Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Смоленский государственный университет»

Кафедра информатики

Рабочая программа учебной дисциплины ддс.Ф.3 теоретические основы информатики

Факультет физико-математический

Специальность 050201 Математика с дополнительной специальностью информатика

Отделение – очное

Курс – 4

Семестр – 7

Всего часов: – 97

Лекции – 16

Практические занятия – 16

Самостоятельная работа – 65

Контрольных работ – нет

Форма отчетности: экзамен – семестр 7

Программа составлена на основе Государственного стандарта высшего профессионального образования по специальности 050201 Математика с дополнительной специальностью

Программу составил: кандидат педагогических наук, доцент Козлов С.В.

Утверждена на заседании кафедры 15 сентября 2011 г.

Протокол № 1

Завкафедрой

Смоленск

2011 Пояснительная записка

Выписка из Государственного образовательного стандарта.

Предмет информатики. Место информатики в системе наук.

Понятие информации. Виды информационных процессов. Принципы получения, хранения, обработки и использования информации. Теория кодирования. Виды кодирования. Оптимальные коды. Теория автоматов. Теория распознавания. Общая характеристика задач распознавания и их типы. Математическая теория распознавания образов.

Математическая кибернетика. Информация и управление. Математические аспекты кибернетики.

Актуальность курса. Практически в каждой науке есть фундамент, без которого ее прикладные аспекты лишены основ. Для математики такой фундамент составляют теория множеств, теория чисел, математическая логика и некоторые другие разделы; для физики - это основные законы классической и квантовой механики, статистической физики, релятивистской теории; для химии - периодический закон, его теоретические основы и т.д. Можно, конечно, научиться считать и пользоваться калькулятором, даже не подозревая о существовании указанных выше разделов математики, делать химические анализы без понимания существа химических законов, но при этом не следует думать, что знаешь математику или химию. Примерно тоже с информатикой: можно изучить несколько программ и даже освоить некоторое ремесло, но это отнюдь не вся информатика, точнее, даже не самая главная и интересная ее часть.

Теоретическая информатика складывается из ряда разделов математики: теории алгоритмов и теории автоматов, математической логики, теории формальных языков и грамматик, реляционной алгебры, теории информации и теории кодирования. Методами точного анализа она отвечает на вопросы измерения количества информации в информационных системах, рациональной организации таких систем для хранения и поиска информации, а также о существовании и свойствах алгоритмов преобразования информации.

Особенности курса. В ходе обучения студенты должны научиться сознательно и рационально использовать возможности, предоставляемые компьютерной техникой, для решения разнообразных задач. Тем самым, содержание курса отражает следующие два важнейших аспекта общеобразовательной значимости:

- мировоззренческий аспект, связанный с формированием представлений о системно-информационном подходе к анализу окружающего мира, о роли информации в управлении, особенностях самоуправляемых систем, общих закономерностях информационных процессов;

- алгоритмический аспект, связанный в первую очередь с развитием мышления студентов.

Цель преподавателя – подготовить студентов к самостоятельному овладению средствами, необходимыми для реализации конкретных прикладных задач. При изучении материала необходимо постоянно демонстрировать межпредметные связи курса «Теоретические основы информатики» практически со всеми изучаемыми в университете курсами по информатике и со многими курсами математических дисциплин.

Цели изучения дисциплины. Основная цель изучения курса «Теоретические основы информатики» - обеспечение прочного и сознательного овладения основами знаний о процессах получения, хранения, передачи и обработки информации, составляющих ядро информатики как науки. Достижение этой цели сопровождается раскрытием перед студентами значения информационных процессов в формировании наученной картины мира и роли информационных технологий в развитии современного общества.

В соответствии со сказанным выше содержание курса раскрывается в следующих основных дидактических линиях:

1. Информация, её виды и свойства.

2. Системы счисления.

3. Теория кодирования информации.

4. Элементы теории графов.

5. Теория алгоритмов.

Эти линии носят сквозной характер, т.е. изучение учебного материала, содержащегося в каждом из них, начинается с первых занятий и продолжается до окончания курса. Программа трактует курс «Теоретические основы информатики» как дисциплину, направленную на формирование теоретической базы и использование её технологий студентами при применении конкретных навыков в различных сферах человеческой деятельности.

Для решения прикладных задач существуют замечательные программы, но для того, чтобы грамотно поставить прикладную задачу, привести ее к виду, который подвластен компьютеру, надо знать основы информационного и математического моделирования и т.д. Только освоив эти разделы информатики, можно считать себя специалистом в этой науке. Другое дело - с какой глубиной осваивать; многие разделы теоретической информатики достаточно сложны и требуют основательной математической подготовки.

Требования к уровню освоения содержания дисциплины. В результате изучения дисциплины студенты должны:

• сформировать целостное представление об информатике как науке, ее месте в современном мире и в системе наук;

• овладеть системой знаний о теоретических основах информатики;

• знать программное обеспечение ЭВМ;

• знать устройство ЭВМ, тенденцию развития архитектуры ЭВМ;

• обладать навыками программирования для решения прикладных задач;

• владеть методологией построения математических моделей и их компьютерных реализации, знать конкретные математические модели в различных областях.