- •1. Понятие информации, ее свойства. Единицы измерения информации.
- •2. Понятие энтропии. Вычисление количества информации по формулам Шеннона и Хартли.
- •3. Кодирование текстовой информации. Ascii, Unicode (UtF-8, utf-16).
- •4. Кодирование графической информации. Растровая, векторная и фрактальная графика. Палитры rgb, cmyk.
- •5. Кодирование звуковой информации. Теорема Котельникова.
- •6. Позиционные и непозиционные системы счисления.
- •7. Позиционные системы счисления. Основные понятия: алфавит, разряды, весовые коэффициенты.
- •8. Доказательство оптимальной троичной системы счисления.
- •9. Причины использования двоичной системы счисления.
- •19. Прямой, обратный и дополнительный коды.
- •20. Форматы представления чисел с фиксированной запятой.
- •21. Формат представления чисел с плавающей запятой одинарной точности. Мантисса, порядок.
- •22. Способы представления чисел с плавающей запятой одинарной точности ieee 754. Нормализованная и денормализованная формы, преставление бесконечности, нуля, "нечисла" (NaN).
- •23. Перевод чисел в формат с плавающей запятой и обратно.
- •24. Сложение и вычитание чисел с плавающей запятой.
- •25. Умножение и деление чисел с плавающей запятой.
- •26. Ошибки, возникающие при использовании чисел с плавающей запятой.
- •27. Основы логики. Понятия, высказывания, умозаключения.
- •28. Алгебра логики. Функции алгебры логики.
- •29. Способы представления функций алгебры логики.
- •30. Булева алгебра. Аксиомы и теоремы булевой алгебры.
- •31. Теорема о разложении функции алгебры логики по переменным (с доказательством).
- •32. Сднф функций алгебры логики.
- •34. Упрощение логических функций методом Квайна.
- •35. Упрощение логических функций с помощью карт Карио.
- •36. Конечный автомат: определение, разновидности. Способы задания конечных автоматов.
- •38. Автомат Мура. Структурная схема и способы задания.
- •39. Преобразование автомата Мили в автомат Мура и наоборот.
- •40. Машина Тьюринга.
- •41. Алгоритм. Свойства и способы представления.
- •42. Модели жизненного цикла программного обеспечения.
- •43. Императивные и декларативные парадигмы программирования.
- •44. Парадигмы процедурного и структурного программирования.
- •45. Концепции объектно-ориентированного программирования. Абстракция, инкапсуляция, наследование, полиморфизм.
- •46. Структура программы на языке программирования c.
- •47. Процесс трансляции программы на языке c.
- •48. Типы данных в языке программирования c.
- •49. Преобразование типов данных в язык программирования c.
- •50. Реализация разветвляющихся алгоритмов на языке c. Конструкции if и switch.
- •51. Реализация разветвляющихся алгоритмов на языке c. Тернарный оператор.
- •52. Циклы с предусловием, постусловием, со счетчиком.
- •53. Алгоритм вычисления конечных сумм и произведений.
- •54. Алгоритм вычисления итеративных сумм.
- •55. Функции. Объявление, определение и передача параметров.
- •56. Рекурсивные функции.
- •57. Массивы. Объявление, использование, способы ввода и вывода.
1. Понятие информации, ее свойства. Единицы измерения информации.
Информация — это осознанные сведения об окружающем мире, которые являются объектом хранения, преобразования, передачи и использования.
Сведения — это знания, выраженные в сигналах, сообщениях, известиях, уведомлениях и т. д. Каждого человека окружает информация различных видов.
Основные виды информации по ее форме представления, способам ее кодирования и хранения, что имеет наибольшее значение для информатики, это:
графическая или изобразительная — первый вид, для которого был реализован способ хранения информации об окружающем мире в виде наскальных рисунков, а позднее в виде картин, фотографий, схем, чертежей на бумаге, холсте, мраморе и др. материалах, изображающих картины реального мира;
звуковая — мир вокруг нас полон звуков и задача их хранения и тиражирования была решена с изобретение звукозаписывающих устройств в 1877 г.; ее разновидностью является музыкальная информация — для этого вида был изобретен способ кодирования с использованием специальных символов, что делает возможным хранение ее аналогично графической информации;
текстовая — способ кодирования речи человека специальными символами — буквами, причем разные народы имеют разные языки и используют различные наборы букв для отображения речи; особенно большое значение этот способ приобрел после изобретения бумаги и книгопечатания;
числовая — количественная мера объектов и их свойств в окружающем мире; особенно большое значение приобрела с развитием торговли, экономики и денежного обмена; аналогично текстовой информации для ее отображения используется метод кодирования специальными символами — цифрами, причем системы кодирования могут быть разными;
видеоинформация — способ сохранения «живых» картин окружающего мира, появившийся с изобретением кино.
