birmaga.ru
добавить свой файл

1
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

1. В следующей таблице в правом столбце запишите, что означают аббревиатуры, приведенные в левом столбце:


АСУ




АСУП




АСУТП




АСНИ




АОС




САПР




2. Сгруппируйте нижеперечисленные АИС следующим образом:

По масштабу

По направлению деятельности

По территории

На предприятии











АСУ цехом, складов, корпоративные, региона, бухгалтерского учета, одиночные, САПР, снабжения, города, групповые, АСУТП, АСНИ, глобальные, кадров.

3. Преобразуйте аналоговый сигнал x(t) в двоичный вид:



4. Вставьте в текст пропущенные термины:

...................… информации во многом характеризует качество информации и определяет достаточность данных для принятия решений или для создания новых данных на основе имеющихся. ..............… информации - это степень соответствия реальному объективному состоянию дела. .............................… информации — мера возможности получить ту или иную информа­цию. …............................... информации - это степень соответствия информации текущему моменту времени. .......................… информации определяется степенью близости получаемой информации к реальному состоянию объекта, процесса, явления и т.п. ............................… информации определяется ее свойством отражать реально суще­ствующие объекты с необходимой точностью. ….............................. информации отражает ее способность реагировать на изменения исходных данных без нарушения необходимой точности. ….................... информации означает ее поступление не позже заранее на­значенного момента времени, согласованного со временем решения поставленной задачи.


5. Заполните таблицы сложения и умножения в шестеричной системе счисления:

Сложение



Умножение


6. Вычеркните неверные предложения:

· Шум квантования — случайная функция времени, определяемая как зависимость ошибки квантования от величины сигнала.

· От свойств носителя нередко зави­сят такие свойства информации, как полнота, доступность и достоверность.

· Любой процессор состоит из набора регистров памяти различного назначения, которые определенным образом связаны между собой и обрабатыва­ются в соответствии с некоторой системой правил.

· Мера целесообразности информации определяется как изменение ве­роятности достижения цели при получении дополнительной информации.

· Теоретическая информатика – раздел информатики, в котором разрабатываются общие принципы построения вычислительных машин и систем.

· Информация всегда представляется в виде сообщения.

· Особая значимость двоичной системы счисления в информатике определяется тем, что внутреннее представление любой информации в компьютере является двоичным.

· Информационная система – это один или несколько взаимосвязанных программных продуктов для определенного типа ком­пьютера, технология работы в котором позволяет достичь поставленную пользователем цель.

· Существует строгое доказательство того, что по возможностям преобразования нормальные алгоритмы Маркова эквивалентны машинам Поста.

9. О чем идет речь?

· Одна из форм задания - словесная.
· Одна из характеристик - массовость.
· Пример - математическая формула.
· Дает возможность ответить на вопрос “что делать?”
10. Вставьте в текст пропущенные термины:

Ячейки …................ памяти можно представить в виде микроконденсаторов, способных накапливать заряд на своих обкладках. Недостатком этого типа является то, что заряды ячеек имеют свойство рассеи­ваться в пространстве. Для этого в компьютере происходит постоянная …............... Ячейки …........................ памяти можно представить как электронные микро­элементы — триггеры, состоящие из нескольких транзисторов. В триггере хранится не заряд, а ….............., поэтому этот тип памяти обеспечивает более высокое быстродействие. …......................... памяти можно выразить количеством содержащихся в ней слов или ячеек. Длина ячейки памяти измеряется количеством ..................… или ............................…

11. О чем идет речь?

· Свидетельствует о воз­никновении исключительной ситуации
· Вызывает сохранение информация о текущем состоянии выполняемой программы
· Может быть связано с обслуживани­ем запросов от периферийных устройств
12. Вставьте пропущенные названия элементов в схеме:



13. Вставьте пропущенные названия элементов в схеме:


ТРЕНИНГ УМЕНИЙ
1. Пример выполнения упражнения тренинга на умение № 1.
Задание

Определить энтропию системы, состоящей из 5 подсистем, каждая из которых может иметь с равной вероятностью 4 состояния.
Решение

Предварительно заполните таблицу, подобрав к каждому алгоритму конкретное соответствие из данного задания.


№ п/п

Алгоритм

Конкретное действие,

соответствующее предложенному алгоритму



1

Определить число возможных состояний системы.

Число возможных состояний системы равно:

N = 45


2

Записать формулу Хартли для подсчета энтропии.

Формула Хартли для подсчета энтропии:





3

Вычислить значение энтропии.





