Система представляет собой множество объектов (компонентов системы), связанных друг с другом и образующих определённую целостность. Бинарная связь соединяет друг с другом два объекта, тернарная — три объекта и т. д. Совокупность связей между компонентами системы называется структурой системы. Структуру системы с бинарными связями обычно представляют в виде схемы, на которой компоненты системы изображают прямоугольниками, а связи между ними — линиями. Техническая система составлена из деталей, сделанных людьми с помощью инструментов и других технических систем. Пример 1. Компонентами рычажных весов служат равноплечный рычаг и две чаши, прикрепленые к концам рычага. Пример 2. Вдоль стенок цилиндра скользит поршень, между дном цилиндра и поршнем находится газ. Целостная часть системы называется её подсистемой. В примере 2 цилиндр является подсистемой, состоящей из дна и стенок. Каждая техническая система выполняет какие-то функции, другими словами, имеет определённое назначение. С помощью рычажных весов определяют массу твёрдого тела, поршень в цилиндре может совершать полезную работу (например, поднимать груз). В каждый момент времени техническая система находится в определённом состоянии; последовательность изменений состояний системы с течением времени называется процессом. Принцип действия технической системы объясняет как она выполняет свою функцию. Для того, чтобы определить массу груза, его кладут на одну чашу весов, а на другую чашу кладут стандартные гири: если масса груза меньше общей массы гирь, то чаша с грузом начинает подниматься вверх, если же масса груза больше общей массы гирь, то чаша с грузом начинает опускаться, когда масса груза совпадает с общей массой гирь, рычажные весы сохраняют равновесие. В примере 2 нагревание газа в цилиндре вызывает его расширение, и поршень движется вверх, поднимая груз. Как правило, компоненты системы связаны не только друг с другом, но и с объектами, которые находятся вне её, эти объекты образуют окружение системы. Если добавить к системе какие-то объекты из её окружения, то новая система будет объемлющей по отношению к исходной системе, а та становится подсистемой своей объемлющей системы. В примере 1 окружение системы образуют груз, гири и Земля; если в примере 2 система выполняет полезную работу за счёт нагревания газа, то нагреватель включается в окружение системы. Для того, чтобы объяснить структуру и принцип действия сложной системы, используют её упрощённое представление, которое называется её архитектурой. Усвоив архитектуру системы, специалисты, занятые её проектированием, разработкой, эксплуатацией, и её пользователи должны уметь решать поставленные перед ними задачи. Приведём описание архитектуры компьютера, предложенное американским математиком фон Нейманом: Компонентами компьютера являются устройство управления, арифметико-логическое устройство, память, система ввода-вывода. Память состоит из ячеек. Ячейка представляет собой набор битов — устройств, способных находиться в одном из двух состояний, которые обозначаются символами 0 и 1. Таким образом, состояние ячейки выражается двоичным числом. Каждая ячейка имеет свой адрес. Команды и данные хранятся в ячейках в виде двоичных чисел. Адрес очередной команды помещается в специальную ячейку внутри устройства управления — счётчик команд. Поля команды содержат код операции, адреса или значения операндов, адрес ячейки, в которой будет находиться результат операции и адрес следующей команды. Операции над операндами выполняет арифметико-логическое устройство. Примеры операций: сложение, вычитание, умножение, деление двоичных чисел (арифметические операции), побитовая конъюнкция, побитовая дизъюнкция, побитовое отрицание (логические операции), сдвиги и циклические сдвиги двоичных чисел вправо и влево, пересылка двоичного числа из одной ячейки в другую и т. п. Система ввода-вывода предоставляет внешним устройствам доступ к отдельным ячейкам памяти. Такие ячейки называются портами. Через порты устройство управления посылает внешним устройствам команды, данные, запросы на выполнение операций и получает от них сообщения. Информацией называется содержание сообщения. Таким образом, понятие информации относится к системе, содержащей, по крайней мере, три компонента: источник информации, её потребителя (адресата) и среду передачи. Источник информации и её потребитель могут быть отдельными людьми, группами людей или техническими системами. Источник информации определённым образом изменяет свойства среды передачи информации, а потребитель информации эти изменения воспринимает. Прагматическая функция информации заключается в том, что они имеют смысл для её потребителя, заставляют его изменить своё состояние или поведение. Информация является продуктом, который производит её источник, этот продукт предназначен для потребителя, следовательно, она характеризуется определёнными показателями качества. Такими показателями служат её объективность, актуальность, полнота, лёгкость понимания и др. Информационная система передаёт, принимает, обрабатывает и хранит сообщения. Протекающие в ней процессы передачи, приёма, обработки, хранения сообщений называются информационными процессами. Целью информаационного процесса является обеспечение надлежащего качества информации.

