1. Понятие информации. Меры и количество информации.

Информация (лат «informatio» - «разъяснение», «осведомление», «изложение»)

Сообщение – форма представления информации в виде речи, текста, изображения.

Информация – это сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые уменьшают степень неопределенности и неполноты имеющихся знаний.

Данные могут рассматриваться как признаки или записанные наблюдения, которые по каким-то причинам не используются, а только хранятся

Меры информации

Для измерения информации вводятся 2 параметра: количество информации I и объем данных Vд.

Синтаксическая мера количества информации оперирует информацией не выражающей смыслового отношения к объекту. Vд в сообщении измеряется количеством символов (разрядов) в этом сообщении. В двоичной системе счисления – бит, в десятичной – дит.

Семантическая мера. Для измерения смыслового содержания информации наибольшее признание получила тезаурусная мера, которая связывает семантические св-ва информации со способностью принимать поступившее сообщение. Тезаурус – совокупность сведений, которыми располагает пользователь или система. В зависимости от соотношений между смысловым содержанием информации S и тезаурусом пользователя Sp изменяется количество семантической информации Ip

При оценке семантического аспекта информации нужно стремиться к согласованию величин S и Sp.

Если тезаурус пользователя близок к нулю, то любая новая информация им не воспринимается (он её не понимает) и в этом случае семантическая компонента информации для него равна нулю. Если поступившая информация не даёт ему новые (полезные) знания, то и в этом случае семантическая информация также равна нулю. Максимальное значение семантической информации пользователь воспринимает в случае, когда поступившая информация понята пользователем и несёт ему новые сведения, знания. Таким образом, одно и то же сообщение может иметь смысловое содержание для компетентного пользователя и быть бессмысленным для пользователя некомпетентного.

Относительная мера кол-ва семантической инф-ции – коэффициент содержательности С (отношение количества семант инф-ции к ее объему):

Прагматическая мера определяет полезность (ценность) инф-ции для достижения пользователем поставленной цели.

Выделяется еще один класс информационных мер – структурный:

• Адаптивная мера (мера Хартли) – рассмотрена в составе синтаксической меры

• Геометричесая мера предполагает измерение параметра геометрической модели информационного сообщения (длины, площади, объема) в дискретных единицах. (пример: линия елиничной длины, квадрат, куб)

• Комбинационная мера – количество информации определяется как число комбинаций элементов (символов). Комбинирование символов из 0 и 1 меняет содержание слов.

Меры информации. Степень адекватности описываемого объекта зависит от количества слов (символов), затраченных на описание модели объекта. Поскольку, каждый символ естественного языка можно закодировать одним байтом (8 бит), то легко вычислить полный объём информации, связанный с описанием любого объекта, процесса, явления. Это так называемый алфавитный подход измерения количества информации.

Есть другой количественный подход - кибернетический, который учитывает ценность информации(прагматическая адекватность). Впервые он был предложен в работах К.Шеннона и Н.Винера. Изучая системы передачи информации, К.Шеннон пришёл к выводу, что каждое элементарное сообщение на выходе системы уменьшает неопределённость исходного множества сообщений, при этом смысловой аспект сообщения не имеет никакого значения. За единицу количества информации было предложено принять "количество информации, передаваемое при одном выборе между равновероятными альтернативами". Эта наименьшая единица информации называется бит. Информация в один бит уменьшает неопределённость информационной системы в 2 раза. Для вычисления средней величины количества информации, связанного с положительным исходом некоторого события x из множества m событий К.Шеннон предложил формулу: Hx =−Σpilog pi, где pi -вероятность i-го события. Эта формула характеризует энтропию (меру неопределённости) системы. Изначально это понятие появилось в физике и характеризует оно степень неупорядоченности, т.е. неопределённости микросостояния, в котором система (например, термодинамическая) может находиться в данный момент времени. Значение Hx достигает максимума для равновероятных событий, т.е. при pi = 1∕m формула К.Шеннона упрощается: Hmax = −log p = log m (формула Р.Хартли). Пример: Рассмотрим систему с 256 возможными состояниями, например расширенную кодовую таблицу символов, тогда Hmax будет равно 8 битам (log2256 = 8). Другими словами, восемь бит достаточно, чтобы точно описать исход любого события (например, выборку определённого символа из таблицы). Содержательный (субъективный) подход. Содержание информации кроме количественного (объективного) параметра 

имеет ещё и семантическую (смысловую) характеристику, которая определяется способностью пользователя понимать поступившее сообщение. Эта способность зависит от тезауруса пользователя, т.е. совокупности сведений и знаний, которыми располагает пользователь. Если тезаурус пользователя близок к нулю, то любая новая информация им не воспринимается (он её не понимает) и в этом случае семантическая компонента информации для него равна нулю. Если поступившая информация не даёт ему новые (полезные) знания, то и в этом случае семантическая информация также равна нулю. Максимальное значение семантической информации пользователь воспринимает в случае, когда поступившая информация понята пользователем и несёт ему новые сведения, знания. Таким образом, одно и то же сообщение может иметь смысловое содержание для компетентного пользователя и быть бессмысленным для пользователя некомпетентного. Качество информации. Возможность и эффективность использования информации обуславливаются такими основными её потребительскими показателями качества, каксодержательность, репрезентативность, достаточность, доступность, актуальность, своевременность, точность, достоверность, устойчивость. Многие из этих показателей очевидны и не требуют их интерпретации. Поэтому остановимся лишь на некоторых из них. Содержательность информации отражает семантическую ёмкость, равную отношению величины семантической информации в сообщении к объёму обрабатываемых данных. Репрезентативность информации связана с правильностью её отбора и формирования в целях адекватного отражения свойств объекта. Достаточность (полнота) информации означает, что она содержит минимальный, но достаточный для принятия правильного решения набор показателей. Как неполная, так и избыточная информация снижает эффективность принимаемых пользователем решений.

2. Увеличение роли и значения информационных ресурсов в современном обществе.

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

3. Информатизация общества.

Информатизация обеспечивает переход общества от индустриального этапа развития к информационному.

Произошло несколько информационных революций (преобразований общественных отношений из-за кардинальных изменений в сфере обработки информации).

Первая информационная революция:

Появление членораздельной человеческой речи.

Вторая информационная революция:

Изобретение письменности.

Третья информационная революция:

Эпоха Возрождения – изобретение книгопечатания (одно из первых эффективных информационных технологий. Апогей революции – появление печатных средств массовой информации (газеты, журналы..)

Четвертая информационная революция:

XIX – I пол. XXвв. Изобретение и широкое распространение новых средств информационной коммуникации – радио, телефон и телевидение.

Пятая информационная революция:

50-е гг. XX в, когда в социальной практике стали использоваться средства цифровой вычислительной техники.

Информационное общество – это общество, в котором ряд рабочих заняты производством, хранением, переработкой и реализацией информации.

Информатизация общества - организованный социально-экономический и научно-технический процесс создания оптимальных условий для удовлетворения информационных потребностей и реализации граждан, органов государственной власти, органов местного самоуправления, организаций, общественных объединений на основе формирования и использования информационных ресурсов.

История развития информатизации началась в США с 60-х гг., затем с 70-х гг. – в Япониии с конца 70-х – в Западной Европе.