Решите самостоятельно следующие задания:

Задание 1.1

Определить энтропию системы на примере трехкратного бросания шестигранной кости.
Задание 1.2

Определить энтропию системы на примере слова ЭНТРОПИЯ, считая, что русский алфавит содержит 32 символа с одинаковой частотой появления.
Задание 1.3

Определить энтропию системы на примере слова UNIT, считая, что английский алфавит содержит 26 символов с одинаковой частотой появления.
Задание 1.4

Определить энтропию системы на примере психологического теста, состоящего из 168 вопросов, требующих ответа типа “да” - “нет”.
Задание 1.5

Определить энтропию системы на примере 64 экзаменационных билетов, каждый из которых состоит из 3 вопросов.
2. Пример выполнения упражнения тренинга на умение № 2.

Задание

Определить энтропию системы, которая за свой цикл функционирования (10 часов) находится в следующих состояниях: работа (в среднем – 7 часов), ожидание (в среднем – 2 часа), ремонт (в среднем – 1 час).
Решение

Предварительно заполните таблицу, подобрав к каждому алгоритму конкретное соответствие из данного задания.


№ п/п

Алгоритм

Конкретное действие,
соответствующее предложенному алгоритму

1

Определить вероятности состояний системы.

Вероятности состояний системы равны:

р(1)=7/10=0,7 р(3)=2/10=0,2 р(3)=1/10=0,1

2

Записать формулу Шеннона для подсчета энтропии.

Формула Шеннона для подсчета энтропии:




3

Вычислить значение энтропии.

Н = 0,7·log2(1/0,7) + 0,2·log2(1/0,2) + 0,1·log2(1/0,1) =
= 0,7·2,06 + 0,2·2,32 + 0,1·3,32 = 2,24



Решите самостоятельно следующие задания:

Задание 2.1

Определить энтропию системы на примере бросания шестигранной кости, имеющей такие грани, что в половине случаев равновероятно выпадает либо “5”, либо “6”; в другой половине случаев равновероятно выпадают “1”, “2”, “3”, “4”.
Задание 2.2

Определить энтропию системы на примере слова НЕТ, считая, что в русском языке частота появления букв “Н”, “Е”, “Т” равна 0,053; 0,073; 0,053 соответственно.
Задание 2.3

Определить энтропию системы на примере слова UNIT, считая что в английском языке частота появления данных букв равна 0,03; 0,05; 0,05; 0,05 соответственно.
Задание 2.4

Определить энтропию системы на примере вопроса психологического теста, требующего ответа типа “да”-“не знаю”-“нет”, причем частоты вариантов ответов при массовом тестировании оказались равными 0,3; 0,5; 0,2.

Задание 2.5

Определить энтропию системы на примере выбора экзаменационного билета, если из 50 экзаменационных билетов 15 билетов выучены хорошо, 30 билетов – средне, а 5 билетов - плохо.
3. Пример выполнения упражнения тренинга на умение № 3.

Задание

Перевести число A=4410 в двоичную систему счисления.
Решение

Предварительно заполните таблицу, подобрав к каждому алгоритму конкретное соответствие из данного задания.


№ п/п

Алгоритм

Конкретное действие,
соответствующее предложенному алгоритму


1

Разделить исходное число на основание системы счисления, в которую нужно перевести это число.

Остаток:

44/2=22 0

22/2=11 0

11/2=5 1

5/2=2 1

2/2=1 0

1/2=0 1


2

Повторять деление целого частного на основание системы, пока частное не станет меньше основания системы.

3

Составить из остатков, расположенных в обратном порядке, новое число.

А=1011002


Решите самостоятельно следующие задания:
Задание 3.1

Перевести число A=8910 в троичную систему счисления.
Задание 3.2

Перевести число A=3710 в двоичную систему счисления.
Задание 3.3

Перевести число A=61210 в восьмеричную систему счисления.
Задание 3.4

Перевести число A=5010 в двоичную систему счисления.

Задание 3.5

Перевести число A=13710 в четверичную систему счисления.
4. Пример выполнения упражнения тренинга на умение № 4.

Задание

Перевести число A=110101,1012 в десятичную систему счисления.
Решение

Предварительно заполните таблицу, подобрав к каждому алгоритму конкретное соответствие из данного задания.


№ п/п

Алгоритм

Конкретное действие,
соответствующее предложенному алгоритму


1

Запишем представление числа в двоичной системе счисления.

А25·25+ А4·24+ А3·23+ А2·22+ А1·21+ А0·20+ А-1·2-1+ +А-2·2-2+ А-3·2-3


2

Умножим весовые коэффициенты, соответствующие разрядам числа, на двоичную цифру разряда.