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Тюменский государственный нефтегазовый университет»

Институт кибернетики, информатики и связи

Кафедра кибернетических систем

УТВЕРЖДАЮ:

Председатель СПН

________Кузяков О. Н.

«____»_________2011г.

Методические рекомендации по самостоятельной работе студентов и изучению дисциплины

Дисциплина «Теория информационных процессов и систем»

Направление подготовки 230400 Информационные системы и технологии.

Квалификация (степень) бакалавр. Форма обучения: очная. Срок обучения - 4 года.

Аудиторные занятия 80 (час.)

Лекции 32 / - / - (час.)

Практические занятия 32 / - / - (час.)

Лабораторные занятия 16 / - / - (час.)

Самостоятельная работа 68 (час.)

Самостоятельная работа без преподавателя – 61,2 (час.)

Самостоятельная работа со студентом 2,7 (час.)

Самостоятельная работа с группой 4,1 (час.)

Курсовая работа не предусмотрена

Контрольная работа (заочное обучение) не предусмотрена

Зачёт не предусмотрен

Экзамен 5 / - / - (семестр)

Всего 148 (час.)

Зет 5

Тюмень 2012

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

Цели и задачи изучения дисциплины

Тематический план по видам учебных занятий

Указания по изучению разделов дисциплины

Указания по планированию времени, отведенного на изучение дисциплины

Указания по работе с литературой, конспектами лекций и учебно-методическими изданиями

Рекомендации по подготовке к лабораторным, практическим занятиям

Тематика самостоятельной работы студентов, рекомендации по ее организации

Указания по самоконтролю и подготовке к контрольному тестированию

Рекомендации по подготовке к экзамену

ВВЕДЕНИЕ

Методические рекомендации по самостоятельной работе студентов и изучению дисциплины «Теория информационных процессов и систем» представляют собой рекомендации и разъяснения, позволяющие обучающимся организовать процесс изучения данной дисциплины, раскрывающие содержание знаний, умений, навыков и компетенций, формируемых при изучении дисциплины. Они рекомендуют режим (характер) и содержание различных видов учебной работы; определяют порядок организации текущего контроля и самоконтроля, особенности самостоятельной работы по данной дисциплине и т. д. В них предлагается методика самостоятельного изучения обучающимися учебной дисциплины во внеаудиторное время, направленного на подготовку к аудиторным занятиям по дисциплине «Теория информационных процессов и систем»., содержатся указания, в какой последовательности следует изучать материал дисциплины, на какие особенности изучения отдельных тем и разделов следует обращать внимание. Они помогают студенту отбирать наиболее важные и необходимые сведения для изучения дисциплины, и даютт объяснения вопросам программы, которые обычно вызывают наибольшие затруднения и приводят к ошибкам.

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью дисциплины является формирование у выпускников следующих компетенций:

общекультурные компетенции (ОК)
ОК-6	владение широкой общей подготовкой (базовыми знаниями) для решения практических задач в области информационных систем и технологий
профессиональные компетенции (ПК)
ПК-5	обладание способностью проводить моделирование процессов и систем
ПК-23	обладание способностью проводить сбор, анализ научно-технической информации, отечественного и зарубежного опыта по тематике исследования

Задачи дисциплины: в процессе обучения студент должен освоить следующие дидактические единицы:

Понятие информационного процесса

Моделирование информационных процессов с помощью диаграмм потоков данных

Обработка информации

Представление информации

Организация информации

Анализ информации

Передача информации

Хранение и поиск информации

ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН ПО ВИДАМ УЧЕБНЫХ ЗАНЯТИЙ

Содержание разделов и тем дисциплины

№ раздела	Наименование раздела дисциплины	Содержание раздела дисциплины
1	Понятие информационного процесса	Понятие информации. Источник информации, её носитель, пользователь (потребитель информации). Прагматическая функция информации. Показатели качества информации. Определение и примеры информационных процессов
2	Моделирование информационных процессов с помощью диаграмм потоков данных	Контекстная диаграмма. Детализация диаграмм. Компоненты диаграмм потоков данных: внешние сущности, подсистемы, процессы, накопители данных, потоки данных
3	Обработка информации	Представление данных (целых и вещественных чисел, символов, строк, числовых массивов) с помощью двоичных кодов. Арифметическая обработка двоичных кодов. Форматированный ввод и вывод данных
4	Представление информации	Знаковая система. Синтаксис и семантика знаковой системы. Контекстно-свободная грамматика. Дерево синтаксического разбора. Конечные автоматы. Регулярные грамматики
5	Организация информации	Структура документа. Структура технического регламента. Композиционная структура текста
6	Анализ информации	Контент-анализ документов. Тема текста., его структурные компоненты. Лексический анализ текста. Связность и целостность текста. Основная и второстепенная информация. Фактуальная и концептуальная информация
7	Передача информации	Протокол информационного обмена. Эталонная модель взаимодействия открытых систем. Передача дискретных и непрерывных данных. Дискретизация, квантование, модуляция сигнала. Модель Шеннона передачи информации через дискретный канал связи. Кодирование информации
8	Хранение и поиск информации	Информационная система. Информационно-поисковые системы. Информационно-измерительные системы. Документографические и фактографические информационные системы. Общение пользователя с операционной системой. Язык вопросов и язык информационных ответов. Дескрипторные информационные системы. Хеширование. Двоичный поиск. Поиск слова путём сопоставления с образцом. Системы с иерархической структурой информационного фонда. Обход дерева. Реляционные информационные системы. Нормальные формы таблицы данных. Язык структурированных запросов SQL

Перечень тем лекционных занятий

№ раздела	№ темы	Содержание лекции	Трудоёмкость (час.)	Формируемые компетенции	Методы преподавания
1		2	3	4	5
3	1 - 5	Понятие информации. Источник информации, её носитель, пользователь (потребитель информации). Прагматическая функция информации. Показатели качества информации. Определение и примеры информационных процессов	2	ОК-6 ПК-5	Лекция-диалог Опрос Проверка домашнего задания
4	1 - 3	Контекстная диаграмма. Детализация диаграмм. Компоненты диаграмм потоков данных: внешние сущности, подсистемы, процессы, накопители данных, потоки данных. Информационно-логическая, функциональная и объектно-ориентированная модели информационных процессов	2	ОК-6 ПК-5	Лекция-диалог Опрос Проверка домашнего задания
5	1 - 3	Представление данных (целых и вещественных чисел, символов, строк, числовых массивов) с помощью двоичных кодов. Арифметическая обработка двоичных кодов. Форматированный ввод и вывод данных	2	ОК-6	Лекция-диалог Опрос Проверка домашнего задания
6	1 - 4	Знаковая система. Синтаксис и семантика знаковой системы. Контекстно-свободная грамматика. Дерево синтаксического разбора.	2	ОК-6 ПК-5	Лекция-диалог Опрос Проверка домашнего задания
	5 - 6	Конечные автоматы. Регулярные грамматики	2	ОК-6 ПК-5	Лекция-диалог Опрос Проверка домашнего задания
7	1 - 3	Структура документа. Структура технического регламента. Композиционная структура текста	2	ОК-6	Лекция-диалог Опрос Проверка домашнего задания
8	1 - 6	Контент-анализ документов. Тема текста., его структурные компоненты. Лексический анализ текста. Связность и целостность текста. Основная и второстепенная информация. Фактуальная и концептуальная информация	2	ПК-23	Лекция-диалог Опрос Проверка домашнего задания
9	1 - 4	Протокол информационного обмена. Эталонная модель взаимодействия открытых систем. Передача дискретных и непрерывных данных. Дискретизация, квантование, модуляция сигнала	2	ОК-6 ПК-5	Лекция-диалог Опрос Проверка домашнего задания
	5 - 6	Модель Шеннона передачи информации через дискретный канал связи. Кодирование информации	2	ОК-6 ПК-5	Лекция-диалог Опрос Проверка домашнего задания
10	1 - 7	Информационная система. Информационно-поисковые системы. Информационно-измерительные системы. Документографические и фактографические информационные системы. Общение пользователя с операционной системой. Язык вопросов и язык информационных ответов. Дескрипторные информационные системы	2	ОК-6 ПК-5	Лекция-диалог Опрос Проверка домашнего задания
	8 - 10	Хеширование. Двоичный поиск. Поиск слова путём сопоставления с образцом	4	ОК-6 ПК-5	Лекция-диалог Опрос Проверка домашнего задания
	11 - 12	Системы с иерархической структурой информационного фонда. Обход дерева	4	ОК-6 ПК-5	Лекция-диалог Опрос Проверка домашнего задания
	13 - 15	Реляционные информационные системы. Нормальные формы таблицы данных. Язык структурированных запросов SQL	4	ОК-6 ПК-5	Лекция-диалог Опрос Проверка домашнего задания
Итого:			32

