47129

Информация. Информационные сообщения

Шпаргалка

Информатика, кибернетика и программирование

Информационным объемом сообщения называется количество битов в этом сообщении. В современной вычислительной технике принято объединять биты в восьмерки, называемые байтами: 1 байт = 8 бит. Наряду с битами и байтами используются и более крупные единицы измерения информационного объема сообщения

Русский

2013-12-01

61.07 KB

0 чел.

1 Информация, виды информации, ее обработка. Количество информации. Информационный объем сообщения

Информация - сведения об объектах и явлениях окружающей среды, параметрах, свойствах, кот. Уменьшают степень неопределённости и неполноты имеющихся о них знаниях.

Виды информации:

  1.  Текстовая
  2.  Числовая
  3.  Графическая
  4.  Звуковая
  5.  Видео

Обработка- способ получения одних информационных объектов из других с помощью выполнения некоторых действий

Количество информации - мера оценки информации, содержащейся в сообщении

Информационным объемом сообщения называется количество битов в этом сообщении. В современной вычислительной технике принято объединять биты в восьмерки, называемые байтами: 1 байт = 8 бит. Наряду с битами и байтами используются и более крупные единицы измерения информационного объема сообщения:

1 Кбайт (один килобайт) = 2 байт = = 1024 байт (~ 1 тысяча байт);

2 Методы получения информации. Свойства информации

Получение информации: Опыт, метод проб и ошибок, научный метод

Свойства

1) Дуализм (данные и методы)

2) Объективность

3) Полнота

4) Достоверность

5) Адекватность (соотв образа явлению)

6) Доступность

7) Актуальность

8) Ясность

9) Ценность

3 Содержание науки "информатика". Структура информатики. Виды моделей в информатике

Информатика – сфера практич деятельности, связанная с аспектами получения, хранения, обработки, передачи и использования инфы.

Структура:

- производственная отрасль (пр-во программных средств)

- фундаментальная наука (методы преобразования инфы)

- прикладная дисциплина (разработка информационных систем и технологий)

Средства преобразования инфы:

  1.  Технические ср-ва (hardware)
  2.  Программные продукты (software)
  3.  Мат. модели и алгоритмы

Модели:

а) информационная (представлены информационные аспекты)

б) математическая (использование мат формул)

в) программная (запрограмирование мат формул)

4 Системы счисления (СС). Представление чисел в различных системах счисления

СС – способ отображения чисел в виде символов, которые имеют некоторые количественные значения

СС бывают:

- позиционные (знач цифры зависит от ее положения)

- непозиционные

Основание СС – это кол-во цифр, используемых в д. СС

Некоторые СС:

- 16тиричная (0, 1, …, 9, a, b, c, d, e, f)

- 2ичная (0, 1)

5 Правила выполнения арифметических операций в двоичной системе счисления. Прямой, обратный и дополнительный коды.

Во всех позиционных СС арифметические операции выполняются по одним и тем же правилам:

  1.  справедливы одни и те же законы арифметики
  2.  справедливы правила сложения, вычитания, умножения и деления столбиком;
  3.  Правила выполнения арифметических операций опираются на таблицы сложения и умножения.

Сложение. 0+0=0; 0+1=1; 1+0=1; 1+1=10. Важно: при сложении двух единиц производится перенос в старший разряд, т.к. величина числа становится равной или большей основания системы счисления.(Пример: 110+11=1001)

Вычитание.: 0-0=0; 1-0=1; 1-1=0; 10-1=1(из нуля вычесть единицу нельзя, поэтому для вычитания необходимо занять единицу у старшего разряда). (пример: 1001-110=11)

Умножение двоичных чисел как и в 10тичной СС

Деление в двоичной системе как и в десятичной

Прямой код. к двоичному числу в первый разряд добавляется если число отрицательное «1», а если число положительное «0». (А2=0.10110)

Обратный код все символы двоичного числа меняются на противоположные, кроме первого числа перед точкой.

