Информация изнания. Человек получает информацию из окружающего мира с помощью

<span Courier New"">органов чувств,анализирует ее и выявляет существенные закономерности с помощью

<span Courier New"">мышления, хранитполученную информацию в памяти. Процесс систематического

<span Courier New"">научного познанияокружающего мира приводит к накоплению информации в форме

<span Courier New"">знаний (фактов,научных теорий и так далее). Таким образом, с точки зрения

<span Courier New"">процесса познанияинформация может рассматриваться как знания.

<span Courier New"">Информацию,которую получает человек, можно считать мерой уменьшения

<span Courier New"">неопределенностизнаний. Если некоторое сообщение приводит к уменьшению

<span Courier New"">неопределенностинаших знаний, то можно говорить, что такое сообщение содержит

<span Courier New"">информацию.

<span Courier New"">1. Уменьшениенеопределенности знаний (вероятностный подход). Подход к

<span Courier New"">информации какмере уменьшения неопределенности знаний позволяет количественно

<span Courier New"">измерятьинформацию, что чрезвычайно важно для информатики. Рассмотрим вопрос об

<span Courier New"">определенииколичества информации более подробно на конкретных примерах.

<span Courier New"">Пусть у насимеется монета, которую мы бросаем на ровную поверхность. С равной

<span Courier New"">вероятностьюпроизойдет одно из двух возможных событий — монета окажется в одном

<span Courier New"">из двухположений: «орел» или «решка».

<span Courier New"">

<span Courier New"">Можно говорить,что события равновероятны, если при возрастающем числе опытов

<span Courier New"">количества выпадений«орла» и «решки» постепенно сближаются. Например, если мы

<span Courier New"">бросим монету 10раз, то «орел» может выпасть 7 раз, а решка — 3 раза, если

<span Courier New"">бросим монету 100раз, то «орел» может выпасть 60 раз, а «решка» — 40 раз, если

<span Courier New"">бросим монету1000 раз, то «орел» может выпасть 520 раз, а «решка» — 480 и так

<span Courier New"">далее.

<span Courier New"">

<span Courier New"">В итоге при оченьбольшой серии опытов количества выпадений «орла» и «решки»

<span Courier New"">практическисравняются.

<span Courier New"">Перед броскомсуществует неопределенность наших знаний (возможны два события),

<span Courier New"">и, как упадетмонета, предсказать невозможно. После броска наступает полная

<span Courier New"">определенность,так как мы видим (получаем зрительное сообщение), что монета в

<span Courier New"">данный моментнаходится в определенном положении (например, «орел»). Это

<span Courier New"">сообщениеприводит к уменьшению неопределенности наших знаний в два раза, так

<span Courier New"">как до броска мыимели два вероятных события, а после броска — только одно, то

<span Courier New"">есть в два разаменьше.

<span Courier New"">В окружающейдействительности достаточно часто встречаются ситуации, когда может

<span Courier New"">произойтинекоторое количество равновероятных событий. Так, при бросании

<span Courier New"">равностороннейчетырехгранной пирамиды существуют 4 равновероятных события, а

<span Courier New"">при бросаниишестигранного игрального кубика — 6 равновероятных событий.

<span Courier New"">Чем большеколичество возможных событий, тем больше начальная неопределенность и

<span Courier New"">соответственнотем большее количество информации будет содержать сообщение о

<span Courier New"">результатахопыта.

<span Courier New"">3. Единицыизмерения количества информации. Для количественного выражения любой

<span Courier New"">величинынеобходимо определить единицу измерения. Так, для измерения длины в

<span Courier New"">качестве единицывыбран метр, для измерения массы — килограмм и так далее.

<span Courier New"">Аналогично, дляопределения количества информации необходимо ввести единицу

<span Courier New"">измерения.

<span Courier New"">За единицуколичества информации принимается такое количество информации,

<span Courier New"">которое содержитсообщение, уменьшающее неопределенность в два раза. Такая

<span Courier New"">единица названа«бит».

