- •Вопросы к экзамену по дисциплине «Информатика»
- •1 Курс бакалавры
- •Понятие информации и ее качественные характеристики.
- •Принципы измерения информации. Энтропия. Свойства энтропии.
- •Свойства энтропии
- •Условная вероятность и условная энтропия. Условная вероятность
- •Условная энтропия
- •Взаимная информация. Потери информации от помех. Избыточность.
- •Информационные характеристики дискретных источников.
- •Цепи Маркова. Характеристики Марковских источников.
- •Информационные характеристики дисп
- •Теоремы об эффективном кодировании.
- •Метод Хаффмана и другие методы сжатия данных.
- •Спектры и энтропия непрерывных источников.
- •Энтропия непрерывного источника
- •Информационные характеристики каналов связи. Система передачи информации
- •Теоремы Шеннона. Помехоустойчивое кодирование.
- •Типичные вероятности ошибок (нужно ли?)
- •Представление целых чисел в эвм. Сложение и вычитание.
- •Представление вещественных чисел. Умножение и деление.
- •Представление текста в эвм. Кодировки и обработка текстов.
- •Действия со строками
- •Обработка текстов
- •Представление графики и звука в эвм.
- •Основные типы данных и процедуры их обработки. Скалярные типы
- •Структурные типы
- •Динамические типы
- •Рекурсивные типы
- •Основные алгоритмы обработки массивов.
- •Основные алгоритмы обработки динамических структур.
- •Системы управления базами данных. Реляционная модель.
- •Реляционная алгебра
- •Функциональные зависимости и нормальная форма бд.
- •Объекты и классы. Объектно-ориентированная методология программирования.
- •Объектно-ориентированный подход
- •Технические средства хранения и передачи информации.
- •Беспроводные каналы связи
- •Спутниковая связь
Спектры и энтропия непрерывных источников.
Детерминированный непрерывный сигнал
Большая часть сигналов реального мира является непрерывными (электромагнитные колебания, звуковые волны, датчики давления, температуры и др.)
Математической моделью непрерывного сигнала будет непрерывная функция от времени
Для анализа преобразований сигналов удобно представлять их в виде линейной комбинации заранее выбранных базисных функций
Наиболее употребителен базис из тригонометрических функций, но известны и другие: ортогональные многочлены, ступенчатые функции, единичные импульсы
Энтропия непрерывного источника
Информационные характеристики каналов связи. Система передачи информации
Информационные характеристики каналов связи
Дискретный канал с помехами
Теоремы Шеннона. Помехоустойчивое кодирование.
Первая теорема Шеннона
Вторая теорема Шеннона
Типичные вероятности ошибок (нужно ли?)
Средняя вероятность одиночной ошибки:
мобильная связь 10-2
телефонный кабель 10-5
оптоволокно 10-12
локальная сеть 10-6
При простейших методах помехоустойчивого кодирования (с небольшой избыточностью) вероятность не обнаружимой ошибки уменьшается в 103 – 106 раз
Более сложные методы помехоустойчивого кодирования уменьшают вероятность не обнаружимой ошибки в 109 – 1012 раз
Помехоустойчивое кодирование
Две стратегии
метод исправления ошибок (Forward Error Correction)
метод обнаружения ошибок с запросом на повторную передачу (Automatic Repeat Request)
Два класса кодов
блоковые – каждый блок кодируется отдельно
непрерывные – код зависит от всех предыдущих символов
Два крайних случая
проверка четности – минимум избыточности
Многократное дублирование – минимум ошибок
Представление целых чисел в эвм. Сложение и вычитание.
Представление вещественных чисел. Умножение и деление.
Представление текста в эвм. Кодировки и обработка текстов.
Совокупность всех символов, используемых при обработке текстовой информации называется алфавит
Каждому символу алфавита сопоставляется натуральное число, которое называется его кодом
Для удобства сортировки коды возрастают в алфавитном порядке
Присвоение кода символам – вопрос соглашения, которое фиксируется в стандарте
Для английского алфавита давно сложился стандарт ASCII (American Standard Code for Information Interchange)
Для русского и некоторых других алфавитов ситуация сложнее
Действия со строками
Неструктурированная последовательность символов называется строка (String)
Количество символов (длина строки) может быть различной, поэтому надо либо сохранять длину строки в памяти, либо выделить особый код для конца строки
Сравнение строк осуществляется в лексикографическом порядке, пробел – первый в любом алфавите
Почти все языки программирования имеют операции поиска подстроки, выделение нужного числа позиций, замены одной подстроки на другую, слияния двух строк
Языки программирования SNOBOL, AWK, Icon, Perl созданы для описания сложных действий со строками, сопоставления с переменными образцами, условных замен, создания текстовых отчетов, генераторов строк, целенаправленного перебора вариантов
