Требования. 50. понятие алгоритма, основные типы вычислительных процессов 12
 Скачать 257.5 Kb.
|
|
СОДЕРЖАНИЕ 8. КАЧЕСТВО ИНФОРМАЦИИ (РЕПРЕЗЕНТАТИВНОСТЬ, СОДЕРЖАТЕЛЬНОСТЬ, ДОСТАТОЧНОСТЬ, АКТУАЛЬНОСТЬ, СВОЕВРЕМЕННОСТЬ, ТОЧНОСТЬ, УСТОЙЧИВОСТЬ) 3 29. ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ ГЛОБАЛЬНОЙ СЕТИ INTERNET 7 50. ПОНЯТИЕ АЛГОРИТМА, ОСНОВНЫЕ ТИПЫ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ 12 ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ WORD 17 ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ EXCEL 20 8. КАЧЕСТВО ИНФОРМАЦИИ (РЕПРЕЗЕНТАТИВНОСТЬ, СОДЕРЖАТЕЛЬНОСТЬ, ДОСТАТОЧНОСТЬ, АКТУАЛЬНОСТЬ, СВОЕВРЕМЕННОСТЬ, ТОЧНОСТЬ, УСТОЙЧИВОСТЬ)Информация (от лат. informatio ‑ «разъяснение, изложение, осведомлённость») ‑ сведения о чём-либо, независимо от формы их представления. В настоящее время не существует единого определения информации как научного термина. С точки зрения различных областей знания данное понятие описывается своим специфическим набором признаков. Понятие «информация» является базовым (первичным) в курсе информатики, где невозможно дать его определение через другие, более «простые» понятия (так же, в геометрии, например, невозможно выразить содержание базовых понятий «точка», «прямая», «плоскость» через более простые). Содержание основных, базовых понятий в любой науке должно быть пояснено на примерах или выявлено путём их сопоставления с содержанием других понятий. В случае с понятием «информация» проблема его определения ещё более сложная, так как оно является общенаучным понятием. Данное понятие используется в различных науках (информатике, кибернетике, биологии, физике и др.), при этом в каждой науке понятие «информация» связано с различными системами понятий. [1] Возможность и эффективность использования информации обусловливаются такими основными ее потребительскими показателями качества, как репрезентативность, содержательность, доступность, актуальность, своевременность, точность, достоверность, устойчивость. Репрезентативность информации связана с правильностью ее отбора и формирования в целях адекватного отражения свойств объекта. Важнейшее значение здесь имеют: - правильность концепции, на базе которой сформулировано исходное понятие; - обоснованность отбора существенных признаков и связей отображаемого явления. Нарушение репрезентативности информации приводит нередко к существенным ее погрешностям. Содержательность информации отражает семантическую емкость, равную отношению количества семантической информации в сообщении к объему обрабатываемых данных, т.е. C = IС/VД. С увеличением содержательности информации растет семантическая пропускная способность информационной системы, так как для получения одних и тех же сведений требуется преобразовать меньший объем данных. Наряду с коэффициентом содержательности С, отражающим семантический аспект, можно использовать и коэффициент информативности, характеризующийся отношением количества синтаксической информации (по Шеннону) к объему данных Y = I/VД. [2] Достаточность (полнота) информации означает, что она содержит минимальный, но достаточный для принятия правильного решения состав (набор показателей). Понятие полноты информации связано с ее смысловым содержанием (семантикой) и прагматикой. Как неполная, т.е. недостаточная для принятия правильного решения, так и избыточная информация снижает эффективность принимаемых пользователем решений. Допустимость информации восприятию пользователя обеспечивается выполнением соответствующих процедур ее получения и преобразования. Например, в информационной системе информация преобразовывается к доступной и удобной для восприятия пользователя форме. Это достигается, в частности, и путем согласования ее семантической формы с тезаурусом пользователя. Актуальность информации определяется степенью сохранения ценности информации для управления в момент ее использования и зависит от динамики изменения ее характеристик и от интервала времени, прошедшего с момента возникновения данной информации. Своевременность информации означает ее поступление не позже заранее назначенного момента времени, согласованного с временем решения поставленной задачи. Точность информации определяется степенью близости получаемой информации к реальному состоянию объекта, процесса, явления и т.