7. Этапы подготовки и решения задач.

На ЭВМ могут решаться задачи различного характера, например: научно-инженерные; разработки системного программного обеспечения; обучения; управления производственными процессами и т. д. В процессе подготовки и решения на ЭВМ научно -инженерных задач можно выделить следующие этапы:

• постановка задачи;

• математическое описание задачи;

• выбор и обоснование метода решения;

• алгоритмизация вычислительного процесса;

• составление программы;

• отладка программы;

• решение задачи на ЭВМ и анализ результатов.

В задачах другого класса некоторые этапы могут отсутствовать, например, в задачах разработки системного программного обеспечения отсутствует математическое описание. Перечисленные этапы связаны друг с другом. Например, анализ результатов может показать необходимость внесения изменений в программу; алгоритм или даже в постановку задачи. Для уменьшения числа подобных изменений необходимо на каждом этапе по возможности учитывать требования, предъявляемые последующими этапами. В некоторых случаях связь между различными этапами, например, между постановкой задачи и выбором метода решения, между составлением алгоритма и программированием, может быть настолько тесной, что разделение их становится затруднительным.

Постановка задачи. На данном этапе формулируется цель решения задачи и подробно описывается ее содержание. Анализируются характер и сущность всех величин, используемых в задаче, и определяются условия, при которых она решается. Корректность постановки задачи является важным моментом, так как от нее в значительной степени зависят другие этапы.

Математическое описание задачи. Настоящий этап характеризуется математической формализацией задачи, при которой существующие соотношения между величинами, определяющими результат, выражаются посредством математических формул. Так формируется математическая модель явления с определенной точностью, допущениями и ограничениями. При этом в зависимости от специфики решаемой задачи могут быть использованы различные разделы математики и других дисциплин. |

Математическая модель должна удовлетворять по крайней мере двум требованиям: реалистичности и реализуемости. Под реалистичностью понимается правильное отражение моделью наиболее существенных черт исследуемого явления.

Реализуемость достигается разумной абстракцией, отвлечением от второстепенных деталей, чтобы свести задачу к проблеме с известным решением. Условием реализуемости является возможность практического выполнения необходимых вычислений за отведенное время при доступных затратах требуемых ресурсов.

Выбор и обоснование метода решения. Модель решения задачи с учетом ее особенностей должна быть доведена до решения при помощи конкретных методов решения. Само по себе математическое описание задачи в большинстве случаев трудно перевести на язык машины. Выбор и использование метода решения задачи позволяет привести решение задачи к конкретным машинным операциям. При обосновании выбора метода необходимо учитывать различные факторы и условия, в том числе точность вычислений, время решения задачи на ЭВМ, требуемый объем памяти и другие.

Одну и ту же задачу можно решить различными методами, при этом в рамках каждого метода можно составить различные алгоритмы.

Алгоритмизация вычислительного процесса. На данном этапе составляется алгоритм решения задачи согласно действиям, задаваемым выбранным методом решения. Процесс обработки данных разбивается на отдельные относительно самостоятельные блоки, и устанавливается последовательность выполнения блоков. Разрабатывается блок-схема алгоритма.

Составление программы. При составлении программы алгоритм решения задачи переводится на конкретный язык программирования. Для программирования обычно используются языки высокого уровня, поэтому составленная программа требует перевода ее на машинный язык ЭВМ. После такого перевода выполняется уже соответствующая машинная программа.

Отладка программы. Отладка заключается в поиске и устранении синтаксических и логических ошибок в программе.

В ходе синтаксического контроля программы транслятором выявляются конструкции и сочетания символов, недопустимые с точки зрения правил их построения или написания, принятых в данном языке. Сообщения об ошибках ЭВМ выдает программисту, при этом вид и форма выдачи подобных сообщений зависят от вида языка и версии используемого транслятора.

