ЧАСТЬ 1 Основы теоретической информатики (базовый курс) Программное педагогическое средство Главное меню Главное меню. - презентация

1 ЧАСТЬ 1 Основы теоретической информатики (базовый курс) Программное педагогическое средство Главное меню Главное меню

2 Содержание 1. Информация и информационююнее процессы. Контрольююнее тесты. 1. Информация и информационююнее процессы. Контрольююнее тесты. 2. Представление информации. Кодирование информации. Вероятностный подход к определению количества информации. Контрольююнее тесты. 2. Представление информации. Кодирование информации. Вероятностный подход к определению количества информации. Контрольююнее тесты. 3. Системы счисления и основы логики. 4. Компьютер 4. Компьютер 3.1 Системы счисления. Перевод из одной системы счисления в другую. К-ююнее тесты. 3.3 Основююнее понятия и операции формальной логики. Алгебра логики. К-ююнее тесты. 3.2 Двоичная арифметика. Контрольююнее тесты. 3.4 Основююнее логические элементы ЭВМ. Контрольююнее тесты. 4.1 Основююнее устройства компьютера. ПO компьютера. Системное и прикладное ПО. Процессор и память компьютера. Контрольююнее тесты. 4.2 Операционная система, OS DOS, назначение и основююнее функции. Диски, файлы и каталоги. Работа с файлами. Программююнее оболочки. NC. Контрольююнее тесты. Главное меню Главное меню 3.5 Основы логики. Законы алгебры логики. Контрольююнее тесты. 7. Итоговый тест за весь курс теоретической информатики. 7. Итоговый тест за весь курс теоретической информатики. 6. Повторение. 5. Графы. Построение графов. Контрольююнее тесты.

3 1. Информация и информационююнее процессы. 1 Что такое информация? Информация это сведения, знания, сообщения, получаемее человеком из различных источников и выражаемых с помощью некоторых знаков (символов, жестов, звуков). Основююнее свойства информации: -объективность (информация объективна, если она не зависит от чьего-либо мнения, суждения. Например, «на улице тепло» – субъективная информация, «на улице +22 С» - объективная). - достоверность (должна отражать истинное положение дел) (Сегодня на уроке информатики Иванов Ваня получил 2 – достоверно или нет); -полнота (информация является полной, если ее достаточно для принятия решения) (Шмид Саша – неполная, а Шмидт Даша – полная); - актуальность (это ее важность, существенность для настоящего времени) (Утром пошел дождь, необходимо взять в школу сменную обувь); - полезность (ценность) (Курс доллара сегодня равен …, для туриста уезжающего заграницу полезная, а для туриста внутри страны нет); -понятность (должна быть выражена на языке, доступном для получателя) (What your name? – если вы знаете английский, то вам понятно). Виды информации. По способу восприятия (у человека 5 органов чувств): зрительная (текстовая, графическая), слуховая (речь, музыка, …), вкусовая (горький, сладкий), тактильная (осязательная – горячий, холодный), обонятельная (запахи). Из них человек получает информацию: 90% - зрительная, 9% - слуховая, 1% - остальная. Информационююнее процессы. Над информацией можно производить следующие действия: получение, хранение, передачу и переработку. Действия, выполняемее над информацией, называются информационными процессами. Получение и передача информации. Человеку постоянно приходится участвовать в процессах получения и передачи информации. Технические средства связи: телефон, радио, телевидение называются каналами передачи информации. Процесс передачи информации всегда двусторонний: есть источник и есть приемник информации. Количество информации, передаваемое за единицу времени, есть скорость передачи информации, или скорость информационного потока. Хранение информации Человек хранит информацию либо в собственной памяти, либо на каких-то внешних носителях. Записююнее книжки, справочники, энциклопедии, магнитююнее записи и т.п. называются носителями информации. Обработка информации. Обработка информации это ее преобразование информации по некоторым правилам или законам из одного вида в другой. Главное меню Главное меню

4 Информатизация общества. Начиная с последней трети XX века происходит бурный рост объемов и потоков информации. Начался постепенный переход к информационному обществу, в котором на основе овладения информацией о самых различных процессах и явлениях можно эффективно и оптимально строить любую деятельность. В информационном обществе повышается качество не только потребления, но и производства. Человек, использующий новее информационююнее технологии, имеет гораздо лучшие условия труда, труд становиться творческим и интеллектуальным. В качестве критериев развитости информационного общества можно взять три: - наличие компьютеров; - существование развитого рынка программного обеспечения; - функционирование компьютерных информационных сетей. 2 Основююнее понятия информатики Информатика совокупность дисциплин, изучающих свойства информации, а также способы представления, накопления, обработки и передачи информации с помощью технических средств. В информатике можно выделить три направления. 1. Теоретическая информатика изучает теоретические вопросы информатики, связанююнее с теорией информации, теорией алгоритмов, комбинаторным анализом, математической логикой. Теоретическую основу информатики образует группа фундаментальных наук, которую в равной степени можно отнести и к математике и к кибернетике (наука об общих закономерностях процессов управления и передачи информации в машинах, живых организмах и обществе). 2. Практическая информатика (software) изучает практические вопросы информатики, связанююнее с программированием и использованием прикладных программ для решения тех или иных задач. 3. Техническая информатика (hardware) изучает вопросы, связанююнее с проектированием, разработкой и использованием технических средств обработки информации. То, что связано с приобретением новых знаний об окружающем мире, ранее не известных человечеству, - называют наукой, а то, что связано с реализацией этих знаний в процессе создания и использования ценностей, - называют технологией. Информационная технология - совокупность конкретных технических и программных средств, с помощью которых мы выполняем разнообразююнее операции по обработке информации. Главное меню Главное меню

5 Краткая история вычислительной техники. Компьютер происходит от английского слова compute «вычислять, производить расчеты». В 1642 г. французский ученый Б.Паскаль сконструировал первый механический вычислитель, позволяющий складывать и вычитать числа. В 1673 г. немецкий ученый Г.Лейбниц разработал счетное устройство (колесо Лейбница), которое не только складывало и вычитало, но и умножало и делило. Эра электронных вычислительных машин началась в 30-х гг. ХХ в., основююнее принципы построения цифровых вычислительных машин были разработаны американским ученым фон Нейманом (им и была предложена современная организация ЭВМ). В начале 40-х гг. XX в. болгарский инженер Д.Атанасов и американский ученый Д.Моучли предложили использовать радиолампы для выполнения вычислений. Первая вычислительная машина, полностью реализующая эту идею, была создана в США в 1946 г. (называлась ЭНИАК ). Развитие электронной вычислительной техники в СССР тесно связано с именем академика Лебедева С.А. Он первым создал машину, выполняющую 10 вычислительных команд. Под его руководством были созданы первее отечественююнее ЭВМ: в 1951 г. в Киеве - МЭСМ (Малая Электронная Счетная Машина) и в 1952 г. в Москве - БЭСМ (Быстродействующая Электронная Счетная Машина). Лебедев руководил и созданием БЭСМ-6 - -лучшей в мире ЭВМ второго поколения, уровень которой, по мнению экспертов, на несколько лет опередил зарубежююнее аналоги. 3 Главное меню Главное меню

