Основные понятия информатики (работа 1)

Билет №1

1) В настоящее время понятие «информация» стало очень популярным. Смысл, вкладываемый в него, сильно расширился и изменился. Нет, пожалуй, такой области человеческой деятельности, где это понятие не используется. Это доказывает возрастающую роль информации в жизни и деятельности людей. В то же время однозначного определения этого понятия пока не существует.

Философы под информацией понимают отраженное многообразием т. е. отражение в сознании человека происходящих вокруг изменений. Пример информации: пришла зима. В технических науках информацией считают коды, знаки и сигналы, которые можно передавать и получать с помощью технических устройств, при этом смысл сообщения значения не имеет. Пример информации: 00111000110011. Смысл информации важен для журналистов, генетиков, биологов. В теории информации (по К. Шеннону) информацией считают сведения, снимающие полностью или частично существующую неопределенность знания.

Первое основание классификации — по способу восприятия информации человеком:

визуальная;

аудиальная (слуховая);

тактильная;

обонятельная;

вкусовая.

классификация по способу представления:

текстовая;

числовая;

графическая;

звуковая;

комбинированная.

классификация информации — по общественному значению:

личная;

специальная;

массовая.

Измерения информации: 1)содержательный подход, 2)алфавитный подход.

При содержательном подходе количество информации, объединенное объемом знаний передаваемом сообщении.

Сообщение содержит информацию для человека, если заключенные в нем сведения являются новым и понятным. Измерения информации =1 Бит. Сообщение уменьшающие неопределенность знаний человека несет в себе 1 бит.

2) КОМПАС-ЗD это программа, которая позволяет создавать чертежи любого уровня сложности с полной поддержкой российских стандартов. Версия K0MIIAC-3D LT специально предназначена для обучения компьютерному черчению в школах, техникумах и вузах, и право на ее использование в учебных целях предоставляется бесплатно российской компанией АСКОН.

В центре рабочего окна КОМПАС-ЗD размещается система координат. Положение курсора отсчитывается от начала системы координат, а текущие значения его координат X и Y отображаются в правой части строки текущего состояния, расположенной в нижней части окна приложения.

Системы автоматизированного проектирования (САПР) являются векторными графическими редакторами, предназначенными для создания чертежей.

При классическом черчении с помощью карандаша, линейки и циркуля производится построение элементов чертежа (отрезков, окружностей, прямоугольников и так далее) с точностью, которую предоставляют чертежные инструменты. Использование САПР позволяет создавать чертежи с абсолютной точностью и обеспечивает возможность реализации сквозной технологии проектирования и изготовления деталей. На основе компьютерных чертежей генерируются управляющие программы для станков с числовым программным управлением (ЧПУ), по этим чертежам изготавливают детали из метала, дерева и т.д. Создание и редактирование чертежа реализуется с помощью инструментальной панели, которая по умолчанию размещается в левой верхней части окна приложения. Инструментальная панель включает в себя пять различных рабочих панелей, каждая из которых содержит набор кнопок определенного функционального назначения и панель переключения, которая обеспечивает переход от одной рабочей панели к другой.

Билет №2

1) Информационный процесс - совокупность действий, проводимых над информацией для получения какого-либо результата (другой информации). В настоящее время выделены типы информационных процессов, общие для различных систем: обработка, передача, хранение информации.

В информатике говорят об общих закономерностях, присущих информационным процессам, происходящим в любой системе: технической (компьютере), биологической (живой природе) или социальной (общественной жизни).

Рассмотрим информационные процессы с точки зрения деятельности человека.

Виды информационных процессов:

1) Обработка:

a) Поиск и отбор

б) получение новой информации

в) структурирование

г) кодирование (упаковка)

2) Передача (источник – канал - приемник),

3) Хранение:

А) размещение (накопление)

б) коррекция

в) доступ

2) Блок-схема алгоритма — это графический способ записи алгоритма с использованием геометрических фигур (функциональных блоков), соединенные между собой стрелками, указывающими последовательность выполнения действий. Приняты определенные стандарты графического изображения блоков

Структурной элементарной единицей алгоритма является простая команда, обозначающая один элементарный шаг работы с информацией. Простая команда на языке блок-схем изображается в виде одного функционального блока, который имеет только один вход и один выход. Из простых команд и проверки условий образуются составные команды алгоритма, имеющие более сложную структуру. Как и у простых команд, у составных тоже только один вход и один выход. Выделяют всего три базовые алгоритмические структуры — следование, ветвление, повторение. С помощью соединения только этих базовых конструкций можно собрать алгоритм любой степени сложности.

Следование — это составная команда алгоритма, в которой действия следуют одно за другим. При исполнении алгоритма действия выполняются всегда в одном и том же порядке, как они записаны. Под действием понимается либо простая, либо составная команда. Линейные алгоритмы состоят только из команд следования.

Ветвление — это составная команда алгоритма, в которой в зависимости от условия предусмотрен переход либо на одно, либо на другое действие. Действия могут быть простыми или составными командами алгоритма. Команда ветвления может использоваться в сокращенной форме, когда в случае несоблюдения условия никакое действие не выполняется. В этом случае в блок-схеме команды ветвления действие отсутствует всегда справа (путь «нет»). Под действием понимается либо простая команда, либо составная команда алгоритма. Разветвляющиеся алгоритмы (алгоритмы ветвления) состоят из команд ветвления и могут быть дополнены командами следования.

Повторение — это составная команда алгоритма, в которой в зависимости от соблюдения условия может повторяться выполнение некоторых действий. Под действием, как и прежде, понимается простая или составная команда.

Функция предназначена для того, чтобы возвращать одно значение, оно, и является ее результатом. Описание функции начинается с заголовка, за ним следует имя, а в круглых скобках — список формальных параметров.

Функция или процедура – самостоятельная часть программы, имеющая с собственные переменные, которым отводится отдельное, не зависящее от основной программы, место в памяти компьютера.

Билет № 3

В информатике информацию можно рассматривать как продукт взаимодействия данных и методов их обработки, адекватных решаемой задаче. Пример информации: компьютерная программа. Многие годы люди работали с информацией «вручную», прежде чем был изобретен компьютер, позволяющий автоматизировать процессы обработки, передачи и хранения информации. Любая информация (данные) в компьютере представлена дискретно — последовательностью отделенных друг от друга элементов. Значит, информацию для компьютера необходимо закодировать. Кодирование — это преобразование информации из одной знаковой формы в другую, удобную для ее обработки, хранения или передачи. Используемый для кодирования конечный набор знаков называют алфавитом. Кодирование осуществляется по принятым правилам. Правило кодирования называется кодом. Длина кода — количество знаков алфавита, используемых для кодирования. При кодировании информации для технических устройств важное значение имеют алфавиты, состоящие всего из двух знаков. Такие алфавиты называют двоичными.

2) Переменной называется величина, которая может принимать различные значения. Переменные величины различаются по своему типу. Тип величины определяет множество значений, которые может принимать величина, и множество операций над этими значениями. Например, в языке программирования величины 205 и —45 относятся к целочисленному типу и их можно складывать, умножать, делить и выполнять другие арифметические операции. Величины "цвет" и "ок" относятся к строковому типу и их можно сцеплять (складывать), но нельзя делить или вычитать.

Переменная — это именованная область оперативной памяти (ячейка), в которой может храниться нужная информация. Для задания способа хранения переменной приписывают тип, он определяет, как эта область памяти организована. В ячейку-переменную заносится значение переменной. Для того чтобы это сделать, используют операцию присваивания «:= ». Например: К: =15. Знак «:=» делит команду присваивания на левую и правую части. В левой части может стоять любая величина (ее имя), а в правой — значение этой величины (текущее). Знак присваивания «:=» не следует путать (заменять) со знаком равенства «==». Знак присваивания указывает на действие (присваивание), знак равенства действия не предполагает. Пример: у:=у+б читается как: переменной у присваивается значение, равное предыдущему ее значению, увеличенному на 6. Данное выражение со знаком равенства бессмысленно.

Билет № 4

1) Компьютер — это универсальное (многофункциональное) программно управляемое устройство для хранения, обработки и передачи информации.

Архитектура компьютера — это общее описание структуры и функций компьютера на уровне, достаточном для понимания принципов его работы.

В 1945 году в своем докладе математик Джон фон Нейман описал, как должен быть устроен компьютер для того, чтобы быть универсальным устройством для работы с информацией. Принципы фон Неймана:

принцип программного управления, согласно которому программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором в определенной последовательности;

принцип однородности памяти, согласно которому программы и данные хранятся в одной и той же памяти (оперативном запоминающем устройстве, ОЗУ);

принцип адресности, согласно которому память состоит из пронумерованных ячеек и процессору в любой момент доступна любая ее ячейка.

Конструктивно современные компьютеры реализуются в виде взаимодействующих специализированных устройств, созданных из микросхем, напаянных на печатные платы.

Процессор — центральное устройство, выполняющее все арифметические и логические операции. Конструктивно центральный процессор в современных ПК чаще всего один. Данные и программы для их обработки представляются в оперативной памяти в виде двоичного кода. Для сохранения данных и программ при отключении электропитания используются различные устройства внешней памяти.

Характеристиками процессора являются тактовая частота и разрядность. Микросхема генератора тактовой частоты задает ритм работы процессора, который сейчас измеряется в гигагерцах. Максимальную длину двоичного кода, который может передаваться или обрабатываться процессором одновременно, называют разрядностью. Современные процессоры имеют разрядность 32 или 64 бита.

Внутренняя память компьютера делится на две части:

ОЗУ (оперативное запоминающее устройство) — быстрая полупроводниковая энергозависимая память, хранит данные и команды, с которыми работает процессор. Позволяет читать и записывать данные в ячейки памяти. Характеристиками оперативной памяти являются ее объем и время доступа к ячейке. В современных компьютерах объем оперативной памяти достигает 512 Мб — 4 Гб, а время доступа к ячейке — менее 10 не.

ПЗУ (постоянное запоминающее устройство) — энергонезависимая память. В ПЗУ хранятся программы контроля оборудования и первоначальной загрузки ОС. ПЗУ — это память только для чтения, микросхема программируется один раз в заводских условиях. Основные характеристики компьютера — это объем оперативной памяти, тактовая частота и разрядность процессора.

Периферийные устройства служат для повышения функциональных возможностей компьютера, удобства ввода и вывода информации.

Устройства внешней памяти рассчитаны на основные типы носителей: жесткий диск, гибкий магнитный диск, оптический диск и микросхемы энергонезависимой памяти.

Жесткий диск устанавливается в системный блок (в настоящее время жесткие диски могут не встраиваться в системный блок, а подключаться через порты). Жесткий диск считается несъемным, поскольку он чувствителен к вибрации. Он представляет собой конструкцию из самого носителя и устройства чтения/записи с необходимым управлением в едином защищенном корпусе. Носителем информации являются магнитные диски, собранные в пакет. Вращается пакет дисков общим мотором. Считывание и запись выполняются с помощью набора головок. Управление процессом считывания и записи выполняется электроникой диска, смонтированной в том же корпусе. Информация на диске располагается дорожками, соответствующими углу поворота головок. Важная особенность: из-за высокой плотности записи и скорости вращения крайне важно полное отсутствие пыли, она может привести к повреждению носителя.

Гибкий магнитный диск заключен в защитный корпус, с помощью которого диск защищается от прямого света и повреждений. Диск вращается внутри корпуса. Для считывания и записи диск вставляется в устройство — дисковод, при этом сдвигается защитная шторка и магнитная головка получает доступ к диску. Головка двигается по направляющим с помощью шагового двигателя. Важная особенность: магнитный слой на диске чувствителен к перепадам температуры, влажности, магнитного поля и вибрации, а поэтому дискета — ненадежный носитель, часто выходящий из строя. Применяется из-за дешевизны, компактности и из-за распространенности устройств.

2) Организованные массивы информации определенного назначения (тематики) называют базами данных (БД). Примеры баз данных: база данных кинотеатров города, база данных книжного фонда библиотеки, база данных нормативных правовых актов в сфере образования. Программы, обеспечивающие работу с базами данных, называют системами управления базами данных. Для структурирования большого объема данных чаще всего применяется табличная форма. В таблице легко ориентироваться, даже если информации о каком-либо объекте очень много. Каждый столбец таблицы может содержать некоторую характеристику объекта, а каждая строка — описывать один объект.

Процесс создания базы данных (проектирования) включает, прежде всего, создание структуры таблиц, установку связей между этими таблицами, создание других вспомогательных объектов: запросов, форм, отчетов.

Запросы. В СУБД запросы служат для выборки записей, обновления таблиц и включения в них новых записей. С помощью запросов можно просматривать данные из нескольких таблиц. Они также используются в качестве способа получения данных для форм и отчетов. Но главное предназначение запросов — это отбор данных на основании критериев и математическая обработка данных (вычисляемые поля). В любой момент можно выбрать из БД необходимую информацию и создать вычисляемое поле.

Билет № 5

1)Устройства внешней памяти

2) Оперативная память

3) Постоянная память

4) центральный процессор

5) Специализированные средства обработки(видео, звуковые, сигнальные процессоры)

6) устройства ввода

7) устройства вывода

2) Существует два основных подхода к представлению графической информации для ее обработки компьютером — растровый и векторный.

В растровом представлении изображение — это совокупность данных о координатах и цветах пикселей рисунка.

В векторной графике — это данные, математически описывающие графические примитивы (линии, дуги, окружности, прямоугольники и пр.), составляющие рисунок.

К достоинствам растровой графики относят: возможность представления изображения фотографического качества, простоту вывода на внешние устройства. Существенными недостатками растровой графики являются: большой объем памяти, требуемый для хранения изображений, и ограниченные возможности изменения. Достоинством векторного представления является относительно небольшой объем памяти и возможность выполнять изменения без потери качества. Но при этом векторная графика не позволяет получать изображения фотографического качества.

К аппаратным средствам работы с графической информацией относятся:

мониторы и видеокарты, поддерживающие графический режим отображения;

манипуляторы «мышь» — для ввода изображения;

сканеры — для ввода изображения;

световое перо, графический планшет — для рисования движениями пера;

принтеры — для вывода изображения;

графопостроители (плоттеры) — для вывода изображения.

Для формирования изображения на экране монитора в составе всех современных ПК предусмотрен видеоадаптер (видеокарта). Это отдельное устройство, состоящее из видеопамяти (для хранения двоичного кода изображения, выводимого на экран) и графического процессора (формирует и считывает состояние видеопамяти и в соответствии с ним формирует изображение для монитора).

Для работы с графикой существует множество прикладных программ. Распространенное название этих программ — графические редакторы, его применяют по отношению к прикладным программам, не имеющим какой-либо специализированной ориентации и используемым для рисования или редактирования отсканированных изображений. Для создания иллюстраций обычно используются редакторы векторной графики. Улучшение качества изображений, а также монтаж фотографий выполняется в редакторах растровой графики.