Появление и развитие компьютеров – необходимая составляющая процесса информатизации общества.

Развитию СМИ во многом способствует процесс информатизации общества.

+ Появление новых технических средств обеспечивает своевременный сбор, накопление и передачу информации в любую точку мирового пространства

- технический прогресс в сфере массовых коммуникаций служит в некоторых случаях социальному регрессу общества

Информационная культура – умение целенаправленно работать с информацией и использоватьдля ее получения, обработки и передачи компьютерную информационную технологию современные технические средства и методы.

4. Свойства объектов и информация о них.

Объект – нечто устойчивое во времени и ограниченное в пространстве интересующее нас как единое целое.

Свойства диска

Диалоговое окно Свойства для магнитного диска (гибкого или жесткого) состоит из нескольких вкладок, перечень которых определяется:

конфигурацией Windows, точнее тем, какие из ее компонентов установлены;

составом программного обеспечения на компьютере, поскольку некоторые из программных продуктов это диалоговое окно модернизируют (в частности, комплект Norton Utilities добавляет в него страницу Norton).

Однако несмотря ни на что, в таком диалоговом окне имеются вкладки Общие и Сервис.

На вкладке Общие приводятся общие свойства магнитного диска, такие как метка диска, тип диска, занятое файловой структурой пространство, свободное пространство, емкость диска, являющаяся суммой двух предыдущие величин.

Количественные величины выражаются в байтах и в наиболее крупных величинах (мегабайтах – Mб, гигабайтах – Гб и т.д.).

Вкладка Сервис непосредственного отношения к свойствам диска не имеет, поскольку из нее запускаются принадлежащие Windows утилиты обслуживания дисков и хранящихся на них файлов.                  

Диалоговое окно Свойства для компакт-диска всегда имеет одну вкладку. Структура единственной вкладки Общие совпадает с одноименной вкладкой для магнитного диска. Особенность компакт-дисков в том, что любой из них оказывается полностью занятым — само понятие свободного места на нем бессмысленно.

В окне папки Мой компьютер или Проводника, когда в последнем открыта эта папка, можно получить обобщенные сведения обо всех доступных дисках:

• метка диска, которая фигурирует в подписи к пиктограмме накопителя;

• тип диска, установленного в накопитель;

• емкость диска;

• количество свободного места на диске.

Свойства папок и файлов Свойства папок

Диалоговое окно Свойства для папки в среде Windows ХР имеет три вкладки: Общие, Доступ и Настройка.

К общим свойствам папки, отображаемым на вкладке Общие (рис. 13),  относятся:

пиктограмма и имя папки;

тип папки – обычно это Папка с файлами. Тип Папка имеет весьма специфическое применение;

 имя папки, в которой содержится данная папка, с указанием пути. Если родительской является главная папка некоторого диска, то указывается ее спецификация;

размер папки, в качестве которого приводится суммарная длина файлов, содержащихся во всех вложенных папках. Размеры самих папок не учитываются;

количество файлов и папок, содержащихся во всех вложенных папках;

дата и время создания папки;

атрибуты папки: Только чтение, Скрытый;

кнопка Другие, которая позволяет установить дополнительные атрибуты индексирование и архивации, а также сжатия и шифрования.

На вкладке Доступ указываются возможные пользователи и уровень доступа каждого из них к этой папке.

На вкладке Настройка заданы возможности изменения внешнего вида значка папки.

Свойства обычных файлов

Свойства обычных файлов, то есть файлов, не являющихся ярлыками, отображаются в одностраничном диалоговом окне. Особенности вкладки Общие диалогового окна Свойства для файла в сравнении с такой же страницей для папки таковы:

в поле Размер проставляется текущая длина файла;

дополнительно к дате и времени создания файла отображаются дата и время модификации файла, а также дата последнего доступа к нему.

Помимо этого в окне Свойства отображается значок, служащий для указания среды, в которой создавался файл.

Свойства ярлыков

Диалоговое окно Свойства для ярлыков, в отличие от файлов, имеет две вкладки, а окно Свойств ярлыков для программ, установленных на жестком диске имеет третью вкладку – Совместимость, предназначенную для настройки старых программ для работы под управление Windows XP.

На вкладке Общие такого диалогового окна представляются общие свойства ярлыка как файла – практически без учета его специфики. В качестве длинного имени ярлыка отображается только простое имя – расширение LNK или PIF опускается.

Вкладка Ярлык содержит специфические для ярлыка свойства, на ней отображаются:

пиктограмма и имя (без расширения) ярлыка;

тип объекта, на который указывает ярлык;

имя папки, в которой содержится указываемый ярлыком объект (путь доступа к объекту). Если объект находится в главной папке некоторого диска, то вместо имени указывается спецификация этой папки;

полная спецификация этого объекта, который не обязательно должен быть файлом;

полная спецификация папки, которая становится рабочей при открытии.

5. Обобщенная схема получения, передачи и обработки информации.

6. Данные и информация.(михалыч)

Информация - это сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые уменьшают степень неопределенности и неполноты имеющихся о них знаний.

Данные – это информация, закодированная определенным образом с целью передачи, обработки, хранения, поиска или извлечения.

Данные могут рассматриваться как признаки или записанные наблюдения, которые по каким-либо причинам не используются, а только хранятся.В том случае, если появляется возможность использовать эти данные для уменьшения неопределенности знаний о чем-либо, данные превращаются в информацию.

Данные: компьютер обрабатывает и хранит данные, операционные системы и программы манипулируют данными, данные передают по сетям, данные хранят, данные охраняют, данными управляют, данные используют.

Важно: понимание того, каким образом данные представлены внутри компьютера и в какой момент они становятся информацией.

Информация хранится и перерабатывается в мозгу человека; как и откуда появляется понятие, «смысл» - наука пока вряд ли сможет аргументированно объяснить.

Но точно известно: в каком виде информация хранится в компьютерах, что именно передается, кодируется, декодируется, извлекается, переводится в сигналы и посылается человеку - это данные.

7. Синтаксическая, семантическая и прагматическая объективности информации.

Одним из важнейших параметров информации является её адекватность, т.е. степень соответствия создаваемого с помощью полученной информации образа реальному объекту (процессу, явлению). Различаются три формы адекватности информации: синтаксическая, семантическая и прагматическая. 1.Синтаксическая адекватность отображает формально-структурные характеристики информации и не выражает смыслового отношения к объекту.   2. Семантическая (смысловая) адекватность определяет степень соответствия информации об объекте самому объекту. 3. Прагматическая (потребительская) адекватность отражает отношение информации и её потребителя. Прагматический аспект связан с ценностью, полезностью использования информации потребителем для достижения поставленной цели.

Качество информации. 

• Репрезентативность (правильность отбора и формирования в целях адекватного отражения свойств объекта)

• Содержательность отражает семантическую ёмкость, равную отношению величины семантической информации в сообщении к объёму обрабатываемых данных.

• Достаточность означает, что она содержит минимальный, но достаточный для принятия правильного решения набор показателей. Как неполная, так и избыточная информация снижает эффективность принимаемых пользователем решений.