Дополнительный код В дополнительном коде записываем двоичный код только переведенный сначала в обратный, и у обратного кода меняем младший разряд на противоположный. (0.010010-младший разряд =0.010011)

6. Бит, байт, битовый набор. Двоичное кодирование.

Бит один двоичный разряд в двоичной системе счисления.

Байт — единица хранения и обработки цифровой информации (1байт=8бит). Байт – частный случай ячейки (набор битов)

Двоичная система счисления — позиционная система счисления с основанием 2. В этой системе счисления числа записываются с помощью двух символов (0 и 1).

Преобразование двоичных чисел в десятичные: дано двоичное число 110001.Перевод: 1*20+0*21+0*22+0*23+1*24+1*25=49

Преобразование десятичных чисел в двоичные : Итак, мы делим каждое частное на 2 и если есть остаток, то пишем 1, иначе 0

7. Представление целых чисел в компьютере.

Целые числа являются простейшими числовыми данными, с которыми оперирует ЭВМ. Для целых чисел существуют два представления: беззнаковое (только для неотрицательных целых чисел) и со знаком. Целые числа в компьютере хранятся в формате с фиксированной запятой.

Представление целых чисел в беззнаковых целых типах. Для беззнакового представления все разряды ячейки отводятся под представление самого числа. Например, в байте (8 бит) можно представить беззнаковые числа от 0 до 255. Поэтому, если известно, что числовая величина является неотрицательной, то выгоднее рассматривать её как беззнаковую.

Представление целых чисел в знаковых целых типах. Для представления со знаком самый старший (левый) бит отводится под знак числа, остальные разряды - под само число. Если число положительное, то в знаковый разряд помещается 0, если отрицательное - 1. Например, в байте можно представить знаковые числа от -128 до 127.

8. Представление вещественных чисел в компьютере.

Для представления вещественных чисел в современных компьютерах принят способ представления с плавающей запятой. Как и для целых чисел, при представлении действительных чисел в компьютере чаще всего используется двоичная система, следовательно, предварительно десятичное число должно быть переведено двоичную систему.

9 Представление текстовой информации в компьютере. Кодовая таблица. Таблицы ASCII и Unicode.

Для представления текстовой информации используется таблица нумерации символов или таблица кодировки символов, в которой каждому символу соответствует целое число (порядковый номер).

Существующий стандарт ASCII (8 – разрядная система кодирования) содержит две таблицы кодирования – базовую (содержит 128 основных символов, коды символов английского алфавита) и расширенную (128 расширенных символов, в каждой стране заменяются символами национального алфавита).

 Unicode – это кодировочная таблица, в которой для кодирования каждого символа используется 2 байта, т.е. 16 бит. На основании такой таблицы может быть закодировано намного больше символов (могут разместиться символы языков большинства стран мира).

10 Представление графической, звуковой и видео- информации в компьютере

Для кодирования графической информации все изображение делится на равные участки – пиксели. Каждый пиксель задается двоичным кодом. В основном применяют кодировки RGB (мониторы, 1px=24 бита – по 8 для задания интенсивности 3х цветов, т.е. по 256 уровней интенсивности) и CMYK (для принтеров).

Представление звуковой информации. Через каждый короткий промежуток времени в виде двоичного числа регистрируется уровень сигнала( с пом аналогово-цифрового преобразователя) . Таким образом, звуковой сигнал представляет собой поток двоичных чисел. При воспроизведении звука поток чисел обратно представляются в аналоговый сигнал при помощи цифро-аналогового преобразователя. Универсальный звуковой формат файла без сжатия это WAV. Наиболее распространенный формат со сжатием - MP3.

Представление видео-информации. Видео представляет собой поток последовательно сменяющихся кадров изображений.

