Билет № 5
1.
Кодирование информации. Способы кодирования
Кодирование
информации. В процессе
преобразования информации из одной формы представления (знаковой системы) в
другую осуществляется кодирование. Средством кодирования служит таблица
соответствия, которая устанавливает взаимно однозначное соответствие между
знаками или группами знаков двух различных знаковых систем.
В
процессе обмена информацией часто приходится производить операции кодирования
и декодирования информации. При вводе знака алфавита в компьютер путем
нажатия соответствующей клавиши на клавиатуре выполняется его кодирование,
т. е. преобразование в компьютерный код. При выводе знака на экран монитора
или принтер происходит обратный процесс — декодирование, когда из компьютерного
кода знак преобразуется в графическое изображение.
Кодирование
изображений и звука.
Информация, в том числе графическая и звуковая, может быть представлена в аналоговой
или дискретной форме. При аналоговом представлении физическая величина
принимает бесконечное множество значений, причем ее значения изменяются
непрерывно. При дискретном представлении физическая величина принимает конечное
множество значений, причем ее величина изменяется скачкообразно.
Примером
аналогового представления графической информации может служить, скажем,
живописное полотно, цвет которого изменяется непрерывно, а дискретного —
изображение, напечатанное с помощью струйного принтера и состоящее из
отдельных точек разного цвета.
Примером
аналогового хранения звуковой информации является виниловая пластинка
(звуковая дорожка изменяет свою форму непрерывно), а дискретного —
аудиокомпакт-диск (звуковая дорожка кото рого содержит участки с различной
отражающей способностью).
Графическая
и звуковая информация из аналоговой формы в дискретную преобразуется путем дискретизации,
т. е. разбиения непрерывного графического изображения и непрерывного
(аналогового) звукового сигнала на отдельные элементы. В процессе дискретизации
производится кодирование, т. е. присвоение каждому элементу конкретного
значения в форме кода.
Дискретизация
— это преобразование
непрерывных изображений и звука в набор дискретных значений, каждому из
которых присваивается значение его кода.
Кодирование
информации в живых организмах. Генетическая информация определяет строение и развитие живых
организмов и передается по наследству. Хранится генетическая информация в
клетках организмов в структуре молекул ДНК (дезоксирибонукле-иновой
кислоты). Молекулы ДНК состоят из четырех различных составляющих
(нуклеотидов), которые образуют генетический алфавит.
Молекула
ДНК человека включает в себя около трех миллиардов пар нуклеотидов, и в ней
закодирована вся информация об организме человека: его внешность, здоровье
или предрасположенность к болезням, способности и т. д.
2.
Основные характеристики компьютера (разряд-.ность, тактовая частота, объем
оперативной и внешней памяти, производительность и др.)
Процессор. Важнейшей характеристикой процессора,
определяющей его быстродействие, является его частота, т. е.
количество базовых операций (например, операций сложения двух двоичных
чисел), которые производит процессор за 1 секунду. За двадцать с небольшим
лет тактовая частота процессора увеличилась в 500 раз, от 4 МГц (процессор
8086, 1978 г.) до 2 ГГц (процессор Pentium 4, 2001 г.).
Другой
характеристикой процессора, влияющей на его производительность, является разрядность
процессора. Разрядность процессора определяется количеством двоичных
разрядов, которые процессор обрабатывает за один такт. Разрядность
процессора увеличилась за 20 лет в 8 раз. В первом отечественном школьном
компьютере «Агат» (1985 г.) был установлен процессор, имевший разрядность 8
бит, у современного процессора Pentium 4 разрядность равна 64 бит.
Оперативная
(внутренняя) память.
Оперативная память представляет собой множество ячеек, причем каждая ячейка
имеет свой уникальный двоичный адрес. Каждая ячейка памяти имеет объем 1
байт.
В
персональных компьютерах величина адресного пространства процессора и
величина фактически установленной оперативной памяти практически всегда
различаются. Например, объем адресуемой памяти может достигать 4 Гбайт, а
величина фактически установленной оперативной памяти будет значительно
меньше — скажем, «всего» 64 Мбайт.
Оперативная
память аппаратно реализуется в виде модулей памяти различных типов (SIMM, DIMM) и
разного объема (от 1 до 256 Мбайт). Модули различаются по своим
геометрическим размерам: устаревшие модули SIMM имеют 30 или 72
контакта, а современные модули DIMM — 168 контактов.
Долговременная
(внешняя) память. В качестве
внешней памяти используются носители информации различной информационной
емкости: гибкие диски (1,44 Мбайт), жесткие диски (до 50 Гбайт), оптические
диски CD-ROM (650 Мбайт) и DVD (до 10 Гбайт). Самыми
медленными из них по скорости обмена данными являются гибкие диски (0,05
Мбайт/с), а самыми быстрыми — жесткие диски (до 100 Мбайт/с).
Производительность
компьютера. Производительность
компьютера является его интегральной характеристикой, которая зависит от
частоты и разрядности процессора, объема оперативной (внутренней) и долговременной
(внешней) памяти и скорости обмена данными. Производительность компьютера
нельзя вычис лить, она определяется в процессе тестирования по скорости
выполнения определенных операций в стандартной программной среде.
|
Билет № 6
1.
