1 ГИА. © А.С. Русинов, 2008

Информация. © А.С. Русинов, 2008

3 Информация. Единицы измерения 1 бит – минимальная единица измерения информации Количество информации: 1 байт = 9 битов =2 3 битов 1 килобайт (Кбайт) = 2 10 байт = 1024 байт 1 мегабайт (Мбайт) = 2 10 Кбайт = 1024 Кбайт 1 гигабайт (Гбайт) = 2 10 Мбайт = 1024 Мбайт

4 Информация. Единицы измерения 1 бит – минимальная единица измерения информации ЗАДАЧИ 1.Сколько Мбайт информации содержит сообщение объемом 2 23 бит 2.Сколько Кбайт информации содержит сообщение объемом 2 23 Гбайт 3.Сколько бит информации содержит сообщение объемом 2 48 Гбайт

5 Вероятностный подход Вычисление вероятности Задача. В пруду живут 100 рыб, из них 20 карасей, 30 пескарей, а остальные – окуни. Какова вероятность поймать карася (пескаря, окуня), если все рыбы одинаково голодны? Формула: число «нужных» событий общее число событий Решение: караси пескари окуни Как иначе посчитать p 3 ? ?

6 Информация. Псевдо теория вероятности Формула: N = 2 i N – кол-во информационных сообщений i – кол-во инфомации ЗАДАЧА 1. На экзамене вы берете экзаменационный билет, и учитель сообщает, что зрительное информационное сообщение о его номере несет 5 битов информации. Какое количество экзаменационных билетов? Решение. Определим кол-во информационных сообщений: N = 2 5 = 32 билета

7 Информация. Псевдо теория вероятности Формула: N = 2 i ЗАДАЧА 2. Вы управляете роботом и можете задавать направление его движения с помощью собщений:север, юг… (8 сообщений). Какое кол-во информации получет робот после каждого сообщения? Ответ. 3 бита

8 Информация. Алфавитный подход Формула: N = 2 i N – мощность алфифита I - количество информации, которое несет каждый знак(информационный вес одного символа) Множество символов, используемых при записи текста, называется алфавитом. Полное количество символов в алфавите называется мощностью (размером) алфавита. (обознач.: N) ЗАДАЧИ Определите количество информации, которое несет буква русского алфавита. Решение: N = 2i Мощность русского алфавита равна 32 (кол-во символов в алфавите, буква ё не считается) N = = 2i 32 = 25 i = 5 бит

9 Информация. Алфавитный подход ЗАДАЧИ Определите количество информации, которое несет один знак восьмиричной системы счисления

10 Информация. Алфавитный подход Количество информации в сообщении I = i x К I - Количество информации в сообщении i - количество информации, которое несет каждый знак (информационный вес одного символа) К - количество знаков в сообщении Задача: В кодировке КОИ-8 каждый символ кодируется одним байтом. Определите информационный объем сообщения из 36 символов в этой кодировке Решение: i = 1 байт в кодировке КОИ-8 К = 36 символов I = 36 байт

11 Информация. Алфавитный подход Задача: В одном из представлений кодировки Unicode на каждый символ отводится два байта. Определите информационный объем слова из двадцати четырех символов в этой кодировке. Ответ найти в битах. Ответ: 348 байт Задача: Определите количество информации буклете из 2 страниц, если на каждой странице напечатано 40 букв. Текст дан в кодировке КОИ- 8 каждый символ кодируется одним байтом. Ответ: 80 байт Задача: Определите количество информации в английской газете, если в ней 20 страниц и на каждой странице 500 букв. Текст дан в кодировке Unicode на каждый символ отводится два байта. Ответ: 2000 байт

12 Информация. Алфавитный подход Задача: Определите информационный объем текста Бамбарбия! Кергуду! Замечания – пробелы считаются. если не дополнительной информации, считаем, что используется 8-битная кодировка (чаще всего явно указано, что кодировка 8- или 16-битная) Ответ: 152 бита Задача: Автоматическое устройство осуществило перекодировку информационного сообщения на русском языке, первоначально записанного в 16-битном коде Unicode, в 8-битную кодировку КОИ-8. При этом информационное сообщение уменьшилось на 480 бит. Какова длина сообщения в символах? Ответ: 60 символов