<span Courier New"">Если вернуться копыту с бросанием монеты, то здесь неопределенность как раз

<span Courier New"">уменьшается в двараза и, следовательно, полученное количество информации равно

<span Courier New"">1 биту.

<span Courier New"">Минимальной единицейизмерения количества информации является бит, а следующей

<span Courier New"">по величинеединицей является байт, причем 1 байт = 23 бит = 8 бит.

<span Courier New"">В информатикесистема образования кратных единиц измерения количества информации

<span Courier New"">несколькоотличается от принятых в большинстве наук. Традиционные метрические

<span Courier New"">системы единиц,например Международная система единиц СИ, в качестве множителей

<span Courier New"">кратных единициспользуют коэффициент 10n, где n = 3, 6, 9 и так далее, что

<span Courier New"">соответствуетдесятичным приставкам Кило (103), Мега (106), Гига (109) и так

<span Courier New"">далее.

<span Courier New"">Компьютероперирует числами не в десятичной, а в двоичной системе счисления,

<span Courier New"">поэтому в кратныхединицах измерения количества информации используется

<span Courier New"">коэффициент 2n.

<span Courier New"">Так, кратныебайту единицы измерения количества информации вводятся следующим

<span Courier New"">образом:

<span Courier New"">1 Кбайт = 210байт = 1024 байт;

<span Courier New"">1 Мбайт = 210Кбайт = 1024 Кбайт;

<span Courier New"">1 Гбайт = 210Мбайт = 1024 Мбайт.

<span Courier New"">Количествовозможных событий и количество информации. Существует формула,

<span Courier New"">которая связываетмежду собой количество возможных событий N и количество

<span Courier New"">информации I:N=2I.

<span Courier New"">По этой формулеможно легко определить количество возможных событий, если

<span Courier New"">известноколичество информации. Например, если мы получили 4 бита информации, то

<span Courier New"">количествовозможных событий составляло: N = 24= 16.

<span Courier New"">Наоборот, дляопределения количества информации, если известно количество

<span Courier New"">событий,необходимо решить показательное уравнение относительно I. Например, в

<span Courier New"">игре«Крестики-нолики» на поле 8x8 перед первым ходом существует возможных

<span Courier New"">события (64различных варианта расположения «крестика»), тогда уравнение

<span Courier New"">принимает вид: 64= 2I.

<span Courier New"">Так как 64 = 26,то получим: 26 = 2I.

<span Courier New"">Таким образом, I= 6 битов, то есть количество информации, полученное вторым

<span Courier New"">игроком послепервого хода первого игрока, составляет 6 битов.

<span Courier New"">2. Алфавитныйподход к определению количества информации.

<span Courier New"">При определенииколичества информации на основе уменьшения неопределенности

<span Courier New"">наших знаний мырассматриваем информацию с точки зрения содержания, ее

<span Courier New"">понятности иновизны для человека. С этой точки зрения в опыте по бросанию

<span Courier New"">монеты одинаковоеколичество информации содержится и в зрительном образе упавшей

<span Courier New"">монеты, и вкоротком сообщении «Орел», и в длинной фразе «Монета упала на

<span Courier New"">поверхность землитой стороной вверх, на которой изображен орел».

<span Courier New"">Однако прихранении и передаче информации с помощью технических устройств

<span Courier New"">целесообразноотвлечься от содержания информации и рассматривать ее как

<span Courier New"">последовательностьзнаков (букв, цифр, кодов цветов точек изображения и так

<span Courier New"">далее).

<span Courier New"">Набор символовзнаковой системы (алфавит) можно рассматривать как различные

<span Courier New"">возможныесостояния (события). Тогда, если считать, что появление символов в

<span Courier New"">сообщенииравновероятно, по формуле можно рассчитать, какое количество

<span Courier New"">информации несеткаждый символ.

<span Courier New"">Так, в русскомалфавите, если не использовать букву ё, количество событий (букв)

<span Courier New"">будет равно 32.Тогда: 32 = 2I, откуда I = 5 битов.

<span Courier New"">Каждый символнесет 5 битов информации (его информационная емкость равна 5

<span Courier New"">битов).Количество информации в сообщении можно подсчитать, умножив количество

<span Courier New"">информации,которое несет один символ, на количество символов.

