- •3. Физические основы и принципы построения вычислительных машин. Структурная схема эвм. Архитектура Фон Неймана.
- •4. Технические средства пк. Базовая аппаратная конфигурация.
- •5. Представление информации в компьютере. Понятия сообщения и сигнала. Кодирование информации. Единицы изменения объема хранимой информации
- •7. Этапы решения задач на компьютере. Понятия структуры данных, алгоритма, программы. Перевод программы в машинные коды.
- •8. Современные языки программирования. Поколения языков программирования. Распространённые классификации языков программирования.
- •9. Алгоритм. Свойства алгоритмов. Основы алгоритмизации, типы алгоритмов. Способы описания алгоритмов
- •10. Тип данных и структура данных изучаемого языка программирования. Стандартные типы данных. Краткий обзор. Функции преобразования типов данных.
- •11. Реализация линейного алгоритма на языке программирования. Операторы присваивания. Функции ввода и вывода. Общий формат использования.
- •13. Логические выражения и правила их записи. Логические операции. Побитовые операции. Результаты операций и таблицы истинности.
- •14. Приоритет арифметических, логических операций и операций отношения.
- •15. Ветвление (альтернатива), неполное ветвление. Блок-схемы алгоритмов и реализация на языке программирования
- •16. Вложенное ветвление. Блок-схемы алгоритмов и реализация на языке программирования
- •16. Множественное ветвление. Блок-схема алгоритма и реализация на языке программирования (формат операторов, принцип действия, примеры)
- •17. Циклические вычислительные конструкции. Виды циклов. Блок- схемы алгоритмов. Программирование алгоритмов циклической структуры. Цикл с предусловием(пример).
- •18. Арифметические циклы. Блок-схема алгоритма. Реализация на языке программирования: формат оператора и принцип действия. Создание диапазонных объектов.
- •Цикл while
- •Цикл for
- •19.Интерационные циклы с предусловием и постусловием. Блок-схема алгоритмов и реализация на языке программирования: формат оператора и принцип действия.
- •20. Пропуск итераций и прерывание цикла. Обработка исключений.
- •21. Тип данных и структура данных. Статическая и динамическая типизация. Структуры данных изменяемые и неизменяемые типы.
- •22. Строковый тип данных. Операции над строками. Примеры
- •23. Строковый тип данных. Строки. Функции и методы строк. Примеры.
- •24. Структура данных кортеж. Инициализация кортежей. Операции, функции и методы.
- •25. Списки. Инициализация списков. Генерация списков на основе других объектов. Включение. Преобразование списка в строку.
- •27 .Массивы. Одномерные массивы. Алгоритмы ввода и вывода одномерных массивов. Нахождение кол-ва элементов, удовлетворяющих условию.
- •28. Массивы. Одномерные массивы. Алгоритмы нахождения минимального и максимального элементов одномерного массива.
- •28 Массивы. Одномерные массивы. Алгоритмы нахождения суммы и произведения элементов одномерного массива.
- •30. Mассивы. Двумерные массивы. Алгоритмы нахождения минимального и максимального элементов двумерного массива.
- •31. Массивы. Двумерные массивы. Обращение к элементам квадратной матрицы, расположенным на главной диагонали (выше, ниже), на побочной диагонали (выше, ниже).
- •32,33.Одномерные массивы-списки. Ввод и вывод. Поэлементный ввод и вывод элементов массива-списка. Нахождение суммы, произведения, минимального и максимального элементов.
- •34.Реализация типовых алгоритмов обработки одномерных массивов для массивов-списков. Удаление элементов. Объединение элементов. Сдвиг элементов массива.
- •35. Модуль array. Организация Ввода и вывода массивов array.
- •36.Модуль array.Методы массивов array
- •37. Модуль numpy. Общие хар-ки. Установка. Создание массива numpy. Генерация массивов специального вида. Свойства и методы массивов.
- •38. Модуль Numpy. Генерация массивов из случайных чисел. Методы массивов. Изменение формы массива.
