Сборник вопросов и упражнений по Информатике

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники

Кафедра радиоэлектроники и защиты информации (РЗИ)

УТВЕРЖДАЮ Заведующий кафедрой РЗИ

____________ А.С. Задорин

"___"___________ 2013 г.

Сборник вопросов и упражнений по дисциплине «Информатика» для студентов специальностей 090900.62 «Информационная безопасность»,

090302.65 «Информационная безопасность телекоммуникационных систем»,

210400.62 «Радиотехника»

Разработчик доцент кафедры РЗИ, к.т.н.

___________ Д.В. Дубинин

"___"___________ 2013 г.

2013

2

Дубинин Д.В. Информатика. Сборник вопросов и упражнений по дисциплине «Информатика» для студентов специальностей 090900.62 «Информационная безопасность», 090302.65 «Информационная безопасность телекоммуникационных систем», 210400.62 «Радиотехника»: учебно-методическое пособие – Томск: Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, 2013. – 35 с.

Данное пособие предназначено для студентов специальностей 210400.62 «Радиотехника», 090900.62 «Информационная безопасность», 090302.65 «Информационная безопасность телекоммуникационных систем» или других технических специальностей.

Пособие может быть использовано при подготовке к сдаче экзаменов и зачетов, а также при защите курсовой работы.

©Дубинин Д.В., 2013.

©Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, 2013.

3

СОДЕРЖАНИЕ

1.	ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ИНФОРМАТИКИ.............................................................	4
2.	ИСТОРИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ..........................................................	6
3.	УСТРОЙСТВО ПЕРСОНАЛЬНОГО КОМПЬЮТЕРА.............................................	9
4.	ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ........................................................................	11
5.	ЛОКАЛЬНЫЕ И ГЛОБАЛЬНЫЕ СЕТИ ЭВМ.......................................................	13
6.	ЗАЩИТА ИНФОРМАЦИИ .....................................................................................	16
7.	ЯЗЫК ПРОГРАММИРОВАНИЯ ПАСКАЛЬ..........................................................	17
8.	ЯЗЫК ПРОГРАММИРОВАНИЯ СИ......................................................................	21
9.	ЯЗЫК ПРОГРАММИРОВАНИЯ C++ ....................................................................	27
10.	ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ МЕТОДЫ РЕШЕНИЯ МАТЕМАТИЧЕСКИХ ЗАДАЧ......	29
11.	РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА.......................................................................	34

4

1.Основные понятия информатики

1.1Что изучает наука информатика? Какова ее взаимосвязь с другими науками?

1.2Что такое сигналы? Что является источником сигналов? Приведите примеры.

1.3Что такое данные? Как получаются данные? Приведите примеры.

1.4Что такое информация? Какие существуют концепции в понимании информации.

1.5Почему количественно-информационный подход Шеннона получил наибольшее распространение в информатике?

1.6Что такое энтропия системы? В каких единицах она измеряется?

1.7Что такое бит, трит, нибл, байт?

1.8Какое количество информации содержится в цветной картинке размером 3×6 см, при использовании 256 цветов. При расчетах следует учесть, что в каждом квадратном сантиметре содержится 128×128 точек.

1.9Вычислите объем памяти, который займет при двоичном кодировании цветная картинка размером 2×3 см, при использовании 65536 цветов. При расчетах следует учесть, что в каждом квадратном сантиметре содержится 32×32 точек.

1.10Разрешение экрана дисплея составляет 800×600 точек при глубине цвета 24 бита. Вычислите количество информации, которое появляется на экране за секунду, если частота обновления экрана составляет 60 Гц.

1.11Графическая картинка имеет ширину 600 пикселей. На экране дисплея она имеет ширину 15 см, а при печати – 2,5 см. Определите разрешение дисплея и принтера.

1.12Назовите основные операции с данными.

1.13Назовите основные типы структур данных. Приведите примеры.

1.14Какими свойствами обладает информация. Приведите примеры.