После устранения синтаксических ошибок проверяется логика работы программы в процессе ее выполнения с конкретными исходными данными. Для этого используются специальные методы, например, в программе выбираются контрольные точки, для которых вручную рассчитываются промежуточные результаты. Эти результаты сверяются со значениями, получаемыми ЭВМ в данных точках при выполнении отлаживаемой программы. Кроме того, для поиска ошибок могут быть использованы отладчики, выполняющие специальные действия на этапе отладки, например, удаление, замена или вставка отдельных операторов или целых фрагментов программы, вывод или изменение значений заданных переменных.

Решение задачи на ЭВМ и анализ результатов. После отладки программы ее можно использовать для решения прикладной задачи. При этом обычно выполняется многократное решение задачи на ЭВМ для различных наборов исходных данных. Получаемые результаты интерпретируются и анализируются специалистом или пользователем, поставившим задачу.

Разработанная программа длительного использования устанавливается на ЭВМ, как правило, в виде готовой к выполнению машинной программы. К программе прилагается документация, включая инструкцию для пользователя.

Чаще всего при установке программы на диск для ее последующего использования помимо файлов с исполняемым кодом устанавливаются различные вспомогательные программы (утилиты, справочники, настройщики и т. д.), а также необходимые для работы программ разного рода файлы с текстовой, графической, звуковой и другой информацией.

8. Основы программирования. Виды языков. Обзор языков программирования высокого уровня. Основы визуального программирования.

9. Использование переменных и констант. Использование структур с условиями.

10. Работа с циклами

11. Основы создания интерфейса пользователя. Создание макросов.

12. Основные характеристики ПК и принципы его выбора.

Производительность (быстродействие) ПК – возможность компьютера обрабатывать большие объёмы информации. Определяется быстродействием процессора, объёмом ОП и скоростью доступа к ней (например, Pentium III обрабатывает информацию со скоростью в сотни миллионов операций в секунду)

Производительность (быстродействие) процессора – количество элементарных операций выполняемых за 1 секунду.

Тактовая частота процессора (частота синхронизации) - число тактов процессора в секунду, а такт – промежуток времени (микросекунды) за который выполняется элементарная операция (например сложение). Таким образом Тактовая частота - это число вырабатываемых за секунду импульсов, синхронизирующих работу узлов компьютера. Именно ТЧ определяет быстродействие компьютера.

Задается ТЧ специальной микросхемой «генератор тактовой частота», который вырабатывает периодические импульсы. На выполнение процессором каждой операции отводится определенное количество тактов. Частота в 1Мгц = 1миллиону тактов в 1 секунду. Превышение порога тактовой частоты приводит к возникновению ошибок процессора и др. устройств. Поэтому существуют фиксированные величины тактовых частот для каждого типа процессоров, например: 2,8 ; 3,0 Ггц и тд.

Разрядность процессора – max длина (кол-во разрядов) двоичного кода, который может обрабатываться и передаваться процессором целиком.

Разрядность связана с размером специальных ячеек памяти – регистрами. Регистр в 1байт (8бит) называют восьмиразрядным, в 2байта – 16-разрядным и тд. Высокопроизводительные компьютеры имеют 8-байтовые регистры (64разряда).

Время доступа - Быстродействие модулей ОП, это период времени, необходимый для считывание min порции информации из ячеек памяти или записи в память. Современные модули обладают скоростью доступа свыше 10нс (1нс=10-9с).

Объем памяти (ёмкость) – max объем информации, который может храниться в ней.

Плотность записи – объем информации, записанной на единице длины дорожки (бит/мм).

Скорость обмена информации – скорость записи/считывания на носитель, которая определяется скоростью вращения и перемещения этого носителя в устройстве.

13. Структурная схема ПК и назначение основных функциональных блоков.

14. назначение основных функциональных узлов микропроцессора: устройство управления, арифметическо-логическое устройство и интерфейсная система.

15. Виды и основные характеристики памяти

16. Назначение, разновидности и основные характеристики накопителя на жестких и гибких магнитных дисках, на оптических дисках.

17. Особенности работы с гибкими дисками, форматирование дискет. Работа с жесткими дисками, форматирование винчестера, программы разбиения на логические диски.

