
- •Вопросы к государственному междисциплинарному экзамену по специальности
- •230201.65 «Информационные системы в технике и технологиях»
- •Информатика
- •1. Представления информации в вычислительных системах. Позиционные и непозиционные системы исчисления.
- •2. Представление чисел с фиксированной и плавающей запятой. Операции над числами с плавающей запятой.
- •3. Алгебраическое представление двоичных чисел. Прямой, дополнительный и обратный коды.
- •4. Арифметические операции в двоичной системе счисления.
- •5. Восьмеричная, шестнадцатеричная и двоично–десятичные системы счисления.
- •Перевод чисел из двоичной системы в шестнадцатеричную
- •6. Логические основы построения компьютера.
- •7. Элементы алгебры логики. Выполнение логических операций на компьютере.
- •8.Логический синтез вычислительных схем.
- •9. Общие принципы построения персональных компьютеров.
- •10. Структурная схема и основные компоненты персонального компьютера.
- •11. Функциональная и структурная организация компьютера Общие принципы функциональной и структурной организации эвм
- •12. Основные типы вычислительных процессов.
- •13. Основные принципы и приемы процедурного программирования.
- •14. Основные принципы и приемы объектно-ориентированного программирования.
- •15. Структурное программирование. Принцип локализации имен. Модульное построение программ.
- •16. Понятие рекурсии. Прямая и косвенная рекурсии.
- •17. Структура типов данных языков программирования.
- •18. Распределение памяти под объекты программы. Статическая и динамическая память.
- •19. Списковые динамические структуры. Стеки. Деки. Очереди. Бинарные деревья.
- •Прикладное программирование
- •1С: Предприятие как проблемно-ориентированная прикладная система. Подсистемы и компоненты среды 1с: Предприятие.
- •Понятие конфигурации 1с: Предприятия. Типы данных. Иерархия объектов. Агрегатные и подчиненные объекты. Типы значений объектов конфигурации.
- •Виды программных модулей 1с: Предприятия. Понятие контекста. Глобальный контекст задачи и локальный контекст модуля.
- •Справочники, документы и журналы документов среды 1с: Предприятие.
- •Подсистема «Оперативный учет» среды 1с: Предприятие. Понятие регистра. Виды регистров.
- •Точка актуальности итогов в среде 1с: Предприятие и ее связь с последовательностями и движениями регистров.
- •Запросы к данным в среде 1с: Предприятие.
- •Подсистема «Расчет» среды 1с: Предприятие. Понятие вида расчета. Журналы расчетов.
- •Подсистема «Управление распределенной информационной базой» среды 1с: Предприятие.
- •Администрирование в среде 1с: Предприятие. Пользовательские интерфейсы и права пользователя.
- •Информационные основы обработки данных
- •Базы данных и системы управления базами данных. Роль и место банков данных в информационных системах.
- •Уровни представления данных: концептуальный, логический, физический.
- •Понятие модели данных. Иерархическая, сетевая, реляционная модели данных, их типы структур, основные операции и ограничения.
- •Основные понятия реляционной модели данных: отношение, экземпляр, атрибут. Объектные и связные отношения. Операции над отношениями.
- •Нормализация отношений в реляционной базе данных. Нормальные формы.
- •Инфологическое проектирование базы данных.
- •Программная реализация бд и субд.
- •Глава 2. Разработка базы данных по рынку бытовой химии.
- •Эксплуатация системы: наполнение базы данных реальными данными, поддержание
- •Пользователи банков данных. Преимущества централизованного управления данными. Архитектура банка данных.
- •Строение пакета субд. Компиляция и интерпретация программ.
- •Многопользовательские системы. Файл-серверная и клиент-серверная технологии. Трехзвенная архитектура.
- •2. Файл-серверная архитектура программы.
- •Операционные системы
- •1.Принципы построения операционных систем (ос), вычислительный процесс и его реализация с помощью ос; основные функции ос.
- •4.Сетевые ос и протоколы передачи информации, организация управления доступом и защиты ресурсов ос
- •5.Основные механизмы безопасности: средства и методы аутентификации в ос, модели разграничения доступа, организация и использование средств аудита; администрирование ос.
- •6.Классификация вычислительных сетей. Одноранговая сеть. Сети с централизованным управлением.
