Ответы по информатике (9 класс, 1 полугодие)

1. Модель – это объект, который обладает некоторыми свойствами другого объекта (оригинала) и используется вместо него.

Моделирование – это создание и использование моделей для изучения оригиналов. Цели моделирования: исследование оригинала, анализ («что будет, если …»), синтез («как сделать, чтобы …»), оптимизация («как сделать лучше»).

Информационная модель – описание физического объекта.

информационные модели представляют собой информацию о свойствах и состоянии объекта, процесса, явления, и его взаимосвязи с внешним миром:

вербальные – словесные или мысленные

знаковые – выраженные с помощью формального языка

графические (рисунки, схемы, карты, …)

табличные

математические (формулы)

логические (различные варианты выбора действий на основе анализа условий)

специальные (ноты, химические формулы)

Самая распространенная форма информационной модели – прямоугольная таблица.

Таблица может отражать процесс, происходящий во времени.

При составлении таблицы в нее включается лишь та информация, которая интересует пользователя. Таблицы типа «объект – свойство». В одной строке такой таблицы содержится информация об одном объекте (книга или состояние погоды на 12.00 в данный день). Столбцы – отдельные характеристики (свойства) объектов.

Другим распространенным типом таблиц являются таблицы, отражающие взаимосвязи между разными объектами. Назовем их таблицами типа «объект – объект».

Например, таблица успеваемости. В ней строки относятся к ученикам – это первый вид объектов; столбцы – к школьным предметам – это второй тип объектов. В каждой клетке оценка ученика по данному предмету.

В математике прямоугольная таблица, составленная из чисел, называется матрицей.

Если матрица содержит только нули и единицы, то она называется двоичной матрицей.

2. Электронная таблица — это работающее в диалоговом режиме приложение, хранящее и обрабатывающее данные в прямоугольных таблицах. Электронная таблица (ЭТ) — инструмент для табличных расчетов на ЭВМ. Прикладные программы, позволяю­щие пользователю работать с электронными таблицами, называются табличными процессорами (ТП). Табличные процессоры входят в состав прикладного программного обеспечения общего назначения на персональных компьютерах. Табличные процессоры обеспечивают работу с большими таблицами чисел. При работе с табличным процессором на экран выводится прямоугольная таблица, в клетках которой могут находиться числа, пояснительные тексты и формулы для расчета значений в клетке по имеющимся данным.

Электронная таблица используется для обработки данных, которая включает:

• проведение различных вычислений с использованием мощного аппарата функций и формул

• исследование влияния различных факторов на данные

• решение задач оптимизации

• получение выборки данных, удовлетворяющих определенным критериям

• построение графиков и диаграмм

  • статистический анализ данных

Электронная таблица состоит из прямоугольных клеток — ячеек. Горизонтальные ряды клеток образуют строки, вертикальные ряды — столбцы. Подобно шахматной доске строки имеют числовую нумерацию, а столбцы имеют буквенные обозначения (имена).

Рабочий лист - это собственно электронная таблица, основной тип документа, используемый в Excel для хранения и манипулирования данными. Он состоит из ячеек, организованных в столбцы и строки, и всегда является частью рабочей книги.

Рабочие книги - это файлы MS Excel, которые могут содержать один или несколько рабочих листов (в версии 7’0 по умолчанию в новой рабочей книге создается 16 рабочих листов). Такие файлы имеют расширение - xls.

3. Разные таблицы могут содержать совершенно разную информацию. Некоторые ячейки таблицы содержат текст, некоторые — числовые данные. С точки зрения программы Excel ячейка может содержать три вида данных.

Текстовые данные представляют собой строку текста произвольной длины. Программа Excel воспроизводит такие данные точно в том виде, в каком они были введены. Ячейка, содержащая текстовые данные, не может использоваться в вычислениях. Если Excel не может интерпретировать данные в ячейке как число или как формулу, программа считает, что это текстовые данные.