• Доступность

• Актуальность

• Своевременность

• Точность

• Достоверность

• Устойчивость

8. Кодирование непрерывных и дискретных сообщений.

Сообщение является формой представления информации. Одно и то же сообщение может быть представлено в различной форме. Различают аналоговые и дискретные сообщения. Аналого­вое сообщение, например, разговорная речь описывается функци­ей времени и непрерывным множеством возможных значений. Источник, на выходе которого вырабатывается непрерывное со­общение, называется непрерывным. Дискретное сообщение, на­пример, телеграмма или данные электронно-вычислительной ма­шины (ЭВМ) является функцией дискретного или непрерывного времени и принимает конечное число возможных значений. Ис­точник, на выходе которого вырабатывается дискретное сообще­ние, называется дискретным.

Аналоговая информация, в отличие от цифровой(дискретной), непрерывна, волнообразна (свет, звук). Компьютер может работать только с цифровой информацией. Чтобы аналоговую информацию можно было ввести в компьютер, создаются специальные устройства-аналогово-цифровые преобразователи (АЦП); применяются для ввода в компьютер данных от видеокамер, микрофонов, от измерительных приборов или при научных экспериментах. Для обратного вывода – цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП).

Аналоговую информацию легко преобразовать в цифровую:

Достаточно задать аналоговый сигнал рядом дискретных (т.е. постоянных на хотя бы небольшом отрезке времени) значений-это и делают АЦП. Главные их показатели – разрядность(число уровней квантования , или количество дискретных значений, которые преобразователь может выдать на выходе) и скорость выполнения преобразований. ЦАП выполняют обратное преобразование (цифровых сигналов в аналоговые). АЦП и ЦАП-миниатюрные интегральные схемы (микросхемы). На них основана работа многих устройств, например звуковых карт или аудиоадаптеров в современных ПК. Аналоговый сигнал в таких картах преобразуется в цифровой, он записывается в память ПК, например, на жесткий диск. Обратное преобразование позволяет после усиления аналоговых сигналов воспроизвести их динамиками ПК. Преобразование аналоговой информации в цифровую – новые средства компьютерной обработки информации (голосовое управление ПК и ввод в него информации). Среди таких проблем самая важная – проблема распознавания реальной речи.

По типу передаваемых сообщений системы связи делятся на аналоговые и дискретные (цифровые). Аналоговые системы пред­назначены для передачи непрерывных, а цифровые — для пере­дачи цифровых сигналов. Используются также и смешанные системы, в которых непрерывные сообщения преобразуются в дискретные с целью использования цифровых методов передачи.

9. Слова. Двоичные слова. Двоичные наборы. Кодирование.

Двоичное слово длины n – это набор из n нулей и единиц. Соответствующий алфавит состоит из 2ⁿ символов. При использовании компьютеров удобно представлять информацию в виде последовательностей нулей и единиц. Это, в частности, обусловлено применяемыми техническими средствами: в компьютере используются элементы, которые могут находиться в одном из двух состояний. Одно из них обозначается «0», а другое – «1».

С другой стороны, слова в любом алфавите можно легко перевести в двоичные слова. Пусть мы имеем дело с текстами на русском языке и пусть буквы «е» и «ё», а также «и» и «й» не различаются, а пробел между словами считается отдельной буквой (обозначение: _). Тогда наш алфавит состоит из тридцати двух символов. Рассмотрим теперь телеграфный код – старое техническое применение двоичной системы счисления. Он состоит тоже из 32 символов – двоичных слов длины 5. (Подробно о двоичной и других системах счисления можно прочитать в брошюре С.В. Фомина «Системы счисления» из серии «Популярные лекции по математике»). Сопоставим каждой букве двоичное слово длины 5 следующим образом:

_ > 00000, А > 00001, В > 00010, В > 00011, Г > 00100, Д > 00101, ... , Ю > 11110, Я > 11111.

Заменив в тексте каждую букву на соответствующее двоичное слово, получим двоичный вид нашей информации – некоторую последовательность нулей и единиц (или, как принято говорить, битов). Подобным образом можно поступить и с любым другим алфавитом.

На практике создаются специальные устройства, которые позволяют автоматически переводить вводимую человеком текстовую информацию в двоичную.

Более того, в настоящее время практически любая информация – речь, телевизионные сигналы, музыка и др. – может храниться и пересылаться в двоичном виде. Для работы с такой информацией используют специальные устройства: например, АЦП и ЦАП (аналого-цифровой и цифро-аналоговый преобразователи), устройства для цифровой записи и воспроизведший музыки.

 Кодирование информации - это процесс формирования определенного представления информации. При кодировании информация представляется в виде дискретных данных. Декодирование является обратным к кодированию процессом.      В более узком смысле под термином "кодирование" часто понимают переход от одной формы представления информации к другой, более удобной для хранения, передачи или обработки. Компьютер может обрабатывать только информацию, представленную в числовой форме. Вся другая информация (например, звуки, изображения, показания приборов и т. д.) для обработки на компьютере должна быть преобразована в числовую форму. Например, чтобы перевести в числовую форму музыкальный звук, можно через небольшие промежутки времени измерять интенсивность звука на определенных частотах, представляя результаты каждого измерения в числовой форме. С помощью программ для компьютера можно выполнить преобразования полученной информации.      Аналогичным образом на компьютере можно обрабатывать текстовую информацию. При вводе в компьютер каждая буква кодируется определенным числом, а при выводе на внешние устройства (экран или печать) для восприятия человеком по этим числам строятся изображения букв. Соответствие между набором букв и числами называется кодировкой символов.       Знаки или символы любой природы, из которых конструируются информационные сообщения, называют кодами. Полный набор кодов составляет алфавит кодирования. Способ кодирования зависит от цели, ради которой оно осуществляется. Это может быть сокращение записи, засекречивание (шифровка) информации, или, напротив, достижение взаимопонимания. Например, система дорожных знаков, флажковая азбука на флоте, специальные научные языки и символы - химические, математические, медицинские и др., предназначены для того, чтобы люди могли общаться и понимать друг друга. От того, как представлена информация, зависит способ ее обработки, хранения, передачи и т.д.      Компьютер с точки зрения пользователя работает с информацией самой различной формы представления: числовой, графической, звуковой, текстовой и пр. Но мы уже знаем (упоминалось выше), что он оперирует только цифровой (дискретной) информацией. Значит, должны существовать способы перевода информации из внешнего вида, удобного пользователю, во внутреннее представление, удобное компьютеру, и обратно.

10. Системы счисления. Позиционные и непозиционные системы счисления.

Системы счисления – способы кодирования числовой информации, т.е. способ записи чисел с помощью некоторого алфавита, символы которого называют цифрами.

Система счисления:

• даёт представления множества чисел (целых и/или вещественных);

• даёт каждому числу уникальное представление (или, по крайней мере, стандартное представление);

• отражает алгебраическую и арифметическую структуру чисел.

Системы счисления подразделяются на позиционные, непозиционные и смешанные. Чем больше основание системы счисления, тем меньшее количество разрядов (т.е. записываемых цифр) требуется при записи числа в позиционных системах счисления.

Позиционная система.

