Вопрос №1

Информационные технологии (ИТ, от англ. information technology, IT) — широкий класс дисциплин и областей деятельности, относящихся к технологиям создания, управления и обработки данных, в том числе с применением вычислительной техники. В последнее время под информационными технологиями чаще всего понимают компьютерные технологии. В частности, ИТ имеют дело с использованием компьютеров и программного обеспечения для хранения, преобразования, защиты, обработки, передачи и получения информации. Специалистов по компьютерной технике и программированию часто называют ИТ-специалистами.

Согласно определению, принятому ЮНЕСКО, ИТ — это комплекс взаимосвязанных научных, технологических, инженерных дисциплин, изучающих методы эффективной организации труда людей, занятых обработкой и хранением информации; вычислительную технику и методы организации и взаимодействия с людьми и производственным оборудованием, их практические приложения, а также связанные со всем этим социальные, экономические и культурные проблемы. Сами ИТ требуют сложной подготовки, больших первоначальных затрат и наукоемкой техники. Их внедрение должно начинаться с создания математического обеспечения, формирования информационных потоков в системах подготовки специалистов.

Информатизация общества — организованный социально - экономический и научно-технический процесс создания оптимальных условий для удовлетворения информационных потребностей и реализации прав граждан, органов государственной власти, органов местного самоуправления, организаций, общественных объединений на основе формирования и использования информационных ресурсов.

Информационные ресурсы - это совокупность данных, организованных для получения достоверной информации в самых разных областях знаний и практической деятельности. Законодательство Российской Федерации под информационными ресурсами подразумевает отдельные документы и отдельные массивы документов в информационных системах.

Информа́тика (ср. нем. Informatik, англ. Information science, фр. Informatique, англ. computer science — компьютерная наука — в США, англ. computing science — вычислительная наука — в Великобритании) — наука о способах получения, накопления, хранения, преобразования, передачи, защиты и использования информации.

прикладная дисциплина занимается:

изучением закономерностей в информационных процессах (накопление, переработка, распространение);

созданием информационных моделей коммуникаций в различных областях человеческой деятельности;

разработкой информационных систем и технологий в конкретных областях и выработкой рекомендаций относительно их жизненного цикла: для этапов проектирования и разработки систем, их производства, функционирования и т.д.

2)

Вопрос №3

Во все времена людям нужно было считать. В туманном доисторическом прошлом они считали на пальцах или делали насечки на костях. Примерно около 4000 лет назад, на заре человеческой цивилизации, были изобретены уже довольно сложные системы счисления, позволявшие осуществлять торговые сделки, рассчитывать астрономические циклы, проводить другие вычисления. Несколько тысячелетий спустя появились первые ручные вычислительные инструменты. А в наши дни сложнейшие вычислительные задачи, как и множество других операций, казалось бы, не связанных с числами, решаются при помощи «электронного мозга», который называется компьютером.

Специалисты, наверное, не преминут заметить, что компьютер - это не мозг (по крайней мере пока - уточнят некоторые). Это просто-напросто еще один инструмент, еще одно устройство, придуманное для того, чтобы облегчить наш труд или усилить нашу власть над природой. Ведь при всем его кажущемся великолепии современный компьютер обладает, по существу, одним-единственным талантом реагировать с молниеносной быстротой на импульсы электрического напряжения. Истинное величие заключено в человеке, его гении, который нашел способ преобразовывать разнообразную информацию, поступающую из реального мира, в последовательность нулей и единиц двоичного кода, т. е. записывать ее на математическом языке, идеально подходящем для электронных схем компьютера.

И все же, пожалуй, ни одна другая машина в истории не привнесла в наш мир столь быстрых и глубоких изменений. Благодаря компьютерам стали возможными такие знаменательные достижения, как посадка аппаратов на поверхность Луны и исследование планет Солнечной системы. Компьютеры создают тысячи удобств и услуг в нашей повседневной жизни. Они управляют анестезионной аппаратурой в операционных, помогают детям учиться в школах, «изобретают» видеотрюки для кинематографа. Компьютеры взяли на себя функции пишущих машинок в редакциях газет и счетных аппаратов в банках. Они улучшают качество телевизионного изображения, управляют телефонными станциями и определяют цену покупок в кассе универсального магазина. Иными словами, они столь прочно вошли в современную жизнь, что обойтись без них практически невозможно.