п. Для информации, отображаемой цифровым кодом, известны четыре классификационных понятия точности: - формальная точность, измеряемая значением единицы младшего разряда числа; - реальная точность, определяемая значением единицы последнего разряда числа, верность которого гарантируется; - максимальная точность, которую можно получить в конкретных условиях функционирования системы; - необходимая точность, определяемая функциональным назначением показателя. Достоверность информации определяется ее свойством отражать реально существующие объекты с необходимой точностью. Измеряется достоверность информации доверительной вероятностью необходимой точности, т.е. вероятностью того, что отображаемое информацией значение параметра отличается от истинного значения этого параметра в пределах необходимой точности. Устойчивость информации отражает ее способность реагировать на изменения исходных данных без нарушения необходимой точности. Устойчивость информации, как и репрезентативность, обусловлена выбранной методикой ее отбора и формирования.[2] Такие качества информации, как репрезентативность, содержательность, достаточность, устойчивость, целиком определяются на методическом уровне разработки информационных систем. Параметры актуальности, своевременности, точности и достоверности обусловливаются в большей также на методическом уровне, однако на их величину существенно влияет и характер функционирования системы, в первую очередь ее надежность. При этом параметры актуальности и точности жестко связаны соответственно с параметрами своевременности и достоверности. 29. ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ ГЛОБАЛЬНОЙ СЕТИ INTERNETИнтернет (англ. Internet) ‑ всемирная система объединённых компьютерных сетей для хранения и передачи информации. Часто упоминается как Всемирная сеть и Глобальная сеть, а также просто Сеть. Построена на базе стека протоколов TCP/IP. На основе Интернета работает Всемирная паутина (World Wide Web, WWW) и множество других систем передачи данных. Интернет ‑ это сложное техническое образование, обладающее свойством самоорганизации и саморегуляции. Это свойство, характерное для объектов живой природы, крайне редко проявляется в технических системах. На нем основана высокая устойчивость Интернета в техническом, экономическом, социальном и политическом смысле. Сегодня невозможно указать какой-то сектор Сети, при выходе которого из строя (по любой причине) нарушилось бы функционирование Интернета в целом и его дальнейшее саморазвитие. [3] В 1957 году, после запуска Советским Союзом первого искусственного спутника Земли, Министерство обороны США посчитало, что на случай войны Америке нужна надёжная система передачи информации. Агентство по перспективным оборонным научно-исследовательским разработкам США (DARPA) предложило разработать для этого компьютерную сеть. Разработка такой сети была поручена Калифорнийскому университету в Лос-Анджелесе, Стэнфордскому исследовательскому центру, Университету Юты и Университету штата Калифорния в Санта-Барбаре. Компьютерная сеть была названа ARPANET (англ. AdvancedResearchProjectsAgencyNetwork), и в 1969 году в рамках проекта сеть объединила четыре указанных научных учреждения. Все работы финансировались Министерством обороны США. Затем сеть ARPANET начала активно расти и развиваться, её начали использовать учёные из разных областей науки.[6] Первый сервер ARPANET был установлен 2 сентября 1969 года в Калифорнийском университете (Лос-Анджелес).Компьютер Honeywell DP-516 имел 24 Кб оперативной памяти. 