В позиционных системах счисления один и тот же числовой знак (цифра) в записи числа имеет различные значения в зависимости от того места (разряда), где он расположен. Под позиционной системой обычно понимается b-ричная система счисления, которая определяется целым числом b>1, называемым основанием системы счисления.

Наиболее употребляемыми в настоящее время позиционными системами являются:

1 — единичная (счёт на пальцах, зарубки, узелки «на память» и др.);

2 — двоичная (в дискретной математике, информатике, программировании);

3 — троичная;

8 — восьмеричная;

10 — десятичная (используется повсеместно);

12 — двенадцатеричная (счёт дюжинами);

16 — шестнадцатеричная (используется в программировании, информатике);

60 — шестидесятеричная (единицы измерения времени, измерение углов и, в частности, координат, долготы и широты).

Непозиционная система.

В непозиционных системах счисления величина, которую обозначает цифра, не зависит от положения в числе. При этом система может накладывать ограничения на положение цифр, например, чтобы они были расположены в порядке убывания.

Славяне числа кодировали буквами (а=1, в=2); чтобы избежать путаницы ставился специальный знак ᷉ титло.

Самой популярной системой кодирования чисел оказалась позиционная, десятичная. Используются десять цифр. Значение каждой определяется той позицией, которую цифра занимает в записи числа. В десятичной позиционной системе особую роль играет число 10 и его степени, например, 1996- 6 единиц, 9 десятков, 9 сотен, 1 тысяча или 1996=6+9*10+9*100+1*1000. Любое число в нулевой степени равно единице.

Число сто три также можно представить в виде: 103=1*10²+1*10¹+3*10°.

11. Логические операции И, ИЛИ, НЕ.

Логическая операция — в программировании операция над выражениями логического типа, соответствующая некоторой операции над высказываниями в алгебре логики. Как и высказывания, логические выражения могут принимать одно из двух истинностных значений — «истинно» или «ложно». Логические операции служат для получения сложных логических выражений из более простых. В свою очередь, логические выражения обычно используются как условия для управления последовательностью выполнения программы.

Среди логических операций наиболее известны конъюнкция (И), дизъюнкция (ИЛИ), отрицание (НЕ).

Конъюнкция - логическое умножение (от латинского conjunctio - союз, связь):

Конъюнкция - это логическая операция, ставящая в соответствие каждым двум простым (или исходным) высказываниям составное высказывание, являющееся истинным тогда и только тогда, когда оба исходных высказывания истинны. Если хотя бы одно из составляющих высказываний ложно, то и полученное из них с помощью союза «И» сложное высказывание также считается ложным.

В алгебре множеств конъюнкции соответствует операция пересечения множеств, т.е. множеству получившемуся в результате умножения множеств А и Всоответствует множество, состоящее из элементов, принадлежащих одновременно двум множествам. 

Таблица истинности

Диаграмма Эйлера-Венна

A	B	А&В
1	1	1
1	0	0
0	1	0
0	0	0

Дизъюнкция - логическое сложение (от латинского disjunctio - разобщение, различие):

Дизъюнкция - это логическая операция, которая каждым двум простым (или исходным) высказываниям ставит в соответствие составное высказывание, являющееся ложным тогда и только тогда, когда оба исходных высказывания ложны и истинным, когда хотя бы одно из двух образующих его высказываний истинно.

В алгебре множеств дизъюнкции соответствует операция объединения множеств, т.е. множеству получившемуся в результате сложения множеств А и Всоответствует множество, состоящее из элементов, принадлежащих либо множеству А, либо множеству В. 

Таблица истинности

Диаграмма Эйлера-Венна

A	B	A + B
1	1	1
1	0	1
0	1	1
0	0	0

Инверсия - отрицание (от латинского disjunctio - разобщение, различие):

Отрицание - логическая операция, которая с помощью связки «не» каждому исходному высказыванию ставит в соответствие составное высказывание, заключающееся в том, что исходное высказывание отрицается.

В алгебре множеств логическому отрицанию соответствует операция дополнения до универсального множества, т.е. множеству получившемуся в результате отрицания множества А соответствует множество, дополняющее его до универсального множества. 

Таблица истинности

Диаграмма Эйлера-Венна

A	¬ А
0	1
1	0

Итак, если исходное выражение истинно, то результат отрицания будет ложным, и наоборот, если исходное выражение ложно, то результат отрицаниябудет истинным.

12. Структура персонального компьютера.

Компьютер – это устройство для сбора, обработки, хранения и вывода информации.

Компьютер называется персональным, потому что за ним работает один человек и использует удобные для него устройства ввода вывода информации. Компьютер состоит из следующих блоков:

1. Монитор – выводит информацию пользователю. Бывают черно-белые и цветные (отличают размером диагонали и размером минимальной точки на экране).

2. Клавиатура – вводит информацию в компьютер при помощи клавиш.

3. Мышь – перемещает указатель мыши по экрану и вводит команды пользователя.

4. Системный блок – содержит электронную «начинку» компьютера .

В системном блоке находятся:

a) Процессор - организует процесс исполнения программ, выполняет арифметические и логические операции.

Главные характеристики процессора:

• поколение, к которому он принадлежит;

• тактовая частота в Мега Герцах (миллионов колебаний в секунду).

б) Память – хранит данные и программы.

Виды памяти:

ВЗУ (внешнее запоминающее устройство) ОЗУ (оперативное запоминающее устройство) – хранит программы и данные во время работы компьютера, при выключении компьютера информация разрушается. ПЗУ (постоянное запоминающее устройство) – информация закладывается на заводе-изготовителе и впоследствии не изменяется. Она необходима для первоначальной загрузки компьютера.

Устройство, считывающее и записывающее информацию на дискеты называется дисковод. Жесткие диски (винчестеры) содержат значительно больше информации и работают быстрее, чем гибкие диски, находятся внутри системного блока, содержат от 1 до 100 Гбайт информации. Компакт-диски содержат большое количество информации (до 750 Мб), долговечны, удобны. Бывают музыкальные и с программным обеспечением. Устройство для их считывания называется дисковод CD-ROM.

Кроме процессора и памяти в системном блоке находятся электронные платы, обеспечивающие и расширяющие возможности ПК:

• видео-плата - изображение для монитора;

• звуковая плата - звук для колонок;

• внутренний модем - связь по телефонной линии, выход в Internet;

• сетевая плата - обмен данными между компьютерами, объединенными в локальную сеть и др.

Внешние устройства ПК – это устройства, подключаемые к ПК (принтер, сканер, модем, звуковые колонки и др.)

13. Назначение и функции операционных систем

ОС обеспечивает совместное функционирование всех устройств компьютера и предоставляет пользователю доступ ко всем его ресурсам.

Функции

-управление файловой системой (копирование, перемещение, удаление, переименование)

-командный процессор. Запрос у пользователя команд и их выполнение.

-драйверы устройств. Определение установка конкретной модели доп. устройства и подключение необходимых драйверов.

-графический интерфейс. В состав ОС входят программные модули, создающие графич. пользовательский интерфейс. (вкладки, текстовые поля, списки, контекстное меню и тд)

-сервисные программы (утилиты). Обслуживание дисков, выполнение операций с файлами, работа в компьютерных сетях.

-справочная система.