Рассмотрим, что представляет собой среда большинства графических редакторов. Основное место экрана программы занимает рабочее поле для создания изображения. Для удобства рисования предусмотрены инструменты рисования, включающие средства для рисования в виде карандаша, пера, кисти, а также линейки, ластика, штампа, лупы, лейки для заливки. Имеются готовые графические примитивы — различные линии и фигуры. Есть цветовая палитра. Графические редакторы позволяют включать в рисунок тексты. При этом можно управлять шрифтом, задавать нужные размеры, цвет и эффекты. Обязательным компонентом любой прикладной программы, в том числе и графического редактора, является меню команд в двух возможных форматах: текстовом и в виде пиктограммы. С помощью меню выполняются необходимые действия по сохранению, изменению, печати созданного графического файла.

Билет № 6

1) ОЗУ (оперативное запоминающее устройство) — быстрая полупроводниковая энергозависимая память, хранит данные и команды, с которыми работает процессор. Позволяет читать и записывать данные в ячейки памяти. -Характеристиками оперативной памяти являются ее объем и время доступа к ячейке. В современных компьютерах объем оперативной памяти достигает 512 Мб — 4 Гб, а время доступа к ячейке — менее 10 не.

Оптический диск. Чтение/запись информации выполняется с помощью отражения от поверхности лазерного луча. Существует два основных типа носителей: «только чтение» (штампуются на заводе) и «чтение и запись» (записываются на компьютере пользователя в зависимости от типа один или несколько раз). Диски меньше подвержены внешним воздействиям, не требуют корпуса. Устройства, позволяющие не только читать, но и записывать информацию, сложнее и дороже. Диски различаются по емкости и особенностям чтения/записи, но общие принципы сохраняются. Микросхемы энергонезависимой памяти. Это специализированные микросхемы, сохраняющие информацию длительное время без внешнего питания. Наиболее употребительные из них — флэш-брелоки, подключаемые через USB-накопители, и различные карты. Карты памяти часто используются во всевозможных цифровых устройствах. Скорость работы с тем или иным носителем зависит от его собственных характеристик, от параметров устройства и от способа подключения к системной шине. Существует два основных типа таких шин — параллельная (АТА, SCSI) и последовательная (Serial AT A, USB, FireWire). Более современные шины — последовательные, это позволяет упростить изготовление кабелей и увеличить скорость обмена

2) При разработке сложных программ трудно представить все данные с помощью отдельных переменных — это существенно затруднило бы их обработку. Для разрешения этой проблемы применяют сложные, структурные типы данных. Наиболее распространенным видом таких типов данных являются массивы — индексированные наборы переменных. В языках программирования Basic и Pascal это наборы однотипных переменных.

Для хранения одних и тех же чисел можно использовать разные типы данных. Гибкое применение разных типов данных позволяет существенно экономить объем памяти, занимаемой переменными (особенно при обработке больших массивов данных) и контролировать правильность использования данных на этапе трансляции программы.

Массивы могут быть:

целыми (integer, longint),

символьными (char),

Вещественными (real, single, double, extended),

логическими (boolean)

Билет № 7

1) Современные компьютеры можно считать универсальными, поскольку они применяются для автоматизации обработки и обмена самой разной информацией практически во всех отраслях современной жизни. Эта универсальность достигается в первую очередь применением огромного количества программного обеспечения, реализующего собственно операции по обработке информации.

Мы предлагаем деление ПО на два крупных блока — системное ПО и прикладное ПО.

Системное программное обеспечение. Сюда относятся программы, обеспечивающие выполнение общих для всех программ технических задач, взаимодействие с аппаратурой, т. е. обеспечение функционирования компьютера, работу с файлами, защиту программ и данных, возможность запуска и работы других программ.

а) Ядро операционной системы. Функции этих программ» данных и библиотек функций - управление выполнением программ, оперативной памятью, обеспечение взаимодействия программ.

б) Системные библиотеки функций. Сюда входят библиотеки и программы, обеспечивающие работу с устройствами внешней памяти (файловые системы), устройств ввода/вывода (обеспечение интерфейса с пользователем), и др. В большинстве современных ОС в ядро или важные системные библиотек и также входят библиотеки функций для работы с сетями.

в) Драйверы. Это программное обеспечение, разрабатываемое поставщиками аппаратных средств и в операционной системе управляющее нестандартными (не предусмотренными при разработке ОС) устройствами. Драйвер обеспечивает выполнение стандартных для класса устройств функций, что позволяет разрабатывать новые, более совершенные устройства и применять их без принципиальных модификаций ОС.

г) Утилиты. Это небольшие программы, реализующие частные технические задачи по обслуживанию компьютера: архивирование, контроль состояния устройств внешней памяти, поиск нужных файлов и пр.

Прикладное программное обеспечение. К прикладному ПО относятся программные комплексы, обеспечивающие выполнение различных прикладных задач пользователей. Множество таких программ и комплексов огромно и исчерпывающей классификации не поддается. Можно выделить несколько часто используемых видов прикладного ПО.

а) Офисные пакеты. Это комплексы программ, помогающих решать основные задачи делопроизводства — подготовку документов, выполнение расчетов, презентации, ведение переписки и организацию работы и др.

б) Системы управления базами данных (СУБД), справочные системы и оболочки автоматизированных информационных систем. Эти программы позволяют организовать ввод, хранение и работу с большими объемами специализированных данных. СУБД часто являются общими компонентами, обеспечивающими работу большого количества специализированных комплексов.

в) Программы обработки графической информации. Это крупный класс программ, целью применения которых является формирование или анализ изображений. Среди них можно упомянуть программы обработки фотоизображений, издательские комплексы, системы подготовки реалистичных трехмерных изображений и др.

г) Среды программирования. Это программные комплексы, включающие трансляторы, специализированные текстовые редакторы, средства отладки и контроля за исполнением программ, средства разработки дополнительных элементов программ, библиотеки компонентов и многие другие средства, используемые профессиональными разработчиками системного и прикладного программного обеспечения.

2) Логическая переменная может принимать два значения: «истина» и «ложь», логическая константа представляет собой одно из этих двух значений. Иначе их можно записывать как TRUE и FALSE, или Т и F, или 1 и 0, или И и Л и т. д.

Над логическими величинами определяются логические операции, в результате которых получаются логические выражения.

Логическое сложение (дизъюнкция) — это логическая операция, ставящая в соответствие каждым двум логическим величинам логическое выражение, являющееся истинным тогда и только тогда, когда истинна хотя бы одна из величин. Обозначается: А или В, A v В, A OR В, А + В.

Таблица простейших логических функций:

Отрицание	Конъюнкция	Дизъюнкция	Следование	Эквивалентность
А	А	А	В	А&В	А	В	AvB	А	B	А-+В	А	В	А~В
0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	1	0	0	1
1	0	0	1	0	0	1	1	0	1	1	0	1	0
		1	0	0	1	0	1	1	0	0	1	0	0
		1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1

Билет № 8

1) Для обеспечения работы любых прикладных комплексов необходима операционная система (ОС). От нее в значительной мере зависит устойчивость работы, специфика применяемых программных средств, особенности построения прикладных систем. При включении компьютера операционная система загружается в память раньше остальных программ и затем служит платформой и средой для их работы.

Во-первых, задачей операционной системы является управление ресурсами: процессорным временем, оперативной памятью, доступом к устройствам внешней памяти.

Во-вторых, ОС реализует взаимодействие программ (между собой и аппаратурой).

В-третьих, современные операционные системы обеспечивают взаимодействие компьютера с пользователем (человеко-машинный интерфейс) и с другими компьютерами — в сетях.

Основной компонент операционной системы — ядро. Ядро — это комплекс программ, постоянно присутствующих в оперативной памяти и выполняющих задачи управления процессами и памятью. Помимо этого, операционная система содержит библиотеки функций, выполняющих конкретные задачи, К этим библиотекам обращаются прикладные программы для выполнения типовых задач. Пример такой задачи — управление данными на внешних носителях (поддержка файловой системы).

Как правило, операционная система поставляется с набором прикладных программ, которые обеспечивают выполнение некоторых полезных функций: архивирование, поиск нужных файлов и др. Такие вспомогательные программы называются утилитами.

Существует большое количество классификаций операционных систем. Наиболее популярны следующие основные классификации.

1. По способу управления выполняемыми процессами:

а) однозадачные. В один момент времени выполняется одна задача, только по окончанию исполнения управление передается следующей задаче (или процессору команд ОС);

б) многозадачные. В оперативной памяти присутствует несколько программ, которые с точки зрения пользователя выполняются одновременно. На практике ОС постоянно переключается от одной программы к другой.

2. По разделению среды пользователей:

а) однопользовательские — ОС, не предусматривающие разделение ресурсов между пользователями (т. е. не различающими пользователей);

б) многопользовательские — ОС, имеющие в своем составе средства разграничения ресурсов между пользователями.

В настоящий момент активно используются две линии операционных систем:

операционные системы линии UNIX;

операционные системы линии Windows.

Все эти ОС являются многозадачными, многопользовательскими, обеспечивают взаимодействие с широким спектром аппаратуры, предусматривают расширение возможностей за счет разработки самых разных программ. В составе этих ОС в том или ином виде поставляются средства организации графического интерфейса пользователя. Все они имеют свои достоинства и недостатки, выбор конкретной ОС обусловливается конкретной задачей и предпочтениями пользователя.

Логическое умножение (конъюнкция) — это логическая операция, ставящая в соответствие каждым двум логическим величинам логическое выражение, являющееся истинным тогда и только тогда, когда обе исходные величины истинны. Обозначается: А и В> А & В, А л В, АВ, А • В, A AND В, где А, В — логические величины.

Таблица простейших логических функций:

Отрицание	Конъюнкция	Дизъюнкция	Следование	Эквивалентность
А	А	А	В	А&В	А	В	AvB	А	B	А-+В	А	В	А~В
0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	1	0	0	1
1	0	0	1	0	0	1	1	0	1	1	0	1	0
		1	0	0	1	0	1	1	0	0	1	0	0
		1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1

Билет № 9

1) Информация, представляемая для обработки на компьютере, называется данными. Для организации хранения на устройствах внешней памяти данные записывают в файлы.

Файл — именованная область внешней памяти.

Способ сохранения как служебной, так и пользовательской информации о файлах на носителях называют файловой системой. Используется и другое эквивалентное объяснение файловой системы как физической организации дискового пространства, соответствующей файловой структуре или ее части. Файловая система определяет, в частности, правила именования файлов. Программные средства, необходимые для выполнения операций с файлами и носителями, входят в состав операционных систем. Такие программные средства не обращаются к содержимому файлов и не изменяют его, а работают с файлами просто как с целым, непрерывным массивом данных.

Имя файлу присваивает пользователь, или программа, создающая файл, предлагает имя в автоматическом режиме. По историческим причинам, для пользователя имя файла в операционных системах корпорации Microsoft состоит из двух частей, разделенных точкой: собственно имени и расширения. Тип файла определяется по его расширению, которое задает программа, сохраняющая файл, исходя из вида сохраняемой информации.

С точки зрения прикладных программ, файл представляет собой некоторую последовательность байтов. Такой подход позволяет интерпретировать некоторые устройства как файлы.

В некоторых операционных системах предусмотрена такая организация работы и со служебной информацией носителей. Для носителей предусмотрены специальные, зарезервированные системой, имена файлов.

Для удобства хранения и работы файловые структуры организуются с помощью системы вложенных каталогов (папок).

Каталог — специальный системный файл, в котором хранится служебная информация о других файлах.

На каждом носителе может быть множество каталогов. В каждом каталоге может быть зарегистрировано много файлов, но каждый файл регистрируется только в одном каталоге (для ОС DOS и Windows).

На каждом носителе присутствует один главный, или корневой, каталог. В нем регистрируются файлы и подкаталоги (каталоги 1-го уровня). В каталогах 1-го уровня регистрируются файлы и каталоги 2-го уровня и т. д. Получается иерархическая (древовидная) структура каталогов.

Каталог, с которым работает пользователь в настоящий момент, называется текущим.

Когда используется файл не из текущего каталога, программе, осуществляющей доступ к файлу, необходимо указать, где именно этот файл находится. Это делается с помощью указания пути к файлу.

Путь к файлу — это последовательность из имен каталогов, в операционных системах Windows разделенных символом «\» (в ОС линии UNIX используется символ «/>>). Этот путь задает маршрут к тому каталогу, в котором находится нужный файл. Полным именем файла называют имя файла, дополненное путем к нему. Например, запись D:\KLASS10\DOCS\START2\text.doc означает, что файл text.doc находится в подкаталоге START2, который находится в каталоге DOCS, а он, в свою очередь, находится в каталоге KLASS10 корневого каталога тома с названием D:. Если перед первым символом «обратный слэш» стоит точка, то отсчет ведется от текущего каталога. Символ «..» означает каталог, в который входит текущий каталог (каталог уровнем выше).

Над файлами можно производить следующие основные операции: копирование, перемещение, удаление, переименование и пр. Эти операции могут быть выполнены независимо от содержимого файлов средствами, входящими в поставку любой ОС.

При работе с информационными носителями необходимо уметь архивировать информацию. Архивирование файлов представляет собой уменьшение объема, занимаемого файлом на носителе, без значимой для человека потери исходных данных. Архивируют файлы специализированные приложения — архиваторы или файловые менеджеры. В настоящее время разработано много алгоритмов архивирования информации (без потери информации, с потерей информации). Пример: уменьшение объема файла путем замены последовательности одинаковых байтов (символов) двумя байтами — самим символом и числом его повторений.

2) Базовые логические элементы реализуют рассмотренные выше три основные логические операции:

логический элемент «И» — логическое умножение;

логический элемент «ИЛИ» — логическое сложение;

логический элемент «НЕ» — инверсию.

Поскольку любая логическая операция может быть представлена в виде комбинации трех основных, любые устройства компьютера, производящие обработку или хранение информации, могут быть собраны из базовых логических элементов, как из «кирпичиков».

Логические элементы компьютера оперируют с сигналами, представляющими собой электрические импульсы. Есть импульс — логический смысл сигнала — 1, нет импульса — 0. На входы логического элемента поступают сигналы-значения аргументов, на выходе появляется сигнал-значение. Преобразование сигнала логическим элементом задается таблицей состояния, которая фактически является таблицей истинности, соответствующей логической функции.

Логический элемент «НЕ». На вход А логического элемента (рис. 3.3) подается сигнал 0 или 1. На выходе получается сигнал 0 или 1 в соответствии с таблицей истинности инверсии.