6 4 Поколения ЭВМ С началом промышленного производства компьютеров можно выделить 5 основных поколений компьютеров: I гг. Элементная база – электронююнее лампы. Быстродействие порядка операций/сек. Для каждой машины существовал свой язык программирования. Носитель информации – перфокарта. Машин насчитывалось всего несколько сотен (в СССР – «Минск», «Урал»). II гг. Элементная база – транзисторы (полупроводники). Компьютеры были более надежны, долговечны (в СССР – Минск 2, -22, -32). Носитель информации – перфокарта и магнитная лента. Эти машины имели свои системы программирования и обслуживались операторами ЭВМ. III гг. Элементная база – интегральююнее схемы на основе кристалла кремния (ИС). Носитель информации – магнитююнее диски. В этих машинах использовались дисплеи, операционююнее системы. Прямой доступ к машине получили основююнее пользователи информации: учеююнее, инженеры, экономисты, школьники и т.д., т.е. на этих машинах уже могли работать несколько пользователей. Наиболее типичююнее представители машин третьего поколения - IBM-360, IBM-370 (США). В нашей стране созданы аналоги этих ЭВМ - машины единой системы (ЕС ЭВМ). Магистрально-модульный принцип устройства компьютера берет начало от ЭВМ 3 поколения. IV гг. Элементная база – большие интегральююнее схемы (БИС). По мощности БИС = 1000 ИС К компьютерам IV поколения относятся различного рода микро- и миниЭВМ, персональююнее ЭВМ (ПК). В 1983 г. фирма IBM стала продавать свои первее ПК. V. Основными задачами разработчиков компьютеров V поколения являются создание искусственного интеллекта машины (возможность делать логические выводы из представленных фактов). С конца 90-х гг. Главное меню Главное меню

7 5 Домашнее задание. Заполнить таблицы: 4Основн ее свойств а информации Определен ие Пример Пок оле ния Элемен тная база Дата появления Основююнее особенности ТРЕНИРОВОЧНЫЕ И КОНТРОЛЬНЫЕ ТЕСТЫ Главное меню Главное меню

8 2. Представление информации. Кодирование информации. 1 U t Например: Импульсный сигнал (постоянного тока) в двоичной системе счисления – это закодированное число 170 в десятичной системе счисления Обмен и передача информации происходит при помощи сигналов. Информация может поступать непрерывно (аналоговая), может – дискретно (цифровая). Компьютер может обрабатывать информацию, представленную только в числовой форме (цифровую). Вся другая информация (звуки, изображения и т.д. - аналоговая) для обработки на компьютере должна быть сначала преобразована в числовую форму. Код - это сообщение, о котором знает и передающая сторона и принимающая. Вся хранящаяся в памяти ЭВМ информация: слова, числа, рисунки, программы и т.д.кодируется с помощью двух сигналов: намагничено или ненамагничено, включено или выключено, высокое или низкое напряжение. При этом принято обозначать каждое из состояний цифрами 1 и 0. Такое кодирование называется двоичным, а цифра 0 или 1 называется битом - минимальной единицей информации. Комбинация из 8 бит называется байтом. 1 байт = 8 бит Для обработки текстовой информации при вводе в компьютер каждая буква кодируется определенным числом. Соответствие между набором букв и числами называется кодировкой символов. Общепринятый способ кодирования символов называется ASCII (American Standart Coding for information Interchange) американский стандартный код для информационного обмена. А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л Главное меню Главное меню

9 2 Наряду с битами и байтами для измерения количества информации используются и более крупююнее единицы: 1 Килобайт (Кбайт, Кб) = 1024 или 2 10 байт; 1 Мегабайт (Мбайт, Мб) = или 2 20 байт, или 1024 Кбайт; 1 Гигабайт (Гбайт, Гб) = или 2 30 байт, или 1024 Мбайт. 1 байт это количество информации об одном символе (букве, цифре, знаке). На одну дискету размером 3,5 дюйма можно записать 1,4 Мбайт информации. На один CD диск – 700 Mб, на DVD – 4,7 Гб. Минимальной единицей информации в компьютере является один бит, т.е. двоичный разряд, который может принимать значение 0 или 1. Как правило, компьютер работает не с отдельными битами, а с восемью битами сразу. Восемь последовательных битов составляют байт. В одном байте можно закодировать значение одного символа из 256 возможных (256 = 2 8 ). Байт записывается в памяти машины, читается и обрабатывается обычно как единое целое. Вероятностный подход к определению количества информации. Определить понятие "количество информации" довольно сложно. В решении этой проблемы существует два основных подхода. Количество информации (вероятностный подход) как мера уменьшения неопределенности. С точки зрения отдельного человека, ценность информации определяется тем, насколько она проясняет для него какой-либо вопрос, то есть уменьшает неопределенность ситуации. При этом количество одной и той же информации может быть оценено различными людьми по-разному. Так, например, при подбрасывании монеты выпадение орла или решки можно считать равновозможными событиями. Чем больше равновозможных событий, тем больше неопределенность ситуации. Минимальный размер сообщения о том, что произошло одно из двух равновозможных событий, равен одному биту. Информацию о том, что произошло первое событие, можно закодировать в двоичном алфавите нулем, а о том, что произошло второе событие – единицей. Для уменьшения неопределенности в два раза (вместо двух возможных событий – одно реально произошедшее) требуется один бит информации. Иначе говоря, сообщение, уменьшающее неопределенность ситуации в два раза, несет один бит информации. Главное меню Главное меню

10 3 Пример. С точки зрения уменьшения неопределенности, сообщение о исходе опыта бросания монеты (два равновозможных события) несет один бит информации. Можно рассчитать длину сообщения в двоичном алфавите, необходимую для передачи информации. Для уменьшения неопределенности ситуации в 2 n раз необходимо n бит информации. Пример. С точки зрения уменьшения неопределенности, сообщение о исходе опыта бросания двух монет (четыре равновозможных события: орел-решка; решка-орел; орел-орел; решка-решка) несет два бита информации. Действительно, 2 n в данном случае равняется четырем, следовательно n = 2. Задача нахождения n по известному значению k = 2 n решается нахождением логарифма числа k по основанию 2, поэтому, для того, чтобы закодировать информацию, уменьшающую неопределенность в k раз, необходимо log 2 k бит информации. Для вычисления равновероятных событий используется формула Хартли: N = P I, где N – число равновероятных событий. P – количество возможных вариантов. I – количество информации полученной в результате совершения события. Количество информации, которое находится в сообщении о том, что произошло одно событие из двух равновероятных, принято за единицу измерения информации и равно 1 биту. Количество информации (I) в сообщении об одном из N равновероятных событий (p=2): I = log 2 N. 2 I = N Главное меню Главное меню

11 4 Например: 1. Школьник пришел после уроков в компьютерный класс, состоящий из 8 компьютеров, пронумерованных от 1 до 8. Учитель сообщил школьнику, что будет работать на компьютере номер 8. Сколько бит информации получил школьник от этого сообщения (I - ?). Число равновероятных событий, т. е. компьютеров, за которее может сесть школьник равно 8 (N=8). I = log I = 8 I=3. Ответ 3 бита. 2. Сообщение о том, что вы живете во 2 подъезде несет 1 бит информации. Сколько подъездов в доме? Количество информации I = 1 бит. Число равновероятных событий N (подъездов) не известно. 2 I = N 2 1 = 2 N=2. Ответ 2 подъезда. 3. При игре в кости используется кубик с шестью гранями. Сколько бит информации получает игрок при каждом бросании кубика? Выпадение каждой грани кубика равновероятно (N=6), поэтому количество информации (I) от одного результата бросания находим по формуле: I = log 2 N, I = log 2 6 (вычисляем с помощью инженерного калькулятора), I=2,5 бит. Ответ 2,5 бита. I = log 2 N. 2 I = N Главное меню Главное меню