14. Архитектура современных информационных систем.

. Данная архитектура характеризуется наличием двух взаимодействующих самостоятельных модулей - автоматизированного рабочего места (АРМа) и сервера базы данных, в качестве которого может выступать Microsoft SQL Server, Oracle, Sybase и другие. Сервер БД отвечает за хранение, управление и целостность данных, а также обеспечивает возможность одновременного доступа нескольких пользователей. на АРМ сконцентрированы основные правила работы системы и расположен пользовательский интерфейс программы. Недостатки :это высокие требования к сетевым ресурсам и пропускной способности сети, сложность обновления программного обеспечения.

2.

Плюсы данной архитектуры очевидны. Стало возможно подключать различные БД. Теперь, сервер базы данных освобожден от задач распараллеливания работы между различными пользователями, что существенно снижает его аппаратные требования. Также снизились требования к клиентским машинам за счет выполнения ресурсоемких операций сервером приложений и решающих теперь только задачи визуализации данных.

3. Каждый АРМ независим, содержит только ту информацию, с которой должен работать, а актуальность данных во всей системе обеспечивается благодаря непрерывному обмену сообщениями с другими АРМами. Обмен сообщениями между АРМами может быть реализован различными способами, от отправки данных по электронной почте до передачи данных по сетям.

15. Физические и аппаратные основы построения вычислительных систем.

Система обработки данных (СОД) – совокупность технических средств и программного обеспечения, предназначенная для информационного обслуживания пользователей и технических объектов. В состав технических средств входит оборудование для ввода, хранения, преобразования и вывода данных, втом числе ЭВМ, устройства сопряжения ЭВМ с объектами, аппаратура передачи данных, и линии связь. Программное обеспечение (программные средства) – совокупность программ, реализующих возложенные на систему функции. Функции СОД состоят в выполнении требуемых актов обработки данных: ввода, хранения, преобразования и вывода. Примерами СОД являются вычислительные системы для решения научных, инженерно-технических, планово-экономических и учетно-статистических задач, автоматизированные системы управления предприятиями и отраслями народного хозяйства, системы автоматизированного и автоматического управления технологическим оборудованием и техническими объектами, информационно-измерительные системы и др. Вычислительные системы. СОД, настроенная на решение задач, конкретной области применения, называется вычислительной системой. Вычислительная система включает в себя технические средства и программное обеспечение, ориентированные на решение определенной совокупности задач. Существует два способа ориентации. Во-первых, вычислительная система может строиться на основе ЭВМ или вычислительного комплекса общего применения и ориентация системы обеспечивается за счет программных средств – прикладных программ и, возможно, операционной системы. Во-вторых, ориентация на заданный класс задач может достигаться за счет использования специализированных ЭВМ и вычислительных комплексов. В этом случае удается при умеренных затратах оборудования добиться высокой производительности. Специализированные вычислительные системы наиболее широко используются при решении задач векторной и матричной, алгебры, а также связанных с интегрированием дифференциальных уравнений, обработкой изображений, распознаванием образов и т. д.

Адаптация вычислительной системы с целью приспособления ее к структуре реализуемого алгоритма достигается за счет изменения конфигурации системы. При этом соединения между процессорами, а также модулями памяти и периферийными устройствами устанавливаются динамически в соответствии с потребностями задач, обрабатываемых системой в текущий момент времени. В связи с этим адаптивные вычислительные системы иначе называются системами с динамической структурой. За счет адаптации достигается высокая производительность в широком классе задач и обеспечивается устойчивость системы к отказам. Поэтому адаптивные системы рассматриваются как одно из перспективных направлений развития систем обработки данных.

16. Микропроцессоры. RISC-система команд.

Микропроцессор — процессор (устройство, отвечающее за выполнение арифметических, логических операций и операций управления, записанных в машинном коде), реализованный в виде одной микросхемы или комплекта из нескольких специализированных микросхем

Микропроцессор — устройство, выполняющее алгоритмическую обработку информации, и, как правило, управление другими узлами компьютера или иной электронной системы. Представляет собой цифровую интегральную схему выполняющую последовательность инструкций — программу

RISC (Restricted (reduced) instruction set computer — компьютер с упрощённым набором команд) — архитектура процессора, в которой быстродействие увеличивается за счёт упрощения команд, чтобы их декодирование было проще, а время выполнения  — короче. 

Характерные особенности:

Фиксированная длина машинных команд (например, 32 бита) и простой формат команды.

Специализированные команды для операций с памятью — чтения или записи

Большое количество регистров общего назначения (32 и более).

Отсутствие поддержки операций вида «изменить» над укороченными типами данных — байт, 16-битное слово.

Отсутствие микропрограмм внутри самого процессора.

17. Формы представления информации в ЭВМ. Типы файлов.

Вся информация (текстовая, символьная, графическая, звуковая) хранится в виде двоичной системы.

В ЭВМ применяется двоичная система счисления, т.е. все числа в компьютере представляются с помощью нулей и единиц, поэтому компьютер может обрабатывать только информацию, представленную в цифровой форме. Для преобразования числовой, текстовой, графической, звуковой информации в цифровую необходимо применить кодирование. Кодирование – это преобразование данных одного типа через данные другого типа. В ЭВМ применяется система двоичного кодирования, основанная на представлении данных последовательностью двух знаков: 1 и 0, которые называются двоичными цифрами (binary digit – сокращенно bit). Таким образом, единицей информации в компьютере является один бит, т.е. двоичный разряд, который может принимать значение 0 или 1. Восемь последовательных бит составляют байт. В одном байте можно закодировать значение одного символа из 256 возможных (256 = 2 в степени 8). Более крупной единицей информации является килобайт (Кбайт), равный 1024 байтам (1024 = 2 в степени 10). Еще более крупные единицы измерения данных: мегабайт, гигабайт, терабайт (1 Мбайт = 1024 Кбайт; 1 Гбайт = 1024 Мбайт; 1 Тбайт = 1024 Гбайт). Целые числа кодируются двоичным кодом довольно просто (путем деления числа на два). Для кодирования нечисловой информации используется следующий алгоритм: все возможные значения кодируемой информации нумеруются и эти номера кодируются с помощью двоичного кода.

Символьная или текстовая. Для кодирования символьной или текстовой информации применяются различные системы: при вводе информации с клавиатуры кодирование происходит при нажатии клавиши, на которой изображен требуемый символ, при этом в клавиатуре вырабатывается так называемый scan-код, представляющий собой двоичное число, равное порядковому номеру клавиши.

Номер нажатой клавиши никак не связан с формой символа, нанесенного на клавише. Опознание символа и присвоение ему внутреннего кода ЭВМ производятся специальной программой по специальным таблицам

Тип файла, также его называют формат файла — это информация о файле для компьютера. Благодаря этой информации, компьютер приблизительно знает, что находится внутри файла и «понимает», в какой программе его открыть. Каждому типу файла присвоено свое расширение. Расширение имени файла указывает на тип файла. Например,

PRIMER.doc – типом файла является документ Word,

PRIMER.bmp – типом файла является рисунок,

PRIMER.avi – типом файла является видеофайл,

PRIMER.wav – типом файла является аудиофайл 

18. Машинно-ориентированные языки программирования и языки программирования высокого уровня. Интерпретаторы компиляторы и компоновщики программ.