Перечень тем практических занятий

№ раздела	№ темы	Содержание практического занятия	Трудоёмкость (час.)	Формируемые компетенции	Методы преподавания
1		2	3	4	5
1	1	Основные понятия системного анализа (повторение)	2	ОК-6	Объяснение Опрос Самостоятельная работа Проверка домашнего задания Тестирование
2	1	Архитектура вычислительной машины (повторение)	2	ОК-6	Объяснение Опрос Самостоятельная работа Проверка домашнего задания Тестирование
3	1 - 5	Понятие информации. Источник информации, её носитель, пользователь (потребитель информации). Прагматическая функция информации. Показатели качества информации. Определение и примеры информационных процессов	2	ОК-6 ПК-5	Объяснение Опрос Самостоятельная работа Проверка домашнего задания Тестирование
4	1 - 3	Контекстная диаграмма. Детализация диаграмм. Компоненты диаграмм потоков данных: внешние сущности, подсистемы, процессы, накопители данных, потоки данных	2	ОК-6 ПК-5	Объяснение Опрос Самостоятельная работа Проверка домашнего задания Тестирование
5	1 - 3	Представление данных (целых и вещественных чисел, символов, строк, числовых массивов) с помощью двоичных кодов. Арифметическая обработка двоичных кодов. Форматированный ввод и вывод данных	2	ОК-6	Объяснение Опрос Самостоятельная работа Проверка домашнего задания Тестирование
6	1 - 4	Знаковая система. Синтаксис и семантика знаковой системы. Контекстно-свободная грамматика. Дерево синтаксического разбора.	2	ОК-6 ПК-5	Объяснение Опрос Самостоятельная работа Проверка домашнего задания Тестирование
	5 - 6	Конечные автоматы. Регулярные грамматики	2	ОК-6 ПК-5	Объяснение Опрос Самостоятельная работа Проверка домашнего задания Тестирование
7	1 - 3	Структура документа. Структура технического регламента. Композиционная структура текста	2	ОК-6	Объяснение Опрос Самостоятельная работа Проверка домашнего задания Тестирование
8	1 - 6	Контент-анализ документов. Тема текста., его структурные компоненты. Лексический анализ текста. Связность и целостность текста. Основная и второстепенная информация. Фактуальная и концептуальная информация	2	ПК-23	Объяснение Опрос Самостоятельная работа Проверка домашнего задания Тестирование
9	1 - 4	Протокол информационного обмена. Эталонная модель взаимодействия открытых систем. Передача дискретных и непрерывных данных. Дискретизация, квантование, модуляция сигнала	2	ОК-6 ПК-5	Объяснение Опрос Самостоятельная работа Проверка домашнего задания Тестирование
	5 - 6	Модель Шеннона передачи информации через дискретный канал связи. Кодирование информации	2	ОК-6 ПК-5	Объяснение Опрос Самостоятельная работа Проверка домашнего задания Тестирование
10	1 - 7	Информационная система. Информационно-поисковые системы. Информационно-измерительные системы. Документографические и фактографические информационные системы. Общение пользователя с операционной системой. Язык вопросов и язык информационных ответов. Дескрипторные информационные системы	2	ОК-6 ПК-5	Объяснение Опрос Самостоятельная работа Проверка домашнего задания Тестирование
	8 - 10	Хеширование. Двоичный поиск. Поиск слова путём сопоставления с образцом	2	ОК-6 ПК-5	Объяснение Опрос Самостоятельная работа Проверка домашнего задания Тестирование
	11 - 12	Системы с иерархической структурой информационного фонда. Обход дерева	2	ОК-6 ПК-5	Объяснение Опрос Самостоятельная работа Проверка домашнего задания Тестирование
	13 - 15	Реляционные информационные системы. Нормальные формы таблицы данных. Язык структурированных запросов SQL	4	ОК-6 ПК-5	Объяснение Опрос Самостоятельная работа Проверка домашнего задания Тестирование
Итого:			32