В последние годы в мощности компьютеров и широте их применения достигнуты поистине головокружительные успехи. В основном это стало возможным благодаря появлению в начале 70-х годов крошечного технологического чуда, называемого микропроцессором. На маленьком кремниевом кристалле - размером меньше, чем ноготок грудного младенца, - помещаются сотни тысяч электронных компонентов, превосходящих по своей производительности занимавших целые залы «динозавров», которые господствовали в мире компьютеров еще несколько лет назад.

Несмотря на столь бурный прогресс в наши дни, закладка фундамента компьютерной революции происходила медленно и далеко не гладко. Отправной точкой этого процесса можно считать изобретение счетов, сделанное более 1500 лет назад, по-видимому, в странах Средиземноморья. Этим нехитрым устройством, состоящим из набора костяшек, нанизанных на стержни, купцы пользовались для своих расчетов. В арифметическом смысле стержни счетов представляют собой разряды системы счисления: каждая костяшка на первом стержне имеет достоинство 1, на втором стержне - достоинство 10 и т. д. Счеты оказались очень эффективным инструментом и вскоре распространились по всему свету, а в некоторых странах применяются еще и по сей день. Вплоть до XVII в., ознаменовавщегося невиданным подъемом творческой мысли, счеты как вычислительный инструмент оставались практически вне конкуренции.

1617 г. В счетном устройстве Непера операция умножения производилась путем сложения чисел, расположенных в прилегающих друг к другу сегментах.

Европейские мыслители той эпохи были увлечены идеей создания счетных устройств. Одним из самых плодотворных изобретателей был щотландец Джон Непер, теолог, математик и изобретатель «оружия смерти», задумавщий сконструировать систему зеркал и линз, которая поражала бы цель смертоносным солнечным лучом. Однако более заметный след в истории оставило изобретение им логарифмов, о чем сообщалось в публикации 1614 г. Логарифм - это показатель степени, в которую нужно возвести число (основание логарифма), чтобы получить другое заданное число. Непер понял, что таким способом можно выразить любое число. Например, 100 - это 10 в квадрате, а 23 - это 10 в степени 1,36173. Более того, он обнаружил, что сумма логарифма чисел а и Ь равна логарифму произведения этих чисел. Благодаря этому свойству сложное действие умножения сводилось к простой операции сложения. Чтобы перемножить два больших числа, нужно лишь посмотреть их логарифмы в таблице, сложить найденные значения и отыскать число, соответствующее этой сумме, в обратной таблице, называемой таблицей антилогарифмов.

Таблицы Непера, расчет которых требовал очень много времени, были позже «встроены» в удобное устройство, чрезвычайно ускоряющее процесс вычисления, - логарифмическую линейку; она была изобретена в конце 1620-х годов. Непер же придумал в 1617 г. (год его смерти) и другой - не логарифмический - способ перемножения чисел. Инструмент, получивший название «костяшки Непера», состоял из набора сегментированных стерженьков, которые можно было располагать таким образом, что, складывая числа в прилегающих друг к другу по горизонтали сегментах, мы получали результат их умножения. Теории логарифмов Непера суждено было найти обширные применения. Однако его «костяшки» вскоре были вытеснены логарифмической линейкой и другими вычислительными устройствами - в основном механического типа.

Билет №4

Информация – это знания или сведения о ком-либо или о чем-либо.

Информация – это сведения, которые можно собирать, хранить, передавать, обрабатывать, использовать.

Классификация информации:

1. по истинности:

истинная

ложная

2. по способу восприятия

Визуальная — воспринимаемая органами зрения.

Аудиальная — воспринимаемая органами слуха.

Тактильная — воспринимаемая тактильными рецепторами.

Обонятельная — воспринимаемая обонятельными рецепторами.

Вкусовая — воспринимаемая вкусовыми рецепторами.

3. по форме представления

Текстовая — передаваемая в виде символов, предназначенных обозначать лексемы языка.

Числовая — в виде цифр и знаков, обозначающих математические действия.

Графическая — в виде изображений, предметов, графиков.

Звуковая — устная или в виде записи передача лексем языка аудиальным путём.

4. по назначению

Массовая — содержит тривиальные сведения и оперирует набором понятий, понятным большей части социума.

Специальная — содержит специфический набор понятий, при использовании происходит передача сведений, которые могут быть не понятны основной массе социума, но необходимы и понятны в рамках узкой социальной группы, где используется данная информация.

Секретная — передаваемая узкому кругу лиц и по закрытым (защищённым) каналам.