- •7.Сетевые компоненты ос семейства Windows. Сетевые протоколы. Сетевые клиенты.
- •Организация общего доступа к сетевому ресурсу.
- •Принципы управления ресурсами в операционной системе; управление вычислительными процессами, вводом-выводом, реальной памятью; управление виртуальной памятью. Управление процессами
- •Функции базовой подсистемы ввода-вывода
- •Физическая организация памяти компьютера
- •Функции системы управления памятью
- •Простейшие схемы управления памятью
- •Понятие виртуальной памяти
- •11.Состояния процессов, наследование ресурсов, тупиковые ситуации, обработка исключений, сохранение и восстановление процессов
- •12.Операции над процессами. Pcb и контекст процесса. Одноразовые операции. Многоразовые операции. Переключения контекста.
- •13.Планирование заданий пользователей. Критерии планирования и требования к алгоритмам. Вытесняющее и невытесняющее планирование.
- •Взаимодействие процессов в ос, синхронизация процессов, обмен сообщениями. Взаимодействие процессов
- •Средства межпроцессного взаимодействия
- •Динамические, последовательные и параллельные структуры программ. Логическая организация механизма передачи информации. Нити исполнения.
- •Информационные сети
- •1. Типы вычислительных сетей.
- •2. Стандартизация в компьютерных сетях. Понятие протокола и интерфейса.
- •Сетевые интерфейсы:
- •3. Эталонная модель взаимодействия открытых систем – osi. Графическое представление модели.
- •Взаимодействие уровней
- •4. Прохождение запроса между двумя узлами сети.
- •5. Функции и сетевые задачи уровней модели osi. Прикладной уровень (Application layer)
- •Уровень представления (Presentation layer)
- •Сеансовый уровень (Session layer)
- •Транспортный уровень (Transport layer)
- •Сетевой уровень (Network layer)
- •Канальный уровень (Data Link layer)
- •Физический уровень (Physical layer)
- •6. Сетевые топологии.
- •7. Строение сетей Ethernet. Домен коллизий в сетях Ethernet.
- •8. Повторители. Мосты. Концентраторы. Коммутаторы. Маршрутизаторы. Повторитель
- •Различия между коммутаторами и мостами
- •9. Сети Token Ring. Метод доступа к разделяемой среде для сетей Token Ring .
- •10. Технология Fast Ethernet.
- •11. Технология Gigabit Ethernet.
- •12. Технология 100 vg-AnyLan. Суть метода доступа - приоритетные требования в технологии 100 vg-AnyLan.
- •13. Технология fddi. Особенности метода доступа fddi.
- •14. Задачи сетевого уровня открытых систем osi. Понятие «Подсеть», «Сеть» и «Составная сеть».
- •15. Многоуровневая структура стека tcp/ip. Уровень межсетевого взаимодействия, основной (транспортный) уровень, прикладной уровень, уровень сетевых интерфейсов.
- •Физический уровень
- •Канальный уровень
- •Сетевой уровень
- •Транспортный уровень
- •Прикладной уровень
- •16. Механизм гнезд и мультиплексирование соединений.
- •17. Типы адресов стека tcp/ip. Локальные адреса. Ip – адреса. Символьные доменные имена.
- •Корпоративные информационные системы
- •Структура корпоративной ис. Функциональные компоненты кис. Классификация кис.
- •Структура корпораций и предприятий; архитектура, эксплуатация и сопровождение информационных систем ис.
- •Понятие и структура erp – системы. Пример erp – систем.
- •Понятие и структура olap – системы. Архитектура olap – приложений.
- •Понятие гиперкуба. Метки. Иерахии и уровни. Срезы гиперкуба.
- •Операции манипулирования данными в гиперкубе. Агрегация данных в гиперкубе.
- •Разреженный гиперкуб данных. Бинарное представление гиперкуба данных. Выборка данных из гиперкуба.
- •Карта заполненности гиперкуба данных. Одномерная, двумерная и трехмерная проекции карты. Организация доступа к данным в гиперкубе. Агрегация разреженного гиперкуба данных.
- •Многомерное хранение данных. Сравнение оперативных и аналитических ис. Концепция хранилища данных.
- •Компоненты хранилища данных. Проблемы интеграции данных в информационном хранилище. Реализация хранилищ данных. Витрины данных.