А2=1·25+ 1·24+0·23+ 1·22+ 0·21+ 1·20+ 1·2-1+0·2-2+1·2-3

3

Подсчитаем сумму.

А2=53,628


Решите самостоятельно следующие задания:
Задание 4.1

Перевести число A=100010101,112 в десятичную систему счисления.
Задание 4.2

Перевести число A=111000,11012 в десятичную систему счисления.

Задание 4.3


Перевести число A=100100100,12 в десятичную систему счисления.
Задание 4.4

Перевести число A=1100101010,012 в десятичную систему счисления.
Задание 4.5

Перевести число A=10010111,1112 в десятичную систему счисления.
5. Пример выполнения упражнения тренинга на умение № 5.

Задание

Перевести А10=0,231 в двоичную систему счисления (до 5 знаков после запятой).
Решение

Предварительно заполните таблицу, подобрав к каждому алгоритму конкретное соответствие из данного задания.


№ п/п

Алгоритм

Конкретное действие,
соответствующее предложенному алгоритму


1

Умножаем дробь на 2. Целая часть произведения будет первой цифрой числа в двоичной системе.

Целая часть

0,231·2=0,462 0

0,462·2=0,924 0

0,924·2=1,848 1

0,848·2=1,696 1

0,696·2=1,392 1


2

Отбрасывая у результата целую часть, умножаем оставшуюся дробную часть на 2 и т.д. до получения заданной точности.

3

Составим из целых частей новое число.

А=0,001112


Решите самостоятельно следующие задания:

Задание 5.1

Перевести А10=0,6752 в двоичную систему счисления (до 4 знаков после запятой).
Задание 5.2

Перевести А10=0,119 в двоичную систему счисления (до 6 знаков после запятой).

Задание 5.3


Перевести А10=0,2647 в двоичную систему счисления (до 5 знаков после запятой).
Задание 5.4

Перевести А10=0,4725 в двоичную систему счисления (до 5 знаков после запятой).
Задание 5.5

Перевести А10=0,842 в двоичную систему счисления (до 6 знаков после запятой).
6. Пример выполнения упражнения тренинга на умение № 6.
Задание

Перевести число A=11101010112 в восьмеричную и шестнадцатеричную системы счисления.
Решение

Предварительно заполните таблицу, подобрав к каждому алгоритму конкретное соответствие из данного задания.


№ п/п

Алгоритм

Конкретное действие,
соответствующее предложенному алгоритму


1

Разбиваем число на триады.

А= 1 110 101 0112


2

Находим по табл.3.3 (в тексте юниты) восьмеричное число, соответствующее каждой триаде, и составляем восьмеричное число.

А=16538

3

Разбиваем число на тетрады.

А= 11 1010 10112

4

Находим по табл.3.3 (в тексте юниты) шестнадцатеричное число, соответствующее каждой тетраде, и составляем шестнадцатеричное число.

А=3FB16


Решите самостоятельно следующие задания:
Задание 6.1

Перевести число A=101010010112 в восьмеричную и шестнадцатеричную системы счисления.

Задание 6.2

Перевести число A=111101011012 в восьмеричную и шестнадцатеричную системы счисления.
Задание 6.3

Перевести число A=10000101111102 в восьмеричную и шестнадцатеричную системы счисления.
Задание 6.4

Перевести число A=101010101012 в восьмеричную и шестнадцатеричную системы счисления.
Задание 6.5

Перевести число A=10110101011012 в восьмеричную и шестнадцатеричную системы счисления.
7. Пример выполнения упражнения тренинга на умение № 7.

Задание

Перевести числа A=7468 и А=3А7416 в двоичную систему счисления.
Решение

Предварительно заполните таблицу, подобрав к каждому алгоритму конкретное соответствие из данного задания.


№ п/п

Алгоритм

Конкретное действие,
соответствующее предложенному алгоритму


1

Для каждой цифры восьмеричного числа находим по табл.3.3 (в тексте юниты) двоичный эквивалент

78  1112

48  1002

68  1102


2

Составляем двоичное число путем замены соответствующих восьмеричных цифр их двоичным эквивалентом.

А=1111001102

3

Для каждой цифры шестнадцатеричного числа находим по табл.3.3 (в тексте юниты) двоичный эквивалент

316  112

А16  10102

716  01112


416  01002


4

Составляем двоичное число путем замены соответствующих шестнадцатеричных цифр их двоичным эквивалентом.