Перечень тем лабораторных занятий

№ раздела	№ темы	Содержание лабораторного занятия	Трудоёмкость (час.)	Формируемые компетенции	Методы преподавания
1		2	3	4	5
4	1 - 3	Контекстная диаграмма. Детализация диаграмм. Компоненты диаграмм потоков данных: внешние сущности, подсистемы, процессы, накопители данных, потоки данных	2	ОК-6 ПК-5	Работа с компьютером Составление отчёта о выполненной лабораторной работе
5	1 - 3	Представление данных (целых и вещественных чисел, символов, строк, числовых массивов) с помощью двоичных кодов. Арифметическая обработка двоичных кодов. Форматированный ввод и вывод данных	2	ОК-6	Работа с компьютером Составление отчёта о выполненной лабораторной работе
6	5 - 6	Конечные автоматы. Регулярные грамматики	2	ОК-6 ПК-5	Работа с компьютером Составление отчёта о выполненной лабораторной работе
10	8 - 10	Хеширование. Двоичный поиск. Поиск слова путём сопоставления с образцом	4	ОК-6 ПК-5	Работа с компьютером Составление отчёта о выполненной лабораторной работе
	11 - 12	Системы с иерархической структурой информационного фонда. Обход дерева	4	ОК-6 ПК-5	Работа с компьютером Составление отчёта о выполненной лабораторной работе
	13 - 15	Реляционные информационные системы. Нормальные формы таблицы данных. Язык структурированных запросов SQL	2	ОК-6 ПК-5	Работа с компьютером Составление отчёта о выполненной лабораторной работе
Итого:			16

Перечень тем самостоятельных занятий

№ раздела	№ темы	Содержание самостоятельного занятия	Трудоёмкость (час.)	Формируемые компетенции	Виды контроля
1		2	3	4	5
1	1	Основные понятия системного анализа (повторение)	4	ОК-6	Беседа, опрос, тест, консультация, проверка домашнего задания
2	1	Архитектура вычислительной машины (повторение)	4	ОК-6	Беседа, опрос, тест, консультация, проверка домашнего задания
3	1 - 5	Понятие информации. Источник информации, её носитель, пользователь (потребитель информации). Прагматическая функция информации. Показатели качества информации. Определение и примеры информационных процессов	4	ОК-6 ПК-5	Беседа, опрос, тест, консультация, проверка домашнего задания
4	1 - 3	Контекстная диаграмма. Детализация диаграмм. Компоненты диаграмм потоков данных: внешние сущности, подсистемы, процессы, накопители данных, потоки данных	5	ОК-6 ПК-5	Беседа, опрос, тест, консультация, проверка домашнего задания Защита отчёта о выполненной лабораторной работе
5	1 - 3	Представление данных (целых и вещественных чисел, символов, строк, числовых массивов) с помощью двоичных кодов. Арифметическая обработка двоичных кодов. Форматированный ввод и вывод данных	5	ОК-6	Беседа, опрос, тест, консультация, проверка домашнего задания
6	1 - 4	Знаковая система. Синтаксис и семантика знаковой системы. Контекстно-свободная грамматика. Дерево синтаксического разбора.	4	ОК-6 ПК-5	Беседа, опрос, тест, консультация, проверка домашнего задания
	5 - 6	Конечные автоматы. Регулярные грамматики	5	ОК-6 ПК-5	Беседа, опрос, тест, консультация, проверка домашнего задания Защита отчёта о выполненной лабораторной работе
7	1 - 3	Структура документа. Структура технического регламента. Композиционная структура текста	4	ОК-6	Беседа, опрос, тест, консультация, проверка домашнего задания
8	1 - 6	Контент-анализ документов. Тема текста., его структурные компоненты. Лексический анализ текста. Связность и целостность текста. Основная и второстепенная информация. Фактуальная и концептуальная информация	4	ПК-23	Беседа, опрос, тест, консультация, проверка домашнего задания
9	1 - 4	Протокол информационного обмена. Эталонная модель взаимодействия открытых систем. Передача дискретных и непрерывных данных. Дискретизация, квантование, модуляция сигнала	4	ОК-6 ПК-5	Беседа, опрос, тест, консультация, проверка домашнего задания
	5 - 6	Модель Шеннона передачи информации через дискретный канал связи. Кодирование информации	4	ОК-6 ПК-5	Беседа, опрос, тест, консультация, проверка домашнего задания
10	1 - 7	Информационная система. Информационно-поисковые системы. Информационно-измерительные системы. Документографические и фактографические информационные системы. Общение пользователя с операционной системой. Язык вопросов и язык информационных ответов. Дескрипторные информационные системы	4	ОК-6 ПК-5	Беседа, опрос, тест, консультация, проверка домашнего задания
	8 - 10	Хеширование. Двоичный поиск. Поиск слова путём сопоставления с образцом	6	ОК-6 ПК-5	Беседа, опрос, тест, консультация, проверка домашнего задания Защита отчёта о выполненной лабораторной работе
	11 - 12	Системы с иерархической структурой информационного фонда. Обход дерева	6	ОК-6 ПК-5	Беседа, опрос, тест, консультация, проверка домашнего задания Защита отчёта о выполненной лабораторной работе
	13 - 15	Реляционные информационные системы. Нормальные формы таблицы данных. Язык структурированных запросов SQL	5	ОК-6 ПК-5	Беседа, опрос, тест, консультация, проверка домашнего задания Защита отчёта о выполненной лабораторной работе
Итого:			68