- •39. Модуль Numpy. Методы линейной алгебры. Решение системы линейных уравнений.
- •40. Понятие подпрограммы. Описание подпрограммы пользователя. Расположение в общей структуре программы . Вызов подпрограммы
- •41.Понятия формальных и фактических параметров. Позиционные и ключевые аргументы. Задание значений параметров по умолчанию.
- •42.Глобальные и локальные данные в программах с подпрограммами. Область видимости. Лямбда-функции
- •43.Структура данных словарь. Инициализация. Добавление, изменение, удаление элементов. Объединение словарей.
- •44. Обработка ключей словаря. Стеки и очереди.
- •45.Применение файловых данных. Типы файлов. Этапы работы с файлами. Создание дискриптора файла. Варианты доступа к файлу.
- •46.Ввод (чтение) данных из внешнего файла. Функции ввода: сравнительная характеристика. Способы преобразования к стандартным типам данных.
- •Преобразование в кортежи и списки
- •Преобразование списка в кортеж
- •Преобразование в списки
- •47.Вывод данных во внешний файл . Способы вывода с использованием функции print и write.
- •48. Функции обработки файлов. Формат использования. Основные характеристики. Примеры.
- •49. Текстовые и бинарные файлы. Структурированные текстовые файлы.
- •50. Работы с файловой системой. Модули и даты времени.
1. Данные. Основные операции с данными. Данные и информация
Все виды энергообмена в материальном мире сопровождаются сигналами.
Взаимодействие сигналов с физ. Телами изменяет их св-ва – регистрация сигналов. Такое измерение можно наблюдать, измерять, фиксировать.
Зарегистрированные сигналы образуют данные.
Данные несут в себе информацию о событиях, произошедших в материальном мире, но данные не тождественны информации.
Данные могут быть представлены в разных формах.
Данные необходимо преобразовать, чтобы извлечь из них информацию путём подбора подходящего метода.
Информация – продукт взаимодействия данных и адекватных им методов.
Данные – диалектическая составляющая информации.
Операции с данными
1. Сбор – накопление информации с целью приобретения полноты и достаточности;
2. Формализация – приведении данных, к единой форме, позволяющей дальнейшую обработку;
3. Фильтрация – отсеивание лишних данных для повышения достоверности;
4. Сортировка – упорядочение по некоторому признаку (повышает доступность информации);
5. Архивация – организация хранения данных(важна не только форма, но и место);
6. Защита – комплекс мер, направленных на предотвращение несанкционированной модификации, воспроизведение данных, на предотвращение утраты;
7.Преобразование – перевод данных из одной формы в другую.
2.Отличительные особенности информации. Свойства информации
Информация – динамический объект, образующийся в ходе информационного процесса.
Отличительные особенности информации:
Динамический характер информации. Информация существует только в момент протекания информационного процесса. Всё остальное время она содержится в виде данных.
Требование адекватности методов. Одни и те же данные могут давать разную информацию в зависимости от выбранного метода. Использование более адекватных методов даёт более точную информацию.
Свойства информации:
Объективность
Полнота – достаточность данных для принятия решения или каких-либо дальнейших действий.
Достоверность – наличие «информационного шума» искажает информацию.
Адекватность – степень соответствия реальному объективному состоянию дела.
Доступность – мера возможности получить информацию.
Актуальность – степень соответствия текущему моменту.
Информационные технологии – позволяют автоматизировать различные производственные, научные, экономичные, учебные процессы с использованием программных комплексов, компьютерных систем.
3. Физические основы и принципы построения вычислительных машин. Структурная схема эвм. Архитектура Фон Неймана.
Электронная вычислительная машина или компьютер – это многофункциональное электронное устройство для накопления, обработки и передачи информации.
В основу построения подавляющего большинства компьютеров положены следующие общие принципы, сформулированные в 1945 г. Американским ученым Джоном фон Нейманом.
