31

1 Основные понятия и методы теории информатики и кодирования. Сигналы, данные, информация. Общая характеристика процессов сбора, передачи, обработки и накопления информации 3

1.1 Сообщения, данные, сигнал, атрибутивные свойства информации, показатели качества информации, формы представления информации. Системы передачи информации 3

1.2 Меры и единицы представления, измерения и хранения информации 5

1.3 Системы счисления 5

1.4 Кодирование данных в ЭВМ 5

1.5 Основные понятия алгебры логики 5

1.6 Логические основы ЭВМ 5

2. Технические средства реализации информационных процессов 6

2.7 Основные этапы развития вычислительной техники. Архитектуры ЭВМ. Принципы работы вычислительной системы 6

2.8 Состав и назначение основных элементов персонального компьютера. Центральный процессор. Системные шины и слоты расширения 6

2.9 Запоминающие устройства: классификация, принцип работы, основные характеристики 8

2.10 Устройства ввода/вывода данных, их разновидности и основные характеристики 8

8

3 Программные средства реализации информационных процессов 9

3.12 Понятие и назначение операционной системы. Разновидности операционных систем. Служебное (сервисное) программное обеспечение 9

9

3.13 Файловая структура операционных систем. Операции с файлами 10

3.14 Основы машинной графики 10

3.15 Программное обеспечение обработки текстовых данных 10

3.16 Электронные таблицы 10

3.17 Формулы в MS Excel. Работа со списками в MS Excel 10

3.18 Электронные презентации 10

4 Модели решения функциональных и вычислительных задач 10

4.19 Моделирование как метод познания 10

4.20 Классификация и формы представления моделей 11

4.21 Методы и технологии моделирования 14

4.22 Информационная модель объекта 16

5 Технологии программирования 17

5.23 Интегрированные среды программирования 17

5.24 Этапы решения задач на компьютерах 17

5.25 Структурное программирование. Модульный принцип программирования. Подпрограммы. Принципы проектирования программ сверху-вниз и снизу-вверх 17

5.26 Объектно-ориентированное программирование 17

6. Базы данных 17

6.27 Общее понятие о базах данных. Основные понятия систем управления базами данных и банками знаний 18

6.28 Модели данных в информационных системах 18

6.29 Реляционная модель базы данных 19

6.30 СУБД. Объекты баз данных 20

6.31 Основные операции с данными в СУБД 20

6.32 Назначение и основы использования систем искусственного интеллекта. Базы знаний. Экспертные системы 20

7 Локальные и глобальные сети ЭВМ. Защита информации в сетях 23

7.33 Компоненты вычислительных сетей 24

7.34 Принципы построения сетей 24

7.35 Сервисы Интернета. Средства использования сетевых сервисов 24

7.36 Защита информации в локальных и глобальных компьютерных сетях. Электронная подпись 25

8 Алгоритмизация и программирование. Языки программирования высокого уровня 26

8.37 Алгоритм и его свойства. Способы записи алгоритма 26

8.38 Линейная алгоритмическая структура 30

8.39 Разветвляющаяся алгоритмическая структура 30

8.40 Циклические алгоритмические структуры 30

8.41 Основные операторы циклов и ветвления 30

8.42 Типовые алгоритмы 30

8.43 Рекурсивные алгоритмы 30

8.44 Эволюция и классификация языков программирования 30

30

8.45 Структуры и типы данных языка программирования 31

8.46 Трансляция, компиляция и интерпретация 31

1 Основные понятия и методы теории информатики и кодирования. Сигналы, данные, информация. Общая характеристика процессов сбора, передачи, обработки и накопления информации

1.1 Сообщения, данные, сигнал, атрибутивные свойства информации, показатели качества информации, формы представления информации. Системы передачи информации

Свойства информации:

1. дуализм,

2. полнота,

3. достоверность,

4. адекватность,

5. доступность,

6. актуальность.

Дуализм информации характеризует ее двойственность. С одной

стороны, информация объективна в силу объективности данных, с

другой — субъективна, в силу субъективности применяемых методов.

Иными словами, методы могут вносить в большей или меньшей

степени субъективный фактор и таким образом влиять на информацию

в целом.

Полнота информации характеризует степень достаточности

данных для принятия решения или создания новых данных на основе

имеющихся. Неполный набор данных оставляет большую долю

неопределенности, т.е. большое число вариантов выбора. Избыточный набор данных затрудняет доступ к нужным данным, создает повышенный

информационный шум, что также вызывает необходимость дополнительных

методов, например, фильтрацию, сортировку. И неполный и избыточный

наборы затрудняют получение информации и принятие адекватного

решения.

Достоверность информации — это свойство, характеризующее

степень соответствия информации реальному объекту с необходимой

точностью. При работе с неполным набором данных достоверность

информации может характеризоваться вероятностью, например,

можно сказать, что при бросании монеты с вероятностью 50 % выпадет

герб.