и каждой теме с описанием знаний, умений и навыков, формируемых в процессе обучения, указанием области их дальнейшего применения в процессе обучения;

УКАЗАНИЯ ПО ИЗУЧЕНИЮ РАЗДЕЛОВ ДИСЦИПЛИНЫ

тема работы;

- вопросы, подлежащие изучению;

- перечень заданий с указанием номеров разделов и тем учебной дисциплины, к которым они относятся;

- рекомендации по работе с учебником, учебным пособием, конспектами лекций;

- сроки выполнения;

- объем работы в академических часах (на каждый контрольный вопрос или задание);

- основные требования к результатам работы;

- форма контроля;

3. критерии оценки работы обучающихся;

4. список рекомендуемой литературы..

УКАЗАНИЯ ПО ПЛАНИРОВАНИЮ ВРЕМЕНИ, ОТВЕДЕННОГО НА ИЗУЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

УКАЗАНИЯ ПО РАБОТЕ С ЛИТЕРАТУРОЙ, КОНСПЕКТАМИ ЛЕКЦИЙ И УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИМИ ИЗДАНИЯМИ

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОДГОТОВКЕ К ЛАБОРАТОРНЫМ, ПРАКТИЧЕСКИМ ЗАНЯТИЯМ

ТЕМАТИКА САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ, РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ЕЕ ОРГАНИЗАЦИИ

УКАЗАНИЯ ПО САМОКОНТРОЛЮ И ПОДГОТОВКЕ К КОНТРОЛЬНОМУ ТЕСТИРОВАНИЮ

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОДГОТОВКЕ К ЭКЗАМЕНУ

Методические указания по организации самостоятельной

работы обучающихся

В данных методических указаниях предлагается методика самостоятельного изучения обучающимися учебной дисциплины (или ее части) во внеаудиторное время и направленное на подготовку к аудиторным занятиям по конкретной дисциплине. Содержание методических указаний должно указывать, в какой последовательности следует изучать материал дисциплины, обращать внимание на особенности изучения отдельных тем и разделов, помогать отбирать наиболее важные и необходимые сведения для изучения дисциплины, а также давать объяснения вопросам программы, которые обычно вызывают наибольшие затруднения и приводят к ошибкам.

Структура методических указаний по организации самостоятельной работы:

1. введение, в содержании которого необходимо указать назначение методических рекомендаций, цели и основные виды самостоятельных работ.

2. содержание, в котором указывается:

- тема работы;

- вопросы, подлежащие изучению;

- перечень заданий с указанием номеров разделов и тем учебной дисциплины, к которым они относятся;

- рекомендации по работе с учебником, учебным пособием, конспектами лекций;

- сроки выполнения;

- объем работы в академических часах (на каждый контрольный вопрос или задание);

- основные требования к результатам работы;

- форма контроля;

3. критерии оценки работы обучающихся;

4. список рекомендуемой литературы..

Система представляет собой множество объектов (компонентов системы), связанных друг с другом и образующих определённую целостность. Бинарная связь соединяет друг с другом два объекта, тернарная — три объекта и т. д. Совокупность связей между компонентами системы называется структурой системы. Структуру системы с бинарными связями обычно представляют в виде схемы, на которой компоненты системы изображают прямоугольниками, а связи между ними — линиями. Техническая система составлена из деталей, сделанных людьми с помощью инструментов и других технических систем.

Пример 1. Компонентами рычажных весов служат равноплечный рычаг и две чаши, прикрепленые к концам рычага.

Пример 2. Вдоль стенок цилиндра скользит поршень, между дном цилиндра и поршнем находится газ.

Целостная часть системы называется её подсистемой. В примере 2 цилиндр является подсистемой, состоящей из дна и стенок.

Каждая техническая система выполняет какие-то функции, другими словами, имеет определённое назначение. С помощью рычажных весов определяют массу твёрдого тела, поршень в цилиндре может совершать полезную работу (например, поднимать груз).

В каждый момент времени техническая система находится в определённом состоянии; последовательность изменений состояний системы с течением времени называется процессом.

Принцип действия технической системы объясняет как она выполняет свою функцию. Для того, чтобы определить массу груза, его кладут на одну чашу весов, а на другую чашу кладут стандартные гири: если масса груза меньше общей массы гирь, то чаша с грузом начинает подниматься вверх, если же масса груза больше общей массы гирь, то чаша с грузом начинает опускаться, когда масса груза совпадает с общей массой гирь, рычажные весы сохраняют равновесие. В примере 2 нагревание газа в цилиндре вызывает его расширение, и поршень движется вверх, поднимая груз.