1.15На какие группы можно разбить информацию по области возникновения? Приведите примеры.

1.16На какие группы можно разбить информацию по способу передачи и восприятия? Приведите примеры.

1.17На какие группы можно разбить информацию по социальному назначению? Приведите примеры.

1.18В каких формах может быть представлена информация. Приведите примеры.

1.19Что такое система кодирования информации? Приведите примеры.

1.20Какие существуют способы кодирования текстовых данных? Приведите примеры.

1.21Какие существуют способы кодирования графических данных? Приведите примеры.

5

1.22В чем разница между цветовой схемой RGB и CMYK?

1.23Какие существуют способы кодирования звуковых данных? Приведите примеры.

1.24Что такое линейные структуры данных? Приведите примеры.

1.25Что такое табличные структуры данных? Приведите примеры.

1.26Что такое иерархические структуры данных? Приведите примеры.

1.27Какими показателями характеризуется качество информации?

1.28Что такое семантика информации?

1.29Как определить семантическую меру информации?

1.30Как определить прагматическую меру информации?

1.31Что такое информационная система (ИС)? Приведите примеры ИС.

1.32Назовите компоненты информационной системы.

1.33Какие процессы протекают в информационной системе?

1.34Какой положительный эффект можно получить при внедрении ИС?

1.35Какие задачи решает структура управления ИС?

1.36Назовите уровни управления ИС. Как они взаимосвязаны?

1.37Какие задачи решают ИС оперативного уровня?

1.38Какие задачи решают ИС функционального уровня?

1.39Какие задачи решают ИС стратегического уровня?

1.40На какие группы можно разделить ИС по признаку структурированности задач?

1.41На какие группы можно разделить ИС по степени автоматизации?

1.42На какие группы можно разделить ИС по характеру использования информации?

1.43На какие группы можно разделить ИС по сфере применения?

1.44Что такое информационная технология? Приведите примеры.

1.45Назовите основные характеристики новой информационной технологии.

1.46Как соотносятся информационная технология и информационная система?

1.47Опишите составляющие информационной технологии.

1.48Какие проблемы возникают при использовании информационных технологий?

1.49Назовите достоинства и недостатки централизованной обработки информации.

1.50Назовите достоинства и недостатки децентрализованной обработки информации.

1.51Назовите виды информационных технологий.

1.52Каково назначение информационных технологий обработки данных?

1.53Каково назначение информационных технологий управления?

1.54Каково назначение информационных технологий поддержки принятия решений?

1.55Каково назначение информационных технологий экспертных систем?

6

2.История вычислительной техники

2.1Что такое алгебра логики?

2.2Запишите сочетательный закон для алгебры логики.

2.3Запишите переместительный закон для алгебры логики.

2.4Запишите распределительный закон для алгебры логики.

2.5Что является наименьшим элементом алгебры логики?

2.6Что является наибольшим элементом алгебры логики?

2.7Приведите примеры простейших операций алгебры логики.

2.8Постройте таблицу истинности для операции дизъюнкции.

2.9Постройте таблицу истинности для операции конъюнкции.

2.10Постройте таблицу истинности для операции инверсии.

2.11Чем отличаются позиционные системы счисления от непозиционных систем? Приведите примеры чисел, записанных в этих системах счисления.

2.12Переведите заданное число, записанное в десятичной системе счисления, в двоичную систему счисления.

2.13Переведите заданное число, записанное в десятичной системе счисления, в троичную систему счисления.

2.14Переведите заданное число, записанное в десятичной системе счисления, в восьмеричную систему счисления.

2.15Переведите заданное число, записанное в десятичной системе счисления, в шестнадцатеричную систему счисления.

2.16Переведите заданное число, записанное в двоичной системе счисления, в десятеричную систему счисления.

2.17Переведите заданное число, записанное в двоичной системе счисления, в восьмеричную систему счисления.

2.18Переведите заданное число, записанное в двоичной системе счисления, в шестнадцатеричную систему счисления.