Числовые данные — это отдельное число, введенное в ячейку. Excel рассматривает данные как число, если формат данных позволяет это сделать. Как числа рассматриваются данные, определяющие даты или денежные суммы. Ячейки, содержащие числовые данные, могут использоваться в вычислениях.

Если ячейка содержит формулу, значит эта ячейка вычисляемая, то есть, значение ячейки может зависеть от значений других ячеек таблицы. Содержимое ячейки рассматривается как формула, если оно начинается со знака равенства (=). Все формулы дают числовой результат. 2. Формат данных

Данные в Excel выводятся на экран в определенном формате. По умолчанию информация выводиться в формате Общий. Можно изменить формат представления информации в выделенных ячейках. Для этого выполните команду Формат > Ячейки. Появится окно диалога “Формат ячеек”, в котором нужно выбрать вкладку “Число “

В левой части окна диалога “Формат ячеек” в списке Числовые форматы приведены названия всех используемых в Excel форматов (см. рис.). Для формата каждой категории приводится список его кодов.

Для представления данных вы можете использовать встроенные форматные коды Excel или ввести свой (пользовательский) код формата. Для ввода форматного кода выберите строку (все форматы) и введите символы форматного кода в поле ввода Тип.

Любая последовательность введенных в ячейку символов, которая не может быть интерпретирована Excel как число, формула, дата, время дня, логическое значение или значение ошибки, интерпретируется как текст. Введенный текст выравнивается в ячейке по левому краю.

Общий. (Формат заданный по умолчанию). Общий формат используется для отображения как текстовых, так и числовых значений произвольного типа

Числовой. (Аналогичен формату Общий). Дополнительно устанавливает число десятичных знаков, задает разделитель групп разрядов и метод оформления отрицательных чисел). Числовой формат является наиболее общим способ представления чисел. Для вывода денежных значений используются также форматы Денежный и Финансовый.

Денежный. (Число представляется со знаком рубля после последней цифры (или со знаком доллара перед первой цифрой). Нулевые значения отображаются) Формат денежный используется для отображения денежных велечин. Для выравнивания значений по десятичному разделителю используйте формат Финансовый.

Финансовый. (Происходит выравнивание денежных величин по разделителю целой и дробной части. Нулевое значение отображается прочерком).

Дата. Форматы дат служат для отображения дат.

Время Форматы времени служат для отображения времени.

Процентный. В процентном формате значение ячеек умножается на 100 и выводится на экран с символов процента.

Относительная и абсолютная адресация

Принцип относительной адресации обозначает следующее: адреса ячеек, используемые в формулах, определены не абсо­лютно, а относительно места расположения формулы. Этот принцип приводит к тому, что при всяком перемеще­нии формулы в другое место таблицы изменяются имена ячеек в формуле. Перемещение формул происходит при разнообраз­ных манипуляциях фрагментами таблицы (копировании, встав­ках, удалении, переносе). Манипуляции фрагментами произ­водятся путем выполнения специальных команд табличного процессора.

Абсолютная адресация. В некоторых случаях оказыва­ется необходимым отменить действие принципа отно­сительной адресации для того, чтобы при переносе фор­мулы адрес ячейки не изменялся (т.е. был бы не от­носительным, а абсолютным). В таком случае применяется прием, который называется замораживанием адреса. Для этой цели в имени ячейки употребляется символ $. Для заморажи­вания всего адреса значок $ ставится дважды, Например: $В$2. Можно заморозить только столбец ($В2) или только строку (В$2). Тогда часть адреса будет изменяться при переносе формулы, а часть — нет.

Редактирование структуры таблицы: ячейки модно копировать, удалять, перемещать и т.д. То же самое можно делать со строками и столбцами.

Правила записи формул для различных ТП во многом схожи. Сформулируем эти правила:

формулы содержат числа, имена ячеек, знаки операций, круглые скобки, имена функций;

арифметические операции и их знаки:

сложение (+);

вычитание (-);

умножение (*);

деление (/);

возведение в степень (^);

формула пишется в строку, символы последовательно выстраиваются друг за другом, проставляются все знаки операций; используются круглые скобки.