Билет № 10

1) Любая информация (данные) в компьютере представлена дискретно — последовательностью отделенных друг от друга элементов. Значит, информацию для компьютера необходимо закодировать. Кодирование — это преобразование информации из одной знаковой формы в другую, удобную для ее обработки, хранения или передачи. Используемый для кодирования конечный набор знаков называют алфавитом. Кодирование осуществляется по принятым правилам. Правило кодирования называется кодом. Длина кода — количество знаков алфавита, используемых для кодирования.

При кодировании информации для технических устройств важное значение имеют алфавиты, состоящие всего из двух знаков. Такие алфавиты называют двоичными. Они наиболее просты для кодирования. Чем меньше знаков в алфавите, тем проще устроена «машина» для распознавания информационного сообщения. Однако чем меньше знаков в алфавите, тем большее их количество требуется для кодирования, следовательно, больше длина кода.

Легко рассчитать количество М различных сообщений, которые можно закодировать, используя код постоянной длины п и алфавит из R знаков: М = R¹. Если мы используем двоичный алфавит, то М= 2".

При конструировании компьютеров был выбран двоичный алфавит {0, 1}, что позволило использовать достаточно простые устройства для представления и автоматического распознавания программ и данных. Именно простота сделала этот принцип кодирования таким распространенным. Наряду с этим свойством двоичное кодирование обеспечивает удобство физической реализации, универсальность представления любого вида информации, уменьшение избыточности сообщения, обеспечение защиты от случайных искажений или нежелательного доступа.

Для совместимости компьютеров при обработке текстовой информации принят международный стандарт кодирования символов — код ASCII (American Standard Code for Information Interchange), который устанавливает соответствие между символами и их порядковыми номерами в компьютерном алфавите. В таблице ASCII для кодирования одного символа используется 1 байт (8 битов). Стандартными являются первые 128 символов (0-127), сюда входят буквы латинского алфавита, цифры, знаки препинания, спецсимволы и управляющие коды или операции (0-32). Остальные символы (128-255) используют для кодирования национальных алфавитов, научных символов и символов псевдографики. С 1997 года введен новый стандарт Unicode, где под каждый символ отводится 2 байта.

Для подсчета информационного объема текста пользуются алфавитным способом измерения информации. Принимая, что каждый символ занимает 1 байт информации (при мощности алфавита 256), для определения объема текста необходимо подсчитать количество символов в нем.

2) Компьютер — это универсальное (многофункциональное) программно управляемое устройство для хранения, обработки и передачи информации.

В 1945 году в своем докладе математик Джон фон Нейман описал, как должен быть устроен компьютер для того, чтобы быть универсальным устройством для работы с информацией. Это описание называют архитектурой фон Неймана.

Принципы фон Неймана:

Вид устройства	Характеристика	Диапазон или возможные варианты значений
Монитор	Тип матрицы	ЭЛТ или ЖК
	Размер области отображения	До 22"
	Размер пикселя	От 0,27 до 0,24 мм
	Частота обновления	До 180 Гц для ЭЛТ, для ЖК параметр менее важен
Принтер	Способ печати	Матричный, струйный, лазерный
	Размер отпечатка	До АО
	Разрешение	До 4800 dpi (точек на дюйм)
	Цветность	До примерно 4 млрд оттенков (теоретически)
Телевизор	Размер диагонали	До 24"
Колонки	Диапазон воспроизводимых частот	Примерно от 25 Гц до 40 Кгц
	Максимальная мощность	До 250 Вт
	Уровень шумов (соотношение сигнал/шум)	До 100 Дб
Цифровой фотоаппарат	Разрешение матрицы	До 16,7Мпикс
	Тип памяти	CompactFlash, Secure Digital, xD, MemoryStick
	Фотохарактеристики	Характеристики объектива и системы фокусировки
Цифровая видеокамера	Размер матрицы	До 3 Мпикс
	Тип носителя	Кассеты DV, DVD-R-диски
	Оптические и звуковые характеристики	Характеристики объектива и микрофона
. Web-камера	Разрешение	До 1,3 Мпикс
	Количество цветов	До 16,7 млн
Сканер	Способ сканирования	Ручной, планшетный, барабанный, фотокамера
	Размер области	До АО (для сканирования чертежей)
	Оптическое разрешснис	До 9600 Dpi (для сканеров фотопленок)
Графический планшет	Разрешение	До 5000 lpi (линий на дюйм)
	Чувствительность	До 1024 уровней нажатия
	Размер рабочей области	До А1 — для чертежных моделей
Микрофон (для нестудийных моделей)	Чувствительность	58 db +/-2 db
	Диапазон частот	50-16000 Гц
Музыкальная клавиатура	Количество октав	До 5 октав, 61 клавиша
Клавиатура	Способ подключения	USB, PS/2, IrDA, BIueTooth
Мышь	Разрешение	Около 400 lpi
	Принцип фиксации	Механический или оптический
	Способ подключения	USB, PS/2
Джойстик	Способ подключения	USB, RS232

Билет № 11

1) Моделирование является одним из ключевых видов деятельности человека и всегда в той или иной форме предшествует другим ее видам. Конечный этап моделирования — принятие решения.

Моделью принято считать материальный или мысленно представляемый объект, который замещает объект-оригинал с целью его исследования, сохраняя некоторые важные для данного исследования типичные черты и свойства оригинала, т. е. его существенные стороны.

Модель, как правило, доступнее для исследования, чем реальный объект. Модель также позволяет научиться управлять объектом или понять закономерности его изменения, что важно в тех случаях, когда экспериментировать с объектом бывает неудобно, трудно или невозможно.

Таким образом, мы можем сделать вывод, что модель необходима для того, чтобы:

понять, как устроен конкретный объект — каковы его структура, основные свойства, законы развития и взаимодействия с окружающим миром;

научиться управлять объектом или процессом и определить наилучшие способы управления при заданных целях и критериях (оптимизация);

прогнозировать прямые или косвенные последствия реализации заданных способов и форм воздействия на объект.

Интересно, что хорошо построенная модель обладает удивительным свойством: ее изучение может дать некоторые новые знания об объекте-оригинале Адекватность модели объекту предполагает воспроизведение моделью с необходимой полнотой всех характеристик объекта, существенных для целей моделирования. Один и тот же объект может иметь множество различных моделей, и одна и та же модель может описывать разные объекты.

Процесс построения и изучения модели называется моделированием.

Существуют материальные и информационные модели. Материальные модели воспроизводят физические, геометрические и другие свойства объекта. Примеры: глобус, скелет, макеты зданий и мостов, модели самолетов, кораблей, автомобилей.

Предметом изучения информатики являются информационные модели. Информационные модели представляют объекты в образной или знаковой форме.

Виды информационных моделей

Объектом информационного моделирования могут быть физические (падение тел), химические (реакции горения), биологические (фотосинтез в листьях растений) процессы, метеорологические явления (гроза, торнадо), экономические (падение курса валюты), социальные (миграция, рост населения) процессы и т. д. Знаковая информационная модель может быть представлена в виде текста, формулы, таблицы, карты, схемы, чертежа. Естественные языки используются для создания описательных информационных моделей. С помощью формальных языков строятся формальные информационные модели (математические, логические). Модели, построенные с использованием математических понятий и формул, называются математическими моделями. В физике рассматривается много различных функциональных зависимостей, выраженных на языке алгебры, которые представляют собой математические модели изучаемых явлений или процессов. Информатика изучает общие методы и средства создания и использования информационных моделей.

Назначение информационных моделей чаще всего состоит в получении данных, которые могут быть использованы для подготовки и принятия решений экономического, социального, организационного или технического характера, для достижения наилучших показателей деятельности моделируемого объекта.

Моделируемый объект можно рассматривать как систему. Система — это сложный объект, состоящий из взаимосвязанных частей (элементов) и существующий как единое целое. Всякая система имеет определенное назначение (функцию, цель). Структура - это совокупность связей между элементами системы, т. е. внутренняя организация системы.

Для отражения состояния систем используются статические и динамические модели.

Модели, описывающие состояние системы в определенный момент времени, называются статическими информационными моделями. Примеры: модель строения молекулы, модель строения Солнечной системы, «Система природы» К. Линнея.

Модели, описывающие процессы изменения и развития систем, называются динамическими информационными моделями. Примеры: модели процесса протекания химической реакции, ядерной реакции, движения тел, развития организмов и популяций.

Для отражения систем с различными структурами используются различные виды информационных моделей.

Табличные модели применяются для описания свойств объектов, обладающих одинаковыми наборами свойств. Могут быть динамическими и статическими. Свойства объекта представлены в виде списка, а их значения размещаются в ячейках прямоугольной таблицы (Периодическая система элементов Д. И. Менделеева).

В иерархических моделях объекты распределены по уровням. Каждый элемент более высокого уровня может состоять из элементов нижнего уровня, а элемент нижнего уровня может входить в состав только одного элемента более высокого уровня (генеалогическое дерево, классификация компьютеров).

Сетевые модели применяются для отражения таких систем, в которых связи между элементами имеют сложную структуру (сеть Интернет, телефонная сеть, процесс передачи мяча в коллективной игре, например в футболе). Могут быть статическими и динамическими. Формализация (определение и приведение к выбранной форме). Важный этап моделирования, влияющий на результат. От выбранной формы представления данных зависит, насколько точен будет конечный результат, в какой степени построенная модель будет соответствовать объекту. Формами представления моделей могут быть: словесное описание, чертеж, таблица, формула, схема, алгоритм, компьютерная программа...

Итак, форма представления модели определена, и данные формализованы для обработки. Конечной целью этого этапа является создание информационной модели.

2) Мультимедиа технология позволяет одновременно использовать различные способы представления информации: числа, текст, графику, анимацию, видео и звук. Важной особенностью мультимедиа технологии является ее интерактивность, то есть то, что в диалоге с компьютером пользователю отводится активная роль. Графический интерфейс мультимедийных проектов обычно содержит различные управляющие элементы.

В последнее время создано много мультимедийных программных продуктов. Это и энциклопедии из самых разных областей жизни и обучающие программы и так далее.

Компьютерные презентации. Компьютерные презентации являются одним из типов мультимедийных проектов. Компьютерные презентации часто применяются в рекламе, при выступлениях на конференциях и совещаниях, они могут также использоваться на уроках в процессе объяснения материала учителем или докладов учащихся. В некоторых случаях презентацию запускают в автоматическом режиме, и она повествует о чем-то без участия человека. Автоматический режим презентации часто используют во время проведения различных выставок. Презентация состоит из электронных страниц. Которые могут содержать мультимедийные объекты. Электронные страницы называется Слайдами. Компьютерная презентация представляет собой последовательность слайдов, содержащих мультимедийные объекты. Переход между слайдами осуществляется с помощью управляющих объектов или гиперссылок.

Билет № 12

1) Слово «алгоритм» (algorithm) происходит от имени выдающегося ученого IX века Мухаммада ибн Мусы ал-Хорезми (в переводе с арабского Мухаммад, сын Мусы из Хорезма). По латинскому переводу его труда (XII век) Западная Европа познакомилась с десятичной позиционной системой счисления и правилами (algorismi) выполнения в ней арифметических действий.

Несмотря на то, что понятие «алгоритм» давно и прочно вошло в употребление, его определение различается в зависимости от сферы деятельности, где оно используется. В своей деятельности, в частности в сфере обработки информации, человек сталкивается с различными способами или методами решения задач. Они определяют порядок выполнения действий для получения желаемого результата — мы можем трактовать это как первоначальное или интуитивное определение алгоритма.

В школе используются следующие определения алгоритма:

Алгоритм — это понятное и точное указание исполнителю совершить последовательность действий, направленных на решение поставленной задачи.

Алгоритм — это конечное предписание на некотором языке, задающее конечную последовательность выполнимых элементарных операций для решения задачи, общее для класса возможных исходных данных.

Таким образом, формально каждый алгоритм — это правила, описывающие процесс преобразования исходных данных в необходимый результат.

Алгоритм предполагает наличие исполнителя — человека или технического устройства (автомат, робот, компьютер) со строго определенным набором возможных команд. Совокупность команд, которые могут быть выполнены исполнителем, называется системой команд исполнителя (СКИ).

Для того чтобы произвольное описание последовательности действий было алгоритмом, оно должно обладать следующими свойствами.

Свойства алгоритмов

Дискретность. Алгоритм должен состоять из последовательных команд, только выполнив одну команду, исполнитель может приступить к выполнению следующей, т. е. структура алгоритма является дискретной (прерывной).

Конечность. Алгоритм должен содержать конечное количество элементарных выполнимых предписаний, т. е. удовлетворять требованию конечности записи. Исполнитель алгоритма должен выполнять конечное количество шагов при решении задачи, т. е. алгоритм должен удовлетворять требованию конечности действий.

Точность (определенность). Каждая команда алгоритма должна определять однозначное действие исполнителя. Этим свойством часто не обладают предписания и инструкции, которые составляются для людей.

Понятность. Каждая команда алгоритма должна быть понятна исполнителю, т. е. должны использоваться только команды СКИ. Алгоритм не рассчитан на принятие самостоятельных решений исполнителем, не предусмотренных составителем алгоритма.

Универсальность (массовость). Алгоритм должен быть универсальным для некоторого класса однотипных задач.

Из перечисленных свойств вытекает возможность формального исполнения алгоритма, а из нее —- очень важное следствие: поскольку осознавать содержание алгоритма не требуется, его исполнение вполне можно доверить автомату или компьютеру. Таким образом, составление алгоритма является обязательным этапом автоматизации любого процесса.

Однозначно определенных способов записи алгоритмов не существует. Различные авторы выделяют разные способы, например:

словесный (словами устно или письменно);

словесно-формульный (с использованием в основном формул со словесными комментариями);

на учебном алгоритмическом языке (псевдокоде, языке учебных исполнителей);

графический (блок-схема) (с использованием картинок, условных обозначений или блоков);

на языке программирования высокого уровня (с использованием команд, понятных процессору компьютера).

Словесное описание. Применяется для описания несложных алгоритмов, иначе описание становится слишком громоздким.

Пример. Представим этим способом алгоритм нахождения наибольшего общего делителя двух чисел М и N (алгоритм Евклида).

[НОД (M - N, N) при М > N,

НОД (М,N),= {М при М = N,

[нОД (N - М,М) при М < N.

Словесное описание алгоритма Евклида:

Если М > N, то перейти к п. 4, иначе перейти к п. 2.

Если М < N, то перейти к п. 5, иначе перейти к п. 3.

Считать, что НОД(М, N) = М. Конец.

Из М вычесть N и впредь считать, что эта разность является значением М. Возвратиться к п. 1.

Из N вычесть М и впредь считать, что эта разность является значением Л'". Возвратиться к п. 1.