А=111010011101002


Решите самостоятельно следующие задания:
Задание 7.1

Перевести числа A=2538 и А=7BCD16 в двоичную систему счисления.
Задание 7.2

Перевести числа A=6388 и А=1F6716 в двоичную систему счисления.
Задание 7.3

Перевести числа A=25358 и А=2A9C16 в двоичную систему счисления.
Задание 7.4

Перевести числа A=16248 и А=152E16 в двоичную систему счисления.
Задание 7.5

Перевести числа A=2518 и А=7FD16 в двоичную систему счисления.
8. Пример выполнения упражнения тренинга на умение № 8.

Задание

Перевести число A=7510 в двоичную систему счисления методом вычитания степеней.
Решение

Предварительно заполните таблицу, подобрав к каждому алгоритму конкретное соответствие из данного задания.

№ п/п

Алгоритм

Конкретное действие,
соответствующее предложенному алгоритму


1

Вычитаем из заданного числа максимально допустимую степень числа 2.

75-26=75-64=11

11-23=11-8=3

3-21=3-2=1

1=20=1-1=0


2

Повторяем п.1, пока в результате вычитаний не получим 0.

3


Составляем число, проставляя 1 в позициях, соответствующих степеням 2, входящим в заданное число.

А=10010112


Решите самостоятельно следующие задания:
Задание 8.1

Перевести число A=10510 в двоичную систему счисления методом вычитания степеней.
Задание 8.2

Перевести число A=8710 в двоичную систему счисления методом вычитания степеней.
Задание 8.3

Перевести число A=3810 в двоичную систему счисления методом вычитания степеней.
Задание 8.4

Перевести число A=5410 в двоичную систему счисления методом вычитания степеней.
Задание 8.5

Перевести число A=3010 в двоичную систему счисления методом вычитания степеней.
9. Пример выполнения упражнения тренинга на умение № 9.

Задание

Составить программу для решения задачи на машине Поста: добавить единицу справа от числа, если головка расположена на расстоянии нескольких клеток слева от числа.
Решение

Предварительно заполните таблицу, подобрав к каждому алгоритму конкретное соответствие из данного задания.

№ п/п

Алгоритм

Конкретное действие,
соответствующее предложенному алгоритму


1

Описать алгоритм.

  1. Двигаемся вправо, пока не встретим число.

  2. Перемещаем головку к крайней правой метке числа.

  3. Наносим метку.


2

Для каждого шага алгоритма составить элементы программы.





Решите самостоятельно следующие задания:

Задание 9.1

Составить программу для машины Поста для задачи: добавить единицу слева от числа, если головка расположена на расстоянии нескольких клеток слева от числа.
Задание 9.2

Составить программу для машины Поста для задачи: добавить единицу справа от числа, если головка расположена на расстоянии нескольких клеток справа от числа.
Задание 9.3

Составить программу для машины Поста для задачи: добавить единицу слева от числа, если головка расположена на расстоянии нескольких клеток справа от числа.
Задание 9.4

Составить программу для машины Поста для задачи: добавить единицу справа от числа, если головка расположена над числом.
Задание 9.5

Составить программу для машины Поста для задачи: добавить единицу слева от числа, если головка расположена над числом.
ГЛОССАРИЙ

Новые понятия

Содержание

Информатика

научная дисциплина, изучающая вопросы, связанные с поиском, сбором, хранением, преобразованием и использованием информации в самых различных сферах человеческой деятельности

Теоретическая

информатика

часть информатики, включающая ряд математиче­ских разделов

Вычислительная техника

раздел информатики, в котором разрабатываются общие принципы построения вычислительных систем


Программирование

деятельность, связанная с разработкой систем программного обеспечения

Информационная система

взаимосвязанная совокупность средств, ме­тодов и персонала, используемых для хранения, обработки и выдачи ин­формации в интересах достижения поставленной цели

Информационные ресурсы

отдельные документы и отдельные масси­вы документов, документы и массивы документов в информационных сис­темах (библиотеках, архивах, фондах, банках данных, других информационных системах)

Информационная

технология

процесс, использующий совокупность средств и методов сбора, обработки и передачи данных (первичной инфор­мации) для получения информации нового качества о состоянии объекта, процесса или явления (информационного продукта)

Цель информационной технологии

производство информации для ее анализа чело­веком и принятия на его основе решения по выполнению какого-либо действия

Инструментарий информационной технологии

один или несколько взаимосвязанных программных продуктов для определенного типа ком­пьютера, технология работы в котором позволяет достичь поставленную пользователем цель

