- •Конспект лекций по дисциплине “Информатика” § 1. Введение в информатику
- •1. Определение инфоpматики
- •2. Понятие термина "информация"
- •3. Информация и данные
- •4. Формы существования информации
- •5. Виды информации
- •6. Как передаётся информация
- •7. Понятие о количестве информации
- •8. Свойства информации
- •9. Понятие об информационных процессах
- •10. Обработка информации
- •11. Информационные ресурсы и информационные технологии
- •12. Что означает информатизация общества?
- •§2. Общие принципы организации и работы компьютеров Введение. Краткая история вычислительной техники.
- •I Поколение
- •III Поколение
- •VI Поколение
- •V Поколение
- •1. Что такое компьютер?
- •2. Как устроен компьютер?
- •Функции процессора:
- •3. На каких принципах построены компьютеры?
- •4. Что такое команда?
- •5. Как выполняется команда?
- •6. Понятие об архитектуре и структуре компьютера
- •7. Многопроцессорная архитектура.
- •8. Основные блоки персонального компьютера.
- •9. Устройство персонального компьютера.
- •10. Что такое центральный процессор?
- •11. Принципы построения памяти
- •12. Устройства внутренней памяти
- •Оперативная память
- •Специальная память
- •12. Внешняя память компьютера.
- •Накопители на компакт-дисках.
- •Используются также накопители на магнитной ленте (стримеры):
- •13. Аудиоадаптер.
- •14. Видеоадаптер и графический акселератор.
- •15. Клавиатура.
- •16. Видеосистема компьютера.
- •Жидкокристаллические мониторы.
- •Сенсорный экран
- •17. Принтер, плоттер, сканер.
- •Плоттер
- •18. Модем и факс-модем.
- •19. Устройства - манипуляторы.
- •§3. Организация межкомпьютерной связи.
- •1. Понятие о сетевом сервере и клиенте.
- •2. Компьютерные сети и топологии.
- •3. Соединения устройств в сети.
- •4. Классификация компьютерных сетей по степени их географического распространения
- •5. Устройства для соединения локальных сетей между собой.
- •6. Беспроводные сети и их топологии
- •7. Сеть Интернет и как она работает?
- •8. Коммутация сетей в Интернет.
- •9. Структура сетевого адреса.
- •10. Информационные сервисы Интернет.
- •§4. Арифметические основы компьютеров
- •1. Система счисления.
- •2. Целые числа в позиционных системах счисления.
- •3. Системы счисления для компьютера.
- •4. Восьмеричная и шестнадцатеричная системы счисления.
- •5. Перевод целого числа из десятичной системы в другую позиционную систему счисления.
- •6. Пеpевод пpавильной десятичной дpоби в другую позиционную систему счисления.
- •7. Пеpевод числа из двоичной (восьмеpичной,шестнадцатеpичной) системы в десятичную.
- •8. Арифметические операции в позиционных системах счисления.
- •Сложение
- •Вычитание Операция вычитания является обратной по отношению к сложению.
- •Умножение
- •Деление
- •9. Представление в компьютере целых чисел.
- •Диапазоны значений целых чисел без знака
- •Целые числа со знаком
- •Диапазоны значений целых чисел со знаком
- •10. Выполнение арифметических действий над целыми числами компьютером Сложение и вычитание
- •Умножение и деление
- •11. Представление в компьютере вещественных чисел.
- •12. Выполнение арифметических действий над нормализованными числами.
- •Сложение и вычитание
- •Умножение
- •Деление
- •§ 5. Логические основы компьютеров
- •1. Что такое алгебра логики?
- •2. Что такое логическая формула?
- •3.Какая связь между алгеброй логики и двоичным кодированием?
- •4. Что такое логический элемент компьютера?
- •5. Схемы и, или, не, и-не, или-не
- •6. Что такое триггер?
- •7. Что такое сумматор?
- •§ 6. Программное обеспечение компьютеров
- •1. Что такое программное обеспечение?