Описание на учебном алгоритмическом языке — это описание с помощью слов естественного языка, но в специально форме, отображающей структуру алгоритма.

Пример

начало

нц пока М=N

если М > N

то М: = М - N

иначе N:= N - М

все

кц

Z: = M

Конец

Логическое выражение также будем называть формулой алгебры логики.

Каждая формула определяет некоторую функцию, аргументами которой являются логические переменные. Такую функцию будем называть логической функцией.

Логические переменные могут принимать два значения: «истина» и «ложь». Логическая функция также может принимать два значения: «истина» и «ложь».

Таблица простейших логических функций:

Отрицание	Конъюнкция	Дизъюнкция	Следование	Эквивалентность
А	А	А	В	А&В	А	В	AvB	А	B	А-+В	А	В	А~В
0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	1	0	0	1
1	0	0	1	0	0	1	1	0	1	1	0	1	0
		1	0	0	1	0	1	1	0	0	1	0	0
		1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1

Билет № 13

1) Для решения задачи на компьютере необходимо алгоритм ее решения записать на языке программирования — составить программу (последовательность команд, входящих в систему команд компьютера).

Процесс составления программы на основе некоторого алгоритма называют программированием [7].

Можно выделить четыре подхода к программированию: структурное (процедурное), объектно-ориентированное, логическое и функциональное. В школе, как правило, изучаются структурное (процедурное) и объектно-ориентированное программирование.

Структурное (процедурное) программирование основывается на двух основных принципах: последовательной детализации алгоритма и использовании набора базовых структур. Алгоритм любой сложности можно построить с помощью основных алгоритмических структур. В качестве примера языка программирования, реализующего такой подход, можно привести язык Pascal.

Суть объектно-ориентированного программирования состоит в разработке программы как модели взаимодействующих объектов. Объект здесь — это некоторая структура данных (в том числе разных типов) и процедур их обработки, к которой можно обращаться по имени и описывать как единое целое. Формальное описание такого объекта называется классом. Объект в этом случае считается экземпляром некоторого класса. Примеры языков программирования, основанных на таком подходе: Java, C++.

Поскольку компьютер (а точнее, его процессор) оперирует не конструкциями языка программирования, а двоичными командами, то перед выполнением программа должна быть превращена в машинный код. Выполняют эту операцию программы-трансляторы.

Транслятор языка программирования (интерпретатор или компилятор) входит в состав среды (системы) программирования. Это программные комплексы, включающие специализированные текстовые редакторы, трансляторы, средства отладки и контроля за исполнением программ, средства разработки дополнительных элементов программ, библиотеки компонентов и многие другие средства, используемые профессиональными разработчиками системного и прикладного программного обеспечения.

Компилятор — это программа, автоматически преобразующая (транслирующая, компилирующая) исходный код языка высокого уровня в машинный код и создающая таким образом исполняемый файл. Он может быть запущен на исполнение операционной системой. В операционной системе Microsoft Windows такие файлы могут иметь расширение exe, com, dll [5].

Интерпретатор — это программа, преобразующая код языка высокого уровня в машинный код шаг за шагом, т. е. каждая команда преобразуется интерпретатором и выполняется компьютером, затем интерпретатор преобразует следующую команду, компьютер ее выполняет и т. д. (интерпретатор — «синхронный переводчик»). Недостаток интерпретаторов — низкая скорость выполнения программ. Примеры: интерпретаторы языков Basic и Java Script. Для языка Basic в настоящее время существуют как интерпретаторы, так и компиляторы

2)Система счисления – это знаковая система, в которой числа записываются по пределенным правилам, с помощью символов некого алфавита, которыми наз. Цифрами.

Для записи информации о количестве объектов используются числа. Числа записываются с использованием особых знаковых систем, которые называются системами счисления. Алфавит систем счисления состоит из символов, которые называются цифрами. Например, в десятичной системе счисления числа записываются с помощью десяти всем хорошо известных цифр: 0, 1, 2, 3, 4, 5, б, 7, 8, 9.

Все системы счисления делятся на две большие группы: позиционные и не позиционные системы счисления. В позиционных системах счисления значение цифры зависит от ее положения в числе, а в непозиционных — не зависит.

Римская непозиционная система счисления. Самой распространенной из непозиционных систем счисления является римская. В качестве цифр в ней используются: I (1), V (5), X (10), L (50), С (100), D (500), М (1000).

Значение цифры не зависит от ее положения в числе. Например, в числе XXX (30) цифра X встречается трижды и в каждом случае обозначает одну и ту же величину - число 10, три числа по 10 в сумме дают 30.

Величина числа в римской системе счисления определяется как сумма или разность цифр в числе. Если меньшая цифра стоит слева от большей, то она вычитается, если справа - прибавляется. Например, запись десятичного числа 1998 в римской системе счисления будет выглядеть следующим образом:

MCMXCVIII = 1000 + (1000 - 100) + (100 -10)+ 5 + 1 + 1 + 1.

Позиционные системы счисления. Первая позиционная система счисления была придумана еще в Древнем Вавилоне, причем вавилонская нумерация была шестидесятеричной, то есть в ней использовалось шестьдесят цифр! Интересно, что до сих пор при измерении времени мы используем основание, равное 60 (в 1 минуте содержится 60 секунд, а в 1 часе — 60 минут).

В XIX веке довольно широкое распространение получила двенадцатеричная система счисления. До сих пор мы часто употребляем дюжину (число 12): в сутках две дюжины часов, круг содержит тридцать дюжин градусов и так далее.

Наиболее распространенными в настоящее время позиционными системами счисления являются десятичная, двоичная, восьмеричная и шестнадцатеричная. Каждая позиционная система имеет определенный алфавит цифр и основание. Десятичная система счисления имеет алфавит цифр, который состоит из десяти всем известных, так называемых арабских, цифр, и основание, равное 10, двоичная — две цифры и основание 2, восьмеричная — восемь цифр и основание 8, шестнадцатеричная — шестнадцать цифр (в качестве цифр используются и буквы латинского алфавита) и основание 16. Десятичная система счисления. Рассмотрим в качестве примера десятичное число 555. Цифра 5 встречается трижды, причем самая правая цифра 5 обозначает пять единиц, вторая справа — пять десятков и, наконец, третья справа — пять сотен.

Позиция цифры в числе называется разрядом. Разряд числа возрастает справа налево, от младших разрядов к старшим. В десятичной системе цифра, находящаяся в крайней справа позиции (разряде), обозначает количество единиц, цифра, смещенная на одну позицию влево, — количество десятков, еще левее — сотен, затем тысяч и так далее. Соответственно имеем разряд единиц, разряд десятков и так далее.

Число 555 записано в привычной для нас свернутой форме. Мы настолько привыкли к такой форме записи, что уже не замечаем, как в уме умножаем цифры числа на различные степени числа 10.

В развернутой форме записи числа такое умножение записывается в явной форме. Так, в развернутой форме запись числа 555 в десятичной системе будет выглядеть следующим образом:

555_>10> = 5-10²+ 5-Ю¹ + 5-10°.

Билет № 14

1) Данный раздел содержит большой практический материал для на-чального изучения программирования. Задачи ориентированы, главным образом, на использование процедурных языков программирования, из которых в настоящее время наиболее распространенными являются Паскаль, Бейсик и СИ. Чаще всего именно эти языки изучаются на уроках информатики.

С точки зрения авторов, наиболее подходящим языком для первоначального освоения программирования является язык Паскаль. Как известно, автор Паскаля Н. Вирт создавал его прежде всего как учебный язык. Позднее фирмой Borland была разработана система программирования Турбо-Паскаль, расширившая область применения языка и развившая сам язык программирования. Современные версии Турбо-Паскаля достаточно широко распространены в компьютерных классах учебных заведений.

Предлагаемые в данном разделе задачи могут решаться с использованием любого языка программирования. Однако весь пояснительный материал и примеры программ приведены на Паскале. Таким образом, помимо задач, раздел содержит краткий справочник по программированию на Паскале. Описание языка не является полным. За более подробными сведениями о Паскале следует обращаться к специальной литературе.

Некоторые тематические разделы поделены на части, отличающиеся уровнем сложности задач. Эти части обозначены буквами А, В и т. д. по возрастанию сложности.

Программы с линейной структурой составляются из операторов присваивания, ввода, вывода, обращения к процедурам. Оператор присваивания можно назвать основным в любом языке программирования. Оператор присваивания:

<переменная>:= <выражение>

Оператор выполняется следующим образом. Вычисляется значение <выражения>, после чего <переменная> получает вычисленное значение. При этом тип выражения должен быть совместим с типом переменной.

Примеры оператора присваивания:

X:=(Y+Z)/(2+Z*10)-l/3;

LogPer:=(A>B) and (C<=D).

2) Многие годы люди работали с информацией «вручную», прежде чем был изобретен компьютер, позволяющий автоматизировать процессы обработки, передачи и хранения информации. Любая информация (данные) в компьютере представлена дискретно — последовательностью отделенных друг от друга элементов. Значит, информацию для компьютера необходимо закодировать. Кодирование — это преобразование информации из одной знаковой формы в другую, удобную для ее обработки, хранения или передачи. Используемый для кодирования конечный набор знаков называют алфавитом. Кодирование осуществляется по принятым правилам. Правило кодирования называется кодом (от французского code — кодекс, свод законов). Длина кода — количество знаков алфавита, используемых для кодирования.

При кодировании информации для технических устройств важное значение имеют алфавиты, состоящие всего из двух знаков. Такие алфавиты называют двоичными. Они наиболее просты для кодирования. Чем меньше знаков в алфавите, тем проще устроена «машина» для распознавания (дешифрования) информационного сообщения. Однако чем меньше знаков в алфавите, тем большее их количество требуется для кодирования, следовательно, больше длина кода.

Вся информация в компьютере кодируется двоичными числами, в том числе графическая, а также звук и видео. Рассмотрим, как создается модель изображения, годная для обработки компьютером. Разобьем картинку вертикальными и горизонтальными линиями на маленькие прямоугольники. Полученный двумерный массив прямоугольников называется растром, а сами прямоугольники — элементами растра, или пикселями (это слово произошло от английского picture's element — элемент картинки). Далее закодируем числами цвета пикселей. Перечислим по порядку (например, слева направо и сверху вниз) коды цветов пикселей. Получим представление (код) картинки в компьютере.

Разумеется, часть информации о картинке при таком кодировании потеряется. Потери будут тем меньше, чем мельче прямоугольники и чем точнее закодирован цвет каждого из них.

Билет № 15

1) Команда ветвления — разделяет алгоритм на два пути в зависимости от некоторого условия, затем исполнение алгоритма выходит на общее продолжение. Ветвление бывает полное и неполное. Описание ветвления в блок-схемах и на Алгоритмическом языке Ветвление — это составная команда алгоритма, в которой в зависимости от условия предусмотрен переход либо на одно, либо на другое действие. Действия могут быть простыми или составными командами алгоритма. Команда ветвления может использоваться в сокращенной форме, когда в случае несоблюдения условия никакое действие не выполняется. В этом случае в блок-схеме команды ветвления действие отсутствует всегда справа (путь «нет»). Под действием понимается либо простая команда, либо составная команда алгоритма. Разветвляющиеся алгоритмы (алгоритмы ветвления) состоят из команд ветвления и могут быть дополнены командами следования. В отличие от линейных алгоритмов, в которых команды выполняются последовательно одна за другой, в алгоритмическую структуру «ветвление» входит условие в зависимости от выполнения или невыполнения которого реализуется та или иная последовательность команд. В алгоритмической структуре «ветвление» та или иная серия команд выполняется в зависимости от истинности условия. Будем называть условием высказывание, которое может быть либо истинным, либо ложным. Условие, записанное на формальном языке, называется условным или логическим выражением.

Условные выражения могут быть простыми и сложными. Простое условие включает в себя два числа, две переменных или два арифметических выражения, которые сравниваются между собой с использованием операций сравнения (равно, больше, меньше и пр.).

Например: 5>3, 2*8 = 4*4 и т. д.

Сложное условие — это последовательность простых условий, объединенных между собой знаками логических операций. Например, 5>3 And 2*8 = 4*4.

Алгоритмическая структура «ветвление» может быть зафиксирована различными способами:

графически, с помощью блок-схемы

на языке программирования, например на языках Visual Basic и VBA с использованием специальной инструкции ветвления (оператора условного перехода). После первого ключевого слова (If) должно быть размещено условие. После второго ключевого слова (Then) последовательность команд (серия 1), которая должна выполняться, если условие принимает значение «истина». После третьего ключевого слова (Else) размещается последовательность команд (серия 2), которая должна выполняться, если условие принимает значение «ложь». Оператор условного перехода может быть записан в многострочной форме или в однострочной форме.

В многострочной форме он записывается с помощью инструкции If ... Then . . . Else . . . End If (Если ... To ... Иначе ... Конец Если). В этом случае ключевое слово Then размещается на той же строчке, что и условие, а последовательность команд (серия 1) — на следующей. Третье ключевое слово Else размещается на третьей строчке, а последовательность команд (серия 2) — на четвертой. Конец инструкции ветвления End If размещается на пятой строчке.

В однострочной форме он записывается с помощью инструкции If ... Then .. . Else . . . (Если ... То ... Иначе ...). Если инструкция не помещается на одной строке, она может быть разбита на несколько строк. Такое представление инструкций более наглядно для человека. Компьютер же должен знать, что разбитая на строки инструкция представляет единое целое. Это обеспечивает знак «переноса», который задается символом подчеркивания после пробела « _». Третье ключевое слово Else в сокращенной форме инструкции может отсутствовать. Тогда, в случае если условие ложно, выполнение оператора условного перехода заканчивается и выполняется следующая строка программы.

2)Традиционно для кодирования одного символа используется количество информации, равное 1 байту, то есть / = = 1 байт = 8 битов.

Если рассматривать символы как возможные события, то по формуле (2.1) можно вычислить, какое количество различных символов можно закодировать:

N = 2^I= 2⁸ = 256.

Такое количество символов вполне достаточно для представления текстовой информации, включая прописные и строчные буквы русского и латинского алфавита, цифры, знаки, графические символы и пр.

Кодирование заключается в том, что каждому символу ставится в соответствие уникальный десятичный код от 0 до 255 или соответствующий ему двоичный код от 00000000 до 11111111. Таким образом, человек различает символы по их начертаниям, а компьютер — по их кодам.

При вводе в компьютер текстовой информации происходит ее двоичное кодирование, изображение символа преобразуется в его двоичный код. Пользователь нажимает на клавиатуре клавишу с символом, и в компьютер поступает определенная последовательность из восьми электрических импульсов (двоичный код символа). Код символа хранится в оперативной памяти компьютера, где занимает один байт.

В процессе вывода символа на экран компьютера производится обратный процесс — декодирование, то есть преобразование кода символа в его изображение.

