ИНФОРМАТИКА И МАТЕМАТИКА

ПРОБЛЕМНО-ТЕМАТИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС

МОСКВА 2011

ББК

Ж

УДК

Рецензенты: ;

Научный руководитель проекта и автор образовательной технологии

Ф.Л. Шаров

Подготовлено научно-редакционным коллективом МИЭП в составе:

В.Т. Агаев, В.А. Бужинский, М.В. Гладкова, А.В. Косевич, О.Ю. Худякова, Г.А. Цыганов,

Ф.Л. Шаров (научный руководитель)

Под общей редакцией д-ра экон. наук, проф., акад. АГН Б.Г. Дякин

ЖИнформатика и математика: Учебное пособие / Под ред. Ф.Л. Ша-

рова. – М.: МИЭП, 2011. – 224 с.

ISBN

Вучебном пособии, разработанном в соответствии с задачами проблемнопоискового образования, содержатся задания для самостоятельной работы студентов по важнейшим вопросам информатики и математики, план-конспект лекционного курса и консультационный материал к этому курсу, призванные способствовать более глубокому пониманию и усвоению этой дисциплины.

Проблемно-тематический комплекс рассчитан на студентов и преподавателей экономических и юридических факультетов вузов.

ББК

СОДЕРЖАНИЕ

ПРЕДИСЛОВИЕ

Проблемно-тематический комплекс, составляющий настоящее учебное пособие, представляет собой важнейший компонент образовательной технологии, применяемой в Международном институте экономики и права.

Главное назначение проблемно-тематического комплекса – активное развитие творческих способностей студента, его навыков в самостоятельной работе с рекомендованной литературой, его умения анализировать проблемные ситуации и приходить к обоснованным, аргументированным выводам.

Проблемно-тематический комплекс по дисциплине «Информатика и математика» включает в себя комплекс практических заданий (ПЗ), планконспект лекционного курса и консультационный курс.

Практические задания представляют собой набор примеров решения типовых задач и собственно задач, решаемых студентом самостоятельно. Задания требуют от студента серьезной работы по изучению рекомендованной литературы и всех необходимых формул для решения конкретных задач и выносятся на аттестацию по данной дисциплине.

План-конспект лекционного курса – это краткое (тезисное) изложение понятийного аппарата и основных положений учебной дисциплины со ссылками на источники, где соответствующие темы курса раскрыты достаточно глубоко и обстоятельно. План-конспект лекционного курса позволяет студенту работать с рекомендованной литературой более осознанно и целенаправленно.

В консультационном курсе рассматриваются вопросы, при самостоятельном изучении которых студент испытывает определенныетрудности.

1. ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ

Автор-составитель: канд. физ.-мат. наук, доц. Г.А. Цыганов

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время информатика и математика становятся одними из ведущих направлений развития человеческого общества. Наука и производство, сферы обслуживания и услуг, управление и человеческое общение, быт и досуг – все, что есть нового и передового в них, так или иначе, связано с информатикой и математикой, с одной стороны, и является почвой и движущей силой развития самой как информатики, так и математики – с другой.

Современная юриспруденция является благодатной почвой внедрения самых передовых достижений информатики и математики. Современный рынок продуктов информатики как отрасли производства наполнен большим количеством автоматизированных систем по решению различных задач в области права. Именно современное развитие законотворчества, судов и судопроизводства, института адвокатуры служит экономической и внедренческой базой современных компьютерных технологий в области права. Одними из первых систем искусственного интеллекта типа экспертных были и остаются системы в области юриспруденции.

Таким образом, весь образовательный цикл по всем юридическим специальностям немыслим без освоения основ современной информатики и математики, прежде всего без приобретения практических навыков обращения с их основными продуктами: компьютерами, компьютерными сетями и системами, сметодамиразличныхвычислений.

Целью данного курса является развитие у студентов юристов самостоятельного и творческого подхода к освоению базовых понятий современной информатики и математики, а также выполнение отдельных заданий по освоению компьютерной техники, технологии, программных продуктов общего и специального назначения и методов вычислений.

С целью индивидуализации практических заданий по математике в каждой теме студент вместо буквенных параметров р1, р2, р3 подставляет индивидуальные анкетные характеристики, где р1 – число букв в полном имени студента;

р2 – число букв в полном имени отца студента (но не в отчестве!); р3 – число букв в фамилии студента.

Общими требованиями по выполнению работы являются: полнота охвата программы курса, самостоятельность выполнения, оригинальность изложения и аргументации материала, активность и степень освоения компьютерной технологии и программных систем, четкость изложения и правильность оформления.