- •Понятие Data Mining. Приложения Data Mining.
- •Разведочный анализ данных и его методы. Типы закономерностей, используемых Data Mining.
- •Классификация систем Data Mining.Нейронные сети в Data Mining.
- •Виды команд сетевых субд. Виды блокировки файлов и записей. Обработка ошибок сетевыми приложениями. Тестирование сетевого приложения.
- •Буферизация редактирования данных. Обновление данных с использованием буферизации. Работа с транзакциями.
- •Основные понятия web-технологий.
- •Сервисы Интернет.
- •Электронная почта
- •Списки рассылки
- •Система гипермедиа www
- •Сервисы irc, icq и т.П.
- •3. Служба dns Отображение символьных адресов на ip-адреса: служба dns
- •Серверные языки программирования
- •Технологии Java. Особенности версий jdk.
- •Виды Java-приложений.
- •Принципы ооп в Java-технологиях.
- •Обзор операторов языка программирования Java.
- •Обработка исключений в Java.
- •Событийные модели в Java.
- •Программирование Java-апплетов
- •Принципы программирования оконных приложений на Java.
- •Элементы web-дизайна. Основные понятия, влияющие факторы.
- •Системы навигации сайта.
- •Понятие хостинга
- •1. Типы и преобразование данных в клиентских сценариях.
- •2. Типы данных в php-приложениях
- •3. Типы данных в Java-приложениях.
- •4. Валидаторы в web-приложениях. Разновидности.
- •5. Клиентские валидаторы в web-приложениях.
- •6. Серверные валидаторы в web-приложениях.
- •7. Основные понятия языков разметки. Формы.
- •8. Технология css.
- •9. Организация взаимодействия страниц во фреймовой структуре.
- •10. Плавающие фреймы (iFrame) на web-страницах
- •11. Понятие о серверных сценариях web-приложений.
- •Организация авторизованного доступа в web-приложениях.
- •Сессионные переменные в web-приложениях.
- •Представление о стеке протоколов tcp/ip.
- •Интегрированные среды разработки web-приложений.
- •Модель "клиент-сервер" для web-приложений.
- •Клиентские сценарии web-приложений.
- •Обработка событий в клиентских сценариях web-приложений.
- •Программирование типовых функциональных блоков серверных сценариев php-web-приложений.
- •9.Организация взаимодействия серверных сценариев с субд с использованием php и MySql.
- •Обзор среды разработки Java-приложений на примере NetBeans.
- •Этапы разработки Java-приложений в среде NetBeans.
- •Структура справочной системы Java. Утилита javadoc.
- •3. Основные понятия теории графов, граф, подграф, сеть, дерево, связность. Операции над графами, их свойства.
- •4. Нахождение минимального и максимального пути, задача о максимальном потоке.
- •5. Основные понятия логики высказываний, методы представления логических функций, логические операции, их свойства, конъюнктивные и дизъюнктивные нормальные формы.
- •Элементарные функции алгебры логики
- •Фал одного аргумента
- •Инверсия
- •Конъюнкция
- •Дизъюнкция
- •Логическая равнозначность
- •Импликация
- •Эквивалентности
- •Сложение по mod 2
- •Правило де Моргана
- •Понятие функциональной полноты фал
- •Минимизация фал и ограничения при ее рассмотрении
- •Понятие покрытия
- •Метод минимизации фал по Квайну
- •6. Общезначимость, противоречивость, выводимость, теоремы о выводимости, метод резолюций для логики высказываний.
- •Метод резолюций для логики высказываний
- •7. Основные понятия логики предикатов первого порядка, кванторы, предваренные нормальные формы, избавление от кванторов.
- •8. Выводимость в логике предикатов первого порядка, унифицирующие подстановки, метод резолюций для логики предикатов первого порядка. Метод резолюций для логики предикатов первого порядка
- •9. Основные понятия теории автоматов, виды автоматов, методы представления автоматов, абстрактный и структурный автомат. Метод синтеза автоматов по граф-схеме алгоритма.
- •10. Понятие модели, алгоритмический и функциональный подходы к моделированию. Виды моделей, виды математических моделей, основные этапы моделирования.
- •1. Основные понятия и определения теории надежности.
- •2. Математическая модель функционирования информационных систем
- •3.Способы описания надежности функционирования информационных систем.
