Департамент образования города Москвы

Государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

МОСКОВСКИЙ ГОРОДСКОЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Институт математики и информатики

Общеинститутская кафедра естественнонаучных дисциплин

Учебно-методический комплекс учебной дисциплины

Основы математической обработки информации

050100.62 Педагогическое образование

Квалификация (степень) выпускника – «бакалавр»

Профиль подготовки - «Дошкольное образование», «История», «Музыка», «Технология»

Форма обучения - очная

Курс – 1 Семестр II

Москва 2011

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки 050100.62 Педагогическое образование

Автор: Яковлева О.В. ст. преподаватель.

Рецензенты:

Григорьев Е.Г. к.т.н. доцент МИФИ

Программа одобрена на заседании общеинститутской кафедры естественнонаучных дисциплин от 27 сентября 2011., протокол №2

Заведующий кафедрой

Бубнов В.А. д.т.н. профессор

Часть I. Программа учебной дисциплины

2. Дисциплина "Основы математической обработки информации" относится к блоку естественно-научных дисциплин в структуре ооп впо

3. Требования к результатам освоения дисциплины

1. Дидактическая единица «Понятие информации»

Компетенция ОК-1. Владение культурой мышления, способность к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения.

Компетенция ОК-12. Способность понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества, сознавать опасность и угрозы, возникающие в этом процессе, соблюдать основные требования информационной безопасности, в том числе защиты государственной тайны.

Понятие символа. Понятие информации. Информация как содержание символа. Свойства информации: объективность, репрезентативность, полнота, точность, содержательность, актуальность, достоверность, своевременность, доступность, куммулятивность .

Количественные меры информации: объемная (формула Хартли) и вероятностная (формула Шеннона).

Угрозы информации: предумышленные и непредумышленные. Способы защиты информации. Организационные, программные, технические. Шифрование как метод защиты информации. Шифр Цезаря. Технология передачи шифрованной информации. Стойкости шифра Цезаря. Блоковые шрифты. Алгоритм хранения пароля в компьютере. Открытый и закрытый ключи шифрования. Электронная подпись.

2. Дидактическая единица «Способы представления и обработки информации в компьютере»

Компетенция ОК-8. Владение основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, имеет навыки работы с компьютером как средством управления информацией.

Системы счисления. Схема Горнера представления чисел в различных системах счисления. Перевод чисел из одной системы счисления в другую. Двоичная, восьмеричная и шестнадцатеричная системы счисления. Арифметические операции в различных системах счисления. Нормализованные числа. Представление чисел в виде «с плавающей запятой» в разрядной сетке компьютера. Кодирование отрицательных чисел. Прямой, обратный, дополнительный и смещенный коды. Распределение памяти в компьютере. Понятие машинного слова. Форматы записи целых и действительных чисел в компьютере.

Представление в компьютере символов естественного языка. Использование формулы Хартли при кодировании символов. Кодирование текстовой информации. Восьмибитовые кодировки латинского алфавита и русского алфавита. Понятие кодовой страницы. Шестнадцатибитовая кодировка уникод(универсальный код). Кодировки переменной длины.

Кодирование графики в компьютере. Графика растровая, векторная и фрактальная. Этапы преобразования аналогового изображения в цифровое: дискретизация, квантование, кодирование. Индексные палитры. Цветовые модели. Форматы растровых графических файлов.

Способы сжатия текстовой и графической информации в компьютере. Алгоритм кодирования длинных серий. Словарные алгоритмы сжатия. Вероятностный алгоритм сжатия информации. Коды Хаффмана.

Кодирование звука в компьютере. Перцепционные методы сжатия. Форматы звуковых файлов .Кодирование анимации в компьютере. Кодирование видеоинформации в компьютере.

Логические и математические операции обработки информации. Логические функции. Преобразование высказываний на естественном языке в высказывания математической логики.. Преобразование табличных логических данных в логические функции. Совершенные дизъюнктивная и конъюнктивная нормальные формы. Логические элементы как реализация логических функций с помощью электронных схем.

Алгоритм как метод преобразования информации. Базовые типы алгоритмов: линейный, ветвления, циклический. Запись алгоритмов на естественном языке и с помощью блок-схем. История языков программирования. Переменные и операторы языков программирования. Сохранение и обработка информации в виде массивов.

Транслятор: компилятор и интерпретатор. Объектно-ориентированное программирование. Операционные системы. Виды программного обеспечения.