11 История развития вычислительной техники

4 осн периода:

  1.  Домеханический (примитивные приборы: линейка, счеты)
  2.  Механич (простейшие операции над числами: зубчатое колесо, машины Лео. Построение машин основано на принципах программного управления, исп перфокарт и операций условного перехода)
  3.  Электромеханический (развитие электротехники: 2значная СС, алгебраическая логика)
  4.  Электронный:

1поколение – архитектура фон Неймана (сложные вычисления). 2поколение – основ на транзисторах (языки программирования)

3поколение – линейные мк-схемы (ОС, выполняющие несколько операций одновременно)

4поколение – мк-процессоры и большие интегральные схемы

12 Принципы фон Неймана в архитектуре ЭВМ

Архитектура – организация всех аппаратных и програмных средств

фон Нейман предложил записывать и хранить в памяти алгоритм вычислений вместе с данными.

Внешние запоминающие устройства

Устройство ввода

АЛУ

УУ

Устройство вывода

ОЗУ

АЛУ – арифметико-логическое устройство (обработка инфы)

УУ – упр устройство (контроль всех устройств)

 

13. Cтруктура персонального компьютера

Обычно персональный компьютер состоит из трех частей:

· системного блока;

· клавиатуры, у. ввода;

· монитора (или дисплея) – у. вывода текстовой или графической информации.

Системник:

· электронные схемы (микропроцессоры, оперативная память, контроллеры устройств);

· блок питания, преобразующий электропитание сети в постоянный ток низкого напряжения, подаваемый на электронные схемы компьютера;

· накопители (или дисководы) для гибких магнитных дисков, используемые для чтения и записи на гибкие магнитные диски (дискеты);

· накопитель на жестких магнитных дисках, предназначенные для чтения и записи на несъемные жесткие магнитные диски (винчестер).

 Микропроцессор – важнейший элемент компьютера (производительность).

Параметры процессора: тактовая частота, характеризующая число команд, выполняемых процессором за одну секунду.

Через интерфейсную систему, основу которой составляет системная шина персонального компьютера, микропроцессор соединяется с:

а) Основной памятью компьютера:

- оперативное запоминающее устройство (RAM) хранит работающую программу и данные;

- винчестером

б) Внешней памятью

14. Технические характеристики компьютера 

 К важнейшим техническим характеристикам персонального компьютера относятся: 1. тактовая частота – сколько элементарных операций (тактов) выполняет микропроцессор в одну секунду; 2. производительность - кол-во операций за ед времени

3. быстродействие – время выполнения одной операции

Зависят от процессора. Сейчас используются модели: Intel core duo, core i3, core i5, core i7; AMD Phenom X2, X4

15.Программное обеспечение

ПО - Совокупность программ, которые могут выполняться на ПК.

Программное обеспечение, можно условно разделить на три категории: 1) системное ПО (программы общего пользования)- ОС, дрова, утилиты 2)прикладное ПО - редактирование текстовых документов, создание рисунков или картинок, обработка информационных массивов и т.д.

К утилитам относятся: 1)диспетчеры файлов или файловые менеджеры 2)средства динамического сжатия данных (позволяют увеличить количество информации на диске за счет ее динамического сжатия) 3) средства просмотра и воспроизведения 4)средства диагностики; средства контроля позволяют проверить конфигурацию компьютера и проверить работоспособность устройств компьютера, прежде всего жестких дисков 5) средства коммуникаций (коммуникационные программы) предназначены для организации обмена информацией между компьютерами 6)средства обеспечения компьютерной безопасности (резервное копирование, антивирусное ПО).

 

16. Прикладное программное обеспечение, его основные виды

Прикладная программа или приложение — программа, предназначенная для выполнения определенных пользовательских задач и рассчитанная на непосредственное взаимодействие с пользователем. Например, текстовые, графические, видео- редакторы, базы данных, эл таблицы.

17. Операционная система компьютера, ее основные функции. Типы операционных систем. Пользовательский интерфейс, его разновидности.

ОС - набор программ, предназначенных для управления ресурсами вычислительной системы (динамического и статического распределения ресурсов).

Основные функции:

1.Загрузка программ в оперативную память и их выполнение.

