- •1. Основные этапы развития информационных технологий.
- •2. Роль Беббиджа в развитии вычислительной техники.
- •3. Понятие информации. Информация и сообщения. Информационные системы.
- •4. Свойства информации. Действия над сообщениями. Носители сообщений.
- •5. Непрерывные и дискретные сигналы и сообщения. Преобразования сообщений.
- •6. Развертка и квантование. Теорема Котельникова.
- •7. Случайные события. Действия над событиями. Измерение вероятностей событий.
- •8. Понятие и свойства энтропии. Расчет энтропии для зависимых событий.
- •9. Энтропия и информация. Формулы Хартли и Шеннона.
- •10. Информация и алфавит. Относительная избыточность сообщений.
- •11. Кодирование сообщений. Условие неисчезновения информации при кодировании.
- •12. Средняя длина кодовой цепочки. Первая теорема Шеннона.
- •13. Характеристики способов построения двоичных кодов. Примеры кодов.
- •14. Кодирование текстовой информации. Текстовые форматы.
- •15. Неравномерное кодирование. Коды с разделителями.
- •20. Двоичная система счисления. Действия в двоичной системе.
- •21. Шестнадцатеричная система счисления. Действия в шестнадцатеричной системе.
- •22. Переходы между системами счисления.
- •23. Кодирование числовой информации. Формат с фиксированной точкой. Беззнаковое представление.
- •24. Кодирование числовой информации. Формат с фиксированной точкой. Знаковое представление.
- •25. Кодирование числовой информации. Нормализованные числа. Формат с плавающей точкой.
- •*26. Нормализация и денормализация. Диапазон и точность представления в формате с плавающей точкой.
- •*28. Независимость кода и его интерпретации.
- •29. Разновидности компьютерной графики.
- •Кодирование черно-белых изображений
- •Кодирование растровых цветных изображений.
- •32. Графические растровые форматы.
- •33. Обор разновидностей компьютерной графики.
- •34. Кодирование звуковой и видео информации. Мультимедийные форматы.
- •35. Передача информации. Линии и каналы связи и их характеристики.
- •36. Надёжность передачи и хранения информации. Вторая теорема Шеннона.
- •37. Кодирование с обнаружением и исправлением ошибок.
- •38. Коды Хемминга.
- •39. Способы передачи информации по линиям связи.
- •40. Передача информации по телефонным линиям связи. Модемы.
- •41. Понятие модели. Роль моделирования в науке.
- •41. Классификация моделей.
- •43. Системы. Методы изучения систем.
- •44. Классификация систем.
- •45. Различные аспекты понятия алгоритм. Фундаментальный аспект
- •46. Логические теории алгоритмов. Тезис Черча.
- •47. Машина Поста.
- •48. Интуитивное понятие алгоритма. Роль алгоритмов в обществе и в информатике.
- •49. Основные свойства алгоритмов.
- •50. Основные типы алгоритмов.
- •51. Способы задания алгоритмов. Алгоритмические языки.
- •52. Понятие переменной. Имя, тип и значение переменной.
- •53. Присваивание.
- •54. Основные управляющие конструкции. Следование. Задача обмена значениями.
- •55. Общий порядок построения алгоритмов.
- •56. Решение системы двух алгебраических уравнений с двумя неизвестными.
- •*61. Пример алгоритма работы с рекуррентными последовательностями.
- •62. Алгоритмы накопления сумм и произведений.
- •62. Алгоритмы определения экстремального элемента массива.
- •63. Задача поиска. Алгоритмы линейного поиска.
- •64. Бинарный поиск.
- •66. Построение кратных циклов.
- •67. Задача сортировки. Сортировка прямым выбором.
- •68. Понятие верификации алгоритмов. Инварианты циклов.
- •69. Сложность алгоритмов. Классы сложности р и ехр.
- •*70. Примеры оценки сложности алгоритмов.
- •71. Понятие подпрограммы.
- •72. Итерация и рекурсия.
- •73. Основные статические структуры данных.
- •74. Основные динамические структуры данных.
3. Понятие информации. Информация и сообщения. Информационные системы.
Основные понятия информатики:
1. Информация.