Важно, что присвоение символу конкретного кода — это вопрос соглашения, которое фиксируется в кодовой таблице. Первые 33 кода (с 0 по 32) соответствуют не символам, а операциям (перевод строки, ввод пробела и так далее).

Коды с 33 по 127 являются интернациональными и соответствуют символам латинского алфавита, цифрам, знакам арифметических операций и знакам препинания.

Коды с 128 по 255 являются национальными, то есть в национальных кодировках одному и тому же коду соответствуют различные символы. К сожалению, в настоящее время существуют пять различных кодовых таблиц для русских букв (КОИ8, СР1251, СР866, Mac, ISO — табл. 2.3), поэтому тексты, созданные в одной кодировке, не будут правильно отображаться в другой.

В настоящее время широкое распространение получил новый международный стандарт Unicode, который отводит на каждый символ не один байт, а два, поэтому с его помощью можно закодировать не 256 символов, а N = 2¹⁶ = = 65536 различных символов. Эту кодировку поддерживают последние версии платформы Microsoft Windows&Office.Каждая кодировка задается своей собственной кодовой таблицей. Как видно из табл. 2.3, одному и тому же двоичному коду в различных кодировках поставлены в соответствие различные символы.

Например, последовательность числовых кодов 221, 194, 204 в кодировке СР1251 образует слово «ЭВМ», тогда как в других кодировках это будет бессмысленный набор символов.

К счастью, в большинстве случаев пользователь не должен заботиться о перекодировках текстовых документов, так как это делают специальные программы-конверторы, встроенные в приложения.

Билет № 16

Цикл — многократное повторение последовательности действий по некоторому условию. Известны три типа циклических алгоритмических структур: цикл с предусловием, цикл с постусловием и цикл с параметром. В Паскале существуют операторы, реализующие все три типа циклов.

Цикл со счетчиком. Когда заранее известно, какое число повторений тела цикла необходимо выполнить, можно воспользоваться циклической инструкцией (оператором цикла со счетчиком) For Next. Синтаксис оператора For .Next следующий: строка, начинающаяся с ключевого слова For, является заголовком цикла, а строка с ключевым словом Next — концом цикла, между ними располагаются операторы, являющиеся телом цикла.

В начале выполнения цикла значение переменной Счетчик устанавливается равным НачЗнач. При каждом проходе цикла переменная Счетчик увеличивается на величину шага. Если она достигает величины, большей КонЗнач, то цикл завершается и выполняются следующие за ним операторы.

2) То огромное количество информации, которое требуется человеку для осуществления любой деятельности, следует хранить в структурированном виде, чтобы можно было быстро находить необходимую информацию, делать любые выборки, пополнять, изменять, сортировать информацию. Организованные массивы информации определенного назначения (тематики) называют базами данных (БД). Примеры баз данных: база данных кинотеатров города, база данных книжного фонда библиотеки, база данных нормативных правовых актов в сфере образования. Программы, обеспечивающие работу с базами данных, называют системами управления базами данных.

Для структурирования большого объема данных чаще всего применяется табличная форма. В таблице легко ориентироваться, даже если информации о каком-либо объекте очень много. Каждый столбец таблицы может содержать некоторую характеристику объекта, а каждая строка — описывать один объект.

База данных является основой любой информационной системы. Информационная система — это комплекс баз данных различного назначения (тематики) и аппаратно-программных средств (компьютеров и программного обеспечения) для хранения, изменения, поиска различной информации по запросу пользователя.

Роль компьютерных информационных систем в нашей жизни сильно возросла за последние 10-20 лет. Любая отрасль деятельности или жизнеобеспечения базируется на таких системах. Примеры информационных систем: система продажи билетов (авиационных и железнодорожных), система распределения электроэнергии и тепла, организация прямых трансляций соревнований из любой страны и пр.

Ранее существовало деление баз данных на фактографические (краткие сведения об описываемых объектах) и документальные (содержащие документы полного формата). Но современные информационные системы позволяют подключать к любой фактографической базе данных любые документы (текстовые, графические, звуковые и видеофайлы). В настоящее время более актуальна классификация по способу хранения данных: централизованные (на одном компьютере, сервере) и распределенные (различные по назначению базы хранятся на разных компьютерах, связанных в сеть).

Билет № 17

1) Ресурсом принято считать некоторый запас или источник каких-либо средств, использование которых может принести некоторую выгоду или необходимо для решения тех или иных задач. Ресурс может принадлежать государству, компании или частному лицу.

В настоящее время наряду с материальными ресурсами для государства большое значение приобретают информационные ресурсы. Информационными ресурсами считают накапливаемое содержимое специальных хранилищ и источники общественно-значимой информации Как и для материальных ресурсов, для информационных ресурсов остро стоит проблема обеспечения сохранности. Для решения проблемы охраны информационных ресурсов существует юридическое определение понятия «информационный ресурс»: «Информационные ресурсы — отдельные документы и отдельные массивы документов, документы и массивы документов в информационных системах (библиотеках, архивах, фондах, банках данных, других информационных системах)» [8].

В информационном обществе значимость информационных ресурсов возрастает. Информационные ресурсы государства становятся товаром, совокупная стоимость которого на мировом рынке сопоставима со стоимостью традиционных ресурсов. Информационные ресурсы государства можно считать стратегическими ресурсами, поскольку по значимости их можно приравнять к ресурсам материальным, сырьевым, энергетическим, финансовым или трудовым.

Отличительная особенность информационных ресурсов в том, что после использования они не исчезают, ими можно пользоваться многократно. Из описанной особенности вытекает необходимость хранения информации таким образом, чтобы она была легкодоступна для использования. Эта особенность способствует формированию и расширению рынка информационных услуг. К ним относятся поиск и подбор информации по заданным критериям, консалтинг, обучение, телекоммуникации и пр.

Информационные услуги невозможно представить без развитых средств телекоммуникаций. Кроме того, решающее значение для формирования рынка информационных услуг имело и имеет создание баз данных по различным отраслям профессиональной и научной деятельности. Огромные информационные потоки нуждаются в систематизации для их хранения и использования. Поэтому информационные ресурсы классифицируют по какому-либо основанию. Это может быть отраслевой принцип (по виду науки, промышленности, социальной сферы и пр.) или по форме представления (по виду носителей, степени формализации, наличию дополнительных возможностей и пр.) К образовательным ресурсам можно отнести любые информационные ресурсы, используемые в образовательных целях. Образование в современном обществе становится непрерывным. Для разных категорий обучаемых требуются различные виды образовательных ресурсов. К наиболее востребованным образовательным ресурсам можно отнести библиотечные образовательные ресурсы, архивные ресурсы и информацию по различным научным отраслям.

На современном этапе развития информационных технологий необходимо обратить внимание на вопросы защиты информации. Защита информации представляет собой самостоятельный информационный процесс, но сегодня более важной становится организация защиты информации как важнейшего компонента процессов хранения, обработки, передачи информации в системах любого типа, особенно в социальных и технических.

На рынке информационных услуг возникают новые отношения между его участниками, нуждающиеся в правовом регулировании со стороны государства. Но правовое регулирование этой сферы отстает от реальных потребностей общества. Поэтому на первое место выходят этические аспекты, определяющие нормы поведения в сфере использования информационных ресурсов. Применяя современные телекоммуникации в ежедневной работе, следует не использовать нелегальные копии программных продуктов или отдельных информационных ресурсов, не рассылать многочисленные рекламные объявления без получения предварительного согласия получателей, не допускать действия, являющиеся запрещенной пропагандой, не отклоняться от обсуждаемых тем в форумах и телеконференциях и т. д.

Базовым законом в информационной области можно считать Федеральный закон «Об информации, информационных технологиях и о защите информации* № 149-ФЗ от 27 июля 2006 г. В законе содержатся определения терминов, которые мы привыкли использовать. Их толкование с юридической точки зрения поможет при необходимости отстаивать свои права. Для отдельного человека это прежде всего право на неприкосновенность его частной жизни. Мы живем в такое время, когда каждое произнесенное слово, отправленное электронное письмо, информация о покупке по кредитной карте, участие в компании и прочие действия сохраняются и могут быть использованы против нас.

Пункт 7 статьи 3 этого закона одним из основных принципов правового регулирования отношений в сфере информации, информационных технологий и защиты информации определяет неприкосновенность частной жизни, недопустимость сбора, хранения, использования и распространения информации о частной жизни лица без его согласия. Статьей 9 предусмотрены ограничения доступа к информации о частной жизни гражданина.

Ранее этот закон содержал понятие «персональные данные». В настоящее время принят отдельный Федеральный закон «О персональных данных» от 27 июля 2006 года № 152-ФЗ.

Информационные и коммуникационные технологии проникают во все сферы жизни, и учесть все это в одном или двух законах невозможно, поэтому в существующие законы, регулирующие определенную деятельность, вносятся необходимые поправки, которые не должны противоречить Конституции Российской Федерации. В п. 2 ст. 23 Конституции Российской Федерации говорится: «Каждый имеет право на тайну переписки, телефонных переговоров, почтовых, телеграфных и иных сообщений. Ограничение этого права допускается только на основании решения суда».

В настоящее время назвать преимущества электронной переписки может любой из нас, поэтому остановимся на рисках использования данной услуги. Переписка по электронной почте не гарантирует конфиденциальность, она открыта. Современные технические и программные средства позволяют легко контролировать содержимое всей или части переписки любого пользователя. Подобный контроль осуществляется как в государственных, так и в корпоративных системах под предлогом защиты от утечки конфиденциальной информации. Во всех странах такая деятельность является незаконной. Для государственных структур для осуществления этой деятельности требуется соответствующее решение суда. Однако здесь подстерегает несогласование нескольких законов. Решение суда на перлюстрацию почтовой корреспонденции можно получить только- в соответствии с Федеральным законом «О почтовой связи» от 17 июля 1999 г. № 176-ФЗ, в котором пока отсутствует понятие «электронное письмо». Поэтому решение суда на перлюстрацию электронных писем получить не представляется возможным. Необходимо внести поправки в закон.

Таким образом, ради скоростных преимуществ пользователи электронной почты отказываются от конфиденциальности.

Большую проблему для активных пользователей электронной почты представляет собой спам. Сейчас наказать спамеров в России возможно на основании Федерального закона «О рекламе», новая редакция которого принята 13 марта 2006 г. Рассылку коммерческих предложений по электронной почте можно расценивать как рекламу. В соответствии со статьей 3 этого закона, «Реклама — информация, распространенная любым способом, в любой форме и с использованием любых средств, адресованная неопределенному кругу лиц и направленная на привлечение внимания к объекту рекламирования, формирование или поддержание интереса к нему и его продвижения на рынке». Действия лиц, осуществляющих рассылку, регулируются статьей 8 как «реклама товаров при дистанционном способе их продажи». В рекламе товаров при дистанционном способе их продажи должны быть указаны сведения о продавце таких товаров: наименование, место нахождения и государственный регистрационный номер записи о создании юридического лица; фамилия, имя, отчество, основной государственный регистрационный номер записи о государственной регистрации физического лица в качестве индивидуального предпринимателя. Отсутствие таких сведений позволяет квалифицировать рассылку как «ненадлежащую рекламу» и применять соответствующие административные санкции в виде штрафа или лишение лицензии на осуществление предпринимательской деятельности.

Билет № 18

1) Информационные технологии, связанные с обработкой текстовой информации, позволяют создавать документы и вести издательскую деятельность.

Для работы с текстовой информацией мы пользуемся текстовыми редакторами и текстовыми процессорами.

Текстовый редактор — программа для ввода и редактирования текста. Пример текстового редактора — программа Блокнот, входящая в комплект ОС Windows.

Текстовый процессор, помимо редактирования, позволяет еще и форматировать текст и записывать в файл информацию о форматировании. Эта информация может быть записана по-разному, отсюда несовместимость текстовых процессоров друг с другом. Предусмотрена возможность преобразования текста из одного формата в другой. (Текстовые же редакторы сохраняют в файле текст, не содержащий команд разметки, поэтому они совместимы друг с другом.) Примером текстового процессора является программа Microsoft Word.

Основными объектами (структурными элементами) текстового документа являются: символ, слово, строка, абзац, страница, документ.

Редактирование — это преобразование документа, обеспечивающее набор, исправление ошибок, копирование, вставку, удаление, перемещение фрагментов текста. Всё, что позволяют делать с текстом или его фрагментами команды меню Правка, Вставка и некоторые кнопки панели инструментов Стандартная, является редактированием. Редактирование может быть применено к любому объекту документа.

Простые текстовые редакторы (например, стандартное приложение Windows Блокнот) позволяют редактировать текст, а также осуществлять простейшее форматирование шрифта.

Более совершенные текстовые редакторы (например, Microsoft Word и StarOffice Writer), которые называют иногда тестовыми процессорами, имеют широкий спектр возможностей по созданию документов (вставка списков и таблиц, средства проверки орфографии, сохранение исправлений и др.).

Для подготовки к изданию книг, журналов и газет в процессе макетирования издания используются мощные программы обработки текста — настольные издательские системы (например, Adobe PageMaker).

Для подготовки к публикации в Интернете Web-страниц и Web-сайтов используются специализированные приложения (например, Microsoft FrontPage).

Создание документа. Создание документа начинается с выбора шаблона, то есть готовой пустой заготовки документа определенного назначения (обычный документ, визитная карточка, резюме и др.). Шаблоны задают структуру документа, которую пользователь заполняет определенным содержанием.

Для создания документов со сложной структурой используются Мастера. Например, целесообразно использовать мастер при создании факсов, так как общепринятая форма факсов.

2) В цикле с предусловием (цикл «пока») сначала проверяется условие. В том случае, когда условие соблюдается (путь «да»), выполняется действие. Затем снова проверяется условие. Пока условие соблюдается, выполняется действие (тело цикла). Цикл с предусловием (циклпока) — наиболее универсальная циклическая структура. Реализуется оператором while. Формат оператора:

While <логическо'е выражение> Do <тело цикла>

Пока значение логического выражения true, выполняется тело цикла. Тело цикла может быть простым или составным

оператором.

Условие выхода из цикла можно поставить в начале, перед телом цикла. Такой цикл называется циклом с предусловием.

Проверка условия выхода из цикла проводится с помощью ключевых слов While или Until. Эти слова придают одному и тому же условию противоположный смысл. Ключевое слово While обеспечивает выполнение цикла, пока выполняется условие, то есть пока условие имеет значение «истина». Как только условие примет значение «ложь», выполнение цикла закончится. В этом случае условие является условием продолжения цикла.

Билет № 19

Вопрос состава и структуры программного обеспечения (ПО) компьютера однозначно не определен. В различных источниках данный вопрос раскрывается по-разному.

