- •Содержание предисловие 5
- •Тема 1. Основные понятия информатики 8
- •Тема 2. Алгоритмизация и программирование 23
- •Тема 3. Технические средства реализации информационных процессов 40
- •Тема 10. Искусственный интеллект 170
- •Предисловие
- •Тема 1. Основные понятия информатики
- •1.1. Информатика, ее структура, задачи и функции
- •1.2. Место информатики в ряду других фундаментальных наук
- •1.3. Понятие информации
- •1.4. Измерение информации: количество, единицы измерения, энтропия
- •1.5. Свойства информации
- •1.6. Виды информации
- •1.7. Требования к информации
- •1.8. Классификация и кодирование информации
- •Кодирование и декодирование числовой информации
- •Международные системы байтового кодирования текстовой информации
- •Кодирование графических данных
- •1.9. Общая характеристика процессов сбора, передачи, обработки и накопления информации
- •Тесты для самопроверки
- •1. Из каких взаимосвязанных частей состоит информатика?
- •2. Информация это
- •Тема 2. Алгоритмизация и программирование
- •2.1. Понятие алгоритма
- •2.2. Свойства алгоритмов
- •2.3. Графическое представление алгоритмов
- •2.4. Технологии программирования Операционный подход
- •Структурный подход
- •Объектно-ориентированное программирование
- •Декларативный подход в программировании
- •Процедурно-ориентированное программирование
- •2.5. Понятие языка программирования
- •2.6. Грамматика языков программирования
- •2.7. Проектирование программ
- •2.8. Системы программирования
- •2.9. Языки программирования высокого уровня Язык программирования Паскаль
- •Основные элементы языка программирования Паскаль
- •Язык программирования Пролог
- •Тесты для самопроверки
- •Задания для самопроверки
- •2. Разработать алгоритм и программу на языке Паскаль, выполняющую следующие действия:
- •Тема 3. Технические средства реализации информационных процессов
- •3.1. Офисная техника
- •3.2. История развития средств вычислительной техники
- •3.3. Методы классификации компьютеров
- •Классификация по поколениям Первое поколение
- •Второе поколение
- •Третье поколение
- •Четвёртое поколение
- •Пятое поколение37
- •Классификация по условиям эксплуатации
- •Классификация по производительности и характеру использования
- •Основные разновидности портативных компьютеров
- •3.4. Архитектура эвм
- •Классическая архитектура (архитектура фон Неймана)
- •Многопроцессорная архитектура
- •Многомашинная вычислительная система
- •Архитектура с параллельными процессорами
- •3.5. Базовая аппаратная конфигурация пк
- •Системный блок
- •Видеосистема компьютера
- •Монитор на базе электронно-лучевой трубки
- •Последняя не должна быть ниже 85 Гц, иначе изображение будет мерцать. Жидкокристаллические мониторы
- •Сенсорный экран
- •Клавиатура
- •3.6. Внутренние устройства системного блока пк
- •Системная плата
- •Внешняя память
- •Накопители на гибких магнитных дисках
- •Накопители на жестких магнитных дисках
- •Оптические накопители cd-rom
- •Накопители на магнитной ленте (стримеры)
- •Flash-память
- •Платы расширения
- •Аудиоадаптер
- •Видеоадаптер и графический акселератор
- •Модем и факс-модем
- •3.7. Системы, расположенные на материнской плате пк Центральный процессор
- •Микропроцессорный комплект
- •Системные шины
- •Внутренняя память
- •Оперативная память
- •Постоянная память
- •3.8. Периферийные устройства пк Принтеры
- •Плоттер
- •Манипуляторы
- •Дигитайзер
- •3.9. Общая схема пк
- •Тесты для самопроверки
- •Тема 4. Программные средства реализации информационных процессов
- •4.1. Программное обеспечение эвм. Классификация и структура.