<span Courier New"">Количествоинформации, которое содержит сообщение, закодированное с помощью

<span Courier New"">знаковой системы,равно количеству информации, которое несет один знак,

<span Courier New"">умноженному наколичество знаков.

<span Courier New"">

<span Courier New"">4. Обменинформацией производится по каналам передач информации. Каналы передачи

<span Courier New"">информации могутиспользовать различные физические принципы.

<span Courier New"">Компьютеры могутбыть соединены между собой кабелями, по которым информация

<span Courier New"">распространяетсяс помощь электрических импульсов.

<span Courier New"">Общая схемапередачи информации включает в себя отправителя информации (передает

<span Courier New"">информацию),канал передачи информации и получателя информации (принимает и

<span Courier New"">формацию). Еслипроизводится двусторонний обмен информацией, то отправитель и

<span Courier New"">получательинформации могут меняться ролями.

<span Courier New"">Основнойхарактеристикой каналов передачи инфopмации является их пропускная

<span Courier New"">способность(скорость переда информации). Пропускная способность канала равна

<span Courier New"">количествуинформации, которое может передаваться по нему в единицу времени.

<span Courier New"">Обычно пропускнаяспособность измеряется в битах в се­кунду (бит/с) и кратных

<span Courier New"">единицах Кбит/с иМбит/с. Одна­ко, иногда в качестве единицы используется и байт

<span Courier New"">в секун­ду(байт/с) и кратные ему единицы Кбайт/с и Мбайт/с.

<span Courier New"">Легко догадаться,что соотношения между единицами пропускной способности канала

<span Courier New"">передачиинформации та­кие же, как между единицами измерения количества

<span Courier New"">ин­формации.

<span Courier New"">1 байт/с = 23бит/с = 8 бит/с,

<span Courier New"">1 Кбит/с = 210бит/с = 1024 бит/с,

<span Courier New"">1 Мбит/с = 210Кбит/с   = 1024 Кбит/с,

<span Courier New"">1 Гбит/с = 210Мбит/с   = 1024 Мбит/с.

<span Courier New"">

<span Courier New"">Билет 4

<span Courier New"">Понятиеалгоритма: свойства алгоритмов, исполнители алгоритмов. Автоматическое

<span Courier New"">исполнениеалгоритма. Основные алгоритмические структуры.

<span Courier New"">Появлениеалгоритмов связывают с зарождением математики. Более 1000 лет назад (в

<span Courier New"">825 году) ученыйиз города Хорезма Абдулла (или Абу Джафар) Мухаммед бен Муса

<span Courier New"">аль-Хорезмисоздал книгу по математике, в которой описал способы выполнения

<span Courier New"">арифметическихдействий над многозначными числами. Само слово алгоритм возникло

<span Courier New"">в Европе послеперевода на латынь книги этого математика.

<span Courier New"">Алгоритм –описание последовательности действий (план), строгое исполнение

<span Courier New"">которых приводитк решению поставленной задачи за конечное число шагов.

<span Courier New"">Вы постоянносталкиваетесь с этим понятием в различных сферах деятельности

<span Courier New"">человека(кулинарные книги, инструкции по использованию различных приборов,

<span Courier New"">правила решенияматематических задач...). Обычно мы выполняем привычные действия

<span Courier New"">не задумываясь,механически. Например, вы хорошо знаете, как открывать ключом

<span Courier New"">дверь. Однако,чтобы научить этому малыша, придется четко разъяснить и сами эти

<span Courier New"">действия ипорядок их выполнения:

<span Courier New"">1. Достать ключиз кармана.

<span Courier New"">2. Вставить ключв замочную скважину.

<span Courier New"">3. Повернуть ключдва раза против часовой стрелки.

<span Courier New"">4. Вынуть ключ.

<span Courier New"">Если вывнимательно оглянитесь вокруг, то обнаружите множество алгоритмов

<span Courier New"">которые мы с вамипостоянно выполняем. Мир алгоритмов очень разнообразен.