Для правильной записи формул нужно учитывать последо­вательность выполнения действий табличным процессором. В первую очередь выполняются операции в скобках. Если нет скобок, то порядок выполнения определяется старшинством операций. По убыванию старшинства операции располагаются в таком порядке:

^ возведение в степень,

*, / умножение, деление,

+, - сложение, вычитание.

Операции одинакового старшинства выполняются в порядке их записи слева направо.

Так же табличный процессор имеет встроенные функции. Эти функции называются стандартными функциями. Все множество встроенных функций табличного процессора делится на несколько групп: математические, статистические, функции даты и времени и т.д. В различных табличных процессорах наборы встроенных функций различаются.

К математическим функциям относятся такие известные из курса школьной математики функции, как SIN() — синус, COS() — косинус, TAN() — тангенс, LN() — натуральный ло­гарифм, KOPEHЬ()(SQRT) — квадратный корень числа и т.д. В круглых скобках (сразу за именем функции) записывается ее аргумент. При использовании тригонометрических функций следует учитывать, что аргумент должен быть задан в радианной мере. В качестве аргумента функции может выступать числовая константа, адрес клетки табличного процессора или диапазон (блок) клеток.

Наибольший интерес представляют функции, аргументом которых является не одна ячейка, а диапазон ячеек. Наиболее часто используемой в табличных вычислениях математической функцией является функция суммирования аргументов СУММ(). Аргументами этой функции являются либо диапазон клеток, либо несколько диапазонов клеток, перечисленные через запятую (в некоторых табличных процессорах в качестве разделителя аргументов используется «;»), адреса клеток, чис­ловые константы.

Одной из целей разработки табличных процессоров была автоматизация статистической обработки данных. Этим объяс­няется довольно многочисленная группа статистических функций. Наиболее часто используемыми статистическими функциями являются: СРЗНАЧ()(AVERAGE) — вычисление среднего арифметического аргументов, MИH()(MIN) и MAKC()(MAX) — вычисление минимального и максимального значений среди аргументов. Аргументы этих функций выби­раются так же, как и у функции суммирования.

4. Логическое выражение – ото некоторое повествовательное высказывание, относительно которого можно однозначно сказать истинно оно или ложно.

Логические выражения бывают простыми и составными. Составные высказывания состоят из простых высказываний, которые связаны между собой логическими связками (или союзами). Союзы: И, ИЛИ, НЕ. И – коньюнкция(&), ИЛИ – дизьюнкция(+), НЕ – отрицание(-). Пусть А – исходное высказывание(простое). Тогда запишем сложное высказывание: НЕ А.

Логические операции. К логическим операциям относят использование союзов И, ИЛИ, НЕ для записи в таблицу. И – в экселе, AND – в калке. ИЛИ(эксель), OR(калк). НЕ(эксель), NOT(калк).

Условная функция. Общий вид условной функции сле­дующий:

ЕСЛИ(<логическое выражение>, <выражение 1 - истина>, <выражение 2- ложь>)

Эта функция принадлежит категории функций логические

Логическое выражение может прини­мать значение ИСТИНА или ЛОЖЬ. <выражение 1> и выраже­ние 2> могут быть числами, формулами или текстами.

Условная функция, записанная в ячейку таблицы, выполняет­ся так: если условие истинно, то значение данной ячейки опреде­лит <выражение 1>,в противном случае — <выражение 2>.

Логические выражения. Логические выражения строятся с помощью операций отношения (<, >, <=(меньше или равно), >=(больше или рано), =, <>(не равно)) и логических операций (логическое И, логическое ИЛИ, логическое отрицание НЕ). Результатом вычисления логического выражения являются ло­гические величины ИСТИНА или ЛОЖЬ.

Существуют особенности записи логических операций в таб­личных процессорах: сначала записывается имя логической операции (И, ИЛИ, НЕ), а затем в круглых скобках перечис­ляются логические операнды.