13 Информация. Графика Формула: N = 2 i N – кол-во цветов в палитре i – кол-во информации (глубина цвета) Количество информации в графическом файле I = i x К I - Количество информации в графическом файле i - количество информации, которое несет каждый пиксель К - количество точек Задача: Черно-белое (без градаций серго) изображение имеет размер 10x10 точек. Какой информационный объем имеет изображение? Решение: N = 2 (два цвета), i = 1. I = 1 * 10 * 10 = бит

14 Информация. Графика Задача Цветное (с палитрой 256 цветов) графическое изображение имеет размер 10 * 10 точек. Какой информационный объем имеет изображение? Ответ: 100 байт

15 Информация. Графика Количество информации в сообщении I = i x X*Y I - Количество информации в видеопамяти (в битах) i – глубна цвета (в битах на 1-у точку) X*Y - количество точек изображения (X – по горизонтали, Y – по вертикали) Задача: Разрешающая способность экрана 600 * 800. Графический режим установлет с глубиной цвета 24 бита. Вычислить объем видео памяти. Ответ: Задача: Для хранения растрового рисунка размером 32 на 64 пикселя выделили 2 Кб памяти. Каково максимально возможное количество цветов в палитре? Ответ: не более 256 цветов

16 Информация. Звук Формула: N = 2 i N – кол-во уровней звука i – кол-во информации (глубина звука) Количество информации в звуке I = i x К x S I - Количество информации в звуке i – глубина звука К - количество изменений в 1 секунду S – стерео звук (если стерео то ставим 2, если нет 1) Задача: Какой информационный объем звукового стерео файла длительностью звучания 1 секунда при среднем качестве звука (16 бит, измерений в секунду) Ответ: 93,75 Кбайт

17 Информация. Оперативная память Формула: I = i x К I – объем оперативной памяти i - количество информации, хранящиеся в каждой ячейке памяти К - количество ячеек памяти ЗАДАЧА 1. Какое кол-во ячеек имеет оперативная память объемом 512 Mb, если в одной ячейке храниться 1 байт. Ответ дать в битах. Ответ бит

18 Задачи 10,11,12 Задача Скорость передачи данных через ADSL-соединение равна бит/c. Передача файла через это соединение заняла 2 минуты. Определите размер файла в килобайтах. Ответ: объем файла 3750 Кб

19

Информация. Системы счисления © А.С. Русинов, 2008

21 Позиционные системы Позиционная система: значение цифры определяется ее позицией в записи числа. Десятичная система: первоначально – счет на пальцах изобретена в Индии, заимствована арабами, завезена в Европу Алфавит: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 Основание (количество цифр): разряды сотни десятки единицы = 3· · ·10 0 Другие позиционные системы: двоичная, восьмеричная, шестнадцатеричная (информатика) двенадцатеричная (1 фут = 12 дюймов, 1 шиллинг = 12 пенсов) двадцатеричная (1 франк = 20 су) шестидесятеричная (1 минута = 60 секунд, 1 час = 60 минут)

22 Перевод целых чисел Двоичная система: Алфавит: 0, 1 Основание (количество цифр): = система счисления разряды = 1· · · · ·2 0 = = 19

23 Перевод дробных чисел ,375 = 2 101, разряды = 1· · · ·2 -3 = ,25 + 0,125 = 5,375, ,75 2, ,5 2, ,7 = ? 0,7 = 0, … = 0,1(0110) 2 Многие дробные числа нельзя представить в виде конечных двоичных дробей. Для их точного хранения требуется бесконечное число разрядов. Большинство дробных чисел хранится в памяти с ошибкой = = 0, ,011 2

24 Арифметические операции сложение вычитание 0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1= = =0 0+1=1 1+0=1 1+1= = =0 1-1=0 1-0= =1 0-0=0 1-1=0 1-0= =1 перенос заем –