Высокоуровневый язык программирования — язык программирования, разработанный для быстроты и удобства использования программистом. Основная черта высокоуровневых языков — это абстракция, то есть введение смысловых конструкций, кратко описывающих такие структуры данных и операции над ними, описания которых на машинном коде (или другом низкоуровневом языке программирования) очень длинны и сложны для понимания.

Так, высокоуровневые языки стремятся не только облегчить решение сложных программных задач, но и упростить портирование программного обеспечения. Использование разнообразных трансляторов и интерпретаторов обеспечивает связь программ написанных при помощи языков высокого уровня, с различными операционными системами и оборудованием, в то время как ихисходный код остаётся, в идеале, неизменным.

Интерпретатор — программа (разновидность транслятора) или аппаратное средство, выполняющее интерпретацию

Интерпретация — пооператорный (покомандный, построчный) анализ, обработка и тут же выполнение исходной программы или запроса (в отличие от компиляции, при которой программа транслируется без её выполнения)

Компилятор — программа или техническое средство, выполняющее компиляцию.

Компиляция — трансляция программы, составленной на исходном языке высокого уровня, в эквивалентную программу нанизкоуровневом языке, близком машинному коду (абсолютный код, объектный модуль, иногда на язык ассемблера) Входной информацией для компилятора (исходный код) является описание алгоритма или программа на проблемно-ориентированном языке, а на выходе компилятора — эквивалентное описание алгоритма на машинно-ориентированном языке (объектный код)

Компоновщик — программа, которая производит компоновку: принимает на вход один или несколько объектных модулей и собирает по ним исполнимый модуль.

19. Понятие алгоритма и его свойств. Циклические алгоритмы.

Алгоритм- конечная последовательность инструкций, применяемых для решения некоторых задач, каждая из которых имеет четкий смысл и может быть выполнена за конечное время с конечными вычислительными затратами.

Алгоритм(школьное)- строго детеминированная последовательность действий, описывающая процесс преобразования объекта из начального состояния в конечное, записанное с помощью понятных исполнителю команд.

Свойства алгоритма:

1. Массовость (применение к разным наборам данных)

2. Детерминированность (один и тот же результата при одних и тех же исходных данных)

3. Дискретность — алгоритм должен представлять процесс решения задачи как последовательное выполнение некоторых простых шагов. При этом для выполнения каждого шага алгоритма требуется время, то есть преобразование исходных данных в результат осуществляется во времени дискретно.

4. Понятность — алгоритм должен включать только те команды, которые доступны исполнителю и входят в его систему команд.

5. Завершаемость (конечность) — при корректно заданных исходных данных алгоритм должен завершать работу и выдавать результат за конечное число шагов

6. Результативность — завершение алгоритма определёнными результатами.

Циклические алгоритмы- это алгоритм, содержащий один или несколько циклов.

Цикл - это последовательность операторов, которая может выполняться более одного раза.

Циклы бывают :

с предусловием

с постусловием

со счетчиком

циклы с предусловием: Циклы с предусловием используются тогда, когда выполнение цикла связано с некоторым логическим условием. Оператор цикла с предусловием имеет две части: условие выполнения цикла и тело цикла.

В цикле используют оператор WHILE

При выполнении оператора while определенная группа операторов выполняется до тех пор, пока определенное в операторе while булево условие истинно. Если условие сразу ложно, то оператор не выполнится ни разу.

Общая форма записи следующая

while <булево выражение> do

begin

группа операторов

end;

При использовании цикла с предусловием надо помнить следующее:

1. значение условия выполнения цикла должно быть определено до начала цикла;

2. если значение условия истинно, то выполняется тело цикла, после чего повторяется проверка условия. Если условие ложно, то происходит выход из цикла;

3. хотя бы один из операторов, входящих в тело цикла, должен влиять на значение условия выполнения цикла, иначе цикл будет повторяться бесконечное число раз

цикл с постусловием: цикл, в котором условие проверяется после выполнения тела цикла. Отсюда следует, что тело всегда выполняется хотя бы один раз

оператор REAPIT…….UNTIL

repeat

<тело цикла>

until <условие выхода>

циклы со счетчиком- цикл, в котором некоторая переменная изменяет своё значение от заданного начального значения до конечного значения с некоторым шагом, и для каждого значения этой переменной тело цикла выполняется один раз.

Оператор FOR I=…. TO …

<тело цикла>

NEXT

20. Описание алгоритмов. Блок-схемы алгоритмов.

Способы описания:

Словестный

Графический(блок-схема)

Псевдокоды

Язык программирования

Диаграмма Нэнсси-Шнейдергермана

Блок схема основные элементы:

При графическом представлении алгоритма с помощью схемы каждый пункт алгоритма отображается на схеме некоторой геометрической фигурой. Блоки на схеме соединяются линиями потоков информации.

Примеры алгоритмов

Линейный алгоритм

21. Обобщенная структура программы для ЭВМ.

Программа для ЭВМ – это представленная в объективной форме совокупность данных, процедур, правил и команд, предназначенных для функционирования ЭВМ и других компьютерных устройств в целях получения определенного результата, включая подготовительные материалы, полученные разработки программы для ЭВМ, и порождаемые ею результаты и аудиовизуальные отображения.

1. Описание программы , постоянных, текстовых значений…..

2. Описание программ которые будут использоваться в основной программе

3. Сама программа

Этапы создания программы:

Формулировка задачи и разработка алгоритма

Тексты программ на языке высокого уровня

«компилятор»

Объектные модули (OBJ)

«библиотекарь»

Статистические(LIB) и динамические(DLL) библиотеки

«редактор связей, компоновщик (LINKER)

Выполняемый модуль (EXE)

22. Системы и языки программирования.

Язы́к программи́рования — формальная знаковая система, предназначенная для записи компьютерных программ. Язык программирования определяет набор лексических, синтаксических и семантических правил, задающих внешний вид программы и действия, которые выполнит исполнитель (компьютер) под её управлением.

Компилируемые(СИ, СИ++, Фортран, Паскаль)

Интерперируемые(версии бейсик, FORTH)

_{ИМПЕРАТИВНЫЕ ­­­­(ПРОЦЕДУРНЫЕ) ,} объъектно-ориентированные – определение АТД и реализация наследования, инкапсуляция, полиморфизма(СИ++, джава, бейсик, ку-бейсик, паскаль, фортран и др. из семейства технологий и языков нет)

Функция: язык программирования предназначен для написания компьютерных программ, которые применяются для передачи компьютеру инструкций по выполнению того или иного вычислительного процесса и организации управления отдельными устройствами.

Задача: язык программирования отличается от естественных языков тем, что предназначен для передачи команд и данных от человека к компьютеру, в то время как естественные языки используются для общения людей между собой. Можно обобщить определение «языков программирования» — это способ передачи команд, приказов, чёткого руководства к действию; тогда как человеческие языки служат также для обмена информацией.

Исполнение: язык программирования может использовать специальные конструкции для определения и манипулирования структурами данных и управления процессом вычислений.