Принципы Фон Неймана:
Принцип программного управления
-состоит из набора команд, которые выполняются процессором, автоматически друг за другом в определенной последовательности
Принцип однородности памяти
-программы и данные хранятся в одной и той же памяти. ЭВМ не различает, что хранится в данной ячейке памяти – число, текст или команда
Принцип двоичного кодирования
-вся информация кодируется с помощью двоичных сигналов(0,1)
Принцип адресности
-структурно-основная память состоит из пронумерованных ячеек; Процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка.
Архитектура фон Неймана
4. Технические средства пк. Базовая аппаратная конфигурация.
Компьютер- машина для ввода, обработки, хранения, вывода информации в электронном виде.
Понятие базовой конфигурации может меняться. В настоящее время в базовой конфигурации рассматривают четыре устройства:
- системный блок;
- монитор;
- клавиатуру;
- мышь.
Системный блок – основная часть компьютера. Он состоит из металлического корпуса, в котором располагаются основные компоненты компьютера. С ним соединены кабелями клавиатура, мышь и монитор.
5. Представление информации в компьютере. Понятия сообщения и сигнала. Кодирование информации. Единицы изменения объема хранимой информации
Информация – сведения, которыми располагает активная система(общество, человек, компьютер) об объекте и которые могут храниться, передаваться и подвергаться преобразованиям.
Информация может быть представлена в виде сообщений
Сообщение – совокупность первичных сигналов или знаков, содержащих информацию. Передача сообщений происходит с помощью сигналов.
Сигнал – изменение некоторой физической величины во времени.
Кодирование – представление символов одного алфавита символами другого.
Компьютер воспринимает всю информацию через нули и единички.
Бит – это минимальная единица измерения информации, соответствующая одной двоичной цифре («0» или «1»).
Байт состоит из восьми бит. Используя один байт, можно закодировать один символ из 256 возможных (256 = 28). Таким образом, один байт равен одному символу, то есть 8 битам:
1 символ = 8 битам = 1 байту.
6. Представление чисел в памяти ЭВМ. Особенности представления целых и вещественных чисел.
Для представления информации в памяти ЭВМ используется двоичный способ кодирования.
Элементарная ячейка памяти ЭВМ имеет длину 8 бит (байт). Каждый байт имеет свой номер
В некоторых случаях при представлении чисел в памяти ЭВМ используется смешанная двоично-десятичная "система счисления", где для хранения каждого десятичного знака нужен полубайт (4 бита) и десятичные цифры от 0 до 9 представляются соответствующими двоичными числами от 0000 до 1001. Например, упакованный десятичный формат, предназначенный для хранения целых чисел с 18-ю значащими цифрами и занимающий в памяти 10 байт (старший из которых знаковый), использует именно этот вариант.
Целые числа:
Память ПК отводит под этот процесс одну ячейку. Таким образом, максимум в одном слоте могут быть значения от 0 до 11111111.
Х = 1 × 27 + 1 × 26 + 1 × 25 + 1 × 24 + 1 × 23 + 1 × 22 + 1 × 21 + 1 × 20 = 1 × 28 - 1 = 255.в одной ячейке памяти может располагаться значение от 0 до 255
Вещественные числа:
Вещественные числа обычно представляются в виде чисел с плавающей запятой. Числа с плавающей запятой — один из возможных способов представления действительных чисел, который является компромиссом между точностью и диапазоном принимаемых значений, его можно считать аналогом экспоненциальной записи чисел, но только в памяти компьютера.
Число с плавающей запятой состоит из набора отдельных двоичных разрядов, условно разделенных на так называемые знак (англ. sign), порядок (англ. exponent) и мантиссу (англ. mantis). В наиболее распространённом формате (стандарт IEEE 754) число с плавающей запятой представляется в виде набора битов, часть из которых кодирует собой мантиссу числа, другая часть — показатель степени, и ещё один бит используется для указания знака числа (0 — если число положительное, 1 — если число отрицательное). При этом порядок записывается как целое число в коде со сдвигом, а мантисса — в нормализованном виде, своей дробной частью в двоичной системе счисления