2.Обеспечение пользовательского интерфейса.

3.Выполнение сервисных ф-ций (пример – обслуживание дисков)

Виды ОС:

много-(win) и одно-пользовательские(MS DOS)

Однозадачные и многозадачные

графические – текстовые

по́льзовательский интерфейс - совокупность средств и методов, при помощи которых пользователь взаимодействует с прогой

Виды интерфейса:

-текстовый

-табличный

-графический

18. Файлы и каталоги. Имя и расширение файла. Атрибуты файла. Правила формирования структуры каталогов.

Файл – совокупность данных, имеющее имя.

И́мя фа́йла — строка символов, однозначно определяющая файл в каталоге.

Расширение – связь между содержанием файла и прогой

Катало́г — специальный файл, в котором находится инфа о расположенных в нем файлах

Атрибуты файла устанавливаются для каждого файла и указывают системе, какие операции можно производить с файлами. Существует четыре атрибута:

- только чтение (R);архивный (A);скрытый (H);системный (S).

19. Этапы реализации инженерных задач на компьютере, их содержание. Области применения компьютерных технологий в строительстве.

 этапы:

  1.  Постановка задачи
  2.  Математическая формулировка задачи
  3.  Выбор метода решения
  4.  Разработка алгоритма
  5.  Реализация алгоритма (язык компа, отладка)
  6.  Анализ результатов и их перенос в реальную задачу

Применяются для:

  1.  Исследования в обл физических аспектов строительства
  2.  Расчеты сооружений и конструкций
  3.  Решение смежных задач
  4.  Унифицирование информативной базы
  5.  Автоматизированное проектирование
  6.  Управление проектами

20. Алгоритм и алгоритмический процесс. Основные свойства алгоритма.

Алгоритм – система правил, определяющая порядок действий, приводящая к решению задачи.

Алгоритмический процесс - это методы составления Обязательные свойства алгоритмов:

1. Дискретность - поочередное выполнение команд алгоритма

2. Oпределенность– определение порядка.

3. Результативность - исполнение алгоритма должно закончиться за конечное число шагов.

5. Массовость - получение результата при различных исходных данных

21. Способы представления алгоритмов, их характеристика.

Способы представления алгоритмов: 

1. словесный способ. Основан на естественной форме общения, но не допускает неоднозначности.

2. В виде псевдокода. Некоторый промежуточный язык – симбиоз естественного языка и языка проги.

3. Графическое. В виде схем, состоящих из графических символов.

22. Графическое представление алгоритма. Блок-схема алгоритма и ее элементы. Основные правила составления блок-схемы алгоритма

Блок-схема – это последовательность блоков, предписывающих выполнение определенных операций. Внутри блоков указывается информация об операциях.

По характеру связей между блоками различают алгоритмы линейной, разветвляющейся и циклической структуры.

Элементы – см. конспект

Правила

  1.  Д.б. расположена равномерно
  2.  Одного размера и гор ориентации
  3.  Минимально текста
  4.  Соед линии подходят к центру
  5.  Если линии не направлены вправо или вниз, то обозначаются стрелкой.

  

23. Структурное программирование. Декомпозиция алгоритма. Типы данных. Идентификаторы (константы, переменные, массивы).

Структу́рное программи́рование — метод разработки проги, в основе которой лежит представление проги в виде иерархической структуры блоков.

Декомпозиция – представление сложных задач в виде простых.

Структура: 1) последовательное исполнение, 2) ветвление, 3) цикл

Принципы: сложные действия разбиваются на простые, использование подпрограмм, разработка ведется сверху-вниз.

 

Типы данных

Тип данных определяет, каким образом биты данных, представляющие конкретное значение, хранятся в памяти ПК. В каждом языке программирования имеется свой фиксированный набор базовых типов данных.

Основные типы: целые, вещественные, текстовые, логические(true\false).