Личная (приватная) — набор сведений о какой-либо личности, определяющий социальное положение и типы социальных взаимодействий внутри популяции.

Свойства информации:

полнота — свойство информации исчерпывающе (для данного потребителя) характеризовать отображаемый объект или процесс;

актуальность— способность информации соответствовать нуждам потребителя в нужный момент времени;

достоверность — свойство информации не иметь скрытых ошибок. Достоверная информация со временем может стать недостоверной, если устареет и перестанет отражать истинное положение дел;

доступность — свойство информации, характеризующее возможность ее получения данным потребителем;

релевантность — способность информации соответствовать нуждам (запросам) потребителя;

защищенность — свойство, характеризующее невозможность несанкционированного использования или изменения информации;

релевантность — способность информации соответствовать нуждам (запросам) потребителя;

эргономичность — свойство, характеризующее удобство формы или объема информации с точки зрения данного потребителя.

Запоминаемость — одно из самых важных свойств. Запоминаемую информацию будем называть макроскопической (имея в виду пространственные масштабы запоминающей ячейки и время запоминания). Именно с макроскопической информацией мы имеем дело в реальной практике.

Передаваемость информации с помощью каналов связи (в том числе с помехами) хорошо исследована в рамках теории информации К.Шеннона. В данном случае имеется в виду несколько иной аспект — способность информации к копированию, т.е. к тому, что она может быть “запомнена” другой макроскопической системой и при этом останется тождественной самой себе. Очевидно, что количество информации не должно возрастать при копировании.

Воспроизводимость информации тесно связана с ее передаваемостью и не является ее независимым базовым свойством. Если передаваемость означает, что не следует считать существенными пространственные отношения между частями системы, между которыми передается информация, то воспроизводимость характеризует неиссякаемость и неистощимость информации, т.е. что при копировании информация остается тождественной самой себе.

Фундаментальное свойство информации — преобразуемость. Оно означает, что информация может менять способ и форму своего существования. Копируемость есть разновидность преобразования информации, при котором ее количество не меняется. В общем случае количество информации в процессах преобразования меняется, но возрастать не может.

Свойство стираемости информации также не является независимым. Оно связано с таким преобразованием информации (передачей), при котором ее количество уменьшается и становится равным нулю.

Данных свойств информации недостаточно для формирования ее меры, так как они относятся к физическому уровню информационных процессов.

Представление (отображение) информации требуется в тех случаях, когда в процессе управления принимает участие человек. Отображение заключается в демонстрации изображений, содержащих качественные и количественные характеристики информации, циркулирующей в системе. Для этого используются различные устройства отображения информации и регистрирующие устройства. Например, цифробуквенные индикаторы, ЭЛТ, мнемосхемы, табло, графические регистрирующие приборы - графопостроители и т.д.

ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ

Каждому символу в компьютере соответствует последовательность

из 8 нулей и единиц, называемая байтом:

1 байт = 8 битам

Билет №5

ФОРМУЛА ХАРТЛИ.

Количество информации при вероятностном подходе можно

вычислить, пользуясь следующими формулами:

1). Формула Хартли.

I = log₂ N   или   2^I = N,

где

N - количество равновероятных событий (число возможных

выборов),

I - количество информации.

Задача.

Шарик находится в одной из трех урн: А, В или С. Определить сколько бит

информации содержит сообщение о том, что он находится в урне В.

Решение.

Такое сообщение содержит I = log2 3 = 1,585 бита информации.

2). Модифицированная формула Хартли.

I = log₂ (1/p) = - log₂ p

где p - вероятность наступления каждого из N возможных

равновероятных событий.

ФОРМУЛА ШЕННОНА

I = Sum(p_i h_i)= - Sum( p_i log₂ p_i),

где

I –КОЛИЧЕСТВО ИНФОРМАЦИИ

K- количество возможных событий

рi - вероятности отдельных событий,

Формулу Хартли теперь можно рассматривать как частный случай формулы Шеннона:

            I = - Sum 1 / N log₂ (1 / К) = I = log₂ N.

Вопрос №6

Система счисления — символический метод записи чисел, представление чисел с помощью письменных знаков

Позиционные системы счисления

В позиционных системах счисления один и тот же числовой знак (цифра) в записи числа имеет различные значения в зависимости от того места (разряда), где он расположен.