Качественные и количественные характеристики информации. Свойства информации
(новизна, актуальность, достоверность и др.). Единицы измерения количества
информации
Информация
в биологии. В биологии
понятие информация связывается с целесообразным поведением живых
организмов. Понятие информация в биологии применяется также в связи с
исследованиями механизмов наследственности. Генетическая информация
передается по наследству и хранится во всех клетках живых организмов. Информация
в кибернетике. В кибернетике (науке об управлении) понятие информация
используется для описания процессов управления в сложных системах (живых
организмах или технических устройствах). Информация и знания. Человек
получает информацию из окружающего мира с помощью органов чувств,
анализирует ее и выявляет существенные закономерности посредством мышления,
хранит полученную информацию в памяти. Процесс систематического научного
познания окружающего мира приводит к накоплению информации в форме знаний
(фактов, научных теорий и т. д.). Таким образом, с точки зрения процес са
познания информация может рассматриваться как знания.
Свойства
информации. Участники
дискуссии должны владеть тем языком, на котором ведется общение, тогда
информация будет понятной. Только при условии, что информация полезна,
дискуссия приобретает практическую ценность. Примерами передачи и получения
бесполезной информации могут служить некоторые конференции и чаты в
Интернете.
Широко
известен термин «средства массовой информации» (газеты, радио, телевидение),
которые доводят информацию до каждого члена общества. Обязательно, чтобы
такая информация была достоверной и актуальной. Недостоверная
информация вводит членов общества в заблуждение и может стать причиной возникновения
социальных потрясений. Неактуальная информация бесполезна, и поэтому никто,
кроме историков, не читает прошлогодних газет.
Чтобы
человек мог правильно ориентироваться в окружающем мире, ему нужна полная
и точная информация. Задача получения полной и точной информации
стоит перед наукой. Человек получает полную и точную информацию о природе,
обществе и технике в процессе обучения.
Единицы
измерения количества информации. За единицу количества информации принимается такое количество информации,
которое содержит сообщение, уменьшающее неопределенность знаний в два раза.
Такая единица названа бит.
Следующей
по величине единицей измерения количества информации является байт,
причем
1
байт = 23 бит = 8 бит.
Кратные
байту единицы измерения количества информации вводятся следующим образом:
1
Кбайт = 210 байт = 1024 байт;
1
Мбайт = 210 Кбайт = 1024 Кбайт;
1
Гбайт = 210 Мбайт = 1024 Мбайт.
2.
Внешняя память компьютера. Различные виды носителей информации, их
характеристики (информационная емкость, быстродействие и др.)
Основной
функцией внешней памяти компьютера является способность долговременно хранить
большой объем информации (программы, документы, аудио-и видеоклипы и т. д.).
Устройство, которое обеспечивает запись/считывание информации, называется накопителем
или дисководом, а хранится информация на носителях (например,
дискетах).
В
накопителях на гибких магнитных дисках (НГМД или дискетах) и
накопителях на жестких магнитных дисках (НЖМД или винчестерах}, в
основу записи, хранения и считывания информации положен магнитный принцип, а
в лазерных дисководах — оптический принцип.
Гибкие
магнитные диски. Гибкие
магнитные диски помещаются в пластмассовый корпус. Такой носитель информации
называется дискетой. Дискета вставляется в дисковод, вращающий диск с
постоянной угловой скоростью. Магнитная головка дисковода устанавливается на
определенную концентрическую дорожку диска, на которую и записывается (или
считывается) информация.
В
целях сохранения информации гибкие магнитные диски следует предохранять от
воздействия сильных магнитных полей и нагревания, так как это может привести
к размагничиванию носителя и потере информации.
Жесткие
магнитные диски. Жесткие
магнитные диски представляют собой несколько десятков дисков, размещенных на
одной оси, заключенных в металлический корпус и вращающихся с высокой
угловой скоростью. За счет множества дорожек на каждой стороне дисков и
большого количества дисков информационная емкость жестких дисков может в
десятки тысяч раз превышать информационную емкость дискет и достигать 50
Гбайт.
Чтобы
сохранить информацию и работоспособность жестких дисков, необходимо оберегать
их от ударов и резких изменений пространственной ориентации в процессе
работы.
Лазерные
дисководы и диски. Лазерные
дисководы используют оптический принцип чтения информации. На лазерных дисках
CD (CD — Compact Disk, компакт диск) и DVD (DVD — Digital Video Disk,
цифровой видеодиск) информация записана на одну спиралевидную дорожку (как
на грампластинке), содержащую чередующиеся участки с различной отражающей способностью.
Лазерный луч падает на поверхность вращающегося диска, а интенсивность
отраженного луча зависит от отражающей способности участка дорожки и
приобретает значения 0 или 1.
Для
сохранности информации лазерные диски надо предохранять от механических
повреждений (царапин), а также от загрязнения.