29 октября 1969 года в 21:00 между двумя первыми узлами сети ARPANET, находящимися на расстоянии в 640 км ‑ в Калифорнийском университете Лос-Анджелеса (UCLA) и в Стэнфордском исследовательском институте (SRI) ‑ провели сеанс связи. Чарли Клайн (Charley Kline) пытался выполнить удалённое подключение из Лос-Анджелеса к компьютеру в Стэнфорде. Успешную передачу каждого введённого символа его коллега Билл Дювалль (Bill Duvall) из Стэнфорда подтверждал по телефону. В первый раз удалось отправить всего три символа «LOG», после чего сеть перестала функционировать. LOG должно было быть словом LOGIN (команда входа в систему). В рабочее состояние систему вернули уже к 22:30, и следующая попытка оказалась успешной. Именно эту дату можно считать днём рождения Интернета. К 1971 году была разработана первая программа для отправки электронной почты по сети. Эта программа сразу стала очень популярна. В 1973 году к сети были подключены через трансатлантический телефонный кабель первые иностранные организации из Великобритании и Норвегии, сеть стала международной.[6] В 1970-х годах сеть в основном использовалась для пересылки электронной почты, тогда же появились первые списки почтовой рассылки, новостные группы и доски объявлений. Однако в то время сеть ещё не могла легко взаимодействовать с другими сетями, построенными на других технических стандартах. К концу 1970-х годов начали бурно развиваться протоколы передачи данных, которые были стандартизированы в 1982‑1983 годах. Активную роль в разработке и стандартизации сетевых протоколов играл Джон Постел. 1 января 1983 года сеть ARPANET перешла с протокола NCP на TCP/IP, который успешно применяется до сих пор для объединения (или, как ещё говорят, «наслоения») сетей. Именно в 1983 году термин «Интернет» закрепился за сетью ARPANET. В 1984 году была разработана система доменных имён (англ. DomainNameSystem,DNS). В 1984 году у сети ARPANET появился серьёзный соперник: Национальный научный фонд США (NSF) основал обширную межуниверситетскую сеть NSFNet (англ. NationalScienceFoundationNetwork), которая была составлена из более мелких сетей (включая известные тогда сети Usenet и Bitnet) и имела гораздо бо́льшую пропускную способность, чем ARPANET. К этой сети за год подключились около 10 тыс. компьютеров, название «Интернет» начало плавно переходить к NSFNet. В 1988 году был разработан протокол Internet Relay Chat (IRC), благодаря чему в Интернете стало возможно общение в реальном времени (чат). В 1989 году в Европе, в стенах Европейского совета по ядерным исследованиям (ЦЕРН) родилась концепция Всемирной паутины. Её предложил знаменитый британский учёный Тим Бернерс-Ли, он же в течение двух лет разработал протокол HTTP, язык HTML и идентификаторы URI. Соавтор Тима Бернерса-Ли по формулировке целей и задач проекта World Wide Web в ЦЕРН, бельгийский исследователь Роберт Кайо, разъяснял позднее его понимание истоков этого проекта: История всех великих изобретений, как это давно и хорошо известно, базируется на большом числе им предшествующих. В случае Всемирной паутины (WWW) следовало бы в этом контексте, видимо, отметить по крайней мере два важнейших для успеха проекта пути развития и накопления знаний и технологий: 1) история развития систем типа гипертекста …; 2) Интернет-протокол, который собственно и сделал всемирную сеть компьютеров наблюдаемой реальностью. [6] В 1990 году сеть ARPANET прекратила своё существование, полностью проиграв конкуренцию NSFNet. В том же году было зафиксировано первое подключение к Интернету по телефонной линии (т. н. «дозво́н», англ. dialupaccess). В 1991 году Всемирная паутина стала общедоступна в Интернете, а в 1993 году появился знаменитый веб-браузер NCSA Mosaic. Всемирная паутина набирала популярность. Можно считать, что существует две ясно различимые эры в истории Web: [до браузера Mosaic] Марка Андриссена и после. Именно сочетание веб-протокола от Тима Бернерс-Ли, который обеспечивал коммуникацию, и браузера (Mosaic) от Марка Андриссена, который предоставил функционально совершенный пользовательский интерфейс, создало условия для наблюдаемого взрыва (интереса к Веб). За первые 24 месяца, истекшие после появления браузера Моsaic, Web прошел стадию от полной неизвестности (за пределами считанного числа людей внутри узкой группы ученых и специалистов лишь одного мало кому известного профиля деятельности) до