12 Навыки работы с калькулятором Открываем калькулятор Пуск, Прочее, Служебююнее. Настройка Научююнее вычисления. Калькулятор может вычислять непосредственно только натуральный и десятичный логарифм. Нам же нужен логарифм по основанию два. Поэтому можно использовать следующий прием для вычисления такой логарифмической функции: воспользоваться следующим равенством: ln x log y х = ln y Таким образом, замените логарифм частным натуральных логарифмов Задание: вычислить Iog 2 6. Решение: ввести в окно индикатора число 2; нажать кнопку Ln (вычисление натурального логарифма); запомнить ответ в памяти, нажав кнопку MS (запись числа из окна индикатора в память); очистить окно индикатора (Esc); ввести в окно индикатора число 6; нажать кнопку Ln; нажать кнопку [ / | (операция деления); нажать кнопку MR (вывод числа из памяти в окно индикатора); нажать кнопку = (получение ответа); Ответ: Iog 2 6 = 2,5. Именно в такой последовательности необходимо производить вычисления. 5 Главное меню Главное меню

13 Неравновероятююнее события На самом деле рассмотренная нами формула I = log 2 N является частным случаем, так как применяется только к равновероятным событиям. В жизни же мы сталкиваемся не только с равновероятными событиями, но и событиями, которее имеют разную вероятность реализации. Пример: В коробке 50 шаров. Из них 40 белых и 10 черных. Очевидно, вероятность вытаскивания «не глядя» белого шара выше, чем черного. Рассчитаем вероятность вытаскивания шаров. Обозначим: p ч вероятность вытаскивания черного шара; p б вероятность вытаскивания белого шара. p ч = 10/50 = 1/5 = 0,2 p б = 40/50 = 4/5 = 0,8 Вывод: если N это общее число событий (вытаскивания шара), и из них количество интересующих нас событий может произойти К раз (вытаскивания например белого шара), то вероятность этого события (вытаскивания белого шара) равна К/N. р = К / N, где р - вероятность события, К – количество событий, N - общее число событий. Количественная зависимость между вероятностью события (р) и количеством информации в сообщении о нем (I) выражается формулой: I = log 2 (1/p), где I это количество информации, р - вероятность события. 2 I = 1/p Пример 1: В корзине лежат 8 черных шаров и 24 белых. или 2 I = N/k Сколько информации несет сообщение о том, что достали черный шар? Дано: K ч = 8; K б = 24. Найти: I ч = ? Решение: N общ = = 32 шара всего; р ч =K ч /N общ = 8/32 = 1/4 - вероятность доставания черного шара; I ч = log 2 (1/1/4) = log 2 4 = 2 бита или 2 I =1/p 2 I =1/1/4 2 I =4 I=2 бита Ответ: 2 бита. или: 2 Iч = N/Kч; 2 Iч =32/8; 2 Iч =4; Iч=2 6 Главное меню Главное меню

14 Пример 2. В коробке лежат 64 цветных карандаша. Сообщение о том, что достали белый карандаш, несет 4 бита информации. Сколько белых карандашей было в корзине? Дано: N общ = 64; I б = 4 бит. Найти: К б = ? Решение: 1)I б = log 2 (1/p б ); 4 = log 2 (1/p б ); 1/р б =16; р б = 1/16-вероятность доставания белого карандаша; 2) р б = K б / N общ ; 1/16 = K б /64; K б = 64/16 = 4 белых карандаша. Ответ: 4 белых карандаша или: 2 I = N/K; 2 4 =64/K; 16 =64/K; K=4 Пример 3. В классе 30 человек. За контрольную работу по математике получено 15 пятерок, 6 четверок, 8 троек и 1 двойка. Какое количество информации в сообщении о том, что Андреев получил пятерку? Дано: N общ = 30; К 5 = 15; К 4 = 6; K 3 = 8; К 2 = 1. Найти: I 5 ? Решение: или: 2 I = N/K; 2 I =30/15; 2 I =2; I=1 р 5 = 15/30 = ½ вероятность получения оценки «5»; I 5 = log 2 (1/p 5 ) = log 2 (1/1/2) = log 2 2 = 1 бит. Ответ: 1 бит. Пример 4. Для ремонта школы использовали белую, синюю и коричневую краски. Израсходовали одинаковое количество банок белой и синей краски. Сообщение о том, что закончилась банка белой краски, несет 2 бита информации. Синей краски израсходовали 8 банок. Сколько банок коричневой краски израсходовали на ремонт школы? Дано: К б = К с =8, I 6 = 2 бита. Найти: К к - ? Решение: 1) I 6 = Iog 2 (1/p 6 ), 2 = Iog 2 (1/p 6 ), 1/р 6 = 4, р 6 = ¼ - вероятность расхода белой банки; 2) N общ = K 6 /p 6 = 8/(1/4) = 32 банки с краской было всего 3) К к = N общ К б - К c = = 16 банок коричневой краски. Ответ: 16 банок коричневой краски. или: 2 I = N/K; 2 Iб =N/K б ; N=4*8=32; К к = N К б - К c = = 16 7 Главное меню Главное меню

15 Пример 5. Азбука Морзе позволяет кодировать символы для радиосвязи, задавая комбинацию точек и тире. Сколько различных символов (цифр, букв, знаков пунктуации и т.д.) можно закодировать, используя код Морзе длиной не менее пяти и не более шести сигналов (точек и тире)? Варианты ответов: Решение. Воспользуемся формулой Хартли: N=P I. Так как у нас всего два символа (точка и тире), то P = 2. Для набора из 5 символов: N=2 5 =32. Для набора из 6 символов: N=2 6 =64. Всего: N=32+64=96. Ответ.4 (96). Пример 6. Световое табло состоит из лампочек. Каждая из лампочек может находиться в одном из трех состояний («включено», «выключено» или «мигает»). Какое наименьшее количество лампочек должно находиться на табло, чтобы с его помощью можно было передать 18 различных сигналов? Варианты ответов: Решение. Воспользуемся формулой Хартли: N=P I. Так как у нас может только три состояния («вкл», «выкл» или «мигает»)., то P = 3, всего 18 сигналов, значит N>=18. N = 3 i. Значит i=3, т.к. 3 i = 27. (27>=18). Ответ. 3 (i=3). 8 Главное меню Главное меню

16 9 Задание для самостоятельной работы: 1) В корзине лежат 18 шаров. Все шары разного цвета. Сколько информации несет сообщение о том, что из корзины достали белый шар? 2) При угадывании целого числа из отрезка [1,.., N] было получено 6 бит информации. Чему равно N? 3) За какое время модем, передающий информацию со скоростью бит/с, может передать 2 страницы текста (3600 байт). у Кбайт=8192 бит. Найти у. 4) 1/512 Мбайта = х байт. Найти х. 5) Придумать и решить различююнее задачи на вычисление количества информации в сообщении,.равновероятных событий, измерение количества информации. Пример 7: Известно, что в корзине черных шаров на 28 штук больше чем белых. Сообщение, что достали белый шар несет 4 бита информации. Сколько всего шаров в корзине? Дано: Iб = 4 бит. Кч = Кб+28. Найти N. Решение: 1). 2 I б = 1/pб. Рб=1/16. 2) рб=Кб/N. 1/16=Кб/(Кб+Кч). 1/16=Кб/(Кб+Кб+28). Кб=2 3). N=Кб+Кч=32. Ответ 32 шара. Пример 8:1) 1/256 Мбайта = Х байт. Найти Х. Решение: 1 Мбайт = байт /256 = 4096 байт. Ответ: 4096 байт. 2) Y Кбайт = бит. Найти Y. Решение. 8 бит = 1 байт /8=3072 байт. 1 Кбайт = 1024 байт. 3072/1024 = 3 Кбайта. Ответ: 3 Кбайта. 3) За какое время модем, передающий информацию со скоростью бит/с, может передать 4 страницы текста (7200 байт). Решение: 8 бит = 1 байт байт * 8 = бит 57600/28800 = 2 сек. Ответ: 2 секунды. ТРЕНИРОВОЧНЫЕ И КОНТРОЛЬНЫЕ ТЕСТЫ Равновероятююнее события: N = P I, I = log 2 N, 2 I = N Где P – количество возможных вариантов N – число равновероятных событий, I – количество информации полученной в результате совершения события. Не равновероятююнее события: Вероятность события : р = К / N, где К – количество событий, N - общее число событий. Количество информации: I = log 2 (1/p), 2 I = 1/p 2 I = N/k Главное меню Главное меню