2.19Переведите заданное число, записанное в восьмеричной системе счисления, в десятеричную систему счисления.

2.20Переведите заданное число, записанное в восьмеричной системе счисления, в двоичную систему счисления.

2.21Переведите заданное число, записанное в восьмеричной системе счисления, в шестнадцатеричную систему счисления.

7

2.22Переведите заданное число, записанное в шестнадцатеричной системе счисления, в десятеричную систему счисления.

2.23Переведите заданное число, записанное в шестнадцатеричной системе счисления, в двоичную систему счисления.

2.24Переведите заданное число, записанное в шестнадцатеричной системе счисления, в восьмеричную систему счисления.

2.25Какие системы счисления использовались в вычислительной технике. Чем можно объяснить их использование?

2.26Расскажите, как образуется прямой, обратный и дополнительный коды числа. Приведите примеры.

2.27Запишите в двоичном коде числа:

а)	4	д)	78
б)	0	е)	1000
в)	-1	ж)	-55
г)	12	з)	-127

2.28Какое двоичное представление имеют вещественные числа. Приведите примеры.

2.29Чем определяется точность представления в ЭВМ вещественного числа?

2.30Запишите в двоичном коде числа:

а)	1.2		д)	-1023.1024
б)	0		е)	0.0000031
в)	-1.5		ж)	-0.00125
г)	15.768		з)	6.125
2.31 Используя для представления целых			чисел восьмиразрядный обратный код с
дополнением, вычислите результат
а)	12	+ 37	д)	-61 + 94
б)	55	- 41	е)	-53 - 26
в)	78	+ 62	ж)	–99 + 30
г)	28	- 39	з)	-109 - 45

2.32Почему изобретение логарифмов имело особое значение в вычислительной технике? Кто и когда составил таблицы натуральных и десятичных логарифмов?

2.33Назовите первые механические счетные устройства, их авторов. Какие арифметические операции они могли выполнять?

8

2.34Расскажите принцип работы разностной машины Бэббиджа.

2.35Что такое табулятор? Расскажите принципы его работы. Для решения каких задач он использовался?

2.36Расскажите принципы работы аналоговых вычислительных машин (АВМ). Приведите примеры АВМ. Почему АВМ не нашли широкого применения в вычислительной технике?

2.37Назовите первые ЭВМ и их авторов. Какие характеристики имели первые ЭВМ?

2.38Назовите принципы построения ЭВМ, которые сформулировал Джон фон Нейман.

2.39Нарисуйте структурную схему ЭВМ, построенную по принципам фон Неймана. Расскажите, для чего служат ее узлы.

2.40Что такое «поколение ЭВМ»? Чем обусловлена смена поколений ЭВМ?

2.41В какой временной период выпускались ЭВМ первого поколения? Назовите технические характеристики ЭВМ первого поколения. Какие внешние устройства появились в этот период.

2.42В какой временной период выпускались ЭВМ второго поколения? Назовите технические характеристики ЭВМ второго поколения. Какие внешние устройства появились в этот период.

2.43В какой временной период выпускались ЭВМ третьего поколения? Назовите технические характеристики ЭВМ третьего поколения. Какие внешние устройства появились в этот период.

2.44В какой временной период выпускались ЭВМ четвертого поколения? Назовите технические характеристики ЭВМ четвертого поколения. Какие внешние устройства появились в этот период.

2.45Дайте классификацию ЭВМ по размерам и функциональным возможностям.

2.46В чем измеряется производительность ЭВМ?

2.47Что такое MIPS и FLOPS

2.48Что такое мейнфрейм (mainframe)?

2.49Что такое суперкомпьютер? Приведите примеры суперкомпьютеров.

2.50Какая производительность современных суперкомпьютеров?

2.51Какая производительность современных персональных компьютеров?

2.52Какую закономерность описывает закон Мура?

2.53Что такое разрядность ЭВМ?