полной и абсолютно везде в мире его распространенности. В 1995 году NSFNet вернулась к роли исследовательской сети, маршрутизацией всего трафика Интернета теперь занимались сетевые провайдеры, а несуперкомпьютеры Национального научного фонда. В том же 1995 году Всемирная паутина стала основным поставщиком информации в Интернете, обогнав по трафику протокол пересылки файлов FTP. Был образован Консорциум Всемирной паутины (W3C). Можно сказать, что Всемирная паутина преобразила Интернет и создала его современный облик. С 1996 года Всемирная паутина почти полностью подменяет собой понятие «Интернет». [3] В 1990-е годы Интернет объединил в себе большинство существовавших тогда сетей (хотя некоторые, как Фидонет, остались обособленными). Объединение выглядело привлекательным благодаря отсутствию единого руководства, а также благодаря открытости технических стандартов Интернета, что делало сети независимыми от бизнеса и конкретных компаний. К 1997 году в Интернете насчитывалось уже около 10 млн. компьютеров, было зарегистрировано более 1 млн. доменных имён. Интернет стал очень популярным средством для обмена информацией. В настоящее время подключиться к Интернету можно через спутники связи, радио-каналы, кабельное телевидение, телефон, сотовую связь, специальные оптико-волоконные линии или электропровода. Всемирная сеть стала неотъемлемой частью жизни в развитых и развивающихся странах. В течение пяти лет Интернет достиг аудитории свыше 50 миллионов пользователей. Другим средствам коммуникации требовалось гораздо больше времени для достижения такой популярности:
С 22 января 2010 года прямой доступ в Интернет получил экипаж Международной космической станции. [6] 50. ПОНЯТИЕ АЛГОРИТМА, ОСНОВНЫЕ ТИПЫ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВАлгоритмом называется точное и понятное предписание исполнителю совершить последовательность действий, направленных на решение поставленной задачи. Слово «алгоритм» происходит от имени математика Аль Хорезми, который сформулировал правила выполнения арифметических действий. Первоначально под алгоритмом понимали только правила выполнения четырех арифметических действий над числами. В дальнейшем это понятие стали использовать вообще для обозначения последовательности действий, приводящих к решению любой поставленной задачи. Говоря об алгоритме вычислительного процесса, необходимо понимать, что объектами, к которым применялся алгоритм, являются данные. Алгоритм решения вычислительной задачи представляет собой совокупность правил преобразования исходных данных в результатные. [4] Основными свойствами алгоритма являются: детерминированность (определенность). Предполагает получение однозначного результата вычислительного процесса при заданных исходных данных. Благодаря этому свойству процесс выполнения алгоритма носит механический характер; результативность. Указывает на наличие таких исходных данных, для которых реализуемый по заданному алгоритму вычислительный процесс должен через конечное число шагов остановиться и выдать искомый результат; массовость. Это свойство предполагает, что алгоритм должен быть пригоден для решения всех задач данного типа; дискретность. Означает расчлененность определяемого алгоритмом вычислительного процесса на отдельные этапы, возможность выполнения которых исполнителем (компьютером) не вызывает сомнений. завершаемость (конечность) – при корректно заданных исходных данных алгоритм должен завершать работу и выдавать результат за конечное число шагов. С другой стороны, вероятностный алгоритм может и никогда не выдать результат, но вероятность этого равна 0. Общая совокупность вычислительных процессов делится на три типа: · линейные; · ветвящиеся; · циклические. Перечисленные типы образуют так называемые управляющие канонические структуры линейной композиции, выбора решения и повторения соответственно. Доказано, что любая программа может быть написана с помощью этих трех типов канонических структур. Линейным называется такой вычислительный процесс, в котором самостоятельные (отдельные) этапы вычислений выполняются в линейной последовательности их записи, т.