- •1. Дискретное представление информации: двоичные числа; двоичное кодирование текста в памяти компьютера. Информационный объем текста.
- •Cистемы счисления в компьютерах
- •Двоичное кодирование текста
- •2. Создание и обработка графических изображений средствами графического редактора. Простейшая обработка цифрового изображения.
БИЛЕТ 1 |
|
Вопрос 1. Понятие информации. Виды информации. Роль информации и живой природе и в жизни людей. Язык как способ представления информации: естественные и формальные языки. Основные информационные процессы: хранение, передача и обработка информации. |
Термин “информация” происходит от латинского слова informatio, означающего разъяснение, изложение, осведомленность. Информацию мы передаем в устной и письменной форме, а также в форме жестов и знаков. Любую нужную информацию мы осмысливаем, передаем другим и делаем определенные умозаключения на её основе. Информация передается посредством сообщения. Понятие «Информация» является общенаучным, т.к. используется в различных науках (информатике, кибернетике, биологии, физике и др.). В курсе информатики является базовым. Информация по-разному трактуется и изучается в различных областях знания. Точного определения не существует. Например, в информатике информация – это отражение предметного мира с помощью знаков и сигналов. Информация в биологии. В биологии, которая изучает живую природу, понятие «информация» связывается с целесообразным поведением живых организмов. Генетическая информация передается по наследству и хранится во всех клетках живых организмов. Информация в кибернетике. В кибернетике (науке об управлении) понятие «информация» связано с процессами управления в сложных системах (живых организмах или технических устройствах). Свойства информации: Достоверность – информация не искажает истинное положение дел. Полнота – информации достаточно для понимания и принятия решений. Ценность, актуальность – актуальную информацию необходимо иметь при решении конкретной задачи в изменившихся условиях. Ясность – информация становится понятной, если она выражена на языке, понятном для того, для кого она предназначена. Информация бывает текстовая, графическая, цифровая, звуковая. Человек получает ее с помощью органов чувств: зрение, слух, обоняние, осязания, вкуса. 90% всей информации из окружающего его мира он получает с помощью зрения. Язык как знаковая система. Для обмена информацией с другими людьми человек использует естественные языки (русский, английский, китайский и др.). В основе языка лежит алфавит, то есть набор символов (знаков), которые человек различает по их начертанию. Наряду с естественными языками были разработаны формальные языки (языки программирования, системы счисления, язык математических формул и др.). Основное отличие формальных языков от естественных состоит в наличии строгих правил грамматики и синтаксиса. Информационные процессы - процессы сбора, обработки, накопления, хранения, поиска и распространения информации. Информационные технологии - класс дисциплин и областей деятельности, которые позволяют с помощью компьютерных технологий осуществлять информационные процессы. Сбор информации. Человек получает информацию с помощью органов чувств, которые не совершенны. Поэтому помогают ему в этом разнообразные технические устройства. Например, весы, термометр, Стоунхендж «висячие камни» (II в. до н.э.) для получения астрономической информации. Обработка информации. Приобретая жизненный опыт, наблюдая мир вокруг себя, иначе говоря — накапливая все больше и больше информации, человек учится делать выводы. Передача информации. В любом процессе передачи или обмене информацией существует ее источник и получатель, а сама информация передается по каналу связи с помощью сигналов: механических, тепловых, электрических и др. Хранение информации. Чтобы информация стала достоянием многих людей, необходимо иметь возможность ее хранить не только в памяти человека. Сегодня мы используем для хранения информации самые различные материалы: бумагу, фото- и кинопленку, магнитную аудио- и видеоленту, магнитные и оптические диски. Все это — носители информации. Поиск информации. Поиск информации — это извлечение хранимой информации. Существуют ручной и автоматизированный методы поиска информации в хранилищах. Защита информации. В жизни человека информация играет очень важную роль. Для предотвращения потери информации разрабатываются различные механизмы ее защиты. Для защиты информации используют различные способы защиты: контроль доступа, разграничение доступа, дублирование каналов связи, криптографическое преобразование информации с помощью шифров. |