5. База данных – определенным образом организованная совокупность данных, относящихся к определенной предметной области, предназначенная для хранения во внешней памяти компьютера и постоянного применения. Сама по себе БД не может обслуживать запросы пользователя на поиск и обработку информации. БД – это только «информационный склад». Обслуживание пользователя осуществляет информационная система. Информационная система – относящаяся к определенной предметной области совокупность базы данных и всего комплекса аппаратно-программных средств для ее хранения, изменения и поиска информации, для взаимодействия с пользователем. Информация в базах данных может быть организована по-разному. Чаще всего используется табличный способ. Реляционные базы данных имеют табличную форму организации. Главное достоинство таблиц – в их понятности. В реляционных базах данных строка таблицы называется записью, а столбец – полем. В реляционной базе данных не должно быть совпадающих записей. Первичным ключом в базе данных называют поле (или совокупность полей), значение которого не повторяется у разных записей.

Функции баз данных имеют обобщенное название Д-функции. Д-функции оперируют только с элементами диапазона, которые удовлетворяют заданным условиям.

У всех Д-функций один и то же синтаксис:

=Дфункция(база_данных;поле;критерий)

Аргумент база_данных задает весь список, а не отдельный столбец. Второй аргумент поле определяет столбец в котором производятся вычисления (суммирование, усреднение, и т.д.). В качестве второго аргумента можно использовать имя поля, задаваемое в виде текстового значения (название, заключенное в кавычки) или порядковый номер столбца в списке. Если формула задается с помощью мастера функций, при заполнении второго аргумента достаточно указать ячейку рабочего листа, в которой хранится имя соответствующего поля. Аргумент критерий задает диапазон критериев (условий).

Функции баз данных.

ДСРЗНАЧ. Вычисляет среднее значение в столбце списка или базы данных среди значений, удовлетворяющих заданным условиям.

БСЧЁТ. Подсчитывает количество ячеек, содержащих числа в столбце списка или базы данных среди всех записей, удовлетворяющих заданным условиям.

БСЧЁТА. Подсчитывает все непустые ячейки в столбце списка или базы данных, которые удовлетворяют заданным условиям.

БИЗВЛЕЧЬ. Извлекает отдельное значение из столбца списка или базы данных, которое удовлетворяет заданным условиям. Если такой ячейки не обнаружено, возвращается значение #ЗНАЧ!. Если заданным условиям удовлетворяют несколько ячеек, то возвращается ошибочное значение #ЧИСЛО!

ДМАКС. Возвращает наибольшее число в столбце списка или базы данных, которое удовлетворяет заданным условиям.

ДМИН. Возвращает наименьшее число в столбце списка или базы данных, которое удовлетворяет заданным условиям.

БДПРОИЗВЕД. Перемножает значения в столбце списка или базы данных, которые удовлетворяет заданным условиям.

БДСУММ. Суммирует числа в столбце списка или базы данных, которые удовлетворяет заданным условиям.

Сортировка данных. Имеется возможность сортировки данных в таблице либо по порядку возрастания, либо по порядку убывания. Поиск в базе данных. В электронной таблице имеется такой механизм, который помогает фильтровать данные. В качестве такого механизма используется расширенный фильтр, для использования которого необходимо задать диапазон условий и выдать специальную команду, в которой определяются исходные данные и диапазон условий. В результате мы получим те строки, которые соответствуют нашим условиям.

6. База данных – определенным образом организованная совокупность данных, относящихся к определенной предметной области, предназначенная для хранения во внешней памяти компьютера и постоянного применения.

Программное обеспечение, предназначенное для работы с базами данных, называется системами управления базами данных. Виды БД. Классификация БД по модели данных: Иерархические, Сетевые, Реляционные.

Иерархическая модель базы данных состоит из объектов с указателями от родительских объектов к потомкам, соединяя вместе связанную информацию. Иерархические базы данных могут быть представлены как дерево, состоящее из объектов различных уровней. Верхний уровень занимает один объект, второй — объекты второго уровня и т. д.