е. в естественно порядке. На блок-схеме линейный вычислительный процесс представляется последовательностью блоков, выражающих автономные шаги вычислений. Блоки размещаются сверху вниз в порядке их выполнения (рис. 1, а)  а) б) в) Рис. 1. Блок-схема линейного вычислительного процесса Вычислительный процесс называется ветвящимся, если в зависимости от исходных условий ил промежуточных результатов он реализуется по одному из нескольких заранее предусмотренных (возможных) направлений. Каждое отдельное направление называется ветвью вычислений. Выбор той или иной ветви вычислений осуществляется проверкой выполнения заданного условия, определяющего свойства исходных данных или промежуточных результатов. Схемы алгоритмов ветвящихся процессов задаются с помощью управляющей канонической структуры выбора (рис. 1 б – полная, в – неполная). В случае, например. Использования полной схемы управляющей структуры выбора, последовательность операторов S1 выполняется, если соблюдается заданное условие P (иначе говоря, значение логического выражения P истинно). При ложности P выполняется другая последовательность операторов S2. После этого управление передается на выход к внешнему оператору S3. Для составления алгоритма ветвлений по трем или более направлениям используются управляющие структуры выбора с двухуровневой вложенностью и более. Кроме рассмотренных управляющих канонических структур выбора решения имеется еще одна дополнительная структура переключателя, которая позволяет выбирать одну ветвь из многих в зависимости от значения заданного выражения (рис. 2). Особенность этой структуры в том, что выбор решения здесь осуществляется не в зависимости от истинности или ложности условия, а является вычисляемым. При построении алгоритмов решения многих задач часто используется многократное повторение отдельных этапов их вычислительного процесса. Многократно повторяемые участки вычислений при соблюдении заданных условий называются циклами, а вычислительные процессы, содержащие такие многократно повторяемые участки вычислений – циклическими.  Рис. 2. Алгоритм работы структуры переключателя с вычисляемым выбором решением Для представления циклов в схемах алгоритмов используются канонические структуры повторения (рис. 3 а и б). [5] Из схемы видно, что при соблюдении условия в блоке логики Р выполняется тело цикла и управление передается на проверку окончания цикла. Если цикл не окончен, т.е. условие Р выполняется, то повторно выполняется тело цикла S.  а) б) Рис. 3. Алгоритмы канонических структур повторения Такие повторения продолжаются до тех пор, пока заданное условие не перестает выполняться. Отличие схемы б от а в том, что каноническая структура б предполагает выполнение цикла хотя бы один раз, так как оно помещено до проверки условия работы в цикле. Структура а) называется циклической структурой с предпроверкой, структура б) циклической структурой с постпроверкой. В зависимости от ограничения числа повторений цикла различаются два основных типа: циклы с известным (фиксированным) количеством повторений и итерационные циклы. Итерационным называется процесс, в котором для вычисления последующего значения переменной используется ее предыдущее значение по определенной реккурентной формуле до достижения заданной точности. [3] Исходя из структуры циклы разбиваются на простые и сложные (вложенные). Простыми называются такие циклы, которые не содержат других циклов. Сложные циклы – это циклы, содержащие один или несколько других циклов. Циклы, охватывающие другие циклы, называются внешними, циклы, входящие в другие – вложенными или внутренними. ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ WORDВАРИАНТ 19 Подготовить фрагмент текста, отражающий основные закономерности вращательного движения тела. Использовать возможности Редактора формул, команд форматирования: Параметры страницы, Расстановка переносов, Абзац, Шрифт. Основным законом, определяющим вращательное движение, является закон изменения угла поворота тела в зависимости от времени:  .