Контрольная работа по "Информатика"

Министерство сельского  хозяйства Российской Федерации

ФГОУ ВПО Тюменская  государственная сельскохозяйственная академия

Институт дистанционного образования

 

Кафедра ЭММ и ВТ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Контрольная работа по информатике

 

Вариант №38

 

 

 

 

 

 

Выполнил:

 

 

Проверил:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тюмень, 2006 г.

 

Содержание

 

1. Приведите основные операции над данными?

Данные — это отдельные факты, характеризующие объекты, процессы,  явления в предметной области, а также их свойства.¹

В структуре возможных  операций с данными можно выделить следующие²:

• сбор данных — накопление данных с целью обеспечения достаточной полноты информации для принятия решений;
• формализация данных — приведение данных, поступающих из разных источников, к одинаковой форме, чтобы сделать их сопоставимыми между собой, то есть повысить их уровень доступности;
• фильтрация данных — отсеивание «лишних» данных, в которых нет необходимости для принятия решений; при этом должен уменьшаться уровень «шума», а достоверность и адекватность данных должны возрастать;
• сортировка данных — упорядочение данных по заданному признаку с целью удобства использования; повышает доступность информации;
• группировка данных — объединение данных по заданному признаку с целью повышения удобства использования; повышает доступность информации;
• архивация данных — организация хранения данных в удобной и легкодоступной форме; служит для снижения экономических затрат на хранение данных и повышает общую надежность информационного процесса в целом;
• защита данных — комплекс мер, направленных на предотвращение утраты, воспроизведения и модификации данных;
• транспортировка данных — прием и передача (доставка и поставка) данных между удаленными участниками информационного процесса; при этом источник данных в информатике принято называть сервером, а потребителя — клиентом;
• преобразование данных — перевод данных из одной формы в другую или из одной структуры в другую.

2. На чем основано представление знаний с помощью семантической сети?

Термин «семантическая»  означает смысловая, а сама семантика  – это наука, устанавливающая  отношения между символами и  объектами, которые они обозначают, т.е. наука, определяющая смысл знаков.

Семантическая сеть – это ориентированный граф, вершины которого – понятия, а дуги – отношения между ними.³

Понятиями обычно выступают  абстрактные или конкретные объекты, а отношения – это связи  типа «это», «имеет часть», «принадлежит»  и т.п. Характерной особенностью семантических сетей является обязательное  наличие трех типов отношений:

• Класс – элемент класса;
• Свойство – значение;
• Пример элемента класса.

Можно ввести несколько  классификаций семантических сетей. Например, по количеству типов отношений:

• однородные (с единственным типом отношений);
• неоднородные (с различными типами отношений).

По типам отношений:

• бинарные (в которых отношения связывают два объекта);
• n-арные (связывающие более двух понятий).

Наиболее часто в  семантических сетях используются следущие отношения:

• связи типа "часть-целое" ("класс-подкласс", "элемент-множестов”);
• функциональные связи («производит», «влияет»  и т.п.);
• количественные (больше, меньше, равно...);
• пространственные (далеко от, близко от, за, под, над);
• временные (раньше, позже, в течение);
• атрибутивные связи (иметь свойство, иметь значение);
• логические связи (и, или, не) и др.

Проблема поиска решения  в базе знаний типа семантической  сети сводится к задаче поиска фрагмента  сети, соответствующего поставленному  вопросу.

Основное преимущество этой модели - в соответствии современным представлениям об организации долговременной памяти человека. Недостаток модели — сложность поиска вывода на семантической сети.

3. Охарактеризуйте предметные и знаковые модели.

Все модели можно разбить  на два больших класса: модели предметные (материальные) и модели знаковые (информационные).

Предметные  модели воспроизводят геометрические, физические и другие свойства объектов в материальной форме. В процессе обучения широко используются такие модели: глобус (география), муляжи (биология), модели кристаллических решеток (химия) и др.     

Модели информационные представляют объекты и процессы в форме рисунков, схем, чертежей, таблиц, формул, текстов и т.д. Часто применяются такие модели: рисунок цветка (ботаника), карта (география), формула (физика), блок-схема алгоритма (информатика), периодическая система элементов Д.И. Менделеева (химия), уравнение (математика) и т.д.⁴ 

4. Дайте определение понятиям «программа» и «программирование». Назовите основные три компонента языка.

Программа - последовательность машинных команд, предназначенная для достижения конкретного результата. Программа для ЭВМ представляет собой описание алгоритма и данных на некотором языке программирования, предназначенное для последующего автоматического выполнения.

Программирование - процесс подготовки задач для их решения с помощью компьютера; итерационный процесс составления программ.