Адекватность информации выражает степень соответствия создаваемого с помощью информации образа реальному объекту, процессу, явлению. Полная адекватность достигается редко, так как обычно приходится работать с не самым полным набором данных, т.е. присутствует неопределенность, затрудняющая принятие адекватного решения. Получение адекватной информации также затрудняется

при недоступности адекватных методов.

Доступность информации — это возможность получения

информации при необходимости. Доступность складывается из двух

составляющих: из доступности данных и доступности методов. Отсутствие

хотя бы одного дает неадекватную информацию.

Актуальность информации. Информация существует во времени,

так как существуют во времени все информационные процессы.

Информация, актуальная сегодня, может стать совершенно

ненужной по истечении некоторого времени. Например, программа

телепередач на нынешнюю неделю будет неактуальна для многих

телезрителей на следующей неделе.

Информационные процессы

Получение информации тесно связано с информационными

процессами, поэтому имеет смысл рассмотреть отдельно их виды.

Сбор данных — это деятельность субъекта по накоплению данных

с целью обеспечения достаточной полноты.

Передача данных — это процесс обмена данными.

Предполагается, что существует источник информации, канал связи, приемник информации, и между ними приняты соглашения о порядке обмена

данными, эти соглашения называются протоколами обмена.

Хранение данных — это поддержание данных в форме, постоянно

готовой к выдаче их потребителю. Одни и те же данные могут быть

востребованы не однажды, поэтому разрабатывается способ их

хранения (обычно на материальных носителях) и методы доступа к ним

по запросу потребителя.

Обработка данных — это процесс преобразования информации от

исходной ее формы до определенного результата. Сбор, накопление,

хранение информации часто не являются конечной целью

информационного процесса. Чаще всего первичные данные привлекаются для решения какой-либо проблемы, затем они преобразуются шаг за

шагом в соответствии с алгоритмом решения задачи до получения

выходных данных, которые после анализа пользователем

предоставляют необходимую информацию.

1.2 Меры и единицы представления, измерения и хранения информации

1.3 Системы счисления

1.4 Кодирование данных в ЭВМ

1.5 Основные понятия алгебры логики

1.6 Логические основы ЭВМ

2. Технические средства реализации информационных процессов

2.7 Основные этапы развития вычислительной техники. Архитектуры ЭВМ. Принципы работы вычислительной системы

Первое поколение - электронные ломпы (1945-1955 гг.)

Второе поколение - транзисторы (1955-1965 гг.)

Третье поколение - интегральные схемы (1965-1980 гг.)

Четвертое поколение - сверхбольшие интегральные схемы (с 1980 гг.)

2.8 Состав и назначение основных элементов персонального компьютера. Центральный процессор. Системные шины и слоты расширения

Центральный процессор (ЦП) — функционально-законченное

программно-управляемое устройство обработки информации, выполненное на одной или нескольких СБИС. В современных персональных компьютерах разных фирм применяются процессоры двух основных архитектур:

• полная система команд переменной длины — Complex Instruction Set

Computer (CISC);

• сокращенный набор команд фиксированной длины — Reduced

Instruction Set Computer (RISC).

Архитектура процессора

• Устройство управления

  • буфер команд,

  • дешифратор команд

  • управление выборкой очередной микрокоманды

• Арифметико-логическое устройство (АЛУ) предназначено для выполнения арифметических и логических операций преобразования информации. Функционально АЛУ состоит из

  • нескольких специальных регистров,

  • полноразрядного сумматора

  • схем местного управления.

• Регистры общего назначения (РОН) используются для временного хранения операндов исполняемой команды и результатов вычислений,

Общая шина, наряду с центральным процессором и запоминающим устройством, во многом определяет производительность работы компьютера, так как обеспечивает обмен информацией между функциональными узлами. Общая шина делится на три отдельные шины по типу передаваемой информации:

• шина адреса,

• шина данных,

• шина управления.

Каждая шина характеризуется шириной — числом параллельных проводников для передачи информации. Другим важным параметром шины является тактовая частота шины — это частота, на которой работает контроллер шины при формировании циклов передачи информации.

Шина адреса предназначена для передачи адреса ячейки

памяти или порта ввода-вывода. Ширина шины адреса определяет

максимальное количество ячеек, которое она может напрямую

адресовать. Если ширина шины адреса равна n, то количество адресуемой

памяти равно 2ⁿ.

Шина данных предназначена для передачи команд и данных, и

ее ширина во многом определяет информационную пропускную

способность общей шины. В современных компьютерах ширина шины

данных составляет 32—64.

Шина управления включает в себя все линии, которые

обеспечивают работу общей шины. Ее ширина зависит от типа шины и

определяется алгоритмом ее работы или, как говорят, протоколом

работы шины.

2.9 Запоминающие устройства: классификация, принцип работы, основные характеристики

2.10 Устройства ввода/вывода данных, их разновидности и основные характеристики

3 Программные средства реализации информационных процессов

3.12 Понятие и назначение операционной системы. Разновидности операционных систем. Служебное (сервисное) программное обеспечение