- •4.2. Назначение и основные функции ос
- •4.3. Классификация ос
- •4.4. Понятие файловой системы
- •4.5. Сетевое по
- •4.6. Операционные среды и оболочки
- •4.7. Служебное по
- •Тесты для самопроверки
- •Тема 5. Инструментарии решения функциональных задач
- •5.1. Понятие прикладного по и пакета прикладных программ
- •5.2. Прикладное по общего назначения
- •5.2.1. Текстовые процессоры
- •5.2.2. Электронные таблицы
- •5.2.3. Средства создания презентаций
- •5.2.4. Система управления базами данных
- •5.2.5. Графические редакторы
- •5.2.6. Офисные системы
- •5.3. Проблемно-ориентированное по
- •5.4. Методо-ориентированное по
- •Тесты для самопроверки
- •Тема 6. Базы данных
- •6.1. Основные понятия баз данных
- •6.2. Виды моделей баз данных
- •6.2.1. Иерархическая модель данных
- •6.2.2. Сетевая модель данных
- •Реляционная модель данных
- •6.3. Классификация баз данных
- •6.4. Проектирование реляционной бд
- •6.4.1. Требования к бд
- •6.4.2. Трехуровневая архитектура представления данных
- •6.4.3. Средства представления инфологической модели данных
- •6.4.4. Нормализация отношений
- •Первая нормальная форма
- •Вторая нормальная форма
- •Третья нормальная форма
- •6.5. Основы использования языка sql
- •6.5.1. Язык Описания Данных
- •6.6. Язык Манипулирования Данными
- •Тесты для самопроверки
- •Тема 7. Модели и моделирование
- •7.1. Ключевые этапы моделирования
- •7.2. Обобщённая классификация моделей
- •7.2.1. Категориальные модели
- •7.2.2. Модели, фиксирующие особенности свойств оригинала
- •7.2.3. Природа моделей
- •7.2.4. Основания для перехода от модели к оригиналу
- •7.3. Классификация математических моделей
- •7.3.1. Модели, определяемые методом получения результата
- •7.3.2. Модели, определяемые инструментальной средой моделирования
- •Тесты для самопроверки
- •9. Среди общепринятых классификаций видов моделей отсутствует их классификация на
- •10. В отношении «объект-модель» не находятся понятия
- •Тема 8. Компьютерные сети
- •8.1. Основные понятия компьютерных сетей
- •8.2. Топология компьютерных сетей
- •8.3. Структура вычислительной сети
- •8.3.1. Компьютеры
- •8.3.2. Каналы передачи данных
- •8.3.3. Устройства сопряжения эвм с аппаратурой передачи данных
- •8.3.4. Устройства межсетевого интерфейса
- •8.3.5. Устройства коммутации
- •8.3.6. Методы доступа к каналам связи
- •8.4. Локальные сети
- •8.5. Организация работы в локальной сети
- •8.5.1. Сеть с файловым сервером
- •Одноранговая сеть
- •Модель открытой системы взаимодействия
- •8.6. Возможности сети Интернет
- •8.6.1. Программное обеспечение работы в Интернет
- •8.6.2. Адресация и протоколы в Интернет
- •8.7. Службы Интернета
- •8.7.1. Терминальный режим
- •8.7.2. Всемирная паутина, или World Wide Web
- •8.7.3. Служба Gopher
- •8.7.4. Файловые информационные ресурсы ftp
- •8.7.5. Электронная почта (e-mail)
- •8.7.6. Списки рассылки (Mail List)
- •8.7.7. Новости, или конференции
- •8.7.8. Передача разговоров по Интернету
- •8.7.9. Многопользовательские области, или Игры в Internet
- •8.7.10. Радиовещание Интернет (Internet Talk Radio)
- •8.7.11. Базы данных wais
- •8.8. Сетевая операционная система (сос)
- •8.8.1. Сетевая операционная система aix
- •8.8.2. Сетевая операционная система Cairo
- •8.8.3. Сетевая операционная система Dayton
- •8.8.4. Сетевая операционная система lan Server
- •8.8.5. Сетевая операционная система NetWare
- •8.8.6. Сетевая операционная система vines
- •8.8.7. Сетевая операционная система Windows 95
- •8.8.8. Сетевая операционная система Windows nt*
- •8.8.9. Сетевая операционная система Windows ntas
- •8.8.10. Операционная система unix
- •Тесты для самопроверки
- •1. Выберите определение компьютерной сети
- •2. Сетевая плата - это устройство
- •3. Какие типы локальных сетей существуют?
- •4. Какие области выделяются пользователю на жестком диске сервера?
- •Тема 9. Информационная безопасность
- •9.1. Защита информации
- •9.2. Объекты и элементы защиты в компьютерных системах обработки данных
- •9.3. Средства опознания и разграничения доступа к информации
- •9.4. Криптографический метод защиты информации
- •9.5. Компьютерные вирусы и антивирусные программные средства
- •9.6. Защита программных продуктов
- •9.7. Обеспечение безопасности данных на автономном компьютере
- •9.8. Безопасность данных компьютерных сетей
- •Тесты для самопроверки
- •Тема 10. Искусственный интеллект
- •10.1. Основные положения
- •10.2. Типичные модели представления знаний
- •10.2.1 Логическая модель представления знаний
- •10.2.2. Представление знаний правилами продукций
- •10.2.3. Объектно-ориентированное представление знаний фреймами
- •10.2.4. Модель семантической сети
- •10.3. Эволюционные аналогии в искусственных интеллектуальных системах
- •Тесты для самопроверки
- •Библиографический список
- •Информатика
- •300012, Г. Тула, пр. Ленина, 92
- •300012, Г. Тула, ул. Болдина, 151
Информатика
Редакция авторов
Изд. лиц. ЛР № 020300 от 12.02.97. Подписано в печать ___________.