Мы предлагаем деление ПО на два крупных блока — системное ПО и прикладное ПО.

Назначение операционной системы

Для обеспечения работы любых прикладных комплексов необходима операционная система (ОС). От нее в значительной мере зависит устойчивость работы, специфика применяемых программных средств, особенности построения прикладных систем. При включении компьютера операционная система загружается в память раньше остальных программ и затем служит платформой и средой для их работы.

Во-вторых, ОС реализует взаимодействие программ (между собой и аппаратурой).

2)В цикле с постусловием (цикл «до») условие проверяется после выполнения действия. Повторение выполнения действия (тела цикла) происходит в том случае, когда условие не соблюдено (путь «нет»), т. е. повторение производится до соблюдения условия. В команде повторения с постусловием тело цикла выполняется хотя бы один раз. В команде повторения с предусловием оно может ни разу не выполниться. Ключевое слово Until обеспечивает выполнение цикла, пока не выполняется условие, то есть пока условие имеет значение «ложь». Как только условие примет значение «истина», выполнение цикла закончится. В этом случае условие является условием завершения цикла.

Условие выхода из цикла можно поставить в конце, после тела цикла. Такой цикл называется циклом с постусловием. Этот цикл реализуется также с помощью инструкции Do . . . Loop. Проверка условия выхода из цикла проводится с помощью ключевых слов While или Until.

Цикл с постусловием, в отличие от цикла с предусловием, выполняется обязательно как минимум один раз, независимо от того, выполняется условие или нет.

Билет № 20

1) Все компьютерные изображения разделяют на два типа: растровые и векторные.

Растровая графика. Растровые графические изображения формируются в процессе преобразования графической информации из аналоговой формы в цифровую, например, в процессе сканирования существующих на бумаге или фотопленке рисунков и фотографий, при использовании цифровых фото- и видеокамер, при просмотре на компьютере телевизионных передач с использованием ТВ-тюнера и так далее.

Можно создать растровое графическое изображение и непосредственно на компьютере с использованием графического редактора, загрузить его с CD-ROM или DVD-ROM-дисков или «скачать» из Интернета.

Растровое изображение хранится с помощью точек различного цвета (пикселей), которые образуют строки и столбцы. Каждый пиксель имеет определенное положение и цвет. Хранение каждого пикселя требует определенного количества битов информации, которое зависит от количества цветов в изображении. Пиксель — минимальный участок изображения, цвет которого можно задать независимым образом. Качество растрового изображения зависит от размера изображения (количества пикселей по горизонтали и вертикали) и количества цветов, которые можно задать для каждого пикселя.

Растровые графические изображения многоцветных фотографий и иллюстраций получают с помощью сканера. Такие изображения обычно имеют большой размер и большую глубину цвета (24 или 36 битов на точку). В результате файлы, хранящие растровые изображения, имеют большой информационный объем.

Растровые изображения очень чувствительны к масштабированию.

Векторная графика. Векторные графические изображения являются оптимальным средством хранения высокоточных графических объектов (чертежи, схемы и пр.). Для которых имеет значение сохранение четких и ясных контуров. С векторной графикой вы сталкиваетесь, когда работаете с системами компьютерного черчения и автоматизированного проектирования (САПР), программами обработки трехмерной графики и др.

Векторные изображения формируются из объектов (точка, линия, окружность, прямоугольник и пр.), которые хранятся в памяти компьютера в виде графических примитивов и описывающих их математических формул.

Например, графический примитив точка задается своими координатами (X,Y), линия — координатами начала (XI,Y1) и конца (X2,Y2), окружность — координатами центра (X,Y) и радиусом (R), прямоугольник — координатами левого верхнего угла (X1,Y1) и правого нижнего угла (X2,Y2) и так далее. Для каждого примитива задается также цвет.

Достоинством векторной графики является то, что файлы, хранящие векторные графические изображения, имеют сравнительно небольшой объем. Для обработки изображений на компьютере используются специальные программы — графические редакторы. Графические редакторы также можно разделить на две категории: растровые и векторные.

Растровые графические редакторы являются наилучшим средством обработки фотографий и рисунков, поскольку растровые изображения обеспечивают высокую точность передачи градаций цветов и полутонов.

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

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

Графический редактор — это программа создания, редактирования и просмотра графических изображений. Инструменты рисования объектов. Графические редакторы имеют набор инструментов для рисования простейших графических объектов: прямой линии, кривой, прямоугольника, эллипса, многоугольника и так далее. После выбора объекта на панели инструментов его можно нарисовать в любом месте окна редактора.

2) Электронные таблицы позволяют обрабатывать большие массивы числовых данных, например результаты экспериментов, статистические данные и так далее. Наибольшее распространение получили электронные таблицы Microsoft Excel и StarCalc. Электронная таблица — это работающее в диалоговом режиме приложение, хранящее и обрабатывающее данные в прямоугольных таблицах. Электронная таблица состоит из столбцов и строк. Заголовки столбцов обозначаются буквами или сочетаниями букв (А, С, АВ и т. п.), заголовки строк — числами (1, 2, 3 и далее). Ячейка — место пересечения столбца и строки.

Каждая ячейка таблицы имеет свой собственный адрес. Адрес ячейки электронной таблицы составляется из заголовка столбца и заголовка строки, например Al, В5, ЕЗ. Ячейка, с которой производятся какие-то действия, выделяется рамкой и называется активной. Электронные таблицы, с которыми работает пользователь в приложении, называются рабочими листами. Можно вводить и изменять данные одновременно на нескольких рабочих листах, а также выполнять вычисления на основе данных из нескольких листов. Документы электронных таблиц могут включать несколько рабочих листов и называются рабочими книгами.

Основные типы и форматы данных. В работе с электронными таблицами можно выделить три основных типа данных: число, текст и формула. В зависимости от решаемой задачи возникает необходимость применять различные форматы представления данных. В каждом конкретном случае важно выбрать наиболее подходящий формат.

Для представления чисел по умолчанию электронные таблицы используют числовой формат, который отображает два десятичных знака после запятой (например, 195,20).

Экспоненциальный формат применяется, если число, содержащее большое количество разрядов, не умещается в ячейке (например, число 2 000 000 000 в экспоненциальном формате будет записано в следующем виде: 2,00Е+09).

По умолчанию числа выравниваются в ячейке по правому краю. Это объясняется тем, что при размещении чисел друг под другом (в столбце таблицы) удобно иметь выравнивание по разрядам (единицы под единицами, десятки под десятками и так далее).

Текстом в электронных таблицах является последовательность символов, состоящая из букв, цифр и пробелов, например, запись «32 Мбайт* является текстовой. По умолчанию текст выравнивается в ячейке по левому краю. Это объясняется традиционным способом письма.

Билет № 21

1) Локальные сети. Это сети с потенциально ограниченным числом компьютеров и/или небольшой длиной линий связи. Такие сети обладают высокой скоростью при сравнительно небольшой цене, но могут увеличиваться только до определенных пределов.

Глобальные сети. Это сети, объединяющие большие территории (континенты, например). Глобальные сети, как правило, создаются крупными организациями для предоставления услуг связи. В них используют высокоскоростные специализированные линии дальней связи. Такие сети организуют взаимодействие между более мелкими территориальными сетями.

Большая часть возможностей, обеспечиваемых современными телекоммуникационными сетями, опирается на то, что они могут обмениваться данными между собой, создавая межсетевую среду. Самое крупное такое объединение сетей — это межсетевая среда Интернет.

Возможности, реализованные в современных сетях:

открытость, т. е. возможность разработки различных сетевых приложений, в том числе не предусмотренных ранее;

использование для обмена данными сетей на базе различных технологий, с самыми разными каналами связи;

возможность подключения новых абонентов и новых сетей, а также расширения существующих без принципиальной перестройки;

возможность обеспечения автоматического перепланирования схемы обмена (изменение маршрутов) при возникновении технической необходимости (например, отказе канала связи);

контроль обмена данными и минимизация потери в случае возникновения ошибок.

Основным принципом, лежащим в основе современных телекоммуникационных сетей, является принцип пакетной коммутации. Он состоит в том, что для доставки данные разбиваются на независимые фрагменты (пакеты), каждый пакет снабжается служебной информацией и передается отдельно от других пакетов. Итоговое сообщение (последовательность пакетов) восстанавливается при необходимости в конечной точке.

Основой конструирования и функционирования современных сетей являются их модели. Модель сети — это схема разделения функций между компонентами сети, определяющая основы их взаимодействия.

Служба электронной почты. Этот сервис позволяет обмениваться сообщениями в асинхронном режиме, т. е. отправить сообщение можно, даже если адресат не работает с сетью в момент отправки и получит его только через некоторое время. Основу инфраструктуры электронной почты составляют почтовые отделения — серверы, принимающие почту и обрабатывающие ее (либо пересылая, либо помещая в хранилище до обращения пользователя). Индивидуальный «раздел» пользователя в такой системе называется почтовым ящиком. Для обращения к содержимому своего почтового ящика или отправке новой почты пользователь должен использовать специальную программу -клиент (почтовую программу). Во многих случаях этот клиент реализован как Web-приложение.

2) Типы данных: числа, формулы, текст. В работе с электронными таблицами можно выделить три типа данных: число, текст, формулу. Любой набор символов из букв, цифр и пробелов в ячейке воспринимается как текст и выравнивается по левому краю. Числа в электронных таблицах могут быть записаны в обычном или экспоненциальном формате. В обычном, если значение помещается в ячейку, например: -192,5. Если число слишком велико или мало, то в экспоненциальном: -1,925Е+02 (мантисса, порядок). Числа по умолчанию выравниваются по правому краю. Существуют и специализированные форматы, которые можно выбрать из меню Формат, Ячейки. Текст и числа рассматриваются как константы. Изменить их можно путем редактирования ячеек.

Электронные таблицы (ЭТ) позволяют автоматически проводить пересчет значений формул при изменении исходных данных, используемых в этих формулах, и предназначены для математических, финансовых, статистических расчетов, ведения простейших баз данных и построения диаграмм для наглядного воспроизведения данных.

Правила записи формул. Формула начинается со знака равенства и может содержать числа, адреса ячеек и знаки арифметических операций, выполняемых в порядке приоритета. Примеры формул:

=А2*ВЗ^Л2 — содержимое ячейки А2 умножается на квадрат содержимого ячейки ВЗ;

-(D4-F5)/5 — разность содержимого ячеек D4 и Р5 делится на константу 5.

При вводе формулы в режиме отображения значений в ячейке отображается не сама формула, а результат вычислений по ней. Сама формула отображается в строке формул при активизации ячейки. При изменении данных в ячейках, имена которых входят в формулу, результат автоматически пересчитывается.

Абсолютные и относительные ссылки. В формулах используют ссылки на адреса ячеек. Существуют два основных типа ссылок: относительная и абсолютная. Относительная используется в формуле для указания адреса ячейки, зависящего от адреса ячейки, в которой находится формула. При перемещении или копировании формулы из активной ячейки относительные ссылки автоматически обновляются в зависимости от нового положения формулы. Если формулу =В1+В2 поместить в ячейку В4, то Excel интерпретирует формулу как «прибавить содержимое ячейки, расположенной тремя строками выше, к содержимому ячейки, расположенной двумя строками выше». Абсолютную ссылку используют, когда нужно указать точное положение ячейки в таблице. Абсолютная ссылка не изменяется при ее переносе в другую ячейку. Для записи абсолютной ссылки используют знак $ ($А$3). Используют и смешанную ссылку, когда изменяется один параметр — либо столбец, либо строка ($АЗ, А$3).

В Excel любой ячейке можно присвоить имя: выбрать команду: Вставка, имя, определить, и на экране появится диалоговое окно с полем ввода, где необходимо ввести имя ячейки. Именованную ячейку удобно впоследствии использовать в формулах, так как можно заменить адрес ячейки, ничего не говорящей о ее содержимом, на мнемоническое имя.

И txceI имеется множество дополнительных возможностей, ускоряющих и облегчающих работу с таблицами:

Автозаполнение данными;

автоматический подбор высоты строк и ширины столбцом;

объединение ячеек и перенос слов в ячейке;

наложении защиты на лист и книгу;

возможность, сортировки данных таблицы;

удобная справочная система;

использование векторного редактора;

использование буфера обмена.

Билет № 22

1) Система Турбо Паскаль довольна значительна по объему. Она поставляется на нескольких дистрибутивных дискетах и устанавливается на жесткий диск. При развертывании системы на жестком диске обычно создается каталог с именем ТР (или PAS, TURBOPAS, PASCAL и т.п.), в который помещаются все файлы с дистрибутивных дискет. Для вызова Турбо Паскаля необходимо отыскать в древовидной структуре каталогов ПК этот каталог и в нем файл TURBO.EXE. Этот файл содержит готовую к работе диалоговую систему программирования Турбо Паскаль. В него входят минимально необходимые части Турбо Паскаля (текстовый редактор, компилятор, компоновщик, загрузчик). Для нормальной работы в диалоговой среде понадобятся также основная библиотека, располагающаяся в файле TURBO.TPL, и справочная служба (файл TURBO.HLP). В принципе, этих файлов достаточно для написания, компиляции и исполнения большинства примеров, содержащихся в этой книге.

Пусть перечисленные файлы располагаются в каталоге ТР на диске D. Тогда для вызова Турбо Паскаля следует дать команду:

D:\TP\TURBO

По этой команде операционная система MS-DOS поставит на исполнение программу из файла TURBO.EXE: загрузит программу в оперативную память и передаст ей управление.

Не рекомендуется работать с системой, назначив в качестве каталога по умолчанию (текущего каталога) тот, в котором хранятся перечисленные выше файлы (этот каталог будем называть системным). Во-первых, в таком случае можно ошибочно стереть какой-либо из файлов системы программирования и тем самым нарушить ее работоспособность, а во-вторых, этот каталог очень скоро заполнится другими файлами, прямо не относящимися к Турбо Паскалю. Существует и еще одна причина, по которой нежелательно работать в системном каталоге. Дело в том, что Турбо Паскаль имеет свойство запоминать свою настройку в двух файлах с именами TURBO.TP и TURBO.PCK. При вызове система начинает поиск этих файлов в текущем каталоге. Если этот каталог - Ваш индивидуальный, система всякий раз будет настраиваться так, как Вы этого хотите. Если эти файлы не обнаружены в Вашем каталог (а при первом обращении к Турбо Паскалю так оно и будет), система продолжит поиск в системном каталоге, а не найдя их там, настроится стандартным образом. Впоследствии можно сохранить настроечные файлы в своем каталоге и тем самым избавить себя от необходимости перенастройки системы всякий раз при обращении к ней. Сразу же скажем, что для выхода из Турбо Паскаля следует нажать клавишу Alt и, не отпуская ее, - клавишу с латинской буквой X, после чего можно отпустить обе клавиши.

