- •Часть II. Информатика
- •Содержание
- •Структура дисциплины
- •Рейтинг и оценка уровня знаний студентов по дисциплине «Математика и информатика»
- •1. Оценивание результатов работы студентов
- •Допуск к тестированию и процедура тестирования
- •Ликвидация задолженности студента по дисциплине
- •Инструкции для студента
- •Модуль 3. Алгоритмизация и программирование Маршрутная карта изучения дисциплины «Математика и информатика-2» по модулю №3
- •2.1. Алгоритм и его свойства
- •2.2. Таблица блоков
- •2.3. Основные типы алгоритмов
- •2.3.1. Линейные алгоритмы
- •2.3.2. Алгоритмы ветвлений
- •2.3.3. Циклические алгоритмы
- •2.4. Блок-схемы линейных алгоритмов
- •Блок-схемы разветвляющихся алгоритмов
- •3. Примеры выполнения задания к практическому занятию № 1
- •3.1. Линейный алгоритм
- •3.2. Разветвляющийся алгоритм
- •4. Задания к практическому занятию № 1
- •5. Вопросы для самоконтроля к практическому занятию № 1. Тема «Алгоритмы. Ветвления»
- •Практическое занятие №2. Алгоритмы. Блок-схемы. Циклы
- •1. Цель занятия
- •2. Теоретический материал для практического занятия №2
- •2.1. Словесные алгоритмы. Циклы
- •2.2. Блок-схемы. Циклы
- •Примеры выполнения задания к практическому занятию №2
- •4. Задания к практическому занятию № 2
- •5. Вопросы для самоконтроля к практическому занятию № 2. Тема «Алгоритмы. Блок-схемы. Циклы»
- •Практическое занятие № 3. Алгебра логики. Операции над высказываниями
- •1. Цель занятия
- •Теоретический материал для практического занятия №3
- •2.1. Логические операции
- •3. Примеры выполнения задания к практическому занятию №3
- •4. Задания к практическому занятию № 3
- •5. Вопросы для самоконтроля к практическому занятию № 3. Тема «Алгебра логики»
- •Практическое занятие №4. Программирование. Линейные процессы. Ветвления
- •1. Цель занятия
- •2. Теоретический материал для практического занятия №4
- •2.1. Конструкция языка Turbo Pascal
- •2.1.1. Алфавит
- •2.1.2. Данные и типы данных
- •2.1.3. Стандартные функции
- •2.1.4. Арифметические, логические, символьные выражения
- •2.2. Структура программы на языке Паскаль
- •2.3. Основные операторы Паскаля
- •2.3.1. Оператор присваивания
- •2.3.2. Операторы ввода
- •2.3.3. Операторы вывода
- •2.3.4. Комментарий
- •2.4. Операторы передачи управления
- •2.4.1. Оператор безусловного перехода
- •2.4.2. Операторы условного перехода
- •3. Примеры выполнения задания к практическому занятию № 4
- •3.1. Программы линейных алгоритмов
- •3.2. Программы разветвляющихся алгоритмов
- •4. Задания к практическому занятию № 4
- •5. Вопросы для самоконтроля к практическому занятию № 4
- •Практическое занятие № 5. Программирование. Циклы
- •1. Цель занятия
- •2. Теоретический материал для практического занятия № 5
- •2.1. Оператор цикла с параметрами
- •2.2. Оператор цикла while с предусловием
- •2.3. Оператор цикла repeat…until с постусловием
- •3. Примеры выполнения задания к практическому занятию № 5
- •4. Задания к практическому занятию № 5
- •5. Вопросы для самоконтроля к практическому занятию № 5. Тема «Программирование. Циклы»
- •Практическое занятие №6. Языки программирования высокого уровня
- •1. Цель занятия
- •2. Теоретический материал для практического занятия №6
- •2.1. Общая классификация языков программирования
- •2.1.1. Языки низкого уровня
- •2.2. Классификация языков программирования высокого уровня
- •2.2.1. Процедурное программирование
- •2.2.2. Объектно-ориентированное программирование
- •2.2.3. Системы визуально-ориентированного программирования
- •2.2.4. Проблемно-ориентированное (непроцедурное или декларативное) программирование
- •1) Функциональное программирование
- •2) Логическое программирование
- •3) Языки описания сценариев
- •3. Примеры выполнения задания к практическому занятию №6
- •4. Задания к практическому занятию № 6
- •5. Вопросы для самоконтроля к практическому занятию № 6. Тема «Языки программирования высокого уровня».