Форма бумаги 60х80 1/16. Бумага офсетная.
Усл. печ. л. 6,8. Уч.-изд. л. 5,4.
Тираж 300 экз. Заказ _______.
Тульский государственный университет.
300012, Г. Тула, пр. Ленина, 92
Отпечатано в Издательстве
Тульского государственного университета.
300012, Г. Тула, ул. Болдина, 151
1 Слово «информатика» происходит от французского слова «Informatique», образованного в результате объединения терминов «Informacion» (информация) и «Automatique» (автоматика), т.е. наука об автоматической обработке информации. Кроме Франции, термин «информатика» используется в ряде стран Восточной Европы. В большинстве стран Западной Европы и США используется другой термин – «Computer Science» (наука о средствах вычислительной техники)
2 Термин "информация" происходит от латинского слова "informatio", что означает сведения, разъяснения, изложение. Существует множество определений данного понятия (Клод Шенон, Н.В. Макаров, Леон Бриллюэн и др).
3 Иногда данным дают следующее определение «Данные – это зарегистрированные сигналы»
4 Параметр сигнала – физическая характеристика, используемая для представления сигнала (напряжение, сила тока и т.д.)
5 Тезаурус – совокупность сведений, которыми располагает пользователь или система
6 Сведения об окружающем мире характеризуют отдельные фактические данные, закономерности и свойства изучаемых объектов, распространяемые в виде различных сообщений, состоящих из слов, фраз, параграфов, глав и других фрагментов, объединенных в статьи, книги, журналы и т.д.
7 Новая информация, зафиксированная в отдельных сообщениях, сливается с накопленной ранее.
8 Для информации, особенно научно-технической, характерно в ретроспективном плане стремление к сжатию: все основное получает простое и краткое выражение, а второстепенное и частное - отсеивается.
9 Независимость информации в сетях коммуникаций от создателя, языка и носителя способствует тому, что одна и та же информация может многократно распространяться (будучи переведена с одного языка или носителя на другой, размножена, процитирована и т.д.).
10 Одна и та же информация может быть получена и использована несколькими потребителями, да и сам ее автор после передачи информационного сообщения сохраняет всю сумму знаний, составивших это сообщение.
11 Специальная информация в свою очередь делится на ряд подвидов, например производственную, среди которой также выделяют несколько групп, в частности - экономическую информацию.
12 Название "алгоритм" произошло от латинской формы имени величайшего среднеазиатского математика Мухаммеда ибн Муса ал-Хорезми (Alhorithmi), жившего в 783–850 гг. В своей книге "Об индийском счете" он изложил правила записи натуральных чисел с помощью арабских цифр и правила действий над ними "столбиком", знакомые теперь каждому школьнику. В XII веке эта книга была переведена на латынь и получила широкое распространение в Европе.
13 Вся совокупность команд, которые данный исполнитель умеет выполнять, называется системой команд исполнителя (СКИ).
14 Одно из существующих определений «Программа – представление алгоритма в виде набора команд из системы команд исполнителя».
15 Данное свойство иногда трактуют противоположенным образом и называют его «понятность» - для записи алгоритма для исполнителя можно использовать лишь те команды, которые имеются в его СКИ.
16 Вершины графа трех типов: функциональная (один вход, один выход), предикатная (один вход и два выхода в зависимости от значения функции), объединяющая (два входа, один выход).
17 Объект «Забор» имеет свойства: «Длина», «Высота», «Цвет»; метод «Окраска», меняющий цвет; событие «Дождь», который может изменить цвет.
18 Родительский класс «Человек». Имеет свойства: «ФИО», «возраст» и т.д. Дочерний класс «Студент». Наследует от «Человека» его свойства и дополнительно имеет свои: «Вуз», «Специальность» и т.д.
19 Родительский класс «Животное». Имеет метод «Идти». Дочерние классы: «Кошка» и «Обезьяна». Метод «Идти» должен быть переопределен для Кошки и Обезьяны, т.к. они ходят по-разному. Однако название метода останется прежним. При выполнении программы компилятор распознает по типу объекта (его классу), какой конкретно метод надо использовать и не заставит кошку идти как обезьяну.
20 Несмотря на близость понятий «алгоритмический язык» и «язык программирования» между ними есть различие. Под исполнителем в алгоритмическом языке могут подразумеваться не только компьютер, но и устройство для работы «в обстановке».
