Вопрос 3. Практическая часть
А) Программирование
Используя среду программирования, составить программу решения задачи
Условие задачи прилагается
Б) Программное обеспечение, моделирование
Задание прилагается
Содержание итоговой государственной аттестации для междисциплинарного экзамена по информатике
( Предметные области: «Основы теории информации», «Теория алгоритмов», «Математическая логика», «Компьютерное моделирование», «Программирование»)
Понятие информации. Информационные процессы. Различные подходы к определению информации. Информация в живой и неживой природе. Формы представления информацию. Информационные процессы: создание, преобразование, уничтожение, передача.
Количество и единицы измерения информации Вероятность и информация: независимые и равновероятностные события. Качественная оценка неопределенности Хартли. Измерение информации, единицы измерения. Алфавитный подход к измерению информации
Системы счисления. Представление чисел в различных системах счисления Понятие системы счисления. Позиционные и непозиционные системы счисления. Представление чисел в различных системах счисления.
Преобразование чисел при переходе из одной системы счисления в другую. Перевод целых чисел, перевод дробных чисел. Перевод чисел между системами счисления
.
Преобразование нормализованных чисел.
Понятие экономичности системы.Кодирование информации Постановка задачи кодирования. Первая теорема Шеннона. Способы построения двоичных кодов: алфавитное неравномерное двоичное кодирование, префиксный код, код Хаффмана, равномерное алфавитное двоичное кодирование, алфавитное кодирование с неравной длительностью элементарных сигналов (код Морзе)
Непрерывная и дискретная информация Сигнал. Сообщение. Определение понятий непрерывная и дискретная информация. Примеры непрерывных и дискретных сигналов.
Теория информации Шеннона. Понятие информации в теории Шеннона. Энтропия как мера неопределенности. Энтропия и информация. Постановка задачи кодирования. Первая теорема Шеннона.
Кодирование чисел в компьютере Кодирование и обработка в компьютере целых чисел без знака, целых чисел со знаком, вещественных чисел. Выполнение арифметических действий над числами в компьютере.
Кодирование текстовой информации Код. Кодирование символов. Кодовые таблицы.
Кодирование звуковой и графической информации Пространственная дискретизация. Формирование растрового изображения. Глубина цвета. Графический режим. Временная дискретизация звука. Частота дискретизации.
Передача информации по каналам связи Общая схема передачи информации в линии связи. Характеристики канала связи. Влияние шумов на пропускную способность канала связи
Обработка и хранение информации Носители информации. Информационная емкость носителей информации. Надежность и долговременность хранения информации
Информационное общество. Информатизация общества Понятие «информационное общество». Путь человечества к информационному обществу. Культура, образование, образ жизни людей в информационном обществе
Основные подходы к определению понятия «Алгоритм» Различные подходы к понятию «алгоритм». Понятие «исполнитель алгоритма». Способы представления алгоритмов. Свойства алгоритмов.
Формализация определения понятия «алгоритм». Постановка проблемы формализации определения понятия. Общие подходы к формализации понятия «алгоритм»: теория конечных и бесконечных автоматов, теория вычислимых функций,
Основные алгоритмические структуры. Графическое представление алгоритмов. Блок-схема. Основные алгоритмические структуры: следование, ветвление, цикл
Машина Поста Машина Тьюринга Понятие абстрактной машины Поста. Команды машины Поста. Реализация типичных элементов программ машины Поста. Понятие машины Тьюринга Функционирование машины Тьюринга. Реализация типовых задач.
Алгоритмически неразрешимые задачи и вычислимые функции Понятие алгоритмически неразрешимой задачи. Примеры задач. Понятие вычислимой функции. Понятие сложности алгоритма.
Алгебра логики. Булевы алгебры Понятие алгебры, высказывания. Логические операции над высказываниями. Формулы алгебры логики. Равносильность формул алгебры логики. Равносильные преобразования формул. Понятие алгебры Буля. Алгебра множеств как пример алгебры Буля.
Алгебра предикатов Основные понятия логики предикатов: предикат, логические операции над предикатами, кванторы, кванторные операции, понятие формулы логики предикатов, значение формулы логики предикатов. Применение языка логики предикатов для записи математических предложений. Использование формул логики предикатов в теории математических доказательств.
Логические функции и их преобразование Понятие логической функции. Область определения и множество значений логической функции. Задание логической функции табличным способом. Построение таблицы истинности по логической функции, получение выражения по таблице истинности
Моделирование как метод научного познания. Понятие модели. Виды и свойства моделей. Определение понятия «модель», «моделирование», информационная модель. Цели моделирования Виды моделей: натурные, информационные, дискрептивные, статические, динамические, вероятностные, имитационные компьютерные модели, концептуальные, аналоговые и т.д.
Этапы моделирования. Примеры математических моделей в химии, биологии, экономики, экологии Постановка цели моделирования. Анализ моделирования объекта и выделение всех его известных свойств. Анализ выделенных свойств с точки зрения цели моделирования. Выбор формы представления модели. Формализация. Анализ полученной модели на непротиворечивость. Анализ адекватности полученной модели объекту и цели моделирования.
Средства моделирования в естественных и технических науках. Основные структуры в информационном моделировании Некоторые приемы программирования. Моделирующие программы. Основные этапы разработки и исследования моделей на компьютере.
Проблема информационной безопасности личности, общества и государства
Последствия нарушения информационной безопасности личности, связанные с использованием информационных технологий. Сфера национальных информационных интересов РФ. Методы обеспечения информационной безопасности
Данные. Виды данных. Типы данных. Классификация типов данных Delphi.Примеры
Действия. Операторы. Классификация операторов. примеры
Объектно-ориентированное программирование. Классы. Объекты. Примеры
Ссылочный тип данных. Динамические структуры данных. Примеры
Языки программирования. Среды разработки программ. Визуальное программирование. UCL в Delphi. Компоненты
Содержание курса «Методика информатики» к ИГА для междисциплинарного экзамена по информатике
1. Предмет и задачи методики преподавания информатики как учебной дисциплины. Информатика как наука и как учебный предмет в школе
Методическая система обучения информатике в школе. Общая характеристика ее основных компонентов. Предмет и задачи методики преподавания информатики как учебной дисциплины, ее место в системе подготовки учителей информатики. Связь методики преподавания информатики с наукой информатикой, психологией, педагогикой. Требования к подготовке современного учителя информатики
2. Цели и задачи обучения информатике в школе. педагогические функции курса информатики. Методы и формы организации деятельности учащихся
Необходимость введения информатики в общее среднее образование, цели и задачи обучения информатике в российской школе. Общеобразовательное и общекультурное значение курса информатики (компьютерная грамотность, образованность, культура; формирование научного мировоззрения, подготовка к трудовой деятельности, развитие мышления, воспитание учащихся в процессе изучения информатики). Влияние методологии информатики на содержание и методы преподавания школьных дисциплин, связь школьного курса информатики с другими предметами