2. Информационная (математическая) модель.
3. Алгоритм.
4. Электронная вычислительная машина (компьютер).
Общепринятое понятие информации: Информация (от лат. informatio разъяснение, изложение, осведомленность) — первоначальное значение: сведения передаваемые между людьми устным, письменным или иным способом. С середины XX века — понятие, включающее обмен сведениями между любыми двум объектами или субъектами, обмен сигналами в животном и растительном мире и т.д. (Большой энциклопедический словарь, 1990 г.).
Философское понятие информации: Информация есть объективное отражение реального мира, атрибут материи, отображающий ее структуру. Эволюционный ряд познания материи, природы, форм проявления материи: вещество — энергия — информация
Сообщение — материальный носитель информации, информация — нематериальное содержание, смысл сообщения.
Сообщение конкретно и материально, информация абстрактна и нематериальна.
Основные аспекты информации: материальное представление; смысл, значение; соответствие реальному миру
Понимание сообщения подразумевает умение выявить смысл сообщения, которым представлена информация, и установить степень ее соответствия реальному миру.
Правило интерпретации сообщения: где: s — конкретное сообщение, i — полученная информация, использованное правило интерпретации сообщения
Язык интерпретации сообщений
Множество правил Множество сообщений
, , Тройка множеств называется информационной системой
4. Свойства информации. Действия над сообщениями. Носители сообщений.
Свойства информации:
1. Объективность
2. Полнота
3. Достоверность
4. Адекватность
5. Доступность
6. Актуальность
Действия над сообщениями
Основные операции:
1. передача
2. прием
3. обработка
4. xранение
Дополнительные операции:
1. сбор
2. формализация
3. фильтрация
4. сортировка
5. архивация
6. защита
Сообщение представляет собой некоторую последовательность физических, зафиксированных некоторым образом сигналов. Сигнал представляет собой изменение во времени или в пространстве некоторого материального объекта или некоторой характеристики объекта. Изменяющаяся характеристика объекта называется параметром сигнала.
Данные представляют собой сообщения, представленные в формализованном виде, предназначенном для использования в технических средствах Представление, подчиняющееся фиксированной систем правил называется формализованным.
Носитель сообщения — любая материальная среда, служащая для его хранения или передачи. Хранение сообщений связано с фиксацией некоторого состояния носителя, а передача связана с изменением состояния носителя.
Общие характеристики носителей сообщений:
1. разрешающая способность - количество данных отнесенное к единице измерения носителя;
2. динамический диапазон - логарифм отношения максимального значения параметра сигнала к его минимальному значению
5. Непрерывные и дискретные сигналы и сообщения. Преобразования сообщений.
Сигнал называется непрерывным (аналоговым), если его параметр может принимать любые значения из некоторого отрезка числовой оси, то есть если множество значений параметра бесконечно (точнее несчетно).
Сигнал называется дискретным если его параметр может принимать лишь конечное число значений.
Сообщения, основанные на непрерывных сигналах называются непрерывными, сообщения, основанные на дискретных сигналах, называются дискретными.
Информация не обладает ни свойством непрерывности, ни свойством дискретности
Знаком называется элемент некоторого множества объектов, используемых для хранения или передачи сообщений. Знак это одно из возможных значений параметра дискретного сигнала. Знак вместе с его смыслом принято называть символом.
Если сообщение имеет форму письма, то знаками являются графемы, в случае устной речи в качестве знаков выступают фонемы (элементарные составляющие речи).
Множество знаков, в котором определен линейный порядок называется алфавитом.
Примеры двоичных алфавитов: {0,1} ({O, L}, {.,-}, {пробивка, нет пробивки}, {true, false}, {истина, ложь}, {да, нет}, пара напряжений {2в, 12в} и т.д. Знак двоичного алфавита принято называть двоичной цифрой или битом (bit — binary digit)
Преобразование сообщений
Преобразование N1 в N2 почти всегда сопровождается потерей информации.
Остальные преобразования могут быть выполнены без потери информации
Преобразование D1 в D2, в принципе, состоит в переходе от одного алфавита к другому. Такая операция называется перекодировкой.