Как правило, компоненты системы связаны не только друг с другом, но и с объектами, которые находятся вне её, эти объекты образуют окружение системы. Если добавить к системе какие-то объекты из её окружения, то новая система будет объемлющей по отношению к исходной системе, а та становится подсистемой своей объемлющей системы. В примере 1 окружение системы образуют груз, гири и Земля; если в примере 2 система выполняет полезную работу за счёт нагревания газа, то нагреватель включается в окружение системы.

Для того, чтобы объяснить структуру и принцип действия сложной системы, используют её упрощённое представление, которое называется её архитектурой. Усвоив архитектуру системы, специалисты, занятые её проектированием, разработкой, эксплуатацией, и её пользователи должны уметь решать поставленные перед ними задачи. Приведём описание архитектуры компьютера, предложенное американским математиком фон Нейманом:

Компонентами компьютера являются устройство управления, арифметико-логическое устройство, память, система ввода-вывода. Память состоит из ячеек. Ячейка представляет собой набор битов — устройств, способных находиться в одном из двух состояний, которые обозначаются символами 0 и 1. Таким образом, состояние ячейки выражается двоичным числом. Каждая ячейка имеет свой адрес. Команды и данные хранятся в ячейках в виде двоичных чисел. Адрес очередной команды помещается в специальную ячейку внутри устройства управления — счётчик команд. Поля команды содержат код операции, адреса или значения операндов, адрес ячейки, в которой будет находиться результат операции и адрес следующей команды. Операции над операндами выполняет арифметико-логическое устройство. Примеры операций: сложение, вычитание, умножение, деление двоичных чисел (арифметические операции), побитовая конъюнкция, побитовая дизъюнкция, побитовое отрицание (логические операции), сдвиги и циклические сдвиги двоичных чисел вправо и влево, пересылка двоичного числа из одной ячейки в другую и т. п. Система ввода-вывода предоставляет внешним устройствам доступ к отдельным ячейкам памяти. Такие ячейки называются портами. Через порты устройство управления посылает внешним устройствам команды, данные, запросы на выполнение операций и получает от них сообщения.

Информацией называется содержание сообщения. Таким образом, понятие информации относится к системе, содержащей, по крайней мере, три компонента: источник информации, её потребителя (адресата) и среду передачи. Источник информации и её потребитель могут быть отдельными людьми, группами людей или техническими системами. Источник информации определённым образом изменяет свойства среды передачи информации, а потребитель информации эти изменения воспринимает. Прагматическая функция информации заключается в том, что они имеют смысл для её потребителя, заставляют его изменить своё состояние или поведение.

Информация является продуктом, который производит её источник, этот продукт предназначен для потребителя, следовательно, она характеризуется определёнными показателями качества. Такими показателями служат её объективность, актуальность, полнота, лёгкость понимания и др. Информационная система передаёт, принимает, обрабатывает и хранит сообщения. Протекающие в ней процессы передачи, приёма, обработки, хранения сообщений называются информационными процессами. Целью информаационного процесса является обеспечение надлежащего качества информации.

Мы будем рассматривать сообщения, состоящие из символьных конструкций линейных знаковых систем. Основой такой системы служит алфавит — множество базовых символов. Любая символьная конструкция представляет собой последовательность символов алфавита — символьную цепочку.

Пример 1. Алфавит простейшей системы счисления содержит только один символ - '|', в алфавите двоичной системы счисления два символа — '0' и '1', алфавит десятичной системы счисления состоит из десяти цифр: '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9'. Символьными конструкциями этих систем счисления являются всевозможные символьные цепочки:

|, ||, |||, ||||, ...,

0, 1, 01, 10, 11, 001,...,

0, 1, …, 9, 01, …, 09, 10, 11,...

Семантика знаковой системы устанавливает связь между символьной конструкцией и её значением. Значением символьной конструкции '||...|', состоящей из n палочек, служит число n. Двоичная и десятичная системы счисления являются позиционными. В общем случае алфавит позиционной системы счисления с основанием p состоит из p символов, которые обозначают числа от 0 до p – 1. Значение символьной цепочки a0a1...an вычисляется по формуле

a0 pⁿ + a1 p^n-1 + … + an-1 p + an.

Пример 2. Алфавит простейшей арифметической знаковой системы образован символами '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', '+'. Символьными конструкциями являются всевозможные суммы целых неотрицательных чисел: 1 + 2, 234 + 456, 23 + 4561+ 00 + 5567.

