
- •160001, Г. Вологда, ул. Челюскинцев, 3.
- •Предисловие
- •Введение
- •Раздел 1. Теория информации
- •Глава 1. Исходные понятия информатики
- •1.1. Начальные определения
- •1.2. Формы представления информации
- •1.3. Преобразование сообщений
- •Контрольные вопросы и задания
- •Глава 2. Понятие информации в теории Шеннона
- •2.1. Понятие энтропии
- •2.1.1. Энтропия как мера неопределенности
- •2.1.2. Свойства энтропии
- •2.1.3. Условная энтропия
- •2.2. Энтропия и информация
- •2.3. Информация и алфавит
- •Контрольные вопросы и задания
- •Глава 3. Кодирование символьной информации
- •3.1. Постановка задачи кодирования, Первая теорема Шеннона
- •3.2. Способы построения двоичных кодов
- •3.2.1. Алфавитное неравномерное двоичное кодирование сигналами равной длительности. Префиксные коды
- •3.2.2. Равномерное алфавитное двоичное кодирование. Байтовый код
- •3.2.3. Алфавитное кодирование с неравной длительностью элементарных сигналов. Код Морзе
- •3.2.4. Блочное двоичное кодирование
- •Контрольные вопросы и задания
- •Глава 4. Представление и обработка чисел в компьютере
- •4.1. Системы счисления
- •4.2. Представление чисел в различных системах счисления
- •4.2.1. Перевод целых чисел из одной системы счисления в другую
- •4.2.2. Перевод дробных чисел из одной системы счисления в другую
- •4.2.3. Понятие экономичности системы счисления
- •4.2.4. Перевод чисел между системами счисления 2 ↔ 8 ↔ 16
- •4.2.5. Преобразование нормализованных чисел
- •4.3. Кодирование чисел в компьютере и действия над ними
- •4.3.1. Кодирование и обработка в компьютере целых чисел без знака
- •4.3.2. Кодирование и обработка в компьютере целых чисел со знаком
- •4.3.3. Кодирование и обработка в компьютере вещественных чисел
- •Контрольные вопросы и задания
- •Глава 5. Передача информации
- •5.1. Общая схема передачи информации в линии связи
- •5.2. Характеристики канала связи
- •5.3. Влияние шумов на пропускную способность канала
- •5.4. Обеспечение надежности передачи и хранения информации
- •5.4.1. Постановка задачи
- •5.4.2. Коды, обнаруживающие ошибку
- •5.4.3. Коды, исправляющие одиночную ошибку
- •5.5. Способы передачи информации в компьютерных линиях связи
- •5.5.1. Канал параллельной передачи
- •5.5.2. Последовательная передача данных
- •5.5.3. Связь компьютеров по телефонным линиям
- •Контрольные вопросы и задания
- •Глава 6. Хранение информации
- •6.1. Классификация данных. Проблемы представления данных
- •6.2. Представление элементарных данных в озу
- •6.3. Структуры данных и их представление в озу
- •6.3.1. Классификация и примеры структур данных
- •6.3.2. Понятие логической записи
- •6.3.3. Организация структур данных в озу
- •6.4. Представление данных на внешних носителях
- •6.4.1. Иерархия структур данных на внешних носителях
- •6.4.2. Особенности устройств хранения информации
- •Контрольные вопросы и задания
- •Раздел 2. Алгоритмы. Модели. Системы
- •Глава 7. Элементы теории алгоритмов
- •7.1. Нестрогое определение алгоритма
- •7.2. Рекурсивные функции
- •7.3. Алгоритм как абстрактная машина
- •7.3.1. Общие подходы
- •7.3.2. Алгоритмическая машина Поста
- •7.3.3. Алгоритмическая машина Тьюринга
- •7.4. Нормальные алгоритмы Маркова
- •7.5. Сопоставление алгоритмических моделей
- •7.6. Проблема алгоритмической разрешимости
- •7.7. Сложность алгоритма
- •Контрольные вопросы и задания
- •Глава 8. Формализация представления алгоритмов
- •8.1. Формальные языки
- •8.1.1. Формальная грамматика
- •8.1.2. Способы описания формальных языков
- •8.2. Способы представления алгоритмов
- •8.2.1. Исполнитель алгоритма
- •8.2.2. Строчная словесная запись алгоритма
- •8.2.3. Графическая форма записи
- •8.2.4. Классификация способов представления алгоритмов
- •8.3. Структурная теорема
- •Контрольные вопросы и задания
- •Глава 9. Представление о конечном автомате
- •9.1. Общие подходы к описанию устройств, предназначенных для обработки дискретной информации
- •9.2. Дискретные устройства без памяти
- •9.3. Конечные автоматы
- •9.3.1. Способы задания конечного автомата
- •9.3.2. Схемы из логических элементов и задержек
- •9.3.3. Эквивалентные автоматы
- •Контрольные вопросы и задания
- •Глава 10. Модели и системы
- •10.1. Понятие модели
- •10.1.1. Общая идея моделирования
- •10.1.2. Классификация моделей