Между объектами существуют связи, каждый объект может включать в себя несколько объектов более низкого уровня.

Сетевые базы данных подобны иерархическим, за исключением того, что в них имеются указатели в обоих направлениях, которые соединяют родственную информацию.

Реляционная база данных – это совокупность отношений, содержащих всю информацию, которая должна храниться в БД.

Однако пользователи могут воспринимать такую базу данных как совокупность таблиц.

Реляционная база данных – это набор простых таблиц, между которыми установлены связи (отношения) с помощью числовых кодов.

Редактирование данных в БД. Для того, чтобы начать работу с подготовленной базой данных, нужно открыть файл, в котором она хранится. Делается это с помощью команды открытия файла. После открытия файла таблица становится доступной для работы с ней. Что можно делать с такой таблицей:

• Добавлять новые записи

• Удалять записи, ставшие ненужными

• Изменять содержимое полей

• Изменять структуру таблицы: удалять или добавлять поля

• Сортировать записи по какому-нибудь принципу, например в алфавитном порядке

• Получать справки, т.е. получать ответы на запросы

Получение справочной информации в ответ на запросы – это основная цель, ради которой создается база данных.

6. Искусственный интеллект.

Intellectus (от лат. познание, понимание, рассудок) – способность мышления, рационального познания.

Предметом изучения науки «искусственный интеллект» является человеческое мышление.

Ученые ищут ответ на вопрос: как человек мыслит?

Цель этих исследований – создать модель человеческого интеллекта и реализовать ее на компьютере.

Разработчики систем искусственного интеллекта пытаются научить машину, подобно человеку, самостоятельно строить программу своих действий, исходя из условия задачи.

Ставится цель превращения компьютера из формального исполнителя в интеллектуального исполнителя.

Любая система искусственного интеллекта работает в рамках какой-то определенной предметной области (медицинская диагностика, законодательство, математика, экономика и пр.) Подобно специалисту, компьютер должен обладать знаниями в данной области.

Знания в конкретной предметной области, определенным образом формализованные и заложенные в память ЭВМ, называются компьютерной базой знаний. две основные задачи при создании интеллектуальных систем на компьютере:

• моделирование знаний (разработка методов формализации знаний для ввода их в компьютерную память в качестве базы знаний);

• моделирование рассуждений (создание компьютерных программ, имитирующих логику человеческого мышления при решении разнообразных задач).

• Один из видов систем искусственного интеллекта – экспертные системы.

• Назначение экспертных систем – консультации пользователя, помощь в принятии решений.

6. Система счисления - это совокупность приемов и правил, по которым числа записываются и читаются. Существуют позиционные и непозиционные системы счисления.

В непозиционных системах счисления вес цифры (т. е. тот вклад, который она вносит в значение числа) не зависит от ее позиции в записи числа. Так, в римской системе счисления в числе ХХХII (тридцать два) вес цифры Х в любой позиции равен просто десяти.

В позиционных системах счисления вес каждой цифры изменяется в зависимости от ее положения (позиции) в последовательности цифр, изображающих число. Например, в числе 757,7 первая семерка означает 7 сотен, вторая - 7 единиц, а третья - 7 десятых долей единицы. Как порождаются целые числа в позиционных системах счисления?

В каждой системе счисления цифры упорядочены в соответствии с их значениями: 1 больше 0, 2 больше 1 и т.д.  

Продвижением цифры называют замену её следующей по величине.

Продвинуть цифру 1 значит заменить её на 2, продвинуть цифру 2 значит заменить её на 3 и т.д. Продвижение старшей цифры (например, цифры 9 в десятичной системе) означает замену её на 0. В двоичной системе, использующей только две цифры - 0 и 1, продвижение 0 означает замену его на 1, а продвижение 1 - замену её на 0.