21 Загрузочный код или Исполняемый код - законченная программа, которую можно запустить на любом компьютере, где установлена операционная система, для которой эта программа создавалась.
22 Использование термина «компилятор» при различных классификациях языков несколько затрудняет понимание процесса компиляции.
23 Чаще всего используется точка с запятой. Например, read(x); write(y);
24 Самый известный пример – массив, у которого элементы различаются по индексам (номерам).
25 Например, SIN – стандартный идентификатор математической функции.
26 Например, если в качестве данных выступает массив, то необходимо задать его размерность, тип элементов массива.
27 Например, в Фортране переменные, имена которых начинаются с букв I, J, K, L, M, N могут принимать целые значения.
28 В последние несколько лет в программировании наметился так называемый визуальный подход, в котором автоматизирован процесс создания удобного Windows-подобного интерфейса.
29 Например, в Паскале текст
+-*
может встретиться либо внутри текстовой константы, либо внутри комментария. Если такой текст встретился в другом месте, то это явная ошибка.
30 Например, числа употребления слов begin и end не совпадают; переменные не описаны (в языках, требующих обязательного явного описания переменных).
31 Например, деление на ноль, выход за границу массива, переполнение разрядов и т.д.
32 Сергею нравиться рэп
33 Сергей носит блейзер
34 Юрий крутой парень?
35 Кто крутой парень?
36 В широком смысле.
37 Перспективы
38 Поясним принцип конвейерной обработки на примере. На каждом рабочем месте конвейера выполняется один шаг производственного процесса, а на всех рабочих местах в одно и то же время обрабатываются различные изделия на всевозможных стадиях. По такому принципу устроено арифметико-логическое устройство суперкомпьютера.
39 Выбор этой скорости объясняется тем, что аудиодиски считываются именно с этой скоростью.
40 В дисках CD-R отражающий слой выполнен из золотой пленки. Между этим слоем и поликарбонатной основой расположен регистрирующий слой из органического материала, темнеющего при нагревании. В процессе записи лазерный луч нагревает выбранные точки слоя, которые темнеют и перестают пропускать свет к отражающему слою, образуя участки, аналогичные впадинам.
41 Совокупность шин, связывающих два модуля, и алгоритм, определяющий порядок обмена информацией между ними, называется интерфейсом (сопряжением).
42 Порты устройств представляют собой некие электронные схемы, содержащие один или несколько регистров ввода-вывода и позволяющие подключать периферийные устройства компьютера к внешним шинам микропроцессора.
Портами также называют устройства стандартного интерфейса: последовательный, параллельный и игровой порты (или интерфейсы).
Последовательный порт обменивается данными с процессором побайтно, а с внешними устройствами – побитно. Параллельный порт получает и посылает данные побайтно. Инфракрасный порт – обеспечивает беспроводное взаимодействие устройств.
К последовательному порту обычно подсоединяют медленно действующие или достаточно удалённые устройства, такие, как мышь и модем. К параллельному порту подсоединяют более "быстрые" устройства – принтер и сканер. Через игровой порт подсоединяется джойстик. Клавиатура и монитор подключаются к своим специализированным портам, которые представляют собой просто разъёмы.
43 Драйвер принтера не входит в состав ПЗУ, а поставляется фирмой производителем совместно с устройством.
44 Активное состояние процесса – непосредственное исполнение задания процессором.
45 FAT (File Allocation Table – таблица размещения файлов).
46 NTFS (NT File System) – файловая система ОС Windows NT
47 1 пункт равен 0,367 мм.
48 Число пикселей по горизонтали и вертикали изображения определяет разрешение изображения. Стандартными являются значения 640х480, 800х600, 1024ъ768, 1280х1024 и др.
49Свойство – сторона предмета, обусловливающая его различие или сходство (структурное и/или поведенческое) с другими предметами и проявляющаяся во взаимодействии с ними.
50Критерий – показатель или правило, на основании которого производятся классификация, оценка предметов, сравнение вариантов решений задачи и завершение процедуры принятия решения
51 Дейтаграмма – один пакет данных с сопутствующей информацией о пункте назначения.
52 Эмуляция терминала
53 Пересылка файлов
54 Почтовый протокол
55 Гипертекстовая служба WWW
56 Электронная почта
57 Справочная служба
58 Передача файлов
59 Эмуляция терминала
60 Обеспечивает надежность доставки
61 Адресация
62 Протоколы локальных сетей
63 Протоколы глобальных сетей
64Домены – это области, на которые разделяется все пространство Internet-адресов, чтобы абонентам можно было достаточно просто связаться друг с другом. Возможно также разделение по определенным признакам и внутри доменов.