- •Модели структурные и функциональные
- •Модели натурные и информационные
- •Модели проверяемые и непроверяемые
- •Модели по назначению
- •10.1.3. Понятие математической модели
- •10.2. Понятие системы
- •10.2.1. Определение объекта
- •10.2.2. Определение системы
- •10.2.3. Формальная система
- •10.2.4. Значение формализации
- •10.3. Этапы решения задачи посредством компьютера
- •10.4. Об объектном подходе в прикладной информатике
- •Контрольные вопросы и задания
- •Заключение
- •Приложение а. Элементы теории вероятностей
- •А.1. Понятие вероятности
- •А.2. Сложение и умножение вероятностей
- •A.3. Условная вероятность
- •Контрольные вопросы и задания
- •Приложение б. Некоторые соотношения логики
- •Глоссарий
- •Список литературы
- •Содержание
- •Глава 4. Представление и обработка чисел в компьютере 45
- •Глава 5. Передача информации 69
- •Глава 6. Хранение информации 83
- •Раздел 2. Алгоритмы. Модели. Системы 98
- •Глава 7. Элементы теории алгоритмов 99
- •Глава 8. Формализация представления алгоритмов 120
- •Глава 9. Представление о конечном автомате 134
- •Глава 10. Модели и системы 147
Контрольные вопросы и задания
Почему в определении вероятности количество попыток N → ? Зависит ли вероятность случайного события от числа проведенных однотипных опытов, в которых оно проявляется? Почему?
Мы наугад открываем страницу книги и наугад выбираем строку и номер буквы в ней. Можно ли считать случайным событием выбор конкретной буквы? Одинаковы ли вероятности «наткнуться» таким образом на различные буквы русского алфавита?
Известно, что в текстах на русском языке наиболее часто встречаемым символом является «пробел» (разделитель слов) - вероятность его появления составляет около 17%. На основании этих данных определите среднюю длину слова русского языка.
Какие исходы случайного события названы равновероятными? Как обосновывается равновероятность при решении практических задач?
Дайте определения дополнительным случайным событиям; приведите примеры. Получите формулу, связывающую их вероятности.
Какие случайные события называются независимыми? Совместными? Несовместными? К какой из этих категорий следует отнести дополнительные события?
Какова вероятность того, что при бросании игральной кости выпадет сумма очков, делящаяся на 3?
Какова вероятность того, что при бросании 2-х игральных костей
(a) выпадет сумма очков, делящаяся на 3?
(b) первой выпадет «1»?
(c) выпадут две одинаковые цифры («пара»)?
(d) выпадет хотя бы одна «6»?
При бросках монеты 3 раза подряд выпадала «решка». Какова вероятность того, что
(a) в 4-м броске снова выпадет «решка»?
(b) выкинуть «решку» 4 раза подряд?
В доме 8 этажей (выше 1-го), на каждом живут по 10 человек. Я живу на 5-м этаже. Человек садится на 1-м этаже со мной в лифт и едет наверх. Найти вероятность того, что:
(а) человек живет на моем этаже?
(b) человек живет на следующем этаже?
(c) человек живет выше меня?
(d) человек не живет на моем этаже?
Докажите следующее утверждение: если имеются дополнительные события А и , а также некоторое событие B то справедливо соотношение: (A v В) ^ ( v B) = В.
На соревнованиях по стрельбе на мишенях нанесены области с очками 0-2-6-10. Стрелки А и В сделали по 100 выстрелов и показали следующие результаты:
Кого из них следует признать более метким стрелком?
В чем отличие условной и безусловной вероятностей? Можно ли считать безусловную вероятность предельным случаем условной?
Приведите пример ситуации со случайными связанными событиями А и B, когда выполняются соотношения: рА(В) > р(В) и рА(В) <р(В).
Докажите свойства условной вероятности 2 - 4 в п.А.3.
Докажите, что р(А)-рА(В) = р(В)-рB(А).
Докажите, что р(В) = р(А)-рА(В) + р(А) - рA(В). (Рекомендация: воспользуйтесь соотношением из задания 11).
Решите задачу из примера А.6 для черного шара.
В ящике 4 белых и 6 черных шаров. Случайным образом и без возврата извлекаются 2 шара. Найти вероятность того, что:
(a) будут вынуты 2 белых шара?
(b) будут вынуты 2 черных шара?
(c) будут вынуты 1 белый и 1 черный шар (в любой последовательности)?
(d) будет вынут сначала черный, а затем белый шар?
Из колоды 36 игральных карт случайным образом выбирают 5. Какова вероятность:
(a) получить «пару» - две карты одинакового значения (2 семерки, например)?
(b) получить все карты одинаковой масти?