Часть 2. Информатика

Информация как основа объективной реальности. Информация – семантика реальности. Человек и информация. Информационные процессы. Меры информации. Модели и моделирование. Системность и системы объективной реальности. Подходы к представлению и поиску решений задач.

Информатизация. Понятие информационного общества. История возникновения понятия «информационное общество». Характерные черты информационного общества. Процессы глобализации и конвергенции в информационном обществе. Социальные, правовые и этические аспекты информатики.

Представление и кодирование информации. Абстрактный алфавит. Кодирование и декодирование. Понятие о теоремах Шеннона. Международные системы байтового кодирования.

Бинарная логика вычислительной техники. Базовые системы счисления вычислительной техники. Формальная двузначная логика. Формы представления информации.

Периферийные устройства. Средства ввода символьной и графической информации. Средства визуального отображения и документирования информации. Внешние устройства хранения информации. Модемы.

Организация и технологии компьютерных сетей. Архитектура взаимодействия открытых систем ISO/OSI. Компоненты компьютерных сетей. Топология компьютерных сетей. Стандарты и технологии компьютерных сетей. Беспроводные компьютерные сети. Промышленные сети. Положения сетевой передачи информации. Линии связи и канальные сигналы. Организация передачи данных. Каналы и маршруты передачи данных.

Архитектура операционных систем. Назначение операционной системы. Понятие файловой системы. Файловые системы FAT (FAT12, FAT16, VFAT, FAT32), HPFS, NTFS. Принципы проектирования операционных систем. Основные модули операционной системы. Операционные системы реального времени. Макроядерные и микроядерные операционные системы.

Операционные системы семейства Microsoft Windows и Unix-подобные операционные системы. Ретроспективный анализ. Сведения об операционных системах семейства Windows. Файловая система. Элементы пользовательского интерфейса. Архитектурные компоненты. Инсталляция и загрузка Windows. Характеристики Unix-подобных операционных систем. Распространенные Unix-системы. Linux-операционная система. Операционная система Solaris. Файловая система. Основные команды.

Сетевые операционные системы. Операционные системы Microsoft Windows и компьютерные сети. Особенности операционной системы OS/2 фирмы IBM. Сетевое программное обеспечение фирмы Novell. Обслуживание компьютерных сетей.

Задачи компьютерной графики и вычислительной геометрии. Принципы формирования изображений на экране. Изобразительная графика. Графические редакторы. Деловая графика. Инженерная графика и вычислительная геометрия. Научная графика. Системы программирования компьютерной графики.

Математические и алгоритмические основы компьютерной графики. Математические основы компьютерной графики. Основные алгоритмы машинной графики и их классификация. 3D-стандарты и графические библиотеки. Графические библиотеки DirectDraw и OpenGL.

Информационная безопасность компьютеров и сетей. Базовые понятия и определения. Понятие криптологии. Важнейшие международные стандарты компьютерной информационной безопасности. Защита информации внешних носителей. Информационная безопасность компьютерных сетей. Сжатие информации. Компьютерная вирусология.

Правовые основы защиты информации. Понятие программного продукта. Программы и информационные технологии как формы интеллектуальной собственности. Правовая защита программ и информационных технологий в России и за рубежом. Правила регистрации программ. Лицензирование программ. Продвижение на рынок: формирование стоимости и ценовая политика, формы продажи, реклама, скидки, сопровождение, каналы распределения программных продуктов.

Состав аппаратного обеспечения персонального компьютера. Физическая основа современной аналоговой и цифровой схемотехники. Базовые функциональные элементы цифровой техники. Автоматические устройства преобразования и обработки информации. Микропроцессоры. Архитектуры электронных вычислительных систем. Организация однопроцессорного компьютера. Организация многопроцессорного компьютера. Основные характеристики компьютера. Обобщенная классификация компьютеров.

Алгоритмы и алгоритмизация вычислительных задач. Языки для создания программ. Вычислительный алгоритм и его свойства. Классические этапы подготовки и решения вычислительных задач.

Языки программирования и методы трансляции. Классификация языков программирования. Языки программирования низкого и высокого уровня. Машинные языки программирования. Языки программирования высокого уровня: структурированного, объектно-ориентированного, функционального и логического программирования. Методы трансляции.

Фундаментальные понятия теории баз данных и систем управления базами данных. Понятие информационной системы. Виды структур данных. Виды баз данных. Состав и функции систем управления базами данных. Вопросы программирования структуры баз данных.

Состав и функции баз данных и систем управления базами данных. Системы организации баз данных, классификация моделей данных, иерархические, сетевые и реляционные модели Режимы работы с базой данных, безопасность информационных систем и защита баз данных.

Основные понятия экспертных систем и систем искусственного интеллекта. Экспертные системы. Системы искусственного интеллекта, их классификация и функциональная структура; основные направления исследований; эвристическое программирование и моделирование; модели представления знаний.

Компьютерные математические системы. Разновидности компьютерных математических систем. MathCAD. Maple. MatLab. Mathematica. Statistica.

Компьютерное моделирование. Разновидности моделирования. Понятие о компьютерном математическом моделировании. Моделирование физических процессов. Компьютерное моделирование в экологии. Глобальные модели развития человечества. Моделирование случайных процессов. Компьютерное математическое моделирование в экономике.

Системное программное обеспечение. Структура системного программного обеспечения. Базовое программное обеспечение. Сервисное программное обеспечение. Оптимальный состав системного программного обеспечения современных персональных компьютеров.

Прикладное программное обеспечение. Характеристика пакетов прикладных программ. Проблемно-ориентированные ППП. ППП автоматизированного проектирования. ППП общего назначения. Методо-ориентированные ППП. Офисные ППП. Настольные издательские системы. Программные средства мультимедиа. Системы искусственного интеллекта.

Инструментарий технологии программирования. Состав и назначение инструментария технологии программирования. Средства для создания приложений (локальные средства и интегрированные среды). Средства для создания информационных систем (CASE - технология). Программные продукты для создания приложений.

Теория вычислительных погрешностей. Источники возникновения погрешностей. Классификация погрешностей. Запись приближенных десятичных чисел. Погрешность вычисления функции. Погрешности реальных вычислений. Распространение ошибок.

Нечеткие вычисления. Представления нечетких множеств Нечеткие операции и их свойства. Алгебра нечетких отношений. Нечеткая и лингвистическая переменные. Элементы нечеткой логики.

Этапы разработки и внедрения автоматизированных систем, программных комплексов, программных продуктов. Понятие автоматизированной системы, информационной системы. Основные этапы разработки и внедрения автоматизированных систем и их характеристика. Результаты каждого этапа разработки и внедрения.

Разработка алгоритмов программных продуктов. Основные разделы постановки задачи и их характеристики. Понятие алгоритма задачи. Основные типовые процедуры алгоритма: процедура ввода, процедура совместной обработки файлов, процедура вывода, краткие характеристики процедуры.

Методология и технология разработки информационных систем. Понятие информационной системы. Основные задачи методологии разработки информационных систем. Основные составляющие технологии проектирования. Ресурсы, обеспечивающие технологические операции. Общие требования к технологии проектирования, разработки и сопровождения информационных систем.

Методология «Rapid Application Development» (RAD). Понятие методологии RAD. Основные элементы методологии быстрой разработки информационных систем. Основные принципы методологии RAD. Объектно-ориентированный подход.