Элементы языков программирования(по лекции)

Константы, переменные, массивы, выражения, операторы

Язык программирования может быть представлен в виде набора спецификаций, определяющих его синтаксис и семантику.

Классификация:

Машинно – ориентированные языки – это языки, наборы операторов и изобразительные средства которых существенно зависят от особенностей ЭВМ (внутреннего языка, структуры памяти и т.д.). Машинно –ориентированные языки позволяют использовать все возможности и особенности Машинно – зависимых языков:

- высокое качество создаваемых программ (компактность и скорость выполнения);

- возможность использования конкретных аппаратных ресурсов;

- предсказуемость объектного кода и заказов памяти;

- для составления эффективных программ необходимо знать систему команд и особенности функционирования данной ЭВМ;

- трудоемкость процесса составления программ ( особенно на машинных языках и ЯСК), плохо защищенного от появления ошибок;

- низкая скорость программирования;

- невозможность непосредственного использования программ, составленных на этих языках, на ЭВМ других типов.

Машинно – независимые языки – это средство описания алгоритмов решения задач и информации, подлежащей обработке. Они удобны в использовании для широкого круга пользователей и не требуют от них знания особенностей организации функционирования ЭВМ и ВС.

Подобные языки получили название высокоуровневых языков программирования. Программы, составляемые на таких языках, представляют собой последовательности операторов, структурированные согласно правилам рассматривания языка(задачи, сегменты, блоки и т.д.). Операторы языка описывают действия, которые должна выполнять система после трансляции программы на МЯ.

Императивные (процедурные)

языки программирования (1)

Время появления: 1950-е г.г.

Краткая характеристика:

программа – последовательность инструкций-операторов,

включающих блоки типичных действий – процедуры или

функции

Преимущества:

• более высокий уровень абстракции;

• меньшая машинная зависимость;

• более широкая совместимость

Императивные (процедурные)

языки программирования (2)

Преимущества:

• содержательная значимость текстов программ;

• унификация программного кода;

• повышение производительности труда программистов

Недостатки:

• большие трудозатраты на обучение;

• меньшая эффективность программного кода

Примеры:

Fortran, ALGOL, PL/1, APL, BPL, COBOL, Pascal, C, Basic

Декларативные языки программирования (1)

Время появления: 1960-е г.г.

Краткая характеристика: программа – описание действий,

которые необходимо осуществить

Преимущества:

• простота верификации и тестирования программ;

• строгость математической формализации;

• высокая степень абстракции

Декларативные языки программирования (2)

Недостатки:

• сложность эффективной реализации;

• необходимость фундаментальных математических

знаний

Примеры:

LISP (Interlisp, Common Lisp, Scheme), SML, Haskell, Prolog

Функциональные языки программирования (1)

Время появления: 1960-е г.г.

Краткая характеристика:

программа – функция, аргументы которой, возможно,

также являются функциями

Преимущества:

• полностью автоматическое управление памятью

компьютера («сборка мусора»);

• простота повторного использования фрагментов кода;

• расширенная поддержка функций с параметрическими

аргументами (параметрический полиморфизм);

Функциональные языки программирования (2)

Преимущества:

• абстрагирование от машинного представления данных;

• прозрачность реализации самоприменяемых (рекурсивных)

функций;

• удобство символьной обработки данных (списки, деревья)

Недостатки:

• нелинейная структура программы;

• относительно низкая эффективность

Примеры:

LISP, SML, CaML, Haskell, Miranda, Hope

Логические языки программирования (1)

Время появления: 1970-е г.г.

Краткая характеристика:

программа – совокупность правил или логических

высказываний с причиной и следствием

Преимущества:

• высокий уровень абстракции;

• удобство программирования логики поведения;

• удобство применения для экспертных систем;

• механизм откатов (backtrack)

Логические языки программирования (2)

Недостатки:

• ограниченный круг задач;

• нелинейная структура программы;

• недостаточно эффективная реализация

Примеры:

Prolog, Mercury

Объектно-ориентированные языки

программирования (1)

Время появления: 1970-е г.г.

Краткая характеристика:

программа – описание объектов, их совокупностей,

отношений между ними и способов их взаимодействия

Преимущества:

• интуитивная близость к произвольной предметной области;

• моделирование сколь угодно сложных предметных

областей;

• событийная ориентированность;

Объектно-ориентированные языки

программирования (2)

Преимущества:

• высокий уровень абстракции;

• повторное использование описаний;

• параметризация методов обработки объектов

Недостатки:

• сложность тестирования и верификации программ

Примеры:

C++, Visual Basic, C#, Eiffel, Oberon

Языки сценариев (1)

Время появления: 1990-е г.г.

Краткая характеристика:

программа – совокупность описаний возможных сценариев

обработки данных

Преимущества:

• интуитивная ясность;

• близость к предметной области;

• высокая степень абстракции;

• высокая переносимость

Языки сценариев (2)

Преимущества:

• возможность повторного использования кода;

• совместимость с инструментальными средствами

автоматизированного проектирования (CASE) и быстрой

разработки (RAD) прикладного программного обеспечения

Недостатки:

• сложность тестирования и верификации программ;

• множественные побочные эффекты

Примеры:

VBScript, PowerScript, LotusScript, JavaScript

Языки параллельных вычислений (1)

Время появления: 1980-е г.г.

Краткая характеристика:

программа – совокупность описаний процессов, которые

могут выполняться одновременно или псевдопараллельно

Преимущества:

• высокая вычислительная эффективность для больших

программных систем (тысячи одновременно работающих

пользователей или компьютеров);

• высокая эффективность функционирования в системах

реального времени (системы жизнеобеспечения и принятия

решений)

Языки параллельных вычислений (2)

Недостатки:

• высокая себестоимость разработки относительно

небольших программ (сотни строк кода);

• относительно узкий спектр применения

Примеры:

Ada, Modula-2, Oz

Система программирования — это система для разработки новых программ на конкретном языке программирования.

Составные систем программирования:

• компилятор или интерпретатор;

• интегрированная среда разработки;

• средства создания и редактирования текстов программ;

• обширные библиотеки стандартных программ и функций;

• отладочные программы, т.е. программы, помогающие находить и устранять ошибки в программе;

• "дружественная" к пользователю диалоговая среда;

• многооконный режим работы;

• мощные графические библиотеки; утилиты для работы с библиотеками

• встроенный ассемблер;

• встроенная справочная служба;

• другие специфические особенности.

Транслятор — это программа-переводчик, преобразует программу, написанную на одном из языков высокого уровня, в программу, состоящую из машинных команд.

Трансляторы реализуются в виде компиляторов или интерпретаторов. С точки зрения выполнения работы компилятор и интерпретатор существенно различаются.

Компилятор — читает всю программу целиком, делает ее перевод и создает законченный вариант программы на машинном языке, который затем и выполняется.

Интерпретатор — переводит и выполняет программу строка за строкой.

23. Типы данных (константы, массивы и их описание, логический тип данных, данные типа String и Date.)

для паскаль

Константы:

Конста́нта в программировании — способ адресования данных, изменение которых рассматриваемой программой запрещено.

именованные константы, серьёзно упростившие процесс отладки и сопровождения программ.

Исчезла необходимость помнить конкретные числа — разумно придуманные имена запоминаются легче.