Язык программирования - искусственный (формальный) язык, предназначенный для записи алгоритмов. Язык программирования задается своим описанием и реализуется в виде специальной программы: компилятора или интерпретатора.⁵

Алгоритмический язык (как и любой другой язык) образуют три его компонента  синтаксис   и   семантика.⁶

• Алфавит — это фиксированный для данного языка набор основных символов, т.е. "букв алфавита", из которых должен состоять любой текст на этом языке — никакие другие символы в тексте не допускаются.
• Синтаксис — это правила построения фраз, позволяющие определить, правильно или неправильно написана та или иная фраза. Точнее говоря, синтаксис языка представляет собой набор правил, устанавливающих, какие комбинации символов являются осмысленными предложениями на этом языке.
• Семантика определяет смысловое значение предложений языка. Являясь системой правил истолкования отдельных языковых конструкций, семантика устанавливает, какие последовательности действий описываются теми или иными фразами языка и, в конечном итоге, какой алгоритм определен данным текстом на алгоритмическом языке.

5. Сформулируйте принцип двоичного кодирования  информации.

Двоичное кодирование основано на представлении данных последовательностью всего двух знаков: 0 и 1. Эти знаки называются двоичными цифрами, по-английски — binary digit, или, сокращенно, bit (бит).⁷

Одним битом могут  быть выражены два понятия: 0 или 1 (да или нет, черное или белое, истина или ложь и т. п.). Если количество битов увеличить до двух, то уже можно выразить четыре различных понятия:

00    01     10     11

Тремя битами можно закодировать восемь различных  значений:

000  001   010   011    100    101    110   111

Увеличивая  на единицу количество разрядов в  системе двоичного кодирования, мы увеличиваем в два раза количество значений, которое может быть выражено в данной системе.

В вычислительной технике принято использовать 8 бит, что позволяет закодировать 256 символов.

6. Объясните модель «черного ящика».

Можно изобразить систему  в виде "не прозрачного ящика", выделенного из окружающей среды. Уже  такое максимально простое изображение  системы отображает два ее важных свойства: целостность и обособленность от среды.

Система связана со средой и воздействует на среду для того, чтобы стало  возможно достижение цели, для которой предназначена система. Эти связи - выходы системы, выходы соответствуют слову цель.

Система - средство достижения цели, возможности ее использования как средства предлагают наличие связей от среды к системе, посредством которых на систему можно воздействовать - входы системы. Кроме того, имеются влияния среды на систему, которые должны учитываться как ограничения. Телевизор (бытовая модель), входы: шнур электрический, антенна, ручки управления; выходы: экран кинескопа, динамики. В других случаях требуется количественное описание входов и выходов.

Построение модели "черного ящика" может быть сложной задачей из-за множественности входов и выходов системы (это обусловлено тем, что всякая реальная система взаимодействует с окружающей средой неограниченным числом способов). При построении модели из них надо отобрать конечное число. Критерием отбора является целевое назначение модели, существенность той ли иной связи по отношению к этой цели. Здесь, конечно, возможны ошибки, как раз не включенные в модель связи (которые все равно действуют) могут оказаться важными. Особое значение это имеет при определении цели, т.е. выходов системы. Реальная система вступает во взаимодействие со всеми объектами окружающей Среды, поэтому важно учесть все наиболее существенное. В результате главная цель сопровождается заданием дополнительных целей.

Формализация понятия системы осуществляется путем рассмотрения соответствия между множеством возможных значений входов X, выходов Y. Модель черного ящика - это совокупность двух процессов {x}, {y}. Даже если считать, что y=F(x), то в модели черного ящика преобразование F неизвестно. ⁸

7.  Чем определяется информационный потенциал общества?

Совокупность  средств, методов и условий, позволяющих  использовать информационные ресурсы, составляет информационный потенциал общества. Это не только весь индустриально-технологический комплекс производства современных средств и методов обработки и передачи информации, но также сеть научно-исследовательских, учебных, административных, коммерческих и других организаций, обеспечивающих информационное обслуживание на базе современной информационной технологии.⁹

8. Объясните появление и развитие информатики.

Термин информатика возник в 60-х гг. во Франции для названия области, занимающейся автоматизированной обработкой информации с помощью электронных вычислительных машин. Французский термин informatique (информатика) образован путем слияния слов information (информация) и automatique (автоматика) и означает "информационная автоматика или автоматизированная переработка информации". В англоязычных стран этому термину соответствует синоним computer science (наука о компьютерной технике).¹⁰

Выделение информатики  как самостоятельной области  человеческой деятельности первую очередь связано с развитием компьютерной техники. Причем основная заслуга этом принадлежит микропроцессорной технике, появление которой в середине 70-х гг, послужило началом второй электронной революции. С этого времени элементной базой вычислительной машины становятся интегральные схемы и микропроцессоры, а область, связанная с созданием и использованием компьютеров, получила мощный импульс в своем развитии. Термин "информатика" приобретает новое дыхание и используется не только дл отображения достижении компьютерной техники, но и связывается с процессами передач и обработки информации.

В нашей стране подобная трактовка термина "информатика" утвердилась с принятия решения в 1983 г. на сессии годичного собрания Академии наук СССР об организации нового отделения информатики, вычислительной техники и автоматизации. Информатика трактовалась как "Комплексная научная и инженерная дисциплина, изучающая все аспекты разработки, проектирования, создания, оценки, функционирования основанных на ЭВМ системах переработки информации, их применения и воздействия на различные области социальной практики".