- •Методы анализа надежности. Топологический метод анализа надежности.
- •Анализ надежности восстанавливаемых систем.
- •Факторы, влияющие на надежность информационных систем.
- •Классический метод оптимизации судовых систем. Метод множителей Лагранжа.
- •Градиентные методы оптимизации судовых систем.
- •Оптимизация судовых систем на основе симплексных методов с постоянным и переменным шагами.
- •Оптимизация судовых систем на основе метода деформированного многогранника.
- •Оптимизация судовых систем на основе метода скользящего допуска.
- •Задачи многокритериальной оптимизации. Выбор оптимальных решений на основе безусловного и условного критериев качества.
- •Формирование критериев качества на основе экспертных оценок. Методы ранга, парных сравнений и непосредственной оценки.
- •Определение полиномиальных моделей судовых систем на основе метода наименьших квадратов. Система нормальных уравнений.
- •Матричная форма системы нормальных уравнений. Информационная матрица.
- •Исследование судовых систем на основе полного факторного эксперимента.
- •Исследование судовых систем на основе планов второго порядка.
- •Исследование судовых систем на основе планов третьего порядка.
- •Ранжирование параметров судовых систем на основе дробного факторного эксперимента.
- •Ранжирование параметров судовых систем на основе метода случайного баланса.
- •Определение программной системы.
- •Аксиоматика сложных систем.
- •Методология программирования: каскадная, итерационная, спиральная.
- •4. Основные задачи поддержки процесса разработки программных систем: методическая, организационная, инструментальная, кадровая, технологическая.
- •5. Стратегии «направленности» разработки программных систем: «сверху вниз», «снизу вверх», «изнутри к границам», «от границ внутрь».
- •6. Основные понятия программного обеспечения. Классификация программного обеспечения.
- •7. Повышение надежности программного обеспечения введением избыточности: информационной, программной, временной.
- •8. Принципы и методы разработки надежного программного обеспечения: предупреждения, обнаружения, исправление ошибок, обеспечение устойчивости к ошибкам.
- •9. Основные определения, связанные с обнаружением и исправлением ошибок: тестирование, доказательство, контроль, испытание, аттестация, отладка.
- •10. Структурное или модульное программирование. Стиль разработки, правила написания программ.
- •11. Преобразование неструктурированных алгоритмов к структурному виду: дублирование блоков, введение переменной состояния.
- •12. Понятия модульности, связанности, сцепления.
Понятие покрытия
Определение. Если на каком-либо наборе f принимает значение а1, а – значение а2, то говорят, что f своим значением а1 покрывает значение а2 функции .
При минимизации ФАЛ стремятся получить форму, в которой будет меньше букв, чем в исходной. По отношению к ДНФ эта форма называется сокращенной (Сок. ДНФ).
Смысл построения Сок. ДНФ заключается в том, что в нее входят такие элементарные произведения, которые своими единицами покрывают не одну единицу исходной функции, а несколько.
Так, каждое элементарное произведение, входящее в СДНФ, покрывает только одну единицу функции.
Например:
f(Х1, Х2)= Х1Х2 Х1Х2 Х1Х2
1 1 1
Эти единицы функции могут быть накрыты более короткими произведениями: Х1 накрывает две единицы: Х1Х2 и Х1Х2 и Х2 , которое накрывает также две единицы: Х1Х2 и Х1Х2 , т.е.
f(Х1, Х2)= Х1 Х2
ТЕОРЕМА (без док-ва):
Любая ФАЛ может быть представлена единственным образом в Сок. ДНФ, т.е. записана в виде дизъюнкции простых импликант.
Сокращенная форма не означает, что это форма является минимальной. Однако для практической реализации эта форма более удобна, чем совершенная.
Рассмотрим метод получения Сок. ДНФ, предложенный Квайном. Этот метод, и, в частности, теорема Квайна в явном и неявном виде входит практически во все методы минимизации.
Исходная форма функции – совершенная ДНФ.
ТЕОРЕМА Квайна:
Если в СДНФ в начале произвести все операции неполного склеивания, а затем все операции поглощения, то в результате получится сокращенная ДНФ.
Покажем, что, применяя операцию неполного склеивания, получим все простые импликанты функции. Введем операцию развертывания, которая обратна операции склеивания: это есть умножение каждого произведения на выражение вида (Х X)=1.