18. Назначение, разновидности и основные характеристики видеомониторов, принтеров и сканеров

19. Классификация и основные характеристики программного обеспечения

20. Операционная система ее место в программном обеспечении ПК и основные функции

21. Файлы и каталоги на дисках, путь к файлам, методы и точной и глобальной ссылки на файлы, атрибуты файлов

22. Компьютерные вирусы, основные симптомы и меры противодействия.

23. Классификация антивирусных программ, назначение программ AidsTest, DrWeb, Norton Antivirus.

24. Операционная система Windows, преимущества и недостатки, запуск Windows и выход. Рабочий стол Windows, назначение элементов рабочего стола.

25. Работа с меню и справочной системой Windows, условные обозначения в меню, системное меню, контекстные меню.

26. Windows. Настройки (панель управления. Настройка экрана, мыши)

27. Windows. Настройка панели задач (создание и удаление папок меню, ярлыков, программ)

28. Windows. Работа Проводнике ( вид, меню, панели инструментов, работа с файлами, папками)

29. Windows. Работа с проводником ( запуск. Перемещение по файловой системе, по текущему каталогу), назначение папки «Корзина»

30. Windows. Работа с проводником (выделение, переименование, удаление файлов и папок) изменение вида дерева на панели.

31. Windows. Работа с дисками. Поиск файлов на диске. Работа с проводником ( выделение, установка атрибутов, создание папок)

Информационные модели представляют объекты и процессы в образной или знаковой форме. Образные модели (рисунки, фотографии и др.) представляют собой зрительные образы объектов, зафиксированные на каком-либо носителе информации (бумаге, фото- и кинопленке и др.). Широко используются образные информационные модели в образовании (вспомните учебные плакаты по различным предметам) и науках, где требуется классификация объектов по их внешним признакам (в ботанике, биологии, палеонтологии и др.). Знаковые информационные модели строятся с использованием различных языков (знаковых систем). Знаковая информационная модель может быть представлена в форме текста (например, программы на языке программирования), формулы (например, второго закона Ньютона F = m × а), таблицы (например, периодической таблицы элементов Д. И. Менделеева) и так далее. Одним из главных применений Проводника является просмотр структуры папок и файлов компьютера. Окно Проводник разделе­но на две части. Слева отображается иерархическая структура папок компьютера. (В Windows используется тер­мин папка для обозначения каталога. Никогда нельзя забывать, что папка - это просто другое название каталога, а папка в пап­ке есть не что иное, как подкаталог внутри каталога.) Выделение одиночного файла или папки делается одинарным щелчком мыши. При этом выделен­ный объект подсвечивается темным цветом. Для выделения группы файлов нужно сначала выделить один из них, а затем, нажав клавишу Ctrl и удерживая ее нажатой, про­должать выделять остальные файлы. Повторный щелчок по выде­ленному файлу отменяет выделение. Когда группа будет выделе­на, клавишу Ctrl можно отпустить. Для выделения нескольких файлов, идущих один за другим, нужно щелкнуть мышью на первом файле в группе, а затем, при нажатой клавише Shift - на последнем. Все файлы, находящиеся между ними, станут выделенными. Можно также выделить файлы, обведя их прямоугольной рам­кой при помощи мыши. Это особенно удобно, если Вы не исполь­зуете упорядочение значков. Кроме того, для выделения есть две команды в меню Правка: Выделить все и Обратить выделение. В первую очередь следует выделить в левой части окна Проводник папку, внутри которой Вы хотите создать новую папку. Затем следует выбрать в меню Файл коман­ду Создать / Папку. В появившемся на правой панели текстовом поле наберите имя новой папки и нажмите клавишу Enter.Имена папок, так же как и имена файлов, могут быть длиной до 255 символов и содержать в себе пробелы, однако в них не должно быть символов: \ /?:"<> |. Вместо того чтобы выбирать команду из меню Файл, можно воспользоваться контекстным меню, которое появляется, если щелкнуть правой кнопкой мыши по свободной области в правой части окна Проводник. В этом меню также имеется команда Соз­дать / Папку, и результат ее выполнения идентичен описанному выше.