Под позиционной системой счисления обычно понимается b-ричная система счисления, которая определяется целым числом b > 1, называемым основанием системы счисления. Целое число x в b-ричной системе счисления представляется в виде конечной линейной комбинации степеней числа b:

Где:

b - основание системы счисления? ai - цифры, разрешённые в данной системе счисления (меньше b), n — число разрядов (позиций) в целой части числа; m — число разрядов в дробной части числа.

Например: десятичная система

103₁₀=1×10²+0×10¹+3×10⁰

103,58₁₀=1×10²+0×10¹+3×10⁰,5×10^-1+8×10^-2

разряды	2	1	0	-1	-2
число	2	7	6,	5	28	=2×82+7×81+6×80+5×8-1+2×8-2

разряды	3	2	1	0	-1
число	1	0	1	1,	12	=1×23+0×22+1×21+1×20+1×2-1

Вопрос №7

Двоичная система счисления

Основание этой системы счисления p равно двум.

Рассмотрим пример записи двоичного числа:

A₂=101110,101₂=1*2⁵+0*2⁴+1*2³+1*2²+1*2¹+0*2⁰+1*2^-1+0*2^-2+1*2^-3=

=32₁₀+8 ₁₀+4₁₀+2₁₀+0,5₁₀+0,125₁₀=46,62510

Недостатком двоичной системы счисления можно считать большое количество разрядов, требующихся для записи чисел.

Восьмеричная система счисления.

Основание этой системы счисления p равно восьми. В этой системе счисления используется восемь цифр, в восьмеричной системе счисления были использованы символы десятичных цифр 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 и 7.

Рассмотрим пример записи восьмеричного числа:

A₈=125,46₈=1*8²+2*8¹+5*8⁰+4*8^-1+6*8^-2=64₁₀+16₁₀+5₁₀+4₁₀/8₁₀+6₁₀/64₁₀= =85,59375₁₀

Шестнадцатеричная система счисления

Основание этой системы счисления p равно шестнадцати. В качестве цифр в шестнадцатеричной системе используются символы 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F.

Десятичный эквивалент	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Шестнадцатеричная цифра	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	A	B	C	D	E	F

Пример записи шестнадцатеричного числа:

A₁₆=2AF,C4₁₆=2*16²+10*16¹+15*16⁰+12*16^-1+4*16 ^-2=

= 512₁₀+160₁₀+15₁₀+12₁₀/16₁₀+4₁₀/254₁₀= 687,76562510

Вопрос №8

Преобразование чисел из одной системы счисления в другую Правило деления-умножения

Для преобразования целых чисел используется правило деления, а для преобразования правильных дробей — правило умножения. Для преобразования смешанных чисел используются оба правила соответственно для целой и дробной частей числа.

Проверим, не ошиблись ли мы в процессе преобразования? Для этого преобразуем получившееся двоичное число в десятичную систему по обычной формуле разложения: 124₈.

1×8²+7×8¹+4×8⁰=6410+5610+410=124

Таблица 1. Таблица соответствия восьмеричных цифр и двоичного кода

Десятичный эквивалент	0	1	2	3	4	5	6	7
Двоичный код	0	001	010	011	100	101	110	111
Восьмеричная цифра	0	1	2	3	4	5	6	7

Используя эту таблицу можно просто заменить каждую восьмеричную цифру тремя двоичными битами. Три двоичных бита обычно называют триадой или трибитом. Теперь давайте переведём восьмеричное число 174₈ в двоичную форму при помощи таблицы :

Аналогично можно выполнить перевод числа из двоичной системы в восьмеричную. Для этого двоичное число разбивают на триады относительно крайнего правого разряда (или двоичной запятой) и, используя таблицу , каждой триаде ставят в соответствие восьмеричную цифру.

10101001,101112	010	101	001,	101	1102	=251,568
	2	5	1	5	6

Аналогичным образом можно выполнить перевод числа из шестнадцатеричной формы в двоичную и обратно. В этом случае для представления шестнадцатеричной цифры потребуется четыре двоичных разряда. Четыре двоичных разряда обычно называют тетрадой

Таблица 2. Таблица соответствия шестнадцатеричных цифр и двоичного кода

Двоичный код	шестнадцатеричная цифра	Десятичный эквивалент
0000	0	0
0001	1	1
0010	2	2
0011	3	3
0100	4	4
0101	5	5
0110	6	6
0111	7	7
1000	8	8
1001	9	9
1010	a	10
1011	b	11
1100	c	12
1101	d	13
1110	e	14
1111	f	15

10101001,101112		1010	1001,	1011	10002	=A9,B816
		A	9	B	8