2.54Приведите примеры микропроцессоров типа CISC.

2.55Приведите примеры микропроцессоров типа RISC.

9

3.Устройство персонального компьютера

3.1Что такое персональный компьютер (ПК)? Когда появились первые ПК?

3.2Назовите причины успеха персональных компьютеров? Каковы границы области их применения?

3.3Что такое «принцип открытой архитектуры»?

3.4Из каких основных блоков состоит персональный компьютер?

3.5Назовите технические характеристики центрального процессора? Приведите примеры процессоров и их характеристик.

3.6Что такое умножение частоты? Для каких целей оно используется?

3.7Каким образом подключаются внешние устройства персонального компьютера? Какие шины для этого используются? Приведите примеры компьютерных шин, их назначение и характеристики.

3.8Сколько внешних устройств может быть подключено при использовании интерфейса IDE (EIDE)?

3.9Дайте характеристику оперативной компьютерной памяти. Приведите примеры ее конструктивного исполнения. Приведите технические характеристики.

3.10Что такое кэш-память? Назовите уровни кэш-памяти. Назовите технические характеристики кэш-памяти.

3.11Приведите примеры использования в персональном компьютере постоянного запоминающего устройства.

3.12Что такое ПЗУ и ППЗУ. Чем отличается ПЗУ от ППЗУ?

3.13Что такое CMOS? Для чего она используется?

3.14Какие преимущества имеет шина PCI по сравнению с ISA?

3.15Что такое прерывание? На какие виды прерываний существуют?

3.16Что такое видеоадаптер? Назовите технические характеристики видеоадаптеров.

3.17Какое максимальное разрешение изображения может дать видеоадаптер, обладающий памятью 8 Мбайт?

3.18Что такое монитор? Назовите технические характеристики мониторов.

3.19Что такое дисковод? Назовите технические характеристики дисководов.

3.20Какой объем информации можно записать на гибкий диск?

3.21Что такое жесткий магнитный диск (винчестер)? Назовите технические характеристики винчестеров.

3.22Что такое цилиндр жесткого магнитного диска?

3.23Что такое низкоуровневое форматирование?

10

3.24Что такое кластер жесткого магнитного диска? От чего зависит его размер?

3.25Что такое RAID? При решении каких задач используется RAID?

3.26Расскажите о принципах чтения и однократной записи информации на оптические диски.

3.27Опишите механизм многократной записи информации на оптические диски.

3.28Какие существуют форматы записи информации на оптические диски.

3.29Что такое flash-память? Расскажите принципы работы flash-памяти. Назовите технические характеристики современных flash-карт памяти.

3.30Что такое клавиатура? Является ли клавиатура устройством вывода информации?

3.31Расскажите принципы работы мышки с шаровым приводом. Какое разрешение имеет такой манипулятор?

3.32Расскажите принципы работы оптической мышки. Какое разрешение имеет такой манипулятор?

3.33Расскажите принципы работы индукционной мышки. Какое разрешение имеет такой манипулятор?

3.34Для чего используется сетевой адаптер? Назовите технические характеристики сетевых адаптеров.

3.35Что такое модем? Почему он так называется? Назовите технические характеристики модемов.

3.36Для чего используется звуковая карта? Назовите технические характеристики звуковых карт.

3.37Проведите классификацию принтеров по способу печати. Дайте сравнительную характеристику.

3.38Расскажите о принципах печати матричных принтеров. Назовите технические характеристики матричных принтеров.

3.39Расскажите о принципах печати струйных принтеров. Назовите технические характеристики струйных принтеров.

3.40Расскажите о принципах печати лазерных принтеров. Назовите технические характеристики лазерных принтеров.

3.41Что такое сканер? Назовите технические характеристики сканеров.

3.42Что такое стример? Назовите технические характеристики стримеров.

3.43Приведите примеры устройств с энергонезависимой памятью.

3.44Назовите факторы, определяющие максимальное разрешение изображения, которое выводится на экран.