17 Домашнее задание В Сообщение о том, что ваш друг живет на 5 этаже, несет 3 бита информации. Сколько этажей в доме? 2. При угадывании целого числа в некотором диапазоне было получено 2 бита информации. Сколько чисел содержит этот диапазон? 3. В коробке лежат 25 кубиков. Все кубики разного цвета. Сколько бит информации несет сообщение о том, что достали красный кубик? 4. За четверть ученик получил 160 оценок. Сообщение о том, что он получил пятерку, несет 3 бита информации. Сколько пятерок ученик получил за четверть? 5. Известно, что в ящике лежат 60 шаров. Из них 10 - синих. 20 зеленых. 4 - желтых. 1 - красный. Какое количество информации несет сообщение о том, что из ящика достали желтый шар? 6. Азбука племени тумба-юмба содержит всего два знака - "палочка" и "крестик". Сколько различных слов может содержать язык, если известно, что все слова в нем длиной не менее двух и не более трех знаков? 7. В школьной библиотеке 15 стеллажей с книгами. На каждом стеллаже 8 полок. Библиотекарь сообщил Вам, что книга находится на пятом стеллаже на третьей сверху полке. Какое количество информации вы получили. 8. Загадано слово из 7 букв. Вы просите открыть пятую букву. Вам ее открыли. Сколько бит информации вы получили? 9. В классе 30 человек. За контрольную получено 6 четверок, 12 троек, 2 двойки. Какое количество информации в сообщении, что Иванов получил пятерку? 10. Световое табло состоит из лампочек, каждая из которых может находиться в двух состояниях. Какое наименьшее количество лампочек должно находиться на табло, чтобы с его помощью передать 70 различных сигналов. В Сообщение о том, что ваш друг живет на 2 этаже, несет 2 бита информации. Сколько этажей в доме? 2. При угадывании целого числа в некотором диапазоне было получено 3 бита информации. Сколько чисел содержит этот диапазон? 3. В коробке лежат 28 кубиков. Все кубики разного цвета. Сколько бит информации несет сообщение о том, что достали красный кубик? 4. За четверть ученик получил 120 оценок. Сообщение о том, что он получил пятерку, несет 2 бита информации. Сколько пятерок ученик получил за четверть? 5. Известно, что в ящике лежат 80 шаров. Из них 10 - синих. 20 зеленых. 4 - желтых. 1 - красный. Какое количество информации несет сообщение о том, что из ящика достали желтый шар? 6. Азбука племени тумба-юмба содержит всего три знака "палочка", точка и "крестик". Сколько различных слов может содержать язык, если известно, что все слова в нем длиной не менее двух и не более трех знаков? 7. В школьной библиотеке 15 стеллажей с книгами. На каждом стеллаже 10 полок. Библиотекарь сообщил Вам, что книга находится на пятом стеллаже на третьей сверху полке. Какое количество информации вы получили. 8. Загадано слово из 9 букв. Вы просите открыть пятую букву. Вам ее открыли. Сколько бит информации вы получили? 9. В классе 30 человек. За контрольную получено 8 четверок, 12 троек, 2 двойки. Какое количество информации в сообщении, что Иванов получил пятерку? 10. Световое табло состоит из лампочек, каждая из которых может находиться в двух состояниях. Какое наименьшее количество лампочек должно находиться на табло, чтобы с его помощью передать 15 различных сигналов. Главное меню Главное меню

18 В Сообщение о том, что ваш друг живет на 5 этаже, несет 4 бита информации. Сколько этажей в доме? 2. При угадывании целого числа в некотором диапазоне было получено 4 бита информации. Сколько чисел содержит этот диапазон? 3. В коробке лежат 27 кубиков. Все кубики разного цвета. Сколько бит информации несет сообщение о том, что достали красный кубик? 4. За четверть ученик получил 160 оценок. Сообщение о том, что он получил пятерку, несет 2 бита информации. Сколько пятерок ученик получил за четверть? 5. Известно, что в ящике лежат 80 шаров. Из них 10 - синих. 20 зеленых. 4 - желтых. Остальююнее - красююнее. Какое количество информации несет сообщение о том, что из ящика достали желтый шар? 6. Азбука племени тумба-юмба содержит всего два знака - "палочка" и "крестик". Сколько различных слов может содержать язык, если известно, что все слова в нем длиной не менее двух и не более четырех знаков? 7. В школьной библиотеке 15 стелажей с книгами. На каждом стелаже 7 полок. Библиотекарь сообщил Вам, что книга находится на пятом стеллаже на третьей сверху полке. Какое количество информации вы получили. 8. Загадано слово из 5 букв. Вы просите открыть пятую букву. Вам ее открыли. Сколько бит информации вы получили? 9. В классе 30 человек. За контрольную получено 6 четверок, 10 троек, 2 двойки. Какое количество информации в сообщении, что Иванов получил пятерку? 10. Световое табло состоит из лампочек, каждая из которых может находиться в двух состояниях. Какое наименьшее количество лампочек должно находиться на табло, чтобы с его помощью передать 130 различных сигналов. В Сообщение о том, что ваш друг живет на 2 этаже, несет 1 бит информации. Сколько этажей в доме? 2. При угадывании целого числа в некотором диапазоне было получено 4 бита информации. Сколько чисел содержит этот диапазон? 3. В коробке лежат 32 кубика. Все кубики разного цвета. Сколько бит информации несет сообщение о том, что достали красный кубик? 4. За четверть ученик получил 100 оценок. Сообщение о том, что он получил пятерку, несет 2 бита информации. Сколько пятерок ученик получил за четверть? 5. Известно, что в ящике лежат 90 шаров. Из них 10 - синих. 20 зеленых. 4 желтых. Остальююнее - красююнее. Какое количество информации несет сообщение о том, что из ящика достали желтый шар? 6. Азбука племени тумба-юмба содержит всего три знака "палочка", точка и "крестик". Сколько различных слов может содержать язык, если известно, что все слова в нем длиной не менее двух и не более четырех знаков? 7. В школьной библиотеке 16 стеллажей с книгами. На каждом стеллаже 10 полок. Библиотекарь сообщил Вам, что книга находится на пятом стеллаже на третьей сверху полке. Какое количество информации вы получили. 8. Загадано слово из 11 букв. Вы просите открыть пятую букву. Вам ее открыли. Сколько бит информации вы получили? 9. В классе 30 человек. За контрольную получено 8 четверок, 12 троек, 4 двойки. Какое количество информации в сообщении, что Иванов получил пятерку? 10. Световое табло состоит из лампочек, каждая из которых может находиться в двух состояниях. Какое наименьшее количество лампочек должно находиться на табло, чтобы с его помощью передать 7 различных сигналов. Главное меню Главное меню