ЛИТЕРАТУРА

Основная

1.Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. – М.: Высшее образование, 2011.

2.Гмурман В.Е. Руководство к решению задач по теории вероятностей и математической статистике. – М.: Высшее образование, 2011.

3.Дубинина Н.М., Казанцева С.Я. Информатика и математика для юристов: Учебник для вузов. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2008.

4.Информатика: Практикум по технологии работы на компьютере / Под ред. Н.В. Макарова. – М.: Финансы и статистика, 2008.

5.Колмогоров А.Н., Драгалин А.Г. Введение в математическую логику. – М.: Изд-во МГУ, 2007.

6.Мельников В.П. Информационная безопасность и защита информации. – М.: Академия, 2008.

7.Петров В.Н., Избачков Ю.С. Информационные системы: Учебник для вузов. – СПб.: Питер, 2011.

8.Попов А.М., Сотников В.Н., Нагаева Е.И. Информатика и математика для юристов. – М.: ЮНИТИ, 2011.

Дополнительная

9.Автоматизированные информационные технологии в экономике / Под ред. Г.А. Титоренко. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2011.

10.Введение в правовую информатику / Под общей ред. Д.Б. Новикова, В.Л. Камынина. – М.: ЗАО «Консультант-Плюс – Новые Технологии», 2010.

11.Волкова В.Н., Денисов А.А. Теория систем и системный анализ. – М.: Юрайт, 2010.

12.Голицина О.Л. и др. Базы данных: Учебник. – М.: ИНФРА-М, 2006.

13.Дуброва Т.А. Прогнозирование социально-экономических процессов: Статистические методы и модели: Учебное пособие для вузов. – М.: Маркет ДС, 2007.

14.Житкова О.А., Кудрявцева Е.К. Операционная система и текстовой редактор. – М.: Интеллект-Центр, 2007.

15.Згадай О.Э. и др. Информатика и математика для юристов: Учебник для вузов / Под ред. С.Я. Казанцева, Н.М. Дубининой. – М: ЮНИТИ-ДАНА, 2008.

16.Ильин В.А., Куркина А.В. Высшая математика: Учебник для вузов. – М.: Про-

спект, 2007.

17.Каймин В.А. Информатика: Практикум на ЭВМ. – М.: ИНФРА-М, 2006.

18.Королев В.А., Торопцев Е.Л., Богушевич Е.В. Мировые информационные ре-

сурсы: Практикум для студентов вуза. – М.: КноРус, 2008.

19.Мхитарян В.С., Трошин Л.И., Астафьев Е.В. Теория вероятности и матема-

тическая статистика: Учебник для вузов. – М.: Маркет ДС, 2007.

20.Саак А.Э., Пахомов Е.В., Тюшняков В.Н. Информационные технологии управления: Учебник для вузов. – СПб.: Питер, 2008.

21.Симонович С.В. Информатика для юристов и экономистов: Учебник для вузов. – СПб.: Питер, 2007.

22.Соколов Г.А., Гладких И.М. Математическая статистика: Учебник. – М.: Эк-

замен, 2005.

23.Степанова Е.Е. Информационное обеспечение управленческой деятельно-

сти. – М.: ИНФРА-М, 2007.

24.Трофимов В.В., Ильина О.П., Трофимова Е.В. Информационные системы и технологии в экономике и управлении / Под ред. В.В. Трофимова. – М.: Высшее образование, 2007.

25.Турецкий В.Я. Математика и информатика: Учеб. пособие для юрид. вузов. –

М.: ИНФРА-М, 2007.

26.Черников Б.В. Информационные технологии управления. – М.: ИНФРА-М, 2008.

27.Чубукова С.Г., Элькин В.Д. Основы правовой информатики и математики (Юридические и математические вопросы информатики). – М.: Контракт, 2008.

28.Шаньгин В.Ф. Информационная безопасность компьютерных систем и сетей. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2008.

Адреса сайтов в Интернете

•http://www.intuit.ru/department/informatics/intinfo/ (Введение в информатику.