Целые числа в любой системе счисления порождаются с помощью Правила счета [44]:  

Для образования целого числа, следующего за любым данным целым числом, нужно продвинуть самую правую цифру числа; если какая-либо цифра после продвижения стала нулем, то нужно продвинуть цифру, стоящую слева от неё.

Какие системы счисления используют специалисты для общения с компьютером?

Кроме десятичной широко используются системы с основанием, являющимся целой степенью числа 2, а именно:

• двоичная (используются цифры 0, 1);

• восьмеричная (используются цифры 0, 1, ..., 7);

• шестнадцатеричная (для первых целых чисел от нуля до девяти используются цифры 0, 1, ..., 9, а для следующих чисел - от десяти до пятнадцати - в качестве цифр используются символы A, B, C, D, E, F).

Из всех систем счисления особенно проста и поэтому интересна для технической реализации в компьютерах двоичная система счисления. компьютеры используют двоичную систему потому, что она имеет ряд преимуществ перед другими системами:

• для ее реализации нужны технические устройства с двумя устойчивыми состояниями (есть ток - нет тока, намагничен - не намагничен и т.п.), а не, например, с десятью, - как в десятичной;

• представление информации посредством только двух состояний надежно и помехоустойчиво;

• возможно применение аппарата булевой алгебры для выполнения логических преобразований информации;

• двоичная арифметика намного проще десятичной.

Недостаток двоичной системы - быстрый рост числа разрядов, необходимых для записи чисел.

6. Целые числа могут представляться в компьютере со знаком или без знака.

Целые числа без знака

Обычно занимают в памяти компьютера один или два байта. В однобайтовом формате принимают значения от 00000000₂ до 11111111₂. В двубайтовом формате - от 00000000 00000000₂ до 11111111 11111111₂.  

Диапазоны значений целых чисел без знака

Формат числа в байтах	Диапазон
	Запись с порядком	Обычная запись
1	0 ... 28-1	0 ... 255
2	0 ... 216-1	0 ... 65535

Примеры:

а) число 72₁₀ = 1001000₂ в однобайтовом формате:

б) это же число в двубайтовом формате:

в) число 65535 в двубайтовом формате:

   

Целые числа со знаком

Обычно занимают в памяти компьютера один, два или четыре байта, при этом самый левый (старший) разряд содержит информацию о знаке числа.  

Диапазоны значений целых чисел со знаком

Формат числа в байтах	Диапазон
	Запись с порядком	Обычная запись
1	-27 ... 27-1	-128 ... 127
2	-215 ... 215-1	-32768 ... 32767
4	-231 ... 231-1	-2147483648 ... 2147483647

Рассмотрим особенности записи целых чисел со знаком на примере однобайтового формата, при котором для знака отводится один разряд, а для цифр абсолютной величины - семь разрядов.

В компьютерной технике применяются три формы записи (кодирования) целых чисел со знаком:  прямой код,   обратный код,   дополнительный код.

Последние две формы применяются особенно широко, так как позволяют упростить конструкцию арифметико-логического устройства компьютера путем замены разнообразных арифметических операций операцией cложения.

Положительные числа в прямом, обратном и дополнительном кодах изображаются одинаково  -  двоичными кодами с цифрой 0 в знаковом разряде. Например:  

Отрицательные числа в прямом, обратном и дополнительном кодах имеют разное изображение.

1. Прямой код. В знаковый разряд помещается цифра 1, а в разряды цифровой части числа - двоичный код его абсолютной величины. Например:  

2. Обратный код. Получается инвертированием всех цифр двоичного кода абсолютной величины числа, включая разряд знака: нули заменяются единицами, а единицы - нулями. Например:  

3. Дополнительный код. Получается образованием обратного кода с последующим прибавлением единицы к его младшему разряду. Например:  

Обычно отрицательные десятичные числа при вводе в машину автоматически преобразуются в обратный или дополнительный двоичный код и в таком виде хранятся, перемещаются и участвуют в операциях. При выводе таких чисел из машины происходит обратное преобразование в отрицательные десятичные числа.