25 Арифметические операции умножение деление – –

26 Задачи = = 584,45 10 = = = = 1111,101 2 = = : 101

27 Восьмеричная система Основание (количество цифр): 8 Алфавит: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, = система счисления разряды = 1· · ·8 0 = = 100

28 Перевод в двоичную и обратно трудоемко 2 действия трудоемко 2 действия 8 = 2 3 Каждая восьмеричная цифра может быть записана как три двоичных (триада)! ! = { {{{

29 Арифметические операции сложение = 8 = = 12 = = 8 = в перенос в перенос

30 Пример

31 Арифметические операции вычитание – – (6 + 8) – 7 = 7 (5 – 1 + 8) – 7 = 5 (4 – 1) – 2 = 1 заем

32 Примеры – – – –

33 Шестнадцатеричная система Основание (количество цифр): 16 Алфавит: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, = 6B 16 система счисления 1C разряды = 1· · ·16 0 = = 453 A, 10 B, 11 C, 12 D, 13 E, 14 F 15 B B C C

34 Примеры: 171 = 206 = 1BC 16 = 22B 16 =

35 Таблица шестнадцатеричных чисел X 10 X 16 X2X2 X 10 X 16 X2X A B C D E F1111

36 Перевод в двоичную систему трудоемко 2 действия трудоемко 2 действия 16 = 2 4 Каждая шестнадцатеричная цифра может быть записана как четыре двоичных (тетрада)! ! 7F1A 16 = 7 F 1 A 0111 {{ {{

37 Примеры: C73B 16 = 2FE1 16 =

38 Перевод из двоичной системы Шаг 1. Разбить на тетрады, начиная справа: Шаг 2. Каждую тетраду записать одной шестнадцатеричной цифрой: E E F F Ответ: = 12EF 16

39 Примеры: = = =

40 Перевод в восьмеричную и обратно трудоемко 3DEA 16 = Шаг 1. Перевести в двоичную систему: Шаг 2. Разбить на триады: Шаг 3. Триада – одна восьмеричная цифра: DEA 16 =

41 Примеры: A35 16 = =

42 Арифметические операции сложение A 5 B 16 + C 7 E 16 A 5 B 16 + C 7 E D =25= =13=D =22= в перенос 13961

43 Пример: С В А 16 + A С В А 16 + A

44 Арифметические операции вычитание С 5 B 16 – A 7 E 16 С 5 B 16 – A 7 E 16 заем 1 D D – – (11+16) – 14=13=D 16 (5 – 1)+16 – 7=13=D 16 (12 – 1) – 10 = 1 заем 131

45 Пример: 1 В А 16 – A В А 16 – A

46

47 Глобальная компьютерная сеть Интернет © К.Ю. Поляков,

48 IP-адреса IP-адрес: w.x.y.zw.x.y.z номер сети + номер компьютера в сети Класс сети w Номер сети Номер компьютера Число сетей Число компьютеров A1..126wx.y.z B w.xy.z C w.x.yz Классы D и E используются для служебных целей.

49 Доменные адреса Домен – это группа компьютеров, объединенных по некоторому признаку. домен 1-ого уровня домен 2-ого уровня домен 3-ого уровня домен 4-ого уровня Домены 1-ого уровня (доменные зоны) Вид организацииСтрана.com коммерческие организации.ru Россия.edu образование.ua Украина.gov правительство США.by Белоруссия.mil военные ведомства США.uk Великобритания.org,.net разные организации.it Италия.info информационные сайты.jp Япония.biz бизнес.cn Китай

50 Адрес документа в Интернете URL (Uniform Resource Locator) – универсальный адрес документа в Интернете. http: // / images/new/ qq.jpg адрес сайта каталог (папка) имя файла http: // главная страница сайта: index.html, index.htm ftp: // files.vasya.ru / pub / download / qq.zip файл на FTP-сервере протокол