<span Courier New"">Несмотря на это,удается выделить общие свойства, которыми обладает любой

<span Courier New"">алгоритм.

<span Courier New"">Свойстваалгоритмов:

<span Courier New"">1. Дискретность(алгоритм должен состоять из конкретных действий, следующих в

<span Courier New"">определенномпорядке);

<span Courier New"">2. Понятность(любое действие должно быть строго и недвусмысленно определено в

<span Courier New"">каждом случае);

<span Courier New"">3. Определенность(каждое действие и алгоритм в целом должны иметь возможность

<span Courier New"">завершения);

<span Courier New"">4. Массовость(один и тот же алгоритм можно использовать с разными исходными

<span Courier New"">данными);

<span Courier New"">5.Результативность (отсутствие ошибок, алгоритм должен приводить к правильному

<span Courier New"">результату длявсех допустимых входных значениях).

<span Courier New"">Для болеенаглядного представления алгоритма широко используется графическая

<span Courier New"">форма — блок-схема, которая составляется из стандартных графических объектов.

<span Courier New"">Вид стандартногографического объектаНазначение

<span Courier New"">Начало алгоритма

<span Courier New"">Конец алгоритма

<span Courier New"">Выполняемоедействие записывается внутри прямоугольника

<span Courier New"">Условиевыполнения действий записывается внутри ромба

<span Courier New"">Счетчик, кол-воповторов

<span Courier New"">Последовательностьвыполнения действий.

<span Courier New"">

<span Courier New"">

<span Courier New"">Основныеалгоритмические структуры

<span Courier New"">

<span Courier New"">Существует четыретипа основных (базовых) алгоритмических структур:

<span Courier New"">-  Линейный алгоритм;

<span Courier New"">-  Алгоритм ветвления (полное, неполное, выбор);

<span Courier New"">-  Циклический алгоритм (со счетчиком, спредусловием, с постусловием);

<span Courier New"">-  Вспомогательный алгоритм (подпрограмма)

<span Courier New"">Любой алгоритмможет быть реализован в виде комбинации базовых алгоритмических

<span Courier New"">конструкций.

<span Courier New"">Алгоритм линейнойструктуры — алгоритм, в котором все предписываемые действия

<span Courier New"">выполняютсяпоследовательно.

<span Courier New"">

<span Courier New"">

<span Courier New"">

<span Courier New"">

<span Courier New"">Алгоритмветвления — алгоритм, в кото­ром предусмотрено разветвление выполняемой

<span Courier New"">последователь­ностидействий в зависимости от результата проверки како­го-то

<span Courier New"">условия. Условие— это некоторое логическое выраже­ние. Если условие (логическое

<span Courier New"">выражение)принимает значение «истина», то выполняется «Серия 1», в противном

<span Courier New"">случае —выполняется «Серия 2». «Серия 1» и «Серия 2» могут представлять собой

<span Courier New"">как одиночныйоператор любого типа, так и группу операторов. В случае отсутствия

<span Courier New"">«Серии 2»получаем конструкцию с неполным ветвлением.

<span Courier New"">

<span Courier New"">

<span Courier New"">Полноеветвление                                         Неполное

<span Courier New"">ветвление

<span Courier New"">?

<span Courier New"">Серия 1

<span Courier New"">Серия 2

<span Courier New"">Да (+)

<span Courier New"">Нет (-)

<span Courier New"">?

<span Courier New"">Серия 1

<span Courier New"">Да (+)

<span Courier New"">Нет (-)

<span Courier New"">

<span Courier New"">

<span Courier New"">

<span Courier New"">

<span Courier New"">

<span Courier New"">

<span Courier New"">

<span Courier New"">

<span Courier New"">

<span Courier New"">Алгоритмциклической структуры (цикл с повторением) — алгоритм, в котором

<span Courier New"">предусмотренонеоднократное выполне­ние одной и той же последовательности

<span Courier New"">действий. Этупосле­довательность действий называют телом цикла.

<span Courier New"">В зависимости отспособа проверки окончания цикла выделяют три вида:

<span Courier New"">1) Цикл «ДЛЯ»(цикл со счетчиком).