Ошибки в именах в большом числе случаев выявляются автоматически компилятором (кроме ситуаций, когда ошибочно использовано имя другой константы аналогичного типа).

Процесс внесения изменений стал быстр и безошибочен — значение константы присутствует в программе всего в одном месте.

Массивы:

Массив — это пронумерованная последовательность величин одинакового типа, обозначаемая одним именем. Элементы массива располагаются в последовательных ячейках памяти, обозначаются именем массива и индексом. Каждое из значений, составляющих массив, называется его компонентой (или элементом массива).

Массив данных в программе рассматривается как переменная структурированного типа. Массиву присваивается имя, посредством которого можно ссылаться как на массив данных в целом, так и на любую из его компонент.

Переменные, представляющие компоненты массивов, называются переменными с индексами в отличие от простых переменных, представляющих в программе элементарные данные. Индекс в обозначении компонент массивов может быть константой, переменной или выражением порядкового типа (целочисленный, логический, символьный, перечислимый, диапазон).

Массивы с одним индексом называют одномерными, с двумя — двумерными и т. д

Если за каждым элементом массива закреплен только один его порядковый номер, то такой массив называется линейным.

Заполнить массив можно следующим образом:

1. с помощью оператора присваивания. Этот способ заполнения элементов массива особенно удобен, когда между элементами существует какая-либо зависимость, например, арифметическая или геометрическая прогрессии, или элементы связаны между собой рекуррентным соотношением.

2. ввод значений элементов массива с клавиатуры используется обычно тогда, когда между элементами не наблюдается никакой зависимости.

ервый элемент массива, в зависимости от языка программирования, может иметь различный индекс. Различают три основных разновидности массивов: с отсчетом от нуля (zero-based), с отсчетом от единицы (one-based) и с отсчетом от специфического значения заданного программистом (n-based).

Достоинства

лёгкость вычисления адреса элемента по его индексу (поскольку элементы массива располагаются один за другим)

одинаковое время доступа ко всем элементам

малый размер элементов: они состоят только из информационного поля

Недостатки

для статического массива — отсутствие динамики, невозможность удаления или добавления элемента без сдвига других

для динамического и/или гетерогенного массива — более низкое (по сравнению с обычным статическим) быстродействие и дополнительные накладные расходы на поддержку динамических свойств и/или гетерогенности.

при работе с массивом в стиле C (с указателями) и при отсутствии дополнительных средств контроля — угроза выхода за границы массива и повреждения данных

(количество

тип

мерность)

Логические типы

Логические переменные, BOOL или boolean, содержат одно из двух значений (истина или ложь). В зависимости от реализации, истина может обозначаться как единица или «true», так и любым ненулевым числом (Си). Ложь, соответственно, обозначается инверсно к правде. Для реализации типа достаточно одного бита, однако на практике для ускорения размер bool равен размеру машинного слова.

Поскольку логический тип относится к порядковым типам, его можно использовать в операторе счётного типа.

Данные типа String, Date

String, - строковая переменная 1 байт на каждый символ

Date дата от 1.01 100г до 31.12.9999г 8 байтов на символ

24. Типы математическиех операций.

Существует пять видов математических операций:

1) Четыре действия арифметики;

2) Операция целочисленного деления;

3) Операция деления по модулю;

4) Операция возведения в степень;

5) Инкремент и декремент;

1)Во всех рассматриваемых нами языках программирования символы четырех действий арифметики (сложение, вычитание, умножение, деление) одинаковы: +,,*,/.

2) Специальная операция целочисленного деления есть только в языках Visual Basic, VBScript: \ и в языке Delphi: div, но во всех языках, произошедших от C++(Visual C++,C++ Builder,C# Java, JavaScript, PHP, Perl),если оба аргумента у операции деления (/) целые числа, то она всегда возвращает целый результат (т.е. действует аналогично операции целочисленного деления).

3). Операция деления по модулю ( эта операция возвращает разность между первым аргументом и максимальным числом делящимся на второй аргумент без остатка и меньшим или равным первому аргументу).(((( Операция деления по модулю (например, в Visual Basic'e) аналогична следующей x mod y аналогична x - (x\y)*y. В Visual FoxPro и PL-SQL такой операции нет.))))

4) Операция возведения в степень (существует только в языках Perl, PL-SQL, Visual Basic, VBScript и Visual FoxPro)

5) Операция инкремент(декремента)

Это операция с одним аргументом предназначена для увеличения(уменьшения) аргумента на единицу. Во всех языках, где есть инкремент или декремент, они определены одинаково два плюса или минуса подряд (++ или --). Если в языке существует инкремент или декремент, то существует две его формы: префиксная (++х,--х) и постфиксная (х--,х++).Инкремент или декремент существуют только в языках, произошедших от языка C++ (Visual C++,C++ Builder, Java, JavaScript, PHP, Perl). Префиксная форма отличается от постфиксной, тем что в префиксной форме аргумент изменяется и новое значение участвует в выражении, а в постфиксной форме сначала полностью вычисляется выражение, а уже потом аргумент изменяется. Это проще показать на примере:

(пример:Если х = 10, то 3*(++х) равно 33,а 3*(х++) равно 30, но х после обоих этих выражений будет равен 11.)

Все остальные действия математики (округления, получение значений тригонометрических функций, действия над комплексными функциями и т.д.), а также целочисленное деление, возведение в степень, деление по модулю (если в данном языке они не реализованы как операции) реализованы в виде либо встроенных функций, либо методов специальных классов.

25. Операции отношений (логические операции, управляющие структуры IF, Then, Else. операторы цикла)

Логическими операциями могут быть:

- операции отношения (сравнения). Операнды этих операций могутиметь любой тип, кроме логического типа. К этим операциям относятся:

Знак	Операция	Примеры(при значениях a=6, b=3)	Результат
<	Меньше	b < 7	True
>	Больше	“Вася” > “Маша”	False
<=	Меньше или равно	a + b <= 12	True
>=	Больше или равно	b^2 >= 9	True
<>	Не равно	a <> b	True
=	Равно	B = 10 – a	False

- специальные логические операции. Операнды этих операций могут иметь только логический тип. К этим операциям относятся:

Знак	Операция	Пример	Значение A	Значение B	Результат
Not	Логическое отрицание	not A	TrueFalse		FalseTrue
And	Логическое умножение(И)	A and B	TrueTrueFalseFalse	True FalseTrueFalse	TrueFalseFalseFalse
Or	Логическое сложение(ИЛИ)	A or B	TrueTrueFalseFalse	True FalseTrueFalse	TrueTrueTrueFalse
Xor	Исключающее ИЛИ	A xor B	TrueTrueFalseFalse	True FalseTrueFalse	FalseTrueTrueFalse

Условный оператор

IF < условие > THEN < оператор 1 > ELSE <оператор 2>

Позволяет выполнить один или несколько операторов, если условие истинно. Можно использовать однострочный или блочный вариант. Если необходимо выполнить более одной строки кода, нужно использовать блочный вариант с оператором End IF.

Синтаксис:

    IF < условие > Then < оператор 1 > ELSE <оператор 2>;

ОПЕРАТОРЫ ЦИКЛА