51 Служба FTP (файловые архивы) Возможности скачивание файлов c сервера (download) загрузка файлов на сервер (upload), в том числе Web- сайты Права доступа login: кодовое имя пользователя password: пароль Анонимный вход (в браузерах - автоматически) login: anonymous password: любой Поиск файла на FTP-сервере dirinfo, readme, index ftpsearch.com ftp:// user : files.vasya.ru ftp:// files.vasya.ru

52 Электронная почта ( ) коммерческое «at» «собака» (Россия) «кошечка» (Польша) «роза» (Турция) XVI век: вес 10 кг, объем 15 л 1972 Р. Томлисон SMTP POP3 почтовый сервер почтовый ящик почтовый сервер почтовый сервер

53 БАЗЫ ДАННЫХ. ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ Тема 1. Информационные системы

54 Табличные БД ФамилияИмяАдресТелефон ПетровВасяСуворовский пр., д. 32, кв ИвановДимаКирочная ул., д.25, кв Модель – картотека Примеры: записная книжка каталог в библиотеке Петров Вася Суворовский пр., д. 32, кв записи 1)самая простая структура 2)все другие типы БД используют таблицы во многих случаях – дублирование данных: поля А.С. ПушкинСказка о царе Салтане20 стр. А.С. ПушкинСказка о золотом петушке12 стр.

55 Иерархические БД Иерархическая БД – это набор данных в виде многоуровневой структуры (дерева). Мои документы Мой компьютер Сетевое окружение Мои рисунки Моя музыка Мои видеозаписи С:С: A: D: Учебники Задания Рабочий стол Рисунки

56 Иерархические БД Прайс-лист: Продавец (уровень 1) Товар (уровень 2) Модель (уровень 4) Цена (уровень 5) Изготовитель (уровень 3) $306 $312 S93 X93B Sony Phillips Samsung Мониторы Принтеры Кей

57 Модели и моделирование Тема 1. Модели и их типы

58 Природа моделей материальные (физические, предметные) модели: информационные модели представляют собой информацию о свойствах и состоянии объекта, процесса, явления, и его взаимосвязи с внешним миром: вербальные – словесные или мысленные знаковые – выраженные с помощью формального языка графические (рисунки, схемы, карты, …) табличные математические (формулы) логические (различные варианты выбора действий на основе анализа условий) специальные (ноты, химические формулы)

59 Модели по структуре табличные модели (пары соответствия) иерархические (многоуровневые) модели сетевые модели (графы) Директор Главный инженер ВасяПетя Главный бухгалтер МашаДашаГлаша старт финиш

60 Файлы и папки Тема 1. Файловая система

61 Определения 61 Файл – набор данных на диске, имеющий имя. Имя файла: 255 символов, нельзя \ / : * ? | Реферат по истории.doc персональное имя расширение («фамилия») расширение («фамилия»).exe,.com Исполняемые программы.txt Текст без оформления.doc,.docx Документ (текст + рисунки + …).bmp,.gif,.jpg Рисунки.wav,.mid,.mp3 Звук.avi,.mpg,.wmv Видеофильмы.pas,.c,.bas Тексты программ

62 Файловая система 62 одноуровневая каталогфайлы vasya.txt 360 байт Примеры.doc 13 Кб Я.bmp 1,28 Мб vasya.txt 360 байт Примеры.doc 13 Кб Я.bmp 1,28 Мб номер начального блока (кластера) на диске размер дата изменения самый простой вариант все файлы «в куче», сложно разбираться ограниченный объем каталога (512 записей) Файловая система – это порядок размещения файлов на диске.