Для
пользователя имеют существенное значение некоторые технические характеристики
различных устройств хранения информации: информационная емкость, скорость
обмена информацией, надежность ее хранения (табл. 2).
Накопители
и носители информации
Тип
Емкость Скорость(Мб/c) Опасность
НГМД
1,44 Мб 0,05 Магн. поля
НЖМД
до 50Гб до 100 Удары
CD-ROM 650Мб до
7,8 Царапины и
DVD-ROM до 17Гб до
6,8 |загрязнение
|
Билет № 1
1. Информация и информационные процессы в природе, обществе, технике.
Информационная деятельность человека
I К
концу XX в. стала складываться, сначала в рамках кибернетики, а
затёминформатики, информационная картина мира. Строение и функционирование
сложных систем различной природы (биологических, социальных, технических)
оказалось невозможным объяснить, не рассматривая общих закономерностей
информационных процессов.
Получение и
преобразование информации является условием жизнедеятельности любого
организма. Даже простейшие одноклеточные организмы постоянно воспринимают и
используют информацию, например, о температуре и химическом составе среды для
выбора наиболее благоприятных условий существования.
Любой
живой организм, в том числе человек, является носителем генетической
информации, которая передается по наследству. Генетическая информация
хранится во всех клетках организма в молекулах ДНК, |
Человек
воспринимает окружающий мир (получает информацию) с помощью органов чувств
(зрения, слуха, обоняния, осязания, вкуса). Чтобы правильно ориентироваться
в мире, он запоминает полученные сведения (хранит информацию). В процессе
достижения каких-либо целей человек принимает решения (обрабатывает
информацию), а в процессе общения с другими людьми — передает и принимает
информацию. Человек живет в мире информации.
Процессы,
связанные с получением, хранением, обработкой и передачей информации,
называются информационными процессами.
Информационные
процессы характерны не только для живой природы, человека и общества, но и
для техники Человеком разработаны технические устройства в часнрсти компьютеры,
которые специально предназначены для автоматической обработки информации.
2.
Объектно-ориентированное программирование. Объекты: свойства и методы. Классы
объектов
объектно-ориентированное
программирование является в настоящее
время
наиболее популярной технологией программирования. Объектно-ориентированными
языками программирования являются Visual Basic, Visual Basic for Application (VBA), Delphi и др.
Инкапсуляция. Основной единицей в объектно-ориентированном
программировании является объект, который заключает в себе, инкапсулирует,
как описывающие его данные (свойства), так и средства обработки этих данных
(методы).
Классы
объектов и экземпляры
класса, объекты, инкапсулирующие одинаковый перечень свойств и методов, объединяются
в классы. Каждый отдельный объект является экземпляром класса.
Экземпляры класса могут иметь отличающиеся значения свойств.
например
в среде Windows&Office в приложении word существует класс
объектов документ, который обозначается следующим образом:
Documents ( )
Класс
объектов может содержать множество различных документов, каждый из которых
имеет свое имя. Например, один из документов может иметь имя Проба.doc
Documents ("Проба.doc”)
Объекты
в приложениях образуют некоторую иерархию. На вершине иерархии объектов находится
приложение. Так, иерархия объектов приложения Word
включает в себя следующие объекты: приложение (Aplication),
документ (Documents), фрагмент документа (Selection),
символ (Character) и др.
Полная ссылка на
объект состоит из ряда имен вложенных последовательно друг в друга объектов.
Разделителями имен объектов в этом ряду являются точки, ряд начинается с
объекта наиболее высокого уровня и заканчивается именем интересующего нас
объекта.
Например,
ссылка на документ Проба.doc в приложении Word будет выглядеть
следующим образом:
Application.
Documents ("Проба. doc")
Методы объекта. Чтобы
объект выполнил какую-либо операцию, необходимо задать метод. Многие методы
имеют аргументы, которые позволяют установить параметры выполняемых
действий. Для присваивания аргументам конкретных значений применяется
двоеточие и знак равенства, а между собой аргументы отделяются запятой.
Синтаксис
команды применения метода объекта следующий:
Объект.Метод
арг1:=значение, арг2:=значение
Например,
операция открытия в приложении Word документа ripo6a.doc
должна содержать не только название метода Open, но и указание пути
к открываемому файлу (аргументу метода FileName необходимо присвоить конкретное значение):
Documents
() . Open FileName: ="С: \Документы\Проба. doc"
Свойства
объекта. Чтобы изменить
состояние объекта, необходимо определить новые значения его свойств. Для
присваивания свойству конкретного значения используется знак равенства.
Синтаксис установки значения свойства объекта следующий:
Объект.Свойство
= ЗначениеСвойства
Одним
из классов объектов является класс символов Characters (). Экземпляры
класса нумеруются:
Characters (1), Characters (2) и т. д. Установим во фрагменте текста
(объект Selection) для первого символа (объект Characters
(1)) начертание полужирный (свойство Bold).
Свойство
Bold имеет два значения и может быть установлено
(значение True) или не установлено (значение False).
Значения True и False являются ключевыми словами языка.
|