- •Модуль 4. Стандартное программное обеспечение, предназначенное для обработки информации Маршрутная карта изучения дисциплины «Математика и информатика-2» по модулю №4
- •Задания к практическим работам по модулю №4
- •Практическое занятие № 7. Операционные системы. Работа в операционных системах
- •1. Цель занятия
- •2. Теоретический материал для практического занятия № 7
- •2.1. Понятие информации
- •2.2. Свойства информации
- •2.3. Измерение информации
- •2.3.1. Синтаксическая мера информации
- •2.3.2. Семантическая мера информации
- •2.3.3. Прагматическая мера информации
- •2.4. Информатика. Предмет и задачи информатики
- •Технические средства
- •2.5.1. Архитектура эвм
- •2.5.2. Состав и назначение основных элементов персонального компьютера (пк)
- •Центральный процессор
- •Запоминающие устройства: классификация, принцип работы, основные характеристики
- •2.6. Обзор программного обеспечения
- •2.6.2. Системы программирования
- •2.6.3. Прикладное программное обеспечение
- •2.7. Базовое программное обеспечение. Операционные системы (ос)
- •2.7.1. Понятие файла, каталога, файловой структуры
- •2.7.2. Операционная система ms Windows
- •3. Примеры выполнения задания к практическому занятию №7
- •4. Задания к практическому занятию № 7
- •5. Вопросы для самоконтроля к практическому занятию № 7. Тема «Работа в операционных системах»
- •Практическое занятие №8. Офисный пакет программ Microsoft Office в профессиональной деятельности. Текстовые редакторы и процессоры
- •1. Цель занятия
- •2. Теоретический материал для практического занятия № 8
- •3. Примеры выполнения задания к практическому занятию № 8
- •4. Задания к практическому занятию № 8
- •5. Вопросы для самоконтроля к практическому занятию № 8. Тема «Текстовый редактор word»
- •Практическое занятие №9. Применение встроенных функций электронной таблицы excel в профессиональной деятельности
- •1. Цель занятия
- •2. Теоретический материал для практического занятия №9
- •2.1. Ячейка – основной элемент таблицы
- •2.2. Вычисления в Excel. Формулы и функции
- •2.2.1. Формулы Excel
- •2.2.2. Функции Excel
- •3. Примеры выполнения задания к практическому занятию №9
- •3.1. Примеры с функциями 16 из таблицы 9.3
- •3.2. Пример с функцией «суммесли»
- •3.3. Пример с функцией «счётесли»
- •3.4. Пример с функцией «если»
- •4. Задания к практическому занятию № 9
- •5. Вопросы для самоконтроля к практическому занятию № 9. Тема «Встроенные функции excel»
- •Практическое занятие № 10. Компьютерная графика. Сравнение различных видов графики
- •1. Цель занятия
- •2. Теоретический материал для практического занятия № 10
- •2.1. Виды графики
- •2.1.1. Растровая графика
- •Векторная графика
- •Разрешающая способность
- •Цветовое разрешение и цветовые модели
- •2.3.1. Кодирование цвета
- •2.3.2. Цветовые модели
- •1) Цветовая модель rgb
- •2) Цветовая модель cmyk
- •2.4. Форматы графических изображений
- •2.5. Шрифты, поддерживаемые операционной системой Windows xp
- •1) Контурные шрифты
- •2) Векторные шрифты
- •3) Растровые шрифты
- •3. Примеры выполнения задания к практическому занятию №10
- •4. Задания к практическому занятию №10
- •5. Вопросы для самоконтроля к практическому занятию № 10. Тема «Компьютерная графика»
- •Практическое занятие №11. Анализ прикладного и служебного программного обеспечения
- •1. Цель занятия
- •2. Теоретический материал для практического занятия №11
- •2.1. Служебные приложения Windows xp
- •2.2. Служебное программное обеспечение Windows xp
- •2.3. Прикладное программное обеспечение (ппо)
- •3. Примеры выполнения задания к практическому занятию №11
- •4. Задания к практическому занятию №11
- •5. Вопросы для самоконтроля к практическому занятию № 11. Тема «Анализ прикладного и служебного программного обеспечения»
- •Литература
- •Приложение №1. Задания для выполнения самостоятельной работы №3 Задание 1. Тема: «Алгоритмы. Блок-схемы. Ветвления»
- •Задание 2. Тема: «Алгоритмы. Блок-схемы. Циклы»
- •Задание 3. Тема «Алгебра логики»
- •Приложение №3. Задания для выполнения самостоятельной работы идз №4 Задание 1. Тема: «Текстовые редакторы. Гиперссылки»
- •Варианты заданий по теме: «Текстовые редакторы»
- •Задание 2. Тема: «Выполнение вычислений в таблицах редактора word»
- •Задание 3. Тема: «Встроенные функции электронной таблицы excel»
- •Приложение №4. Задания для выполнения практического занятия и самостоятельной работы идз №4 Тема: «Анализ прикладного и служебного программного обеспечения»
- •Задание 4. Идз №4. Тема: «Программное обеспечение (прикладное, сервисное, служебное)»
- •Приложение №5. Оформление самостоятельной работы
- •Раздел 3 самостоятельной работы по модулям №3, 4 должен включать:
- •Приложение №6. Формулы для практической работы №7
2.2. Свойства информации
Возможность и эффективность использования информации обусловливаются такими основными ее свойствами, как репрезентативность, содержательность, достаточность, доступность, актуальность, своевременность, точность, достоверность, устойчивость и т. д.