Вопрос 2. В среде программирования нарисовать прямоугольную рамку из окружностей вдоль краев экрана (поля рисунка). Использовать графические операторы и цикл с параметром. |
PROGRAM ramka; uses graphABC; var x,y,i:integer; BEGIN setpencolor(clblue); x:=20; for i:=1 to 30 do begin circle(x,20,10); circle(x,400,10); x:=x+20; end; y:=20; for i:=1 to 20 do begin circle(20,y,10); circle(600,y,10); y:=y+20; end; END. |
|
|
|
Билет 2 |
|
|
|
Вопрос 1. Измерение информации: содержательный и алфавитный подходы. Единицы измерения информации. |
|
Содержательный подход. |
|
Количество информации можно рассматривать как меру уменьшения неопределенности знания при получении информационных сообщений. Например, сообщение о получении зачета приводит к уменьшению неопределенности нашего знания в 2 раза (один из двух возможных вариантов). Сообщение об оценке за экзамен (из 4 возможных вариантов - "5", "4", "3" или "2") уменьшает неопределенность в 4 раза. Т.о., чем более неопределенна первоначальная ситуация, тем больше информации мы получим при получении информационного сообщения. Такой подход позволяет количественно измерять информацию: , где N -количество возможных информационных сообщений, I - количество информации, которое несет полученное сообщение. Бит - это количество информации, которое уменьшает неопределенность знаний в 2 раза. Поэтому, сообщение о получении зачета несет 1 бит информации. Сообщение об оценке на экзамене, несет 2 бита информации. Сообщение о том в каком ряду и на каком месте находится зритель в театре, если всего 8 рядов по 16 мест, несет 7 бит информации (8*16=128=27). И наоборот, если известно, что узнав номер квартиры в которой живет человек, вы получили 6 бит информации. то можно определить, что в доме 64 квартиры. 8 бит = 1 байт, 1 Кбит = 1024 бит. 1 Кбайт = 1024 байт = 210 байт, 1 Мбайт = 1024 Кбайт = 210 Кбайт = 220 байт, 1 Гбайт = 1024 Мбайт, 1 Терабайт = 1024 Гбайт. Алфавитный подход. При алфавитном подходе к определению информации и рассматривают информационное сообщение как последовательность знаков определенной знаковой системы. , N - мощность алфавита (количество знаков в алфавите), I - количество информации, которое несет каждый знак. Например в 32 - символьном алфавите каждый знак несет 5 бит информации. 1 символ компьютерного текста (256 знаков: русские, латинские буквы, строчные заглавные, знаки препинания, специальные знаки, пробел) равен 8 бит = 1 байту. Для вычисления информации сообщения необходимо количество символов в сообщении умножить на объем одного символа. Например, сообщение, содержащее 200 знаков 16-символьного алфавита будет содержать 800 бит информации или 100 байт. (16=2I, I = 4 бита, V=200*4=800 бит) Вопрос 2. Создайте в текстовом редакторе документ и напишите в нем следующий текст, точно воспроизведя все оформление текста, имеющееся в образце. Данный текст должен быть написан шрифтом размером 14 пунктов. Основной текст выровнен по ширине, и первая строка абзаца имеет отступ в 1 см. В тексте есть слова, выделенные жирным шрифтом и курсивом. При этом допустимо, чтобы ширина вашего текста отличалась от ширины текста в примере, поскольку ширина текста зависит от размера страницы и полей. В этом случае разбиение текста на строки должно соответствовать стандартной ширине абзаца. Текст сохраните в файле. |
|
Смоленская область — субъект Российской Федерации, входит в состав Центрального федерального округа. Граничит с Московской, Калужской, Брянской, Псковской и Тверской областями России, а также сМогилёвской и Витебской областями Белоруссии.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Административный центр |
Смоленск |
Общая площадь |
49 778 км2 |
Население |
966 тыс. человек |
Плотность населения |
19,4 чел./км2 |
Билет 3
Билет № 3
1. Дискретное представление информации: двоичные числа; двоичное кодирование текста в памяти компьютера. Информационный объем текста.