Величина, равная первой производной от угла поворота по времени, называется угловой скоростью:  .Первая производная от угловой скорости или вторая производная от угла поворота называется угловым ускорением:  .Точка вращающегося тела, расположенная на расстоянии rот оси вращения, движется по круговой траектории. Путь, пройденный точкой, составляет  .Скорость движения точки по траектории равна  и направлена по касательной к траектории в сторону движения.Ускорение точки представляется в виде двух составляющих: касательное, направленное по касательной к траектории:  ,нормальное, направленное по радиусу к центру вращения:  .Полное ускорение точки по величине равно:  .Угол между направлением вектора полного ускорения и вектора нормального ускорения определяется условием:  .В зависимости от характера угловой скорости наиболее частыми являются следующие законы вращательного движения: при постоянной угловой скорости –  ,при равнопеременном вращении тела –  .ВАРИАНТ 56 Подготовить красочное объявление о проведении предметной олимпиады. Использовать возможности панелей инструментов: Рисование, WordArt, команд форматирования: Параметры страницы, Абзац, Шрифт. Цветовую гамму Вы можете подобрать самостоятельно.  ВАРИАНТ 91 Современная машина является итогом деятельности конструкторов нескольких поколений. При проектировании параметров новой машины следует соблюдать принцип конструктивной преемственности. При проектировании должен учитываться предшествующий опыт машиностроения. При создании возможных конструктивных решений полезны следующие рекомендации: использование принципа действия систем, встречающихся в природе; использование известных конструкций без изменения конструктивных характеристик; получение желаемого результата путем приспособления известной конструкции к новым условиям; исследование замысла, который в условиях предыдущего времени не удалось реализовать; приведение в движение неподвижных элементов и фиксирование подвижных элементов; исключение некоторых элементов путем объединения различных функций в одном элементе; рассмотрение прочности элементов и возможной целесообразности ее изменения; разделение деталей на отдельные элементы для улучшения изготовления и применения различных материалов; разделение деталей на отдельные элементы и исключение тех элементов, которые вызывают различные трудности. Начинающим конструкторам свойственна ошибка, заключающаяся в стремлении расположить одновременно все элементы конструкции. Часто при получении задания, которое определяет целевое назначение и характеристики проектируемого агрегата (машины, механизма), сразу вычерчивают конструкции в целом с изображением всех элементов. В этом случае конструктор по существу преждевременно вычерчивает сборочный чертеж машины технического или рабочего проектов. Вероятность рационального конструктивного решения в этом случае будет мала. ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ EXCELСПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ Гуриков СР. Информатика : учебник / СР. Гуриков. — М. : ФОРУМ : ИНФРА-М, 2014. — 464 с. Информатика в экономике: Учеб. пособие /Под ред. проф. Б.Е. Одинцова, проф. А.Н. Романова. — М.: Вузовский учебник: ИНФРА-М, 2013. — 478 с. Информатика для экономистов: Учебник / Под общ. ред. В.М. Матюшка. ‑ 2-е изд., перераб. и доп. ‑ М.: ИНФРА-М, 2016. ‑ 460 с. (Высшее образование: Бакалавриат). Сергеева И.И., Музалевская А.А., Тарасова Н.В. Информатика : учебник. - 2-е изд., перераб. и доп. / ИИ Сергеева, А.А. Музалевская, Н.В. Тарасова. - М. : ИД «ФОРУМ» : ИНФРА-М, 2015. - 384 с. Федотова Е. Л., Федотов А. А. Информатика. Курс лекций / Е. Л. Федотова, А. А. Федотов : учеб. пособие. — М. : ИД «ФОРУМ» : ИНФРА-М, 2016. — 480 с. Нестеров А.К. Табличный процессор // Образовательная энциклопедия ODiplom.ru - http://odiplom.ru/lab/tablichnyi-processor.html Табличный процессор Excel: Сборник заданий / Сост. В.А. Виноградов и др. – Вологда-Молочное: ИЦ ВГМХА, 2016. – 114 с. Текстовый процессор Word: Сборник заданий / Сост. В.А. Виноградов и др. – Вологда-Молочное: ИЦ ВГМХА, 2015. – 127 с. |