Как и всякий объект, информация обладает свойствами. Характерной отличительной особенность информации от других объектов природы и общества, является дуализм: на свойства информации влияют как свойства исходных данных, составляющих ее содержательную часть, так и свойства методов, фиксирующих эту информации. С точки зрения информатики наиболее важными представляются следующие общие качественные свойства: объективность, достоверность, полнота, точность, актуальность, полезность, ценность, своевременность, понятность, доступность, краткость и пр.
Объективность информации. Объективный – существующий вне и независимо от человеческого сознания. Информация – это отражение внешнего объективного мира. Информация объективна, если она не зависит от методов ее фиксации, чьего-либо мнения, суждения. Объективную информацию можно получить, например, с помощью исправных датчиков, измерительных приборов. Отражаясь в сознании конкретного человека, информация перестает быть объективной, так как, преобразовывается (в большей или меньшей степени) в зависимости от мнения, суждения, опыта, знаний конкретного субъекта.
Достоверность информации. Информация достоверна, если она отражает истинное положение дел. Объективная информация всегда достоверна, но достоверная информация может быть как объективной, так и субъективной. Достоверная информация помогает принять нам правильное решение. Недостоверной информация может быть по следующим причинам:
преднамеренное искажение (дезинформация) или непреднамеренное искажение субъективного свойства;
искажение в результате воздействия помех («испорченный телефон») и недостаточно точных средств ее фиксации.
Доступность информации: Мера возможности получить ту или иную информацию. На степень доступности информации влияют одновременно как доступность данных, так и доступность адекватных методов
Полнота информации. Информацию можно назвать полной, если ее достаточно для понимания и принятия решений. Неполная информация может привести к ошибочному выводу или решению.
Точность (адекватность) информации определяется степенью ее близости к реальному состоянию объекта, процесса, явления и т. п. Характеризует степень соответствия реальному объективному состоянию. Неадекватная информация может образоваться при создании новой информации на основе неполных или недостоверных данных. Достоверные данные + неадекватные методы = неадекватная информация
Актуальность информации– важность для настоящего времени, злободневность, насущность. Только вовремя полученная информация может быть полезна. Достоверная и адекватная устаревшая информация - неактуальна.
Полезность (ценность) информации. Полезность может быть оценена применительно к нуждам конкретных ее потребителей и оценивается по тем задачам, которые можно решить с ее помощью.
Самая ценная информация – объективная, достоверная, полная, и актуальная. При этом следует учитывать, что и необъективная, недостоверная информация (например, художественная литература), имеет большую значимость для человека.
Единицы измерения информации служат для измерения объёма информации— величины, исчисляемой логарифмически. Это означает, что когда несколько объектов рассматриваются как один, количество возможных состояний перемножается, а количество информации — складывается. Не важно, идёт речь о случайных величинах в математике, регистрах цифровой памяти в технике или даже квантовых системах в физике.
Бит – слишком мелкая единица измерения. На практике чаще применяется более крупная единица – байт, равная восьми битам. Именно восемь битов требуется для того, чтобы закодировать любой из 256 символов алфавита клавиатуры компьютера (256=28).
Широко используются также еще более крупные производные единицы информации:
1 Килобайт (Кбайт) = 1024 байт,
1 Мегабайт (Мбайт) = 1024 Кбайт,
1 Гигабайт (Гбайт) = 1024 Мбайт.
В последнее время в связи с увеличением объемов обрабатываемой информации входят в употребление такие производные единицы, как:
1 Терабайт (Тбайт) = 1024 Гбайт,
1 Петабайт (Пбайт) = 1024 Тбайт.
За единицу информации можно было бы выбрать количество информации, необходимое для различения, например, десяти равновероятных сообщений. Это будет не двоичная (бит), а десятичная (дит) единица информации.