2. Создание и обработка графических изображений средствами графического редактора. Простейшая обработка цифрового изображения.
1. Дискретное представление информации: двоичные числа; двоичное кодирование текста в памяти компьютера. Информационный объем текста.
Человек воспринимает информацию с помощью органов чувств. При этом он стремится зафиксировать ее и представить в форме, доступной другим. Форма представления информации может быть различной. Один и тот же объект, например дом, можно изобразить графически в виде рисунка или выполнить чертеж в трех проекциях. Его можно описать в стихах или с помощью математических формул.
Форма представления информации зависит от цели, для которой она служит. Например. Запись решения квадратного уравнения на алгоритмическом языке или языке программирования в корне отличается от той формы записи, которая используется на уроках алгебры.
Рассмотрим представления чисел.
Числа записываются с использованием особых знаковых систем, которые называются системами счисления. Все системы счисления делятся на позиционные и непозиционные.
Система счисления – это способ записи чисел с помощью специальных знаков – цифр.
Числа: 123, 45678, 1010011, CXL
Цифры: 0, 1, 2, … I, V, X, L, …
Алфавит – это набор цифр. {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}
Типы систем счисления:
непозиционные – значение цифры не зависит от ее места (позиции) в записи числа;
позиционные – зависит от ее места (позиции) в записи числа.
Непозиционные системы
Унарная – одна цифра обозначает единицу (1 день, 1 камень, 1 баран, …)
Римская: I – 1 (палец), V – 5 (раскрытая ладонь, 5 пальцев), X – 10 (две ладони), L – 50, C – 100 (Centum), D – 500 (Demimille), M – 1000 (Mille)
Позиционная система: значение цифры определяется ее позицией в записи числа.
Десятичная система: первоначально – счет на пальцах изобретена в Индии, заимствована арабами, завезена в Европу
Алфавит: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 Основание (количество цифр): 10
2 1 0
разряды
3 7 8 = 3·102 + 7·101 + 8·100
300 70 8
Другие позиционные системы:
двоичная, восьмеричная, шестнадцатеричная (информатика)
двенадцатеричная (1 фут = 12 дюймов, 1 шиллинг = 12 пенсов)
двадцатеричная (1 франк = 20 су)
шестидесятеричная (1 минута = 60 секунд, 1 час = 60 минут)
Cистемы счисления в компьютерах
В XVII веке немецкий ученый Готфрид Лейбниц предложил уникальную систему представления чисел с помощью всего двух символов – 0 и 1. Сегодня этот способ повсеместно используется в технике, в том числе и в компьютерах и называется дискретным.
Компьютер способен хранить только дискретно представленную информацию. Его память, как бы велика она ни была, состоит из отдельных битов, а значит, по своей сути дискретна.
Язык компьютера — это язык двоичных чисел - двоичный алфавит, имеющий два знака, 1 и 0. Этим знакам в логике и технике приводят в соответствие понятия — да и нет, истина и ложь, включено и выключено. Такой алфавит называют еще бинарным. В соответствии с этим введена и наименьшая единица информации — бит (англ. bit, от binary — двоичный и digit — знак). Одного бита информации достаточно, чтобы передать слово "да" или "нет", закодировать, например, состояние электролампочки. Кстати, на некоторых выключателях пишут "1 —включено" и "0 — выключено". Взгляд на выключатель снимает для нас неопределенность в его состоянии. При этом мы получаем количество информации, равное одному биту.
БИТ — наименьшая единица измерения информации, соответствующая одному разряду машинного двоичного кода.
Д воичная кодировка (двоичная система счисления) имеет ряд преимуществ перед другими системами кодирования:
Для ее реализации нужны технически не сложные элементы с двумя возможными состояниями (есть ток — нет тока, намагничен — не намагничен и т.д.).
Представление информации посредством только двух состояний надежно и помехоустойчиво.
Возможно применение особой алгебры логики (булевой алгебры) для выполнения логических преобразований информации.
Двоичная арифметика намного проще десятичной. Двоичные таблицы сложения и умножения предельно просты.