Курс Интернет-университета информационных технологий. В данном курсе изложены минимальные теоретические основы информатики. Теоретические основы сопровождаются большим количеством специально подобранных подробных содержательных примеров-иллюстраций к ним, которые помогают понять суть рассматриваемых понятий и фактов)

•http://book.kbsu.ru (Электронный учебник «Информатика» Л.З. Шауцукова. Книга представляет базовый курс основ информатики. Полнота изложения отдельных тем, таких как «Арифметические основы компьютера», «Логические основы компьютера»)

•http://math.newmail.ru (Компьютерная математика. Сайт посвящен пакетам математического моделирования. Разделы: О чем этот сайт; Обзор систем

(MatLab, MathCad, Mathematica, Maple V); Литература; Ссылки (на ресурсы Сети); Работы студентов)

•nehudlit.ru (Раздел «Математика», «Информатика» библиотеки NeHudLit.Ru. Учебники для высшей школы. Формат djvu)

ТЕМА 2 ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ИНФОРМАТИКИ

Информатика – научная дисциплина с широчайшим диапазоном применения. Ее основные направления:

•разработка вычислительных систем и пpогpаммного обеспечения;

•теория инфоpмации, изучающая процессы, связанные с передачей, приемом, преобразованием и хранением информации;

•методы искусственного интеллекта, позволяющие создавать программы для решения задач, требующих определенных интеллектуальных усилий при выполнении их человеком (логический вывод, обучение, понимание речи, визуальное восприятие, игры и др.);

•системный анализ, заключающийся в анализе назначения проектируемой системы и в установлении требований, которым она должна отвечать;

•методы машинной графики, анимации, средства мультимедиа;

•средства телекоммуникации, в том числе глобальные компьютерные сети, объединяющие все человечество в единое информационное сообщество;

•разнообразные пpиложения, охватывающие производство, науку, образование, медицину, торговлю, сельское хозяйство и все другие

виды хозяйственной и общественной деятельности.

Как любая отрасль человеческой деятельности, которая поставляет свои продукты и услуги на общественный рынок, общественное потребление, информатика обладает экономическими показателями и нуждается в правовых нормах и правовой защите. Экономические атрибуты продуктов информатики, выставленных на продажу (товары и услуги), обладают всеми необходимыми свойствами (себестоимость, стоимость, цена и т.п.). Однако информация имеет особый экономический статус в отличие от данных, являющихся носителями информации. Кроме того, следует иметь в виду, что информатика подобно индустрии является капиталоемкойотраслью.

Информатика затрагивает широкий круг правовых вопросов. Только в условиях правовой регулируемости всех сторон и участков информационного процесса возможно успешное функционирование информационной технологии. Правовые вопросы возникают как на этапе создания, так и на этапе функционирования автоматизированных информационных систем.

Информатика – быстро развивающаяся отрасль человеческой деятельности. Ее проникновение является вездесущим: это наука и производство, общественное обслуживание, услуги и быт, образование и досуг, она же решает задачи интеллектуального и духовного развития, приближая к человеку сокровищницы мировой культуры.

Согласно известному закону Мора, компьютер может «сравниться» с мозгом человека при быстродействии квадрильоны операций в секунду,

однако самые «умные» машины станут просто нашим «программным одеянием».

С целью более глубокого изучения темы выполните следующие задания.

Задание 2.1. Ниже представлены определения понятия «информатика», которые даны отдельными учеными и сообществами ученых:

Информатика – это:

•название фундаментальной естественной науки, изучающей проблемы передачи и обработки информации (А.П. Ершов.);

•наука о преобразовании информации, которая базируется на вычислительной технике. Предметом информатики является вычислительная технология, как социально-исторический феномен… состав информатики – это три неразрывно и существенно связанные составные части: технические средства, программные и алгоритмические (А.А. Дородницын);

•некая синтетическая дисциплина, которая включает в себя разработку новой технологии научных исследований и проектирования, основанной на использовании ЭВТ, и несколько крупных научных дисциплин, связанных с проблемой общения с машиной и, наконец, с созданием машины (Н.Н. Моисеев);

•комплексная научная и технологическая дисциплина, которая изучает, прежде всего, важнейшие аспекты разработки, проектирования, создания, «встраивания» машинных систем обработки данных, а также их воздействия на жизнь общества (В.С. Михалевич);

•наука о проблемах обработки различных видов информации, создании новых видов высокоэффективных ЭВМ, позволяющая представлять человеку широкий спектр информационных ресурсов (Э.А. Якубайтис);

•наука об осуществляемой преимущественно с помощью автоматических средств целесообразной обработке информации, рассматриваемой как представление знаний и сообщений в технических, экономических и социальных областях (Французская академия);

•наука, техника и применение машинной обработки, хранения и передачи информации (М. Брой, Германия);

•отрасль науки, изучающая структуру и общие свойства научной информации, а также вопросы, связанные с ее сбором, хранением, поиском, переработкой, преобразованием, распространением и использованием в различных сферах деятельности (СЭС).