19 В5. 1. Сообщение о том, что ваш друг живет на 1 этаже, несет 1 бит информации. Сколько этажей в доме? 2. При угадывании целого числа в некотором диапазоне было получено 6 бит информации. Сколько чисел содержит этот диапазон? 3. В коробке лежат 34 кубика Все кубики разного цвета. Сколько бит информации несет сообщение о том, что достали красный кубик? 4. За четверть ученик получил 160 оценок. Сообщение о том, что он получил пятерку, несет 1 бит информации. Сколько пятерок ученик получил за четверть? 5. Известно, что в ящике лежат 90 шаров. Из них 10 - синих. 20 зеленых. 4 - желтых. Остальююнее - красююнее. Какое количество информации несет сообщение о том, что из ящика достали желтый шар? 6. Азбука племени тумба-юмба содержит всего два знака - "палочка" и "крестик". Сколько различных слов может содержать язык, если известно, что все слова в нем длиной не менее трех и не более четырех знаков? 7. В школьной библиотеке 16 стеллажей с книгами. На каждом стеллаже 7 полок. Библиотекарь сообщил Вам, что книга находится на пятом стеллаже на третьей сверху полке. Какое количество информации вы получили. 8. Загадано слово из 10 букв. Вы просите открыть пятую букву. Вам ее открыли. Сколько бит информации вы получили? 9. В классе 30 человек. За контрольную получено 10 четверок, 10 троек, 2 двойки. Какое количество информации в сообщении, что Иванов получил пятерку? 10. Световое табло состоит из лампочек, каждая из которых может находиться в двух состояниях. Какое наименьшее количество лампочек должно находиться на табло, чтобы с его помощью передать 260 различных сигналов. В Сообщение о том, что ваш друг живет на 1 этаже, несет 0 бит информации. Сколько этажей в доме? 2. При угадывании целого числа в некотором диапазоне было получено 4 бита информации. Сколько чисел содержит этот диапазон? 3. В коробке лежат 36 кубиков. Все кубики разного цвета. Сколько бит информации несет сообщение о том, что достали красный кубик? 4. За четверть ученик получил 120 оценок. Сообщение о том, что он получил пятерку, несет 2 бита информации. Сколько пятерок ученик получил за четверть? 5. Известно, что в ящике лежат 100 шаров. Из них 10 - синих. 20 зеленых. 4 желтых. Остальююнее - красююнее. Какое количество информации несет сообщение о том, что из ящика достали желтый шар? 6. Азбука племени тумба-юмба содержит всего три знака "палочка", точка и "крестик". Сколько различных слов может содержать язык, если известно, что все слова в нем длиной не менее двух и не более четырех знаков? 7. В школьной библиотеке 18 стеллажей с книгами. На каждом стеллаже 10 полок. Библиотекарь сообщил Вам, что книга находится на пятом стеллаже на третьей сверху полке. Какое количество информации вы получили. 8. Загадано слово из 12 букв. Вы просите открыть пятую букву. Вам ее открыли. Сколько бит информации вы получили? 9. В классе 30 человек. За контрольную получено 9 четверок, 12 троек, 4 двойки. Какое количество информации в сообщении, что Иванов получил пятерку? 10. Световое табло состоит из лампочек, каждая из которых может находиться в двух состояниях. Какое наименьшее количество лампочек должно находиться на табло, чтобы с его помощью передать 3 различных сигнала. Главное меню Главное меню

20 В7. 1. Сообщение о том, что ваш друг живет на 5 этаже, несет 6 бит информации. Сколько этажей в доме? 2. При угадывании целого числа в некотором диапазоне было получено 7 бит информации. Сколько чисел содержит этот диапазон? 3. В коробке лежат 33 кубика. Все кубики разного цвета. Сколько бит информации несет сообщение о том, что достали красный кубик? 4. За четверть ученик получил 140 оценок. Сообщение о том, что он получил пятерку, несет 1 бит информации. Сколько пятерок ученик получил за четверть? 5. Известно, что в ящике лежат 120 шаров. Из них 10 - синих. 20 зеленых. 4 - желтых. Остальююнее - красююнее. Какое количество информации несет сообщение о том, что из ящика достали желтый шар? 6. Азбука племени тумба-юмба содержит всего два знака - "палочка" и "крестик". Сколько различных слов может содержать язык, если известно, что все слова в нем длиной не менее трех и не более пяти знаков? 7. В школьной библиотеке 16 стеллажей с книгами. На каждом стеллаже 9 полок. Библиотекарь сообщил Вам, что книга находится на пятом стеллаже на третьей сверху полке. Какое количество информации вы получили. 8. Загадано слово из 13 букв. Вы просите открыть пятую букву. Вам ее открыли. Сколько бит информации вы получили? 9. В классе 30 человек. За контрольную получено 10 четверок, 10 троек, 1 двойка. Какое количество информации в сообщении, что Иванов получил пятерку? 10. Световое табло состоит из лампочек, каждая из которых может находиться в трех состояниях. Какое наименьшее количество лампочек должно находиться на табло, чтобы с его помощью передать 30 различных сигналов. В8. 1. Сообщение о том, что ваш друг живет на 1 этаже, несет 4 бита информации. Сколько этажей в доме? 2. При угадывании целого числа в некотором диапазоне было получено 2 бита информации. Сколько чисел содержит этот диапазон? 3. В коробке лежат 40 кубиков. Все кубики разного цвета. Сколько бит информации несет сообщение о том, что достали красный кубик? 4. За четверть ученик получил 180 оценок. Сообщение о том, что он получил пятерку, несет 2 бита информации. Сколько пятерок ученик получил за четверть? 5. Известно, что в ящике лежат 60 шаров. Из них 10 - синих. 20 зеленых. 4 желтых. Остальююнее - красююнее. Какое количество информации несет сообщение о том, что из ящика достали желтый шар? 6. Азбука племени тумба-юмба содержит всего три знака "палочка", точка и "крестик". Сколько различных слов может содержать язык, если известно, что все слова в нем длиной не менее трех и не более шести знаков? 7. В школьной библиотеке 18 стеллажей с книгами. На каждом стеллаже 11 полок. Библиотекарь сообщил Вам, что книга находится на пятом стеллаже на третьей сверху полке. Какое количество информации вы получили. 8. Загадано слово из 15 букв. Вы просите открыть пятую букву. Вам ее открыли. Сколько бит информации вы получили? 9. В классе 30 человек. За контрольную получено 12 четверок, 10 троек, 3 двойки. Какое количество информации в сообщении, что Иванов получил пятерку? 10. Световое табло состоит из лампочек, каждая из которых может находиться в двух состояниях. Какое наименьшее количество лампочек должно находиться на табло, чтобы с его помощью передать 9 различных сигнала. Главное меню Главное меню