Информатизация общества

процесс про­никновения информационных технологий во все сферы жизни и деятельности общества

Информация

любые сведения, являющиеся объек­том хранения, передачи и преобразования


Аддитивная мера (мера Хартли)

мера, в соответствии с которой количество информации измеряется в двоичных единицах — битах

Глубина числа

количество символов (элементов), принятых для представления информации

Длина числа

количество позиций, необходимых и достаточных для представления чисел заданной величины

Энтропия полной группы событий

количественная мера ее неопределенности и, следовательно, информатив­ности, количественно выражаемая как средняя функция множества вероят­ностей каждого из возможных исходов опыта

Мера целесообразности информации

мера, определяемая как изменение ве­роятности достижения цели при получении дополнительной информации

Алгоритм

всякая система вычислений, выполняемых по строго определенным правилам, кото­рая после какого-либо числа шагов заведомо приводит к решению поставленной задачи

Детерминированный

алгоритм

алгоритм, имеющий место при чет­кой и ясной системе правил и указаний и однозначных действиях

Случайный

алгоритм

алгоритм, предусматривающий возможность случайного выбора тех или иных правил

Аналоговый сигнал

сигнал, принимающий бесконечное число значений и заданный в непрерывном времени (определен для любого момента времени)


Дискретный сигнал

сигнал, принимающий бесконечное число значений и заданный в дискретном времени (определен только в моменты времени, кратные периоду дискретизации)

Цифровой сигнал

сигнал, принимающий конечное число значений, заданный в дискретном времени и представленный в виде цифровых кодов

Дискретизация аналогового сигнала по времени

процесс формирования выборки аналогового сигнала в моменты времени, кратные периоду дискретизирующей последовательности

Теорема отсчетов (теорема Котельникова)

теорема, определяющая выбор периода дискретизации аналогового сигнала в соответствии с его спектральной характеристикой

Квантование (дискретизация) сигнала по уровню

процесс отображения бесконечного множества значений аналогового сигнала на некоторое конечное множество (определяемое числом уровней квантования)

Коди­рование информации

процесс преобразо­вания дискретного сигнала в цифровой

Код

множество различных кодовых комбинаций, получаемых при данном правиле кодирова­ния

Система счисления

совокупность приемов и правил для записи чи­сел цифровыми знаками или символами

Позиционная система счисления

система, в которой величина числа определяется значениями входящих в него цифр и их относительным положением в числе


Непозиционная система счисления

система, для которой значение знака не зависит от того места, которое он занимает в числе

Арифметико-

логическое

устройство (АЛУ)

функциональная часть ЭВМ, которая выполняет логические и арифметические действия, необходи­мые для переработки информации, хранящейся в памяти

Регистр

внутренне запоминающее устройство процессора для временного хранения обрабатываемой или управляющей информации и быстрого доступа к ней

Кэш-память

сверхоперативная буферная память, предназначенная для промежуточного хранения наиболее часто используемых процессором данных

Много­задачность

способ организации работы ЭВМ, при котором в ее па­мяти одновременно содержатся программы и данные для выполнения нескольких задач

Прерывание

временное прекращение выполнения команд программы с сохранением информации о ее текущем состоянии и передачей управления специальной программе – обработчику прерываний.

Шина

устройство, служащее для передачи данных и управляющих сигналов между компонентами компьютера

Оперативная память (запоминающее устройство)

функциональная часть ЭВМ, предназначенная для хранения и (или) выдачи входной информации, про­межуточных и окончательных результатов, вспомогательной информации

Емкость памяти


количество байт информации, которое можно за­писать в памяти

Время обращения к

памяти

интервал времени между началом и окончанием ввода (вывода) информации в память (из памяти)

Система

любой объект, который одновременно рассматривается и как единое целое, и как объединенная в интересах достижения поставленных целей совокупность разнородных элементов

Информационная система

взаимосвязанная совокупность средств, ме­тодов и персонала, используемых для хранения, обработки и выдачи ин­формации в интересах достижения поставленной цели

Автоматизированная

система

система, которая в отличие от автоматической подразумевает использование человеческого звена (операторов, управленческого аппарата и др.) в качестве своей органической составной части

База данных

вся необходимая для решения задач конкрет­ной области совокупность данных, организованная по определенным правилам, позволяющим обеспечить независимость данных от приклад­ных программ, удобство хранения, поиска, манипулирования данными, которые записаны на машинных носителях

Сбор информации

процесс получения информации из внешнего мира и приведение ее к виду, стандартному для данной информационной системы