Проанализируйте перечисленные определения и попытайтесь выявить наиболее правильное из них.

Задание 2.2. Представим себе, что на каком-то предприятии имеется три подразделения, которые сообщаются между собой при помощи трех

информационных каналов. На предприятии создается новое подразделение, связанное с каждым из имеющихся подразделений. Предполагая, что между подразделениями предприятия циркулируют примерно равные объемы информации, определите кратность увеличения информационных каналов и объемов циркулирующей в них информации.

Задание 2.3. Даны следующие определения понятия «информация»:

•Информация – сведения об окружающем нас мире, которые уменьшают уровень неопределенности человека (СЭС);

•Информация – это обозначение содержания, полученного от внешнего мира в процессе приспособления к нему (Винер);

•Информация – коммуникация и связь, в процессе которой устраняется неопределенность (Шеннон).

Какое отношение эти определения имеют к пониманию сущности, что такое информация?

Задание 2.4. Еще один экскурс в область определения понятия «информация». Рассмотрите следующие определения:

•Информация – смысл данных, факты или понятия, представленные данными (Словарь по информатике, Минск, «Университетское», 1991)

•Информация – это содержание сообщения, сигнала, памяти, а также сведения, содержащиеся в сообщении, сигнале или памяти. (Информатика – энциклопедический словарь для начинающих. (М., Педагогика-Пресс, 1994));

•Информация – это самые разнообразные сведения, сообщения, известия, знания и умения (академик Российской АН Д.А. Поспелов);

•Информация (от лат. informatio – разъяснение, изложение) – общенаучное понятие, включающее обмен сведениями между людьми, человеком и автоматом, автоматом и автоматом; обмен сигналами

вживотном и растительном мире; передачу признаков от клетки

кклетке, от организма к организму (энциклопедия «Кирилла

и Мефодия» на CD)

•Любое взаимодействие между объектами, в процессе которого один приобретает некоторую субстанцию, а другой ее не теряет, называется информационным взаимодействием. При этом передаваемая субстанция называется Информацией.

Какое из представленных определений наиболее соответствует Вашему пониманию термина «Информация» и почему?

Задание 2.5. Рассмотрим два сообщения:

1.Ночь сменяется утром, а за утром следует день.

2.На китайском языке представлена народная мудрость, знание которой может составить смысл Вашей жизни.

В чем сходство и различие этих двух сообщений с точки зрения понятий «данное» и «информация»?

Задание 2.6. Определим тезаурус как совокупность терминов, отражающих понятия и признаки окружающего нас мира, и отношения между ними. Тогда тезаурус индивидуума можно рассматривать как его информационную емкость. Естественно считать, что тезаурус академика значительно больше, чем тезаурус первоклассника.

Объясните, почему академики не учат первоклассников. Задание 2.7. Сколько бит содержит один байт?

Задание 2.8. Сколько байт содержит один килобайт? Сколько байт содержит один мегабайт? Сколько байт содержит один гигабайт?

Задание 2.9. Старение... Смысл этого понятия не требует объяснений, оно хорошо знакомо каждому. Стареет наша планета, стареют деревья. Стареют вещи и люди, которым они принадлежат. Стареют и документы. Желтеют листы книг, выцветают буквы, разрушаются обложки. Но что это? Студент, отмахиваясь в библиотеке от предлагаемой ему книги, пренебрежительно замечает: «Она уже устарела!», хотя книга с виду еще совершенно новая! Никакого секрета здесь, конечно, нет. Книга нова, однако информация, которая в ней содержится, могла устареть. Применительно к документам старение понимается не как физическое старение носителя информации, а как довольно сложный процесс старения содержащейся в нем информации.

Какие причины старения информации Вы можете назвать?

Задание 2.10. Опишите реальные данные какой-нибудь организации (государственной или частной), удовлетворяющие Вас. Выполните анализ полученных данных по следующим направлениям:

1.Что эти данные означают?

2.Как организация получила эти данные?

3.Что делают с этими данными?

Какое влияние оказало на Вас обладание этими данными?

Литература: 7, 8, 15, 18, 21, 25, 27.