63 Файловая система многоуровневая (дерево) Диск C: autoexec.bat Документы План.doc Отчет.doc Фото Видео Кузя.avi Винни-Пух.wmv 2006 Я.jpg Шарик.jpg 2007 Ку.jpg Зя.jpg Корневой каталог – главный каталог диска. Вложенная папка (подкаталог) – это папка, расположенная внутри другой папки. Папка (каталог) – объединяет файлы и вложенные папки файлы Файлы в корневом каталоге папка

64 Файловая система многоуровневая (дерево) Рабочая папка (текущий каталог) – папка, с которой в данный момент работает пользователь. Диск C: Документы Видео дерево папок: Фото корень

65 Файловая система Проводник (Пуск – Программы – Стандартные) показать вложенные папки скрыть вложенные папки Диск C: Документы Фото Видео Диск C: Документы Фото Видео

66 Адреса файлов Какие файлы находятся в корневом каталоге? ? C:\Фото\2007\Ку.jpg диск папки имя файла \\SERVER\Видео\2007\Зя.avi имя компьютера C:\SERVER\Видео\2007\Зя.avi A:\autoexec.bat \\work3\Игры\Hover\hover.exe D:\Windows\Temp\Справка.txt E:\Реферат.doc C:\SERVER\Видео\2007\Зя.avi A:\autoexec.bat \\work3\Игры\Hover\hover.exe D:\Windows\Temp\Справка.txt E:\Реферат.doc Сетевой адрес: Примеры: Полный адрес файла = путь + имя файла Путь к файлу – это перечисление папок (каталогов), в которых он находится, сверху вниз (начиная с диска).

67 Маски Маска – это обозначение для группы файлов. * – любое количество любых символов ? – один любой символ Примеры: *.* *.doc все файлы все файлы с расширением.doc a*.? имя файла начинается с «a», расширение из 1 символа *x*.??* имя файла содержит «x», расширение не менее 2 символов *z.a? имя файла заканчивается на «z», расширение начинается «a», всего 2 символа

68 Ярлыки 68 Ярлык – небольшой файл (около 1 Кб), в котором содержится ссылка на программу, документ, папку (каталог) или Web-страницу. Расширения: *.lnk или *.url (ярлык Интернета) Задачи: запустить программу открыть документ (в программе, которая с ним связана – по расширению!) открыть папку открыть Web-страницу

69 Логические основы компьютеров

70 Обозначение высказываний A – Сейчас идет дождь. B – Форточка открыта. простые высказывания (элементарные) Составные высказывания строятся из простых с помощью логических связок (операций) «и», «или», «не», «если … то», «тогда и только тогда» и др. Любое высказывание может быть ложно (0) или истинно (1). ! A и B A или не B если A, то B не A и B A тогда и только тогда, когда B Сейчас идет дождь и открыта форточка. Сейчас идет дождь или форточка закрыта. Если сейчас идет дождь, то форточка открыта. Сейчас нет дождя и форточка открыта. Дождь идет тогда и только тогда, когда открыта форточка.

71 Операция НЕ (инверсия) Если высказывание A истинно, то «не А» ложно, и наоборот. Ане А таблица истинности операции НЕ также:, not A (Паскаль), ! A (Си) Таблица истинности логического выражения Х – это таблица, где в левой части записываются все возможные комбинации значений исходных данных, а в правой – значение выражения Х для каждой комбинации.

72 Операция И (логическое умножение, конъюнкция) ABА и B 1 0 также: A·B, A B, A and B (Паскаль), A && B (Си) конъюнкция – от лат. conjunctio соединение A B Высказывание «A и B» истинно тогда и только тогда, когда А и B истинны одновременно.

73 Операция ИЛИ (логическое сложение, дизъюнкция) ABА или B 1 0 также: A+B, A B, A or B (Паскаль), A || B (Си) дизъюнкция – от лат. disjunctio разъединение Высказывание «A или B» истинно тогда, когда истинно А или B, или оба вместе.

74 Импликация («если …, то …») Высказывание «A B» истинно, если не исключено, что из А следует B. A – «Работник хорошо работает». B – «У работника хорошая зарплата». ABА B

75 Импликация («если …, то …») «Если Вася идет гулять, то Маша сидит дома». A – «Вася идет гулять». B – «Маша сидит дома». Маша может пойти гулять (B=0), а может и не пойти (B=1)! ABА B А если Вася не идет гулять? ?

76 Источники Демо варианты ГИА Варианты ГИА за прошлые года из открытых источников