- •2. Классификация программного обеспечения.
- •3. Системные программы
- •4. Операционная система.
- •5. Прикладные программы.
- •6. Файловая система ос.
- •7. Операционная система ms dos.
- •8. Программы - оболочки.
- •9. Операционные системы Windows и Windows nt.
- •10. Что такое транслятор, компилятор, интерпретатор?
- •11. Инструментальные системы программирования.
- •12. Инструментальные программы.
- •13. Текстовый редактор.
- •14. Графический редактор.
- •16. Табличный процессор.
- •17. Системы управления базами данных - субд.
- •18. Библиотеки стандартных подпрограмм.
- •19. Пакеты прикладных программ.
- •20. Интегрированные пакеты программ.
- •21. Органайзеры
- •22. Сетевое программное обеспечение.
- •§ 7. Алгоритмы, алгоритмизация и алгоритмические языки
- •1. Определение алгоритма.
- •2. Понятие -"исполнитель алгоритма".
- •3. Основные свойства алгоpитма.
- •4. Формы записи алгоритма.
- •5. Словесный способ записи алгоритмов
- •6. Графический способ записи алгоритмов.
- •7. Понятие о псевдокоде.
- •9. Основные алгоритмические структуры.
- •3. Базовая структура - цикл.
- •10. Итерационные циклы.
- •11. Вложенные циклы.
- •12. Особенности программного способа записи алгоритмов.
- •13. Уровни языков программирования.
- •14. Достоинства и недостатки машинных языков
- •15. Язык ассемблера.
- •16. Преимущества алгоритмических языков перед машинными.
- •17. Основные компоненты алгоритмического языка
- •18. Основные понятия алгоритмического языка.
- •19. Стандартные функции языка
- •20. Правила записи арифметических выражений.
- •Примеры записи арифметических выражений.
- •21. Правила записи логических выражений.
- •Примеры записи логических выражений, которые принимают значение "истина" при выполнении указанных условий.
- •§ 8.Технология решения задач с помощью компьютера
- •1. Этапы решения задач с помощью компьютера.
- •2. Понятие о математической модели.
- •3. Предварительный контроль текста программы.
- •4. Отладка и тестирование программы на компьютере.
- •5. Отладка программы современными средствами.
- •6. Тестирование программы.
- •Какими должны быть тестовые данные?
- •Основные этапы процесса тестирования.
- •7. Характерные ошибки программирования.
- •8. Сопровождение программы.
- •§ 9. Области применения информатики и компьютерной техники
- •1. Системы автоматизированного проектирования (сапр)
- •2. Автоматизированные системы научных исследований (асни)
- •3. Базы знаний и экспертные системы
- •4. Компьютеры в административном управлении
- •5. Роль компьютеров в образовании
- •7. Роль компьютеров в управлении технологическими процессами в производстве
- •8. Применение компьютеров в медицине
- •9. Применение компьютеров в торговле
- •10. Банки и Электронные деньги
- •§10. Школьный алгоритмический язык
- •1. Запись алгоритмов на школьном алгоритмическом языке? Основные служебные слова алгоритмического языка
- •2. Команды школьного языка программирования ая
- •Пример записи алгоритма на школьном языке ая.
- •3. Базовые алгоритмические структуры
- •4. Какие циклы называют итерационными?
- •5. Что такое вложенные циклы?
- •Пример вложенных циклов вида для.
- •Пример вложенных циклов вида пока.
- •6. Что такое стандартная функция?
- •7. Как записываются арифметические выражения?
- •Примеры записи арифметических выражений
- •8. Как записываются логические выражения?
- •Примеры записи логических выражений, истинных при выполнении указанных условий.
2. Команды школьного языка программирования ая
Оператор присваивания. Служит для вычисления выражений и присваивания их значений переменным. Общий вид оператора: А := В, где знак ":=" означает операцию присвоения, т.е. команду заменить прежнее значение переменной А, стоящей в левой части, на вычисленное значение выражения В, стоящего в правой части.
