Контрольные вопросы и задания

1. Являются ли моделями:

a) фоторобот преступника;

b) корреспонденции журналистов;

c) схема компьютера;

d) компьютерное изображение разрабатываемого автомобиля?

2. Приведите примеры множественности моделей для одного прототипа.

3. Как соотносятся понятия «модель», «макет», «схема»?

4. Постройте граф математической модели и охарактеризуйте отношения:

a) для описания: «АА и ВВ являются родителями для С и D»;

b) четные числа;

c) функция у = х²;

d) a ≥ b.

5. Приведите несколько примеров, подобных рассмотренному в п. 10.2.1., когда некоторая сущность в одних задачах может считаться объектом, а в других - нет.

6. Приведите примеры классов объектов с указанием общих и индивидуальных свойств.

7. Имеет ли смысл сочетание «модель объекта»? Ответ обоснуйте.

8. Имеет ли смысл сочетание «сложная система»? Ответ обоснуйте.

9. Для нескольких систем выделите их компоненты с разнесением на объекты и подсистемы.

10. Являются ли системами:

a) природа в целом;

b) компьютер;

c) компьютерная программа;

d) учебник по информатике?

11. Поясните соотношение понятий «модель» и «система».

12. Являются ли формальными системами:

a) уголовный кодекс;

b) детский конструктор;

c) правила правописания;

d) текстовый редактор Word?

13. Опишите формальную систему игры в «крестики-нолики». Постройте программную реализацию на каком-либо языке программирования для полей 3 х 3 и 4 х 4 клетки.

14. Постройте конкретизацию рассмотренной в п.10.3 последовательности решения задачи на компьютере в следующих ситуациях:

a) создание документа с помощью текстового редактора;

b) разработка программы, описывающей взаимодействие и движение нескольких тел;

c) создание базы данных для отдела кадров предприятия;

d) разработка игровой программы.

15. В чем суть объектного подхода в прикладной информатике? Каковы возможные альтернативные подходы?

Заключение

Вернемся к определению предмета науки информатики, данному на стр. 13. Его сопоставление с кругом вопросов, обсуждавшихся, в частности, в данном пособии, позволяет увидеть колоссальное значение, которое имеет теоретическая информатика для информатики в целом. В теоретической информатике сформулирован ряд положений, которые следует отнести к категории фундаментальных, поскольку они оказываются справедливы и проявляются в любых информационных процессах и, следовательно, только на основе этих положений могут разрабатываться какие-либо информационные технические устройства или методы переработки информации. К этим положениям следует отнести:

• представление об энтропии как мере недостатка информации и информации как сведениях, уменьшающих неопределенность;

• способ объективного измерения количества информации;

• законы передачи информации по каналу связи, в том числе подверженному воздействию шумов;

• методы эффективного кодирования информации, обеспечивающие сколь угодно высокую надежность ее передачи;

• принципы преобразования дискретной информации и условия, при которых такая обработка может быть алгоритмизирована и, следовательно, передана для исполнения техническому устройству;

• методы доказательства алгоритмической разрешимости и методы определения сложности алгоритма;

• структура, элементная база и теоретические основы функционирования устройств по автоматической обработке информации;

• системный подход к исследованию и описанию сложных объединений и объектный подход к их созданию;

• значение и методы формализации;

• общий порядок (последовательность) решения прикладной задачи, осуществляемого с применением информационных технических устройств.

Однако решение перечисленных проблем - их можно назвать проблемами первого эшелона - породило проблемы новые и, соответственно, необходимость их теоретического осмысления. Перечислим некоторые из них:

• необходимость формализации задачи на этапе ее постановки потребовало разработки теории систем и моделей;

• обобщение понятия алгоритма на любую целесообразную деятельность человека и технического устройства, в частности, управление, потребовало создание теории управления - науку кибернетику;

• создание новых операционных систем, систем программирования и прикладных программ потребовало развития методов построения формальных языков;

• разработка информационных систем, решение задач искусственного интеллекта породило необходимость развития моделей данных, логических средств преобразования данных, моделирования рассуждений и т.п.

Безусловно, перечень примеров можно было бы продолжить.

Таким образом, изучение теоретической информатики необходимо рассматривать в качестве начального и обязательного этапа, который должен предшествовать углубленному освоению любых других разделов информатики. Автор выражает скромную надежду, что данное пособие будет способствовать решению этой задачи.