ТЕМА 3 ОСНОВНЫЕ СОСТАВЛЯЮЩИЕ ИНФОРМАЦИОННОГО ПРОЦЕССА И УСЛОВИЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ

Информационный процесс носит всеобщий характер. Он реализуется практически во всех областях окружающей нас действительности, начиная от бесконечного микромира и кончая бесконечностью космоса, от простейшего живого организма и их сообществ до конкретного человека и высокоразвитых социумов. Однако с развитием материи и социального разума условия протекания информационного процесса постоянно меняются. Появление высоко развитой информационной техники и социальных форм эффективного ее использования выдвинуло информационный процесс

на передний план развития человеческого общества, сделав его ведущей компонентой производительной силы. Такие понятия, как информатизация общества, информационное общество, становятся общепринятыми и постоянно изучаемыми.

Взаимодействие пользователя с компьютером является самым важным звеном в современной информационной технологии. Проблема здесь заключается не только в технической части (все больше и больше разнообразного оборудования подключается к компьютеру), но и в программнотехнологической части, связанной с представлением данных в компьютере, а также в средствах общения пользователя с компьютером. Наиболее остро эта проблема обозначилась с вводом аудио- (звуковых) эффектов, а впоследствии и видеоэффектов, в компьютерную обработку. Появление мультимедиа в определенной степени решило эту проблему: компьютер стал разговаривать, «понимать» речь, композиционировать, воспроизводить видео, а с буквенно-цифровой и графической информацией он уже давно умел работать. Кроме всего прочего, компьютер «научился» общаться с пользователем в «дружественном» режиме: где подскажет пользователю,

агде и сам воспримет подсказку.

Споявлением человеческого разума условия протекания информационного процесса приобретают революционный характер. На данный период развития человеческого общества можно четко выделить следующие революционные подвижки информационного процесса.

1. Появление членораздельной речи (возможность осмысления данных – носителей информации, а тем самым избирательного восприятия смысловой информации);

2. Появление письменности (возможность сохранения информации – центральная функция информационного процесса);

3. Изобретение книгопечатания (возможность широкого распространения информации – передачи информации);

4. Появление электричества, радиосвязи, телефонии, телеграфии (возможность «мгновенной» коммуникационной передачи информации);

5. Изобретение компьютера и компьютерных Web-сетей (возможность разнообразной обработки и интерпретации информации).

Все указанные этапы революционного развития информационного процесса по сути дела составляют периоды становления и развития информационной технологии.

Сцелью более глубокого изучения темы выполните следующие задания.

Задание 3.1. Если спилить дерево, то по кольцам можно определить, сколько ему лет, дождливым или засушливым был каждый год его жизни.

Скакой составляющей информационного процесса Вы имеете дело в этом примере?

Задание 3.2. Вы набираете текст с использованием компьютера. С какой составляющей информационного процесса Вы имеете дело в этомпримере?

Задание 3.3. Для подготовки полноценного материала Вы посещаете библиотеки, блуждаете по страницам Интернета.

Скакой составляющей информационного процесса Вы имеете дело

вэтом примере?

Задание 3.4. С использованием текстового редактора Word Вы набрали необходимый текст документа и приступили к его редактированию.

Скакой составляющей информационного процесса Вы имеете дело

вэтом примере?

Задание 3.5. Для подготовки полноценного документа Вы внимательно знакомитесь с содержанием значительного объема различных источников и выбираете необходимый материал.

Скакой составляющей информационного процесса Вы имеете дело

вэтом примере?

Задание 3.6. Используя навигационные инструменты Интернета, Вы осуществляете целенаправленное блуждание по его страницам.

Скакой составляющей информационного процесса Вы имеете дело

вэтом примере?

Задание 3.7. С помощью программы Microsoft Access Вы создали базу данных.

Скакой составляющей информационного процесса Вы имеете дело

вэтом примере?

Задание 3.8. С целью конфиденциальности Вы направили свое послание с использованием фельдсвязи.

Какой вид технологии передачи информации Вы использовали? Опишите используемый информационный процесс.

Задание 3.9. Для общения с друзьями и знакомыми Вы широко используете телефонный канал связи.

Какой вид технологии передачи информации Вы использовали? Опишите используемый информационный процесс.

Задание 3.10. В своей деятельности, как юрист, Вы широко используете Справочную Правовую Систему (СПС) «Консультант Плюс».

Какой вид информационной технологии Вы используете? Опишите информационный процесс получения актуальной правовой информации с использованием СПС.

Задание 3.11. Опишите свой опыт или опыт своих друзей или знакомых с работой компьютерных технологий в деловой жизни. Выполните краткий анализ компьютеризации рабочего места по следующим направлениям:

1. Каким образом использование компьютеров в офисе влияет на людей, которые их используют?