Верхняя строка содержит «меню» возможных режимов работы Турбо Паскаля, нижняя - краткую справку о назначении основных функциональных клавиш. Вся остальная часть экрана принадлежит окну редактора, очерченному двойной рамкой и предназначенному для ввода и коррекции текстов программ. В его верхней строке приводятся имя того дискового файла, откуда был прочитан текст программы (новому файлу присваивается имя NONAME00.PAS), два специальных_поля, используемых при работе с устройством ввода «мышь» (эти поля выделены квадратными скобками), и цифра 1 - номер окна. В Турбо Паскале можно работать одновременно с несколькими программами (или частями одной крупной программы), каждая из которых может располагаться в отдельном окне редактора. Среда позволяет использовать до 9-ти окон редактора одновременно.

Текстовый редактор среды Турбо Паскаля предоставляет пользователю удобные средства создания и редактирования текстов программ. Признаком того, что среда находится в состоянии редактирования, является наличие в окне редактора курсора -небольшого мигающего прямоугольника. Режим редактирования автоматически устанавливается сразу после загрузки Турбо Паскаля. Из режима редактирования можно перейти к любому другому режиму работы Турбо Паскаля с помощью функциональных клавиш или выбора нужного режима из главного меню. Если среда находится в состоянии выбора из меню, курсор исчезает, а в строке меню появляется цветной указатель-прямоугольник, выделяющий одно из кодовых слов (опций меню). Для перехода от состояния выбора режима из главного меню в состояние редактирования нужно нажать клавишу Esc (ESCape - ускользать, убегать), а для перехода к выбору из главного меню -F10.

После подготовки текста программы можно попытаться исполнить ее, т.е. откомпилировать программу, связать ее (если это необходимо) с библиотекой стандартных процедур и функций, загрузить в оперативную память и передать ей управление. Вся эта последовательность действий называется прогоном программы и реализуется командой Ctrl-F9.

Если в программе нет синтаксических ошибок, то все действия выполняются последовательно одно за другим, при этом в небольшом окне сообщается о количестве откомпилированных строк и объеме доступной оперативной памяти. Перед передачей управления загруженной программе среда очищает экран (точнее, выводит на экран окно прогона программы), а после завершения работы программы вновь берет управление компьютером на себя и восстанавливает на экране окно редактора. Если на каком-либо этапе среда обнаружит ошибку, она прекращает дальнейшие действия, восстанавливает окно редактора и помещает курсор на ту строку программы, при компиляции или исполнении которой обнаружена ошибка. При этом в верхней строке редактора появляется диагностическое сообщение о причине ошибки. Все это позволяет очень быстро отладить программу, т.е. устранить в ней синтаксические ошибки и убедиться в правильности ее работы. Если ошибка возникла на этапе прогона программы, простое указание того места, где она обнаружена, может не дать нужной информации, так как ошибка может быть следствием неправильной подготовки данных в предыдущих операторах программы. Например, если ошибка возникла в результате извлечения квадратного корня из отрицательного числа, будет указан оператор, в котором осуществляется извлечение корня, хотя ясно, что первопричину ошибки надо искать где-то раньше, там, где соответствующей переменной присваивается отрицательное значение. В таких ситуациях обычно прибегают к пошаговому исполнению программы с помощью команд, связанных с клавишами F4, F7 и F8. Пока еще не накоплен достаточный опыт отладки, можно воспользоваться одной клавишей F7, после нажатия на которую среда осуществит компиляцию, компоновку (связь с библиотекой стандартных процедур и функций) и загрузку программы, а затем остановит прогон перед исполнением первого оператора. Строка программы, содержащая этот оператор, будет выделена на экране указателем (цветом). Теперь каждое новое нажатие F7 будет вызывать исполнение всех операций, запрограммированных в текущей строке, и смещение указателя к следующей строке программы. В подозрительном месте программы можно просмотреть текущее значение переменной или выражения. Для этого нужно установить курсор в то место строки, где находится имя интересующей Вас переменной, и нажать Ctrl-F4. На экране появится диалоговое окно, состоящее из трех полей (в верхнем поле будет стоять имя переменной, два других поля будут пустыми). Нажмите Enter, чтобы в среднем поле получить текущее значение переменной. Если перед нажатием Ctrl-F4 курсор стоял на пустом участке строки или указывал на имя другой переменной, верхнее поле диалогового окна также будет пустым или содержать имя этой другой переменной. В этом случае следует ввести с помощью клавиатуры имя нужной переменной и нажать Enter. Кстати, таким образом можно вводить не только имена прослеживаемых переменных, но и выражения - среда вычислит и покажет значение введенного выражения.

2) Электронные таблицы (табличный процессор) — это работающая в диалоговом режиме программа хранения и обработки данных, представленных в прямоугольных таблицах.

Структура электронной таблицы. Табличный процессор Excel фирмы Microsoft реализован в виде рабочей книги (самая крупная единица данных), которая состоит из прямоугольных таблиц (рабочих листов). Листам можно давать произвольные имена (по умолчанию Лист 1, Лист 2 и т. д.). Лист разбит на строки и столбцы. Заголовки столбцов обозначены буквами от А до IV, строки пронумерованы. Всего может быть 256 столбцов и 65 536 строк. Место пересечения строки и столбца называют ячейкой. Ячейка — основная единица хранения данных. Адрес ячейки (ссылка на ячейку) образуется из имени столбца и номера строки: А1, Bl, D3, Е5, АК10454 и т. п. Выделенная на экране ячейка является активной. Данные можно вводить только в активную ячейку, их можно видеть также в строке формул. Активную ячейку можно выделить щелчком мышью. Кроме того, можно работать с диапазоном (фрагментом, блоком) таблицы, который задается адресом верхней левой и нижней правой ячеек.

Основные встроенные функции. Функции — это заранее подготовленные формулы, к которым надо обращаться по заданному имени и с определенным количеством и типом данных. Microsoft Excel предлагает более 300 функций. Вызов функции осуществляется либо через текстовое меню Вставка, Формула, либо щелчком на кнопке fx. Формулы могут состоять не только из арифметических операторов и адресов ячеек. Часто в вычислениях приходится использовать формулы, содержащие функции. Электронные таблицы имеют несколько сотен встроенных функций, которые подразделяются на категории: Математические, Статистические, Финансовые, Дата и время и так далее. Ранее были рассмотрены базовые логические операции (умножения, сложения, отрицания) и их таблицы истинности. В электронных таблицах имеются соответствующие логические функции, с помощью которых достаточно просто построить таблицы истинности логических операций.

Аргументами логических функций являются логические значения ИСТИНА и ЛОЖЬ. Логические значения, в свою очередь, могут быть получены как результат определения значений логических выражений. Например, для логического выражения 10>5 результатом будет логическое значение ИСТИНА, а для логического выражения А1<А2 (где в ячейке А1 хранится число 10, а в ячейке А2 — число 5) — значение ЛОЖЬ.

Логическая функция «И» имеет в качестве аргументов логические значения, которые могут быть истинными или ложными, и задается формулой =Ш(лог_знач1;лог_знач2;...). Принимает значение ИСТИНА тогда и только тогда, когда все аргументы имеют значение ИСТИНА.

Например, значение функции = И(10>5;10<5) — ЛОЖЬ. Логическая функция «ИЛИ» имеет в качестве аргументов логические значения и задается формулой =ЖЛИ.(лог_знач1; лог_знач2...). Принимает значение ИСТИНА, если хотя бы один из аргументов имеет значение ИСТИНА.

Например, значение функции =ИЛИ(10>5;10<5) — ИСТИНА.

Логическая функция «НЕ» имеет один аргумент и задается формулой =НЕ(лог__знач). Принимает значение ИСТИНА, если аргумент имеет значение ЛОЖЬ, и наоборот. Например, значение функции =НЕ(10>5) — ЛОЖЬ. Построим с помощью электронных таблиц таблицу истинности операции логического умножения, используя логическую функцию «И».

Билет № 23

Для работы с текстовой информацией мы пользуемся текстовыми редакторами и текстовыми процессорами.

Понятие гипертекста. Для отображения в линейном тексте смысловых связей между понятиями или целыми разделами документа используют гиперссылки. Гипертекстом называют структурированный текст с возможностью перехода по выделенным элементам-ссылкам к необходимому фрагменту текста, рисунку или иному объекту. В широком смысле гипертекст — информационный массив, в котором заданы и автоматически поддерживаются ассоциативные и смысловые связи между выделенными элементами, понятиями, терминами или разделами. Именно таким образом формируется единое информационное пространство в сети Интернет. Web-страницы сайтов представляют собой документы с гипертекстовой разметкой. Поэтому так легко путешествовать по Всемирной паутине (WWW — Worl Wide Web), переходя с сайта на сайт по гиперссылкам. Для отображения в «плоском* тексте смысловых связей между основными разделами или понятиями можно использовать гипертекст. Гипертекст позволяет структурировать документ путем выделения в нем слов-ссылок (гиперссылок). При активизации гиперссылки (например, с помощью щелчка мышью) происходит переход на фрагмент текста, заданный в ссылке.

Гиперссылка состоит из двух частей: указателя ссылки и адресной части ссылки. Указатель ссылки — это объект (фрагмент текста или рисунок), который визуально выделяется в документе (обычно синим цветом и подчеркиванием). Адресная часть гиперссылки представляет собой название закладки в документе, на который указывает ссылка. В качестве указателей ссылок и закладок могут использоваться не только фрагменты текста, но и графические изображения, поэтому такие структуры иногда называют гипермедиа. Кроме того, гипертекстовые структуры могут распространяться на документы различных типов. В Интернете они образуют Всемирную паутину, связывающую Web-страницы на сотнях миллионов серверов в единое целое.

Таким образом, гипертекстовые структуры являются фактически структурами данных, так как в них могут использоваться объекты различных типов: фрагменты документов, управляющие элементы и др. Контекст — это ключевое слово или фраза, по которой необходимо осуществить поиск. В большинстве текстовых редакторов реализован режим поиска по контексту. После указания ключевого слова и команды <Поиск> текстовый редактор начинает поиск того места в тексте, где встречается искомое слово или фраза. Поиск может производиться либо с текущей позиции курсора вверх или вниз по тексту, либо во всем тексте целиком. После нахождения первого вхождения ключевого слова курсор будет установлен на найденный фрагмент. Поиск может быть продолжен с помощью нажатия специальных клавиш или выбора нужного пункта в предложенном меню команд.

Часто поиск фрагмента текста совмещается с заменой одних слов на другие. Например, в некотором тексте вам требуется заменить слово «монитор» на слово «дисплей». Для этого нужно выбрать команду <3аменить>, ввести слово, поиск которого будет производиться («монитор»), а затем слово, на которое оно должно быть заменено («дисплей»). Текстовый редактор может произвести такую замену сразу во всем документе, а может запрашивать подтверждения для каждого отдельного случая. В некоторых текстовых редакторах после завершения данной операции выдается сообщение о количестве произведенных замен.

Графическое представление данных. При решении аналитических задач, задач планирования, построении математических моделей очень важна наглядность представления данных. Здесь незаменимым средством являются диаграммы. «Диаграмма - средство графического представления количественной информации, предназначенное для сравнения значении величин или нескольких значений одной величины, отслеживания изменений значений». Для построения диаграммы в среде табличного процессора следует указать блок данных, по которым будет строиться диаграмма, и определить последовательность выбора данных из блока, все остальное программа сделает автоматически. Наиболее часто используемые типы диаграмм: гистограмма, график и круговая.

Электронные таблицы позволяют осуществлять сортировку данных, то есть производить их упорядочение. Данные (числа, текст, даты) в электронных таблицах можно сортировать по возрастанию или убыванию. При сортировке по возрастанию данные выстраиваются в следующем порядке:

числа сортируются от наименьшего отрицательного до наибольшего положительного числа;

текст сортируется в следующем порядке: числа, знаки, латинский алфавит, русский алфавит;

пустые ячейки всегда помещаются в конец списка.

Для сортировки строк таблицы необходимо выбрать столбец, данные которого будут упорядочиваться. После сортировки изменяется порядок следования строк, но сохраняется их целостность. Можно проводить вложенные сортировки, то есть сортировать данные последовательно по нескольким столбцам. При вложенной сортировке строки, имеющие одинаковые значения в ячейках первого столбца, будут упорядочены по значениям в ячейках второго столбца, а строки, имеющие одинаковые значения во втором столбце, будут упорядочены по значениям третьего столбца. Так, результат вложенной сортировки таблицы (исключая первую строку), содержащей данные о компьютерах, при сортировке столбца А по возрастанию, столбца В по убыванию и столбца С по возрастанию будет таким.

В электронных таблицах можно осуществлять поиск данных (строк) в соответствии с заданными условиями. Такие условия называются фильтром. В результате поиска будут найдены строки, удовлетворяющие заданному фильтру. Типы диаграмм и графиков. Электронные таблицы позволяют визуализировать данные, размещенные на рабочем листе, в виде диаграммы или графика. Диаграммы и графики наглядно отображают зависимости между данными, что облегчает восприятие и помогает при анализе и сравнении данных.

Диаграммы могут быть различных типов и соответственно представлять данные в различной форме. Для каждого набора данных важно правильно подобрать тип создаваемой диаграммы. Для наглядного сравнения различных величин используются линейчатые диаграммы. Например, с помощью линейчатой диаграммы можно наглядно представить данные о численности населения различных стран.

Для отображения величин частей от целого применяется круговая диаграмма. Круговая диаграмма позволяет, например, наглядно показать доли стоимости отдельных устройств компьютера в его цене.

Для отображения изменения величин в зависимости от времени и построения графиков функций используются диаграммы типа «график». Диаграммы могут располагаться как на листе с данными (внедренные диаграммы), так и на отдельных листах. Диаграммы связаны с исходными данными на рабочем листе и обновляются при обновлении данных на рабочем листе.

Для создания диаграмм используется Мастер диаграмм. Мастер диаграмм позволяет создавать диаграмму по шагам с помощью серии диалоговых панелей. В качестве примера рассмотрим таблицу «Цены устройств компьютера» и представим в наглядной форме долю цены каждого устройства в цене компьютера.

Билет № 24

1) Сообщение, уменьшающее неопределенность знания в 2 раза, несет один бит информации.

Например: при подбрасывании монеты может выпасть либо «орел», либо «решка». Это два возможных события Они равновероятны. Сообщение о том, что произошло одно из двух равновероятных событий (например, выпала «решка»), уменьшает неопределенность нашего знания (перед броском монеты) в два раза.

Минимальное количество событий для выбора – два (иначе нет выбора), поэтому бит - минимальная единица информации.