21 В9. 1. Сообщение о том, что ваш друг живет на 1 этаже, несет 1 бит информации. Сколько этажей в доме? 2. При угадывании целого числа в некотором диапазоне было получено 8 бит информации. Сколько чисел содержит этот диапазон? 3. В коробке лежат 42 кубика Все кубики разного цвета. Сколько бит информации несет сообщение о том, что достали красный кубик? 4. За четверть ученик получил 180 оценок. Сообщение о том, что он получил пятерку, несет 1 бит информации. Сколько пятерок ученик получил за четверть? 5. Известно, что в ящике лежат 140 шаров. Из них 10 - синих. 20 зеленых. 4 - желтых. Остальююнее - красююнее. Какое количество информации несет сообщение о том, что из ящика достали желтый шар? 6. Азбука племени тумба-юмба содержит всего два знака - "палочка" и "крестик". Сколько различных слов может содержать язык, если известно, что все слова в нем длиной не менее двух и не более пяти знаков? 7. В школьной библиотеке 16 стеллажей с книгами. На каждом стеллаже 12 полок. Библиотекарь сообщил Вам, что книга находится на пятом стеллаже на третьей сверху полке. Какое количество информации вы получили. 8. Загадано слово из 17 букв. Вы просите открыть пятую букву. Вам ее открыли. Сколько бит информации вы получили? 9. В классе 28 человек. За контрольную получено 10 четверок, 10 троек, 1 двойка. Какое количество информации в сообщении, что Иванов получил пятерку? 10. Световое табло состоит из лампочек, каждая из которых может находиться в трех состояниях. Какое наименьшее количество лампочек должно находиться на табло, чтобы с его помощью передать 39 различных сигналов. В Сообщение о том, что ваш друг живет на 1 этаже, несет 5 бит информации. Сколько этажей в доме? 2. При угадывании целого числа в некотором диапазоне было получено 1 бит информации. Сколько чисел содержит этот диапазон? 3. В коробке лежат 46 кубиков. Все кубики разного цвета. Сколько бит информации несет сообщение о том, что достали красный кубик? 4. За четверть ученик получил 200 оценок. Сообщение о том, что он получил пятерку, несет 2 бита информации. Сколько пятерок ученик получил за четверть? 5. Известно, что в ящике лежат 52 шара. Из них 10 - синих. 20 зеленых. 4 желтых. Остальююнее - красююнее. Какое количество информации несет сообщение о том, что из ящика достали желтый шар? 6. Азбука племени тумба-юмба содержит всего три знака "палочка", точка и "крестик". Сколько различных слов может содержать язык, если известно, что все слова в нем длиной не менее трех и не более пяти знаков? 7. В школьной библиотеке 18 стеллажей с книгами. На каждом стеллаже 12 полок. Библиотекарь сообщил Вам, что книга находится на пятом стеллаже на третьей сверху полке. Какое количество информации вы получили. 8. Загадано слово из 19 букв. Вы просите открыть пятую букву. Вам ее открыли. Сколько бит информации вы получили? 9. В классе 26 человек. За контрольную получено 12 четверок, 12 троек, 1 двойка. Какое количество информации в сообщении, что Иванов получил пятерку? 10. Световое табло состоит из лампочек, каждая из которых может находиться в двух состояниях. Какое наименьшее количество лампочек должно находиться на табло, чтобы с его помощью передать 17 различных сигнала. Главное меню Главное меню

22 В Сообщение о том, что ваш друг живет на 1 этаже, несет 2 бита информации. Сколько этажей в доме? 2. При угадывании целого числа в некотором диапазоне было получено 10 бит информации. Сколько чисел содержит этот диапазон? 3. В коробке лежат 43 кубика Все кубики разного цвета. Сколько бит информации несет сообщение о том, что достали красный кубик? 4. За четверть ученик получил 150 оценок. Сообщение о том, что он получил пятерку, несет 1 бит информации. Сколько пятерок ученик получил за четверть? 5. Известно, что в ящике лежат 180 шаров. Из них 10 - синих. 20 зеленых. 4 - желтых. Остальююнее - красююнее. Какое количество информации несет сообщение о том, что из ящика достали желтый шар? 6. Азбука племени тумба-юмба содержит всего два знака - "палочка" и "крестик". Сколько различных слов может содержать язык, если известно, что все слова в нем длиной не менее трех и не более шести знаков? 7. В школьной библиотеке 16 стеллажей с книгами. На каждом стеллаже 13 полок. Библиотекарь сообщил Вам, что книга находится на пятом стеллаже на третьей сверху полке. Какое количество информации вы получили. 8. Загадано слово из 22 букв. Вы просите открыть пятую букву. Вам ее открыли. Сколько бит информации вы получили? 9. В классе 28 человек. За контрольную получено 8 четверок, 8 троек, 1 двойка. Какое количество информации в сообщении, что Иванов получил пятерку? 10. Световое табло состоит из лампочек, каждая из которых может находиться в трех состояниях. Какое наименьшее количество лампочек должно находиться на табло, чтобы с его помощью передать 45 различных сигналов. В Сообщение о том, что ваш друг живет на 1 этаже, несет 4 бита информации. Сколько этажей в доме? 2. При угадывании целого числа в некотором диапазоне было получено 2 бита информации. Сколько чисел содержит этот диапазон? 3. В коробке лежат 54 кубиков. Все кубики разного цвета. Сколько бит информации несет сообщение о том, что достали красный кубик? 4. За четверть ученик получил 240 оценок. Сообщение о том, что он получил пятерку, несет 2 бита информации. Сколько пятерок ученик получил за четверть? 5. Известно, что в ящике лежат 40 шара. Из них 10 - синих. 20 зеленых. 4 желтых. Остальююнее - красююнее. Какое количество информации несет сообщение о том, что из ящика достали желтый шар? 6. Азбука племени тумба-юмба содержит всего три знака "палочка", точка и "крестик". Сколько различных слов может содержать язык, если известно, что все слова в нем длиной не менее трех и не более семи знаков? 7. В школьной библиотеке 18 стеллажей с книгами. На каждом стеллаже 14 полок. Библиотекарь сообщил Вам, что книга находится на пятом стеллаже на третьей сверху полке. Какое количество информации вы получили. 8. Загадано слово из 29 букв. Вы просите открыть пятую букву. Вам ее открыли. Сколько бит информации вы получили? 9. В классе 36 человек. За контрольную получено 11 четверок, 12 троек, 3 двойки. Какое количество информации в сообщении, что Иванов получил пятерку? 10. Световое табло состоит из лампочек, каждая из которых может находиться в двух состояниях. Какое наименьшее количество лампочек должно находиться на табло, чтобы с его помощью передать 37 различных сигнала. Главное меню Главное меню

23 3. Системы счисления и основы логики. 3.1 Системы счисления. Перевод из одной системы счисления в другую. Система счисления - это способ записи чисел с помощью заданного набора специальных знаков (цифр). Существует два вида систем счисления: 1. Непозиционююнее системы счисления римские цифры. В качестве цифр используются некоторее буквы. I (1), V (5), X (10), L (50), C (100), D (500), M (1000) Значение цифры не зависит от ее положения в числе, например, в числе XXX цифра X встречается трижды, и в каждом случае обозначает одну и ту же величину 10, а в сумме XXX Величина числа в римской системе счисления определяется как сумма или разность чисел. Если меньшая цифра стоит слева от большей, то она вычитается, если справа - прибавляется. Например: Перевести в римские цифры число 1998: M C M X C V I I I = ( ) + (100-10) Позиционююнее системы счисления наиболее распространенююнее: десятичная, двоичная, восьмеричная и шестнадцатеричная. В позиционной системе счисления количественное значение цифры зависит от ее позиции в числе. Позиция цифры называется разрядом. Разряд числа возрастает справа налево, а основание равно количеству цифр, используемых позиционной системой счисления. 1 В 595 г. н.э. в Индии впервее появилась знакомая всем нам сегодня десятичная система система счисления (10 пальцев на руке). Так же в древности существовала двенадцатеричная система счисления. Год состоит из 12 месяцев, половина суток из 12 часов. Английский фунт состоит из 12 шиллингов. Столовее приборы подают по 12 штук и т.д. Главное меню Главное меню