Так же используются 2 величины: константа и переменная

Массив – однородный набор данных, имеющий имя (характеристики: имя, тип элементов, размер, значения верхних и нижних индексов)

 24. Линейные алгоритмы. Разветвляющиеся алгоритмы

Линейный алгоритм – это алгоритм, в котором блоки выполняются последовательно сверху вниз от начала до конца.

Пример блок-схемы алгоритма вычисления периметра Р и площади S квадрата со стороной длины A.

 

 

Разветвляющиеся алгоритмы – такая структура, в которой действия выполняются в зависимости от выполнения некоторого условия.

В блок-схемах ветвление начинается на выходах элемента "Решение", с помощью которого в алгоритме выполняется проверка какого-либо условия. Количество ветвей тем больше, чем больше проверяемых условий.

Для пояснения рассмотрим решение задачи нахождения значения функции z = y/x.

   

Полное ветвление (если-то). Неполное (если-то-иначе)

25. Циклические алгоритмы и их типы. Алгоритмы со структурами вложенных циклов.

Циклическая структура – структура, в которой действие выполняется несколько раз при различных значениях входящих в нее величин.

Цикл (тело) – группа действий, кот выполняется неск раз.

Параметр цикла – переменная, которая изменяется на каждом шаге цикла.

Циклы бывают:

- с параметром (заданы изменения его значения, нач, конечное значения, шаг)

- с предусловием

- с постусловием

Структура вложенных циклов – циклическая структура, которая имеет в своем теле еще одну циклическую структуру. Служит для решения более сложных задач.

26. Языки программирования, их эволюция и классификация. Характеристики поколений языков программирования.

Поколения:

  1.  Машинные коды (для определенной ЭВМ)
  2.  Ассемблер (использование служебных слов, но все еще сложен)
  3.  Фортран (удален от арх ЭВМ) +pascal, basic,algol
  4.  Развитие непроцедурных языков, объектно-ориентированного подхода, языков запросов для баз данных, параллельного программирования

Классификация:

- по степени близости к архитектуре ЭВМ (низкого, высокого уровня)

- по степени специализации (универс: Pascal, Basic; специализированные: Fortran)

- по степени алгоритмизации (процедурные: четко, до конца и непроцедурные: до какого-то уровня)

27. Элементы языка программирования (алфавит, лексика, синтаксис, семантика).

  1.  Алфавит- набор символов, которые отображены на мониторе или устройств печати и ,которые можно ввести с клавиатуры.
  2.  Лексика- правила образования цепочек символов(идентификаторы, метки, зарезервированные слова).
  3.  Синтаксис- правила построения конструкций языка(условных, разветвляющих, циклических).
  4.  Семантика- смысловое содержание конструкций.

28. Структура программы. Этапы разработки приложения. Среда программирования. Трансляция.

Структура программы:

  1.  Идентификатор - имя программы; некоторая информация для программиста
  2.  Связи - определяют параметры для данной программы, являются входными
  3.  Оборудование - запись требований ЭВМ, операции необходимы для работы программы.
  4.  Данные - описание переменные и их типы
  5.  Процедура - непосредственный текст программы

Этапы:

  1.  Ввод данных: текст проги
    1.  Трансляция: компиляция
      1.  Компановщик: библиотека системных прог
      2.  Загрузочный модуль: библиотеки юзера
      3.  Оперативная память

Интегри́рованная среда́ разрабо́тки— система программных средств, используемая программистами для разработки программного обеспечения (ПО).

Обычно среда разработки включает в себя:

1)текстовый редактор

2)компилятор

3)средства автоматизации сборки

4)отладчик.

Трансляция. При трансляции выполняется перевод программы, понятной человеку, на язык, понятный компьютеру. Если цель трансляции – преобразование всего исходного текста на внутренний язык компьютера, то такая трансляция называется также компиляцией.

29. Объектно-ориентированное программирование. Принципы ООП.

Объе́ктно-ориенти́рованное программи́рование— парадигма программирования, в которой основными концепциями являются понятия объектов и классов.