Математики рассматривают идеальный вариант, что возможные события равновероятны. Если даже события неравновероятны, то возможен подсчет вероятности выпадения каждого события.

Под неопределенностью знания здесь понимают количество возможных событий, их может быть больше, чем два.

Например, количество оценок, которые может получить студент на экзамене, равно четырем. Сколько информации содержится в сообщении о том, что он получит «4»? Рассуждая, с опорой на приведенное выше определение, можем сказать, что если сообщение об одном из двух возможных событий несет 1 бит информации, то выбор одного из четырех возможных событий несет 2 бита информации. Можно прийти к такому выводу, пользуясь методом половинного деления. Сколько вопросов необходимо задать, чтобы выяснить необходимое, столько битов и содержит сообщение. Вопросы должны быть сформулированы так, чтобы на них можно было ответить «да» или «нет», тогда каждый из них будет уменьшать количество возможных событий в 2 раза.

Очевидна связь количества возможных равновероятных событий и количества информации:

N = 2^j.

Количество событий Количество информации в битах

Этот подход основан на подсчете числа символов в сообщении. Он не связывает количество информации с содержанием сообщения, позволяет реализовать передачу, хранение и обработку информации с помощью технических устройств.

Алфавит любого языка включает в себя конечный набор символов. Исходя из вероятностного подхода к определению количества информации, появление знаков алфавита в тексте можно рассматривать как различные возможные события. Количество таких событий (знаков) N называют мощностью алфавита. Количество информации i, которую несет каждый из N знаков, согласно вероятностному подходу, определяется из формулы:

2' = N.

Остается подсчитать количество символов в тексте из k символов:

I=k*j

Алфавитный подход является объективным способом измерения информации и используется в технических устройствах.

Единицы измерения количества информации. Для количественного выражения любой величины необходимо определить единицу измерения. Так, для измерения длины в качестве единицы выбран метр, для измерения массы — килограмм и так далее. Аналогично, для определения количества информации необходимо ввести единицу измерения.

За единицу количества информации принимается такое количество информации, которое содержит сообщение, уменьшающее неопределенность в два раза. Такая единица названа «бит».

Если вернуться к опыту с бросанием монеты, то здесь неопределенность как раз уменьшается в два раза и, следовательно, полученное количество информации равно 1 биту.

Минимальной единицей измерения количества информации является бит, а следующей по величине единицей является байт, причем

1 байт = 2³ бит = 8 бит

В информатике система образования кратных единиц измерения количества информации несколько отличается от принятых в большинстве наук. Традиционные метрические системы единиц, например Международная система единиц СИ, в качестве множителей кратных единиц используют коэффициент 10", где п = 3, 6, 9 и так далее, что соответствует десятичным приставкам Кило (10³), Мега (10⁶⁾, Гига (10⁹⁾ и так далее.

Компьютер оперирует числами не в десятичной, а в двоичной системе счисления, поэтому в кратных единицах измерения количества информации используется коэффициент 2".

Так, кратные байту единицы измерения количества информации вводятся следующим образом:

1024 байт;

1 Кбайт = 2¹⁰ байт

1 Мбайт = 2^Ш Кбайт = 1024 Кбайт; 1 Гбайт = 2¹⁰ Мбайт = 1024 Мбайт.

Количество возможных событий и количество информации. Существует формула, которая связывает между собой количество возможных событий N и количество информации:

N=2^I

Формула Шеннона

где I — количество информации;

N — количество возможных событий;

р. — вероятность i-ro события.

Например, пусть при бросании несимметричной четырехгранной пирамидки вероятности отдельных событий будут равны:

Pl = 1/2, р_>2> = 1/4, р_>3> = 1/8, р_>4> = 1/8. Тогда количество информации, которое мы

получим после реализации одного из них, можно рассчитать по формуле (2.2):

I = -(l/2-log_>2>l/2 + l/4-log_>2>l/4 + l/8-log_>2>l/8 + l/8-log_>2>l/8) = = (1/2 + 2/4 + 3/8 + 3/8) битов = 14/8 битов = 1,75 бита.

Этот подход к определению количества информации называется вероятностным.

По формуле (2.3) можно определить, например, количество информации, которое мы получим при бросании симметричной и однородной четырехгранной пирамидки:

I = Iog_>2>4 = 2 бита.

Таким образом, при бросании симметричной пирамидки, когда события равновероятны, мы получим большее количество информации (2 бита), чем при бросании несимметричной (1,75 бита), когда события неравновероятны. Количество информации, которое мы получаем, достигает максимального значения, если события равновероятны

Билет № 25

1) Магистраль (системная шина) включает в себя три многоразрядные шины: шину данных, шину адреса и шину управления, которые представляют собой многопроводные линии (рис. 1.1). К магистрали подключаются процессор и оперативная память, а также периферийные устройства ввода, вывода и хранения информации, которые обмениваются информацией на машинном языке (последовательностями нулей и единиц в форме электрических импульсов).

Шина данных. По этой шине данные передаются между различными устройствами. Например, считанные из оперативной памяти данные могут быть переданы процессору для обработки, а затем полученные данные могут быть отправлены обратно в оперативную память для хранения. Таким образом, данные по шине данных могут передаваться от устройства к устройству в любом направлении.

Разрядность шины данных определяется разрядностью процессора, то есть количеством двоичных разрядов, которые могут обрабатываться или передаваться процессором одновременно. Разрядность процессоров постоянно увеличивается по мере развития компьютерной техники.

Шина адреса. Выбор устройства или ячейки памяти, куда пересылаются или откуда считываются данные по шине данных, производит процессор. Каждое устройство или ячейка оперативной памяти имеет свой адрес. Адрес передается по адресной шине, причем сигналы по ней передаются в одном направлении — от процессора к оперативной памяти и устройствам (однонаправленная шина).

Разрядность шины адреса определяет объем адресуемой памяти (адресное пространство), то есть количество однобайтовых ячеек оперативной памяти, которые могут иметь уникальные адреса. Количество адресуемых ячеек памяти можно рассчитать по формуле:

N = 2 , где I — разрядность шины адреса.

Разрядность шины адреса постоянно увеличивалась и в современных персональных компьютерах составляет 36 бит. Таким образом, максимально возможное количество адресуемых ячеек памяти равно:

N = 2³⁶ = 68 719 476 736.

Шина управления. По шине управления передаются сигналы, определяющие характер обмена информацией по магистрали. Сигналы управления показывают, какую операцию — считывание или запись информации из памяти — нужно производить, синхронизируют обмен информацией между устройствами и так далее.

2) Презентация — способ представления информации в наглядной и убедительной форме.

Компьютерная презентация — последовательность слайдов. Отдельный слайд может содержать текст, рисунки, фотографии, анимацию, видео и звук.

Для связи между отдельными фрагментами презентации используются гиперссылки. Благодаря этому становится возможным произвольный просмотр слайдов по смысловым связям.

Интерактивная презентация предусматривает диалог между пользователем и компьютером.

В презентации со сценарием показ слайдов управляется ведущим.

В непрерывно выполняющихся презентациях не предусмотрен диалог с пользователем и нет ведущего. Такие презентации обычно демонстрируют на различных выставках.

Билет № 26

1)основание новой системы счисления выразить в десятичной системе счисления и все последующие действия производить в десятичной системе счисления

2) последовательно выполнять деление данного числа и получаемых неполных частных на основание новой системы счисления до тех пор, пока не получим неполное число, меньше делителя

3)полученные остатки, являющиеся цифрами числа в новой системы счисления, привести в соответствие с алфавитом новой системы счисления

4)составим число в новой СС, записывая его, начиная с последнего частного.

Перевод дробных чисел:

1)основание новой СС выразить в десятичной системе и все последующие действия производить в десятичной СС.

2)последовательно умножать данное число и получаемые дробные части произведения на основании новой системы до тех пор, пока дробная часть произведения не станет равной нулю или не будет достигнута требуемая точность представления числа в новой СС.

3) полученные целые части произведения, являющиеся цифрами числа в новой СС, привести в соответствием с алфавитом.

4)составить дробную часть числа в новой СС начиная с целой части произведения.

Перевод смешанных чисел содержащие целую и дробную части, осуществляется в два этапа:

1)целые и дробные части исходного числа переводятся отдельно по соответствующим алгоритмам, в итоговой записи числа в новой СС целая часть отделается запятой (.)

2) Текстовый редактор — программа для ввода и редактирования текста. Пример текстового редактора — программа Блокнот, входящая в комплект ОС Windows.

Форматирование — это изменение параметров шрифта, абзаца и внедренных объектов, т. е. такое преобразование, которое меняет форму представления документа. Возможны следующие виды форматирования:

Задание параметров страницы (размер, поля, ориентация и др.).

Форматирование абзаца:

выравнивание (по ширине, центру, правому и левому краю);

установка отступа первой строки;

установка отступов/интервалов между строками и абзацами.

3. Форматирование символа:

Изменение гарнитуры шрифта: моноширинный (Courier),рубленый (Arial) или с засечками (Times New Roman).

Изменение начертания шрифта (обычное, полужирное, курсивное, полужирное курсивное, варианты подчеркивания, цвет символов, нижний или верхний индекс).

Изменение размера (кегля) символов (единицей измерения размера шрифта является пункт, 1 пт = 0,376 мм).

Формирование списков.

Оформление границ и заливки.

Расположение текста в несколько колонок.

Форматирование таблиц (расположение текста, объединение ячеек, ширина столбцов и высота строк и т. д.).

Большую помощь при форматировании оказывает инструмент Формат по образцу.

При сохранении текстовых документов в текстовых редакторах (процессорах) можно задавать различные форматы:

только текст, *.txt - сохраняет текст без форматирования;

формат RTF, *.rtf — сохраняет форматирование, универсальный, ориентированный на обмен файлами;

документ Word, *.doc — сохраняет форматирование;

• HTML-документ, *.htm или *.html — сохраняет Web-страницы, содержит управляющие тэги языка разметки гипертекста и другие.

Встраиваемые объекты. Используя команды меню Вставка, можно встроить (внедрить) в текстовый документ рисунки из готовой коллекции или из файла, символы, сформированное с помощью графических примитивов изображение, таблицу, объекты Chart, формулу или диаграмму. По своей сути, вставка — это помещение в документ объекта, который отображается и обрабатывается внешней программой.

Списки. Все современные текстовые процессоры (см.п. 5.1) поддерживают работу со списками. Список представляет собой набор пунктов, каждый из которых выделен либо специальным маркером (маркированные списки), либо порядковым номером (нумерованные списки). Возможно создание многоуровневых списков.

Билет № 27

1)Любой документ состоит из страниц, поэтому в начале работы над документом необходимо задать значения параметров страницы: формат, ориентацию, размер полей и др.

При создании реферата или заявления целесообразно выбрать формат страницы А4 (21x29,7 см), который соответствует размеру стандартного листа бумаги для принтера. Для объявлений и плакатов подходит формат A3, размер которого в два раза больше стандартного листа. Наоборот, для писем можно выбрать формат А5, который в два раза меньше стандартного листа.

Существуют две возможные ориентации страницы — книжная и альбомная. Для обычных текстов чаще всего используется книжная ориентация, а для таблиц с большим количеством столбцов — альбомная. На странице можно установить требуемые размеры полей (верхнего, нижнего, правого и левого), которые определяют расстояние от краев страницы до границы текста. Для вывода на каждой странице документа одинакового текста (например, имени автора, названия документа и др.) удобно использовать верхний или нижний колонтитул. Расстояние от края страницы до колонтитула можно изменять.

Абзац является одним из основных объектов текстового документа. 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 компьютерных документах абзацем считается любой текст, заканчивающийся управляющим символом (маркером) конца абзаца. Ввод конца абзаца обеспечивается нажатием клавиши {Enter} и отображается символом Ц, если включен режим отображения непечатаемых символов. Шрифты. Текстовые процессоры, в отличие от простейших текстовых редакторов, позволяют выделять отдельные участки текста различными шрифтами. Изменение шрифта подразумевает изменение его гарнитуры, размера, типа начертания, цвета символов и некоторых других параметров.

2) 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.

Многие производители программного обеспечения и компьютерного оборудования заинтересованы в широком бесплатном распространении программного обеспечения. К таким программным средствам можно отнести следующие:

новые недоработанные (бета) версии программных продуктов (это позволяет провести их широкое тестирование);

программные продукты, являющиеся частью принципиально новых технологий (это позволяет завоевать рынок);

дополнения к ранее выпущенным программам, исправляющие найденные ошибки или расширяющие возможности;

устаревшие версии программ;

драйверы к новым устройствам или улучшенные драйверы к уже существующим.

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 (в том числе на операционные системы и программные комплексы), которые могут быть выражены на любом языке и в любой форме, включая исходный текст на языке программирования и машинный код. Однако правовая охрана не распространяется на идеи и принципы, лежащие в основе программы для ЭВМ, в том числе на идеи и принципы организации интерфейса и алгоритма.

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

наименования (имени) правообладателя;

• года первого выпуска программы в свет. Например, знак охраны авторских прав на текстовый редактор Word выглядит следующим образом:

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.

Для того чтобы программное обеспечение компьютера могло функционировать, оно должно быть установлено (инсталлировано). Программное обеспечение распространяется фирмами-производителями в форме дистрибутивов на CD-ROM. Каждый дистрибутив имеет свой серийный номер, что препятствует незаконному копированию и установке программ.

Защита информации в Интернете. Если компьютер подключен к Интернету, то в принципе любой пользователь, также подключенный к Интернету, может получить доступ к информационным ресурсам этого компьютера. Если сервер имеет соединение с Интернетом и одновременно служит сервером локальной сети (Интернет-сервером), то возможно несанкционированное проникновение из Интернета в локальную сеть.

Для того чтобы этого не происходило, устанавливается программный или аппаратный барьер между Интернетом и Интранетом с помощью брандмауэра (firewall — межсетевой экран). Брандмауэр отслеживает передачу данных между сетями, осуществляет контроль текущих соединений, выявляет подозрительные действия и тем самым предотвращает несанкционированный доступ из Интернета в локальную сеть.

Билет № 28

1) 1)основание новой системы счисления выразить в десятичной системе счисления и все последующие действия производить в десятичной системе счисления

3) полученные остатки, являющиеся цифрами числа в новой системы счисления, привести в соответствие с алфавитом новой системы счисления

4) составим число в новой СС, записывая его, начиная с последнего частного.

Перевод дробных чисел:

1) основание новой СС выразить в десятичной системе и все последующие действия производить в десятичной СС.

2) последовательно умножать данное число и получаемые дробные части произведения на основании новой системы до тех пор, пока дробная часть произведения не станет равной нулю или не будет достигнута требуемая точность представления числа в новой СС.

4) составить дробную часть числа в новой СС начиная с целой части произведения.