24 2 Десятичная система счисления. В 10-чной системе счисления - основание 10. Возьмем число: 1573 Тысячи Сотни Десятки Единицы 1, 5, 7, 3 - коэффициенты при разрядах. Расписывается это число следующим образом: 1*1000+5*100+7*10+3*1 = * * * *10 0 = 1573 Основанием 10-чной системы счисления является число 10, если в числе дробная часть, то добавляются отрицательююнее степени: 321,409 = 3* * * *10 –1 + 0*10 –2 + 9*10 –3 Главное меню Главное меню

25 Двоичная система счисления. В двоичной системе счисления, которая используется в компьютере, основанием является 2, а коэффициентами - 0 и 1 (нет сигнала - 0, есть сигнал – 1). Распишем число 5: х*2 3 +х*2 2 +х*2 1 +х*2 0, где х - коэффициенты при разрядах (0 либо 1). Подберем эти коэффициенты: 1*2 2 +0*2 1 +1*2 0 = 4+0+1=5 Таким образом, число 5 в 2-чной системе счисления выглядит как 101 (один ноль один). Перевод из 10-чной в 2-чную систему счисления. Для перевода из 10-чной системы счисления в 2-чную используют следующий способ: чное число делим на 2, записываем целое число, против четной цифры ставим 0, против нечетной - 1. Двоичное число записывается снизу вверх. Например: = U t Сигнал: – это 61 в 10-чной сист. сч. Перевод из 2-чной в 10-чную систему счисления. Для перевода из 2-чной в 10-чную:над числом расставляем степени, если 0, то зачеркиваем, возводим 2 в соответствующую степень и все складываем = 1* * * * *2 0 = = 61 Ответ: = Главное меню Главное меню

26 4 Восьмеричная система счисления. В этой системе счисления числа записываются с помощью восьми цифр: 0,1,2,3,4,5,6,7 Переход от 8-чной к 2-чной: 8 –чное число заменяют соответствующим 2-чным числом (триадой). 8-чная 2-чная Достаточно прост и обратный переход от 2-чной к 8-чной. Для этого в 2-чной записи числа каждую триаду (3 цифры) заменяют соответствующей 8-чной цифрой. В случае необходимости неполююнее триады дополняют нулями. Например: = Например: = =176 8 Главное меню Главное меню

27 5 Шестнадцатеричная система счисления. Основной недостаток 2-чной системы счисления в том, что, поскольку основание системы мало, для записи чисел приходится использовать много знаков, поэтому в современных ЭВМ помимо 2-чной используют и другие, более компактююнее по длине чисел системы, например 16-чная система счисления. В 16-чной системе счисления первее десять цифр - обычююнее арабские цифры от 0 до 9, остальююнее шесть - буквы латинского алфавита: A,B,C,D,E,F. 10-чная A 11 B 12 C 13 D 14 E 15 F Переход от 16-чной к 10-чной системе счисления. Алгоритмы такие же как и при переходе из 2-чной к 10-чной. Над числом или буквой расставляем степени, возводим 16 в соответствующую степень и все складываем. Если встретилась буква, то ее заменяем на соответствующую ей цифру E 16 = 1* E*16 0 = 1* *1 = AF 16 = 9* A* F*16 0 = 9* * *1 = Главное меню Главное меню

28 6 Перевод из 10-чной в 16-чную систему счисления. 10-чное число делим на 16, до получения остатка и в обратной последовательности записываем остатки, если цифра от 10 и выше, то ее заменяем соответствующей ей буквой. 1) = = BA 16 2) = = 1 2 C ) = = Главное меню Главное меню

29 7 1) Перевести из 2-чной системы счисления в 10-чную 5 любых примеров (не менее 9 цифр в каждом). 2) Перевести из 10-чной системы счисления в 2-чную 5 любых примеров (числа брать больше 500). 3) Перевести из 16-чной системы счисления в 10-чную 5 любых примеров (не менее 3 цифр или букв в каждом). 4) Перевести из 8-чной системы счисления в 2-чную и обратно из 2-чной в 8-чную по два любых примера). 5) Перевести из 10-чной системы счисления в 16-чную 5 любых примеров (числа брать больше 500). Задание для самостоятельной работы: Придумать и решить примеры на переводы из одних различных систем систем счисления в другие. ТРЕНИРОВОЧНЫЕ И КОНТРОЛЬНЫЕ ТЕСТЫ Главное меню Главное меню

30 8 Домашнее задание В-1 1. Перевести из 2-чной системы счисления в 10-чную систему счисления: Перевести из 2-чной системы счисления в 10-чную систему счисления: Перевести из 2-чной системы счисления в 8-чную систему счисления: Перевести из 2-чной системы счисления в 8-чную систему счисления: Перевести из 10-чной системы счисления в 2-чную систему счисления: Перевести из 10-чной системы счисления в 2-чную систему счисления: Перевести из 16-чной системы счисления в 10-чную систему счисления: 1AB 8. Перевести из 16-чной системы счисления в 10-чную систему счисления: 2DE 9. Перевести из 8-чной системы счисления в 2-чную систему счисления: Перевести из 8-чной системы счисления в 2-чную систему счисления: Перевести из 10-чной системы счисления в 16-чную систему счисления: Перевести из 10-чной системы счисления в 16-чную систему счисления: 161 В-2 1. Перевести из 2-чной системы счисления в 10-чную систему счисления: Перевести из 2-чной системы счисления в 10-чную систему счисления: Перевести из 2-чной системы счисления в 8-чную систему счисления: Перевести из 2-чной системы счисления в 8-чную систему счисления: Перевести из 10-чной системы счисления в 2-чную систему счисления: Перевести из 10-чной системы счисления в 2-чную систему счисления: Перевести из 16-чной системы счисления в 10-чную систему счисления: 2AB 8. Перевести из 16-чной системы счисления в 10-чную систему счисления: 1DE 9. Перевести из 8-чной системы счисления в 2-чную систему счисления: Перевести из 8-чной системы счисления в 2-чную систему счисления: Перевести из 10-чной системы счисления в 16-чную систему счисления: Перевести из 10-чной системы счисления в 16-чную систему счисления: 261 В-3 1. Перевести из 2-чной системы счисления в 10-чную систему счисления: Перевести из 2-чной системы счисления в 10-чную систему счисления: Перевести из 2-чной системы счисления в 8-чную систему счисления: Перевести из 2-чной системы счисления в 8-чную систему счисления: Перевести из 10-чной системы счисления в 2-чную систему счисления: Перевести из 10-чной системы счисления в 2-чную систему счисления: Перевести из 16-чной системы счисления в 10-чную систему счисления: 12B 8. Перевести из 16-чной системы счисления в 10-чную систему счисления: 22E 9. Перевести из 8-чной системы счисления в 2-чную систему счисления: Перевести из 8-чной системы счисления в 2-чную систему счисления: Перевести из 10-чной системы счисления в 16-чную систему счисления: Перевести из 10-чной системы счисления в 16-чную систему счисления: 191 Главное меню Главное меню