Правила, которые позволяют распознавать символьные конструкции знаковой системы и строить новые, образуют её синтаксис. Когда количество символьных цепочек знаковой системы очень велико (как правило, их множество бесконечно), возникает проблема их описания с помощью небольшого числа синтаксических правил. Впервые она была решена путём разделения символьных цепочек по синтаксическим категориям, структура символных цепочек каждой синтаксической категории определялась нормальной формой Бэкуса-Наура. Алфавит нормальных форм Бэкуса-Наура состоял из символов алфавита исходной знаковой системы, к которым добавлялись символы '|', '::=' и названия синтаксических категорий, заключённые в угловые скобки. Определение синтаксической категории начинается с её имени (в угловых скобках), за которым следует символ '::=' и перечень вариантов структуры образующих эту категорию цепочек, символ '|' соответствует союзу 'или'. Приведём нормальные формы Бэкуса-Наура знаковой системы из примера 2:

<цифра>::=0|1|2|3|4|5|6|7|8|9

<число>::=<цифра>|<цифра><число>

<сумма>::=<число>+<число>|<число>+<сумма>

<><> '''''

THE UNDERSTANDING OF THEORETICAL MODELS OF INFORMATION PROCESSES AND SYSTEMS

INTRODUCTION

A narrative text usually tells about persons, animals, things, etc. looking like those one could encountered with in everyday life, see on a picture or imagine. The terms in a scientific text denote scientific concepts. This work is devoted to the investigation of the mental process of their mastering. The learning of scientific text or solving a problem usually pursues a definite object (e. g. pass an examination, defend undergraduates' thesis or dissertation, etc.) and an individual believes that he or she master the required scientific concepts in sufficient extent if the goal has been attained. On the other hand, generations of teachers has worked out lots of questions and tasks for estimation of understanding concepts of mathematics, physics, chemistry and other traditional sciences by pupils and students. We are interested in the problem how the means of such estimation can be derived from the text describing the concepts.

It is well known that there are different levels of the investigation of a processes flowing in complex system, and that none of the levels contains sufficient information for understanding of the processes. Let us consider, for example, a computational process in a computer. Using an oscillograph, a researcher constructs timing diagrams for each pin of every microcircuit in the system unit and external devices. A debugger gives the chain of Assembler codes of the executed commands. These commands are very simple: to transfer a binary number from a register to a cell or to an input/output port, to transfer a binary number from a cell or an input/output port to a register, to add, subtract, multiply or divide binary numbers, execute bite conjunction, disjunction, negation, shift (left, right, cyclic). The executive file explains how the process uses the computer memory. Executive directives reveal mechanisms of the interconnection of the process with the external devices, the distribution commands between threads and the real sequence of their execution. The program documentation .

1

The relation between a scientific concept and objects of the outside world or phenomena of a person's inner life is very complicated. On the one hand, one can not find there its denotate (?), on the other hand it corresponds certain features some of them. We shall proceed from the statement, that every scientific concept is defined in the framework of suitable theoretical model. Let us consider such a text:

A system is a set of objects (components of the system) connected with each other and formed certain integrity. Collection <family> of connections between components of the system is called its structure. A technical system consists of details maid by people using instruments or other technical systems.

Example 1. The components of a lever scale are a lever with equal arms ans two pans. Description of the structure of the scale: the pans are fastened to the edges of the lever.

Example 2. A cylinder with a piston, that moves inside the cylinder.

Every technical system has certain function or purpose. A lever scale defines the mass of a solid, a cylinder with a piston can make useful work (e. g. lift a load).

In every moment of time a technical system is in a certain state; the sequence of state of the system changing with the flow of time is called a process.

The principle of operating of a technical system explain how it executes its function.

The principle operating of a lever scale: to define the mass of a solid they put it on the pan of a scale and standard weights on another pan; if

The concept of an information process

The word 'information' has many meanings because it is used by specialists in different fields of knowledge. Most of them agreed that it is the content of some message. Thus the concept of information involves several components, among which are a source of information, its recipient (addressee) and a medium. A sources of information and its recipients may be individuals, groups of people and technical devices. A source of information alters in definite way properties of medium, and the recipient perceive these alternations. It is the pragmatic function of information that they have sense for the recipient, make it to change its state or behaviour.

So, information is a product which is made by its source, intended for consumption by its recipient. Therefore it is characterized by certain indicators of quality such as objectivity, timeliness, completeness, ease of understanding and so on. An information process is a sequence of steps changing form and content of the message, its medium for improving the quality of the information.