Пусть Х1Х2 – простая импликанта некоторой f(Х1, Х2, Х3) трех переменных. Тогда:
Х1Х2 (Х3 Х3)=Х1 Х2 Х3 Х1 Х2 Х3
получатся после многократного применения этой операции дизъюнкции конституент единицы исходной функции, т.е. ее СДНФ.
В эту форму, вообще говоря, могут входить несколько одинаковых членов, т.к. разные простые импликанты могут дать одинаковые конституенты единицы. Поэтому, отбросив в ДНФ лишние члены, получим ее СДНФ.
По отношению к СДНФ применяется операция неполного склеивания, т.к. одно и то же произведение, вообще говоря, может склеиваться с несколькими другими, давая различные импликанты, то чтобы не лишиться возможности провести все операции склеивания, приходится каждое произведение, которое участвовало в операции склеивания, оставить для других операций.
Пример:
f(Х1, Х2)= Х1Х2 Х1Х2 Х1Х2 = Х1Х2 Х1 или Х1Х2 Х2
Таким образом после выполнения операции неполного склеивания получится не только дизъюнкция простых импликант, но и часть конституент единицы.
Если теперь провести все операции поглощения, то в полученной форме функции f останутся только простые импликанты. Покажем это. Пусть в результате операций склеивания получится член x, не являющийся простой импликантой.
Тогда x=y*z, где z – простая импликанта, которая так же должна входить в f, т.к. в нее входит x. Но z будет поглощать х, поэтому х не может входить в f. Это и доказывает теорему Квайна.
Замечание: Заметим, что теорема Квайна применяется по отношению к функции СДНФ.
Порядок получения Сок. ДНФ может быть следующим:
Провести все операции неполного склеивания конституент единицы исходной СДНФ. Получатся произведения (n-1) ранга; оставшиеся несклеенные конституенты единицы не могут участвовать в дальнейших склеиваниях.
Провести покрытие всех полученных произведений и конституент единицы. Часть некоторых конституент единицы будет устранена.
Продолжить, пока возможны операции 1) и 2).
Пример 1:
f(Х1, Х2)= Х1Х2 Х1Х2 Х1Х2
Если применим операцию полного склеивания, то получим:
или
f(Х1, Х2)= Х1 Х1Х2
или
f(Х1, Х2)= Х1Х2 Х2
т.е. у нас нет возможности далее провести операцию.
Применим теперь операцию неполного склеивания:
f(Х1, Х2)= Х1 Х1Х2 Х1Х2 Х1Х2 Х2 = Х1 Х2 Х1Х2 Х1Х2 Х1Х2
Простые импликанты: Х1, Х2
Конституенты единицы: Х1Х2, Х1Х2, Х1Х2
Теперь можем провести операции поглощения:
Х1 поглощает: Х1, Х1Х2, Х1Х2
Х2 поглощает: Х2 , Х1Х2, Х1 Х2
Т.е. сокращенная ДНФ
f(Х1, Х2)= Х1 Х2 в данном случае она – минимальная форма.
Пример 2:
Пусть задана:
f(Х1, Х2, Х3)= Х1Х3 Х1Х2 Х1Х2 Х3
Получим СДНФ:
f= Х1Х3 (Х2 Х2) Х1Х2 (Х3 Х3) Х1Х2 Х3 = Х1Х2 Х3 Х1Х2 Х3 Х1Х2 Х3 Х1Х2 Х3 Х1Х2 Х3 = Х1Х2 Х3 Х1Х2 Х3 Х1Х2 Х3 Х1Х2 Х3
Теперь, имея СДНФ, можно получить сокращенную ДНФ:
f(X1,X2,X3)=X1X2X3 X2X3 X1X3
Пример 3:
f(Х1, Х2, Х3)=Х1Х2 Х3 Х1Х2 Х3 Х1Х2 Х3 Х1Х2 Х3 Х1Х2 Х3 = Х1Х3 Х2Х3 Х1Х2 Х1Х3
Склеиваются два произведения, содержащие число переменных с отрицанием, отличающихся на единицу и расположенных соответствующим образом.
Обычно произведение, содержащее 'n' букв, называется минтермом 'n'-ранга.