Например, a:=(b+c)*sin(Pi/4);
i:=i+1.
Для ввода и вывода данных используют команды
ввод имена переменных
вывод имена переменных, выражения, тексты.
Для ветвления в алгоритме применяют команды— если и выбор.
Для организации циклов — команды для и пока, описанные далее.
Пример записи алгоритма на школьном языке ая.
алг Сумма квадратов (арг цел n, рез цел S)
дано | n > 0
надо | S = 1*1 + 2*2 + 3*3 + ... + n*n
нач цел i
ввод n; S :=0
нц для i от 1 до n
S :=S+i*i
кц
вывод "S = ", S
кон
3. Базовые алгоритмические структуры
Алгоритмы можно представлять как некоторые структуры, состоящие из отдельных базовых (т.е. основных) элементов. Естественно, что при таком подходе к алгоритмам изучение основных принципов их конструирования должно начинаться с изучения этих базовых элементов. Для их описания будем использовать язык схем алгоритмов и школьный алгоритмический язык АЯ.
Логическая структура любого алгоритма может быть представлена комбинацией трех базовых структур: следование, ветвление, цикл. |
Характерной особенностью базовых структур является наличие в них одного входа и одного выхода.
1. Базовая структура следование. Образуется из последовательности действий, следующих поочередно одно за другим, например:
|
действие 1 действие 2 . . . . . . . . . действие n |
2. Базовая структура ветвление. Обеспечивает в зависимости от результата проверки условия (да или нет) выбор одного из альтернативных путей работы алгоритма. Каждый из путей ведет к общему выходу, так что работа алгоритма будет продолжаться независимо от того, какой путь будет выбран.
Структура ветвление существует в четырех основных вариантах:
если ... то … ;
если … то … иначе … ;
выбор …;
выбор … иначе … .
Школьный алгоритмический язык |
|
|
1. если то |
|
|
если условие то действия все |
|
|
2. если -то- иначе |
|
|
если условие то действия 1 иначе действия 2 все |
|
|
3. выбор |
|
|
выбор при условие 1: действия 1 при условие 2: действия 2 . . . . . . . . . . . . при условие N: действияN все |
|
|
4. выбор -иначе |
|
|
выбор при условие 1: действия 1 при условие 2: действия 2 . . . . . . . . . . . . при условие N: действияN иначе действия N+1 все |
|
|
Примеры команды если
Школьный алгоритмический язык |
если x > 0 то y := sin(x) все |
если a > b то a := 2*a; b := 1 иначе b := 2*b все |
выбор при n = 1: y := sin(x) при n = 2: y := cos(x) при n = 3: y := 0 все |
выбор при a > 5: i := i+1 при a = 0: j := j+1 иначе i := 10; j:=0 все |
3. Базовая структура цикл. Обеспечивает многократное выполнение некоторой совокупности действий, которая называется телом цикла. Основные разновидности циклов представлены в таблице:
Школьный алгоритмический язык |
|
Команда цикла типа пока. (цикл с предусловием) Предписывает выполнять тело цикла до тех пор, пока выполняется условие, записанное после слова пока перед телом цикла. |
|
нц пока условие тело цикла (последовательность действий) кц |
|
Команда цикла типа для. (цикл со счетчиком) Предписывает выполнять тело цикла для всех значений некоторой переменной (параметра цикла) в заданном диапазоне. |
|
нц для i от i1 до i2 тело цикла (последовательность действий) кц |
|
Примеры команд цикла пока и для
Школьный алгоритмический язык |
Результат выполнения |
I :=1 нц пока i <= 5 S := S+A[i] i := i+1 кц |
S=A[1]+A[2]+A[3]+A[4]+A[5] |
нц для i от 1 до 5 X[i] := i*i*i Y[i] := X[i]/2 кц |
X[1]=1;X[2]=8;X[3]=27;x[4]=64;X[5]=125; Y[1]=0.5;Y[2]=4;Y[3]=13.5;Y[4]=32;Y[5]=62.5; |