В таблице 7.2 представлены основные свойства информации.
Таблица 7.2
№ |
Свойства информации |
Пояснения |
1 |
Репрезентатив- ность |
характеризует то, как полно информация отображает описываемый объект или явление, связана с правильностью ее отбора |
2 |
Достаточность |
означает, что она имеет минимальный, но достаточный для принятия правильного решения объем. Неполная и избыточная информация снижает эффективность принимаемых пользователем решений |
3 |
Доступность |
В информационной системе информация преобразовывается к доступной и удобной для восприятия пользователя форме |
4 |
Актуальность |
степень соответствия информации текущему моменту времени |
5 |
Своевременность |
означает её поступление не позже заранее назначенного момента времени, согласованного со временем решения поставленной задачи. |
6 |
Точность |
определяется степенью близости получаемой информации к реальному состоянию объекта, процесса, явления |
7 |
Адекватность |
это определенный уровень соответствия создаваемого с помощью полученной информации образа реальному объекту, процессу, явлению |
8 |
Устойчивость |
способность информации реагировать на изменения исходных данных без нарушения необходимой точности.
|
2.3. Измерение информации
2.3.1. Синтаксическая мера информации
Эта мера количества информации оперирует с обезличенной информацией, не выражающей смыслового отношения к объекту.
Количество информации на синтаксическом уровне определяется с использованием понятия неопределенности состояния системы (энтропии системы).
В конце 40-х годов ХХ века один из основоположников кибернетики американский математик Клод Шенонн развил вероятностный подход к измерению количества информации. Была введена величина, измеряющая неопределённость информации, которая определяется как энтропия и обозначается Н. Энтропия системы H() может рассматриваться как мера недостающей информации.
В частном случае, для системы, имеющей N возможных состояний, энтропия системы H(),может быть вычислена по формуле Шеннона:
|
H() =-(Pi log2Pi ). |
(7.1) |
В формуле Шеннона вычисляется сумма всех возможных исходов (Pi log2Pi) при значениях индекса i[1,N], где Pi – вероятность i-го исхода.
Пример. Предположим, рассматривается бросание монеты, при котором возможны два исхода: «орёл» или «решка». Эти два события равновозможны и несовместны. Вероятность каждого из этих двух событий равна ½. Для рассматриваемого примера количество возможных состояний N=2. В качестве единицы принимается количество информации, связанное с проведением опыта, состоящего в получении одного из двух равновероятных исходов.
По формуле Шеннона для данного примера энтропия системы имеет вид:
H() =-((1/2 log21/2)+ (1/2 log21/2 )=-(1/2(-1)+1/2(-1))=1.
Такая единица количества информации называется «бит». Таким образом, информация, получаемая при подбрасывании монеты, равна 1 биту. Можно сделать вывод, количество информации (в битах), заключённое в двоичном слове, равно числу двоичных знаков.
Формула Шеннона принимается за меру энтропии в случае, когда вероятности различных исходов опыта не равновероятны (различные значения Pi).
Соответственно энтропия в информатике является ещё одним свойством информации.
В теории информации под информацией понимают сведения, устраняющие или уменьшающие неопределенность
Единицы измерения информации представлены в таблице 7.3.
Таблица 7.3
№ |
Единицы измерения информации |
Комментарий |
1 |
Бит |
минимальная двоичная единица измерения информации |
2 |
байт |
1 байт = 8 бит |
3 |
килобайт |
1 Кбайт (килобайт) = 210 байт=1024 байт |
4 |
мегабайт |
1 Мбайт (мегабайт) = 210 Кбайт=1024 Кбайт |
5 |
гигабайт |
1 Гбайт (гигабайт) = 210 Мбайт=1024 Мбайт |
6 |
терабайт |
1 Тбайт (терабайт) = 210 Гбайт=1024 Гбайт |
7 |
петабайт |
1 Пбайт (петабайт) = 210 Тбайт=1024 Тбайт |
Основной параметр в работе модема – скорость передачи данных. Она измеряется в bps (бод – бит в секунду).