Основные принципы ООП:

  1.  Абстрагирование- подразумевает собой процесс изменения уровня детализации программы.
  2.  Инкапсуляция - есть объединение в едином объекте данных.
  3.  Наследование - новый объект м.б. создан на основе ранее существующих объектов.
  4.  Полиморфизм – единое имя для однотипных действий, кот выполняются по-разному для разных типов объектов.

30. Понятие класса и объекта. Свойства объекта. Управление объектом (событие, метод).

Класс - некоторая структура, объединенные объекты в одну группу согласно их свойству и поведению.

Объект - некоторая единица(понятие), которая включает в себя данные и действия над ними.

Объектами управляют 2-мя способами:

  1.  Управляют им
  2.  Воздействуют ими

Событие - характеристика состояния объекта, определяющая его поведения, представления или другие черты.

Метод - действие, выполняющее некоторую разработку объекта.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

8825. Алгоритмы замещения страниц 116 KB
  Алгоритмы замещения страниц 7.1 Алгоритмы замещения страниц Идеальный алгоритм заключается в том, что бы выгружать ту страницу, которая будет запрошена позже всех. Но этот алгоритм не осуществим, т.к. нельзя знать какую страницу, когда запросят. Мож...
8826. Сегментация памяти 138.5 KB
  Сегментация памяти 8.1 Основные понятия сегментации Рассмотрим пример, когда программа использует одно адресное пространство.   программа использует одно адресное пространство Недостатки такой системы: Один участок может полностью заполниться, но пр...
8827. Устройства и программное обеспечение ввода-вывода 158 KB
  Устройства и программное обеспечение ввода-вывода 9.1 Принципы аппаратуры ввода-вывода 9.1.1 Устройства ввода-вывода Устройства делят на две категории (некоторые не попадают ни в одну): блочные устройства - информация считывается и записываетс...
8828. Диски. Таймеры 208.5 KB
  Диски. Таймеры Аппаратная часть дисков Магнитные диски   Основные понятия: Головка (Head) - электромагнит, скользящий над поверхностью диска, для каждой поверхности используется своя головка. Нумерация начинается с 0. Дорожка (Track) - к...
8829. Файловые системы. Файлы. Каталоги 118.5 KB
  Файловые системы. Файлы. Каталоги Файлы Требования к хранению информации: возможность хранения больших объемов данных информация должна сохраняться после прекращения работы процесса несколько процессов должны иметь одновременн...
8830. Реализация файловой системы 193.5 KB
  Реализация файловой системы Структура файловой системы   Возможная структура файловой системы   Все что до Загрузочного блока и включая его одинаково у всех ОС. Дальше начинаются различия. Суперблок - содержит ключевые параметры файловой сист...
8831. Примеры файловых систем. CD-ROM (ISO 9660, UDF), CP/M, FAT16, FAT32, NTFS 211 KB
  Примеры файловых систем. CD-ROM (ISO 9660, UDF), CP/M, FAT16, FAT32, NTFS Файловой системы CD-дисков. Файловая система ISO 9660 Стандарт принят в 1988 г. По стандарту диски могут быть разбиты на логические разделы, но мы будем рассматрива...
8832. Примеры файловых систем. UNIX V7; BSD; Linux (EXT2; EXT3; RFS; JFS; XFS); NFS 244.5 KB
  Примеры файловых систем. UNIX V7 BSD Linux (EXT2 EXT3 RFS JFS XFS) NFS Файловая система UNIXV7 Хотя это старая файловая система основные элементы используются и современных UNIX системах. Особенности: Имена файлов ограничены...
8833. Использование виртуальных машин для изучения операционных систем на примере Microsoft Virtual PC 2007 1.14 MB
  Использование виртуальных машин для изучения операционных систем на примере Microsoft Virtual PC 2007 В связи с тем, что средства для создания виртуальных машин часто применяются, на практическом занятии рассмотрим использование виртуальных машин дл...