31 9 В-4 1. Перевести из 2-чной системы счисления в 10-чную систему счисления: Перевести из 2-чной системы счисления в 10-чную систему счисления: Перевести из 2-чной системы счисления в 8-чную систему счисления: Перевести из 2-чной системы счисления в 8-чную систему счисления: Перевести из 10-чной системы счисления в 2-чную систему счисления: Перевести из 10-чной системы счисления в 2-чную систему счисления: Перевести из 16-чной системы счисления в 10-чную систему счисления: 1AC 8. Перевести из 16-чной системы счисления в 10-чную систему счисления: 1FE 9. Перевести из 8-чной системы счисления в 2-чную систему счисления: Перевести из 8-чной системы счисления в 2-чную систему счисления: Перевести из 10-чной системы счисления в 16-чную систему счисления: Перевести из 10-чной системы счисления в 16-чную систему счисления: 661 В-5 1. Перевести из 2-чной системы счисления в 10-чную систему счисления: Перевести из 2-чной системы счисления в 10-чную систему счисления: Перевести из 2-чной системы счисления в 8-чную систему счисления: Перевести из 2-чной системы счисления в 8-чную систему счисления: Перевести из 10-чной системы счисления в 2-чную систему счисления: Перевести из 10-чной системы счисления в 2-чную систему счисления: Перевести из 16-чной системы счисления в 10-чную систему счисления: 2AC 8. Перевести из 16-чной системы счисления в 10-чную систему счисления: 15E 9. Перевести из 8-чной системы счисления в 2-чную систему счисления: Перевести из 8-чной системы счисления в 2-чную систему счисления: Перевести из 10-чной системы счисления в 16-чную систему счисления: Перевести из 10-чной системы счисления в 16-чную систему счисления: 961 В-6 1. Перевести из 2-чной системы счисления в 10-чную систему счисления: Перевести из 2-чной системы счисления в 10-чную систему счисления: Перевести из 2-чной системы счисления в 8-чную систему счисления: Перевести из 2-чной системы счисления в 8-чную систему счисления: Перевести из 10-чной системы счисления в 2-чную систему счисления: Перевести из 10-чной системы счисления в 2-чную систему счисления: Перевести из 16-чной системы счисления в 10-чную систему счисления: 1FF 8. Перевести из 16-чной системы счисления в 10-чную систему счисления: 21C 9. Перевести из 8-чной системы счисления в 2-чную систему счисления: Перевести из 8-чной системы счисления в 2-чную систему счисления: Перевести из 10-чной системы счисления в 16-чную систему счисления: Перевести из 10-чной системы счисления в 16-чную систему счисления: 391 Главное меню Главное меню

32 10 В-7 1. Перевести из 2-чной системы счисления в 10-чную систему счисления: Перевести из 2-чной системы счисления в 10-чную систему счисления: Перевести из 2-чной системы счисления в 8-чную систему счисления: Перевести из 2-чной системы счисления в 8-чную систему счисления: Перевести из 10-чной системы счисления в 2-чную систему счисления: Перевести из 10-чной системы счисления в 2-чную систему счисления: Перевести из 16-чной системы счисления в 10-чную систему счисления: 2AB 8. Перевести из 16-чной системы счисления в 10-чную систему счисления: 1DE 9. Перевести из 8-чной системы счисления в 2-чную систему счисления: Перевести из 8-чной системы счисления в 2-чную систему счисления: Перевести из 10-чной системы счисления в 16-чную систему счисления: Перевести из 10-чной системы счисления в 16-чную систему счисления: 162 В-8 1. Перевести из 2-чной системы счисления в 10-чную систему счисления: Перевести из 2-чной системы счисления в 10-чную систему счисления: Перевести из 2-чной системы счисления в 8-чную систему счисления: Перевести из 2-чной системы счисления в 8-чную систему счисления: Перевести из 10-чной системы счисления в 2-чную систему счисления: Перевести из 10-чной системы счисления в 2-чную систему счисления: Перевести из 16-чной системы счисления в 10-чную систему счисления: 2AA 8. Перевести из 16-чной системы счисления в 10-чную систему счисления: 1DA 9. Перевести из 8-чной системы счисления в 2-чную систему счисления: Перевести из 8-чной системы счисления в 2-чную систему счисления: Перевести из 10-чной системы счисления в 16-чную систему счисления: Перевести из 10-чной системы счисления в 16-чную систему счисления: 262 В-9 1. Перевести из 2-чной системы счисления в 10-чную систему счисления: Перевести из 2-чной системы счисления в 10-чную систему счисления: Перевести из 2-чной системы счисления в 8-чную систему счисления: Перевести из 2-чной системы счисления в 8-чную систему счисления: Перевести из 10-чной системы счисления в 2-чную систему счисления: Перевести из 10-чной системы счисления в 2-чную систему счисления: Перевести из 16-чной системы счисления в 10-чную систему счисления: 12A 8. Перевести из 16-чной системы счисления в 10-чную систему счисления: 22A 9. Перевести из 8-чной системы счисления в 2-чную систему счисления: Перевести из 8-чной системы счисления в 2-чную систему счисления: Перевести из 10-чной системы счисления в 16-чную систему счисления: Перевести из 10-чной системы счисления в 16-чную систему счисления: 190 Главное меню Главное меню

33 11 В Перевести из 2-чной системы счисления в 10-чную систему счисления: Перевести из 2-чной системы счисления в 10-чную систему счисления: Перевести из 2-чной системы счисления в 8-чную систему счисления: Перевести из 2-чной системы счисления в 8-чную систему счисления: Перевести из 10-чной системы счисления в 2-чную систему счисления: Перевести из 10-чной системы счисления в 2-чную систему счисления: Перевести из 16-чной системы счисления в 10-чную систему счисления: 2A1 8. Перевести из 16-чной системы счисления в 10-чную систему счисления: 1D1 9. Перевести из 8-чной системы счисления в 2-чную систему счисления: Перевести из 8-чной системы счисления в 2-чную систему счисления: Перевести из 10-чной системы счисления в 16-чную систему счисления: Перевести из 10-чной системы счисления в 16-чную систему счисления: 161 В Перевести из 2-чной системы счисления в 10-чную систему счисления: Перевести из 2-чной системы счисления в 10-чную систему счисления: Перевести из 2-чной системы счисления в 8-чную систему счисления: Перевести из 2-чной системы счисления в 8-чную систему счисления: Перевести из 10-чной системы счисления в 2-чную систему счисления: Перевести из 10-чной системы счисления в 2-чную систему счисления: Перевести из 16-чной системы счисления в 10-чную систему счисления: 2A3 8. Перевести из 16-чной системы счисления в 10-чную систему счисления: 1D3 9. Перевести из 8-чной системы счисления в 2-чную систему счисления: Перевести из 8-чной системы счисления в 2-чную систему счисления: Перевести из 10-чной системы счисления в 16-чную систему счисления: Перевести из 10-чной системы счисления в 16-чную систему счисления: 264 В Перевести из 2-чной системы счисления в 10-чную систему счисления: Перевести из 2-чной системы счисления в 10-чную систему счисления: Перевести из 2-чной системы счисления в 8-чную систему счисления: Перевести из 2-чной системы счисления в 8-чную систему счисления: Перевести из 10-чной системы счисления в 2-чную систему счисления: Перевести из 10-чной системы счисления в 2-чную систему счисления: Перевести из 16-чной системы счисления в 10-чную систему счисления: 12B 8. Перевести из 16-чной системы счисления в 10-чную систему счисления: 22C 9. Перевести из 8-чной системы счисления в 2-чную систему счисления: Перевести из 8-чной системы счисления в 2-чную систему счисления: Перевести из 10-чной системы счисления в 16-чную систему счисления: Перевести из 10-чной системы счисления в 16-чную систему счисления: 195 Главное меню Главное меню

34 Двоичная арифметика. Так, как все рассмотренююнее системы счисления являются позиционными, то в них работают одни и те же правила (алгоритмы) сложения, вычитания, умножения и деления, и они такие же, что и в десятичной системе счисления. Сложение двоичных чисел производится по следующим правилам: = = = = 0 и 1 переносится в старший разряд = 1 и 1 переносится в старший разряд = 0 и 1 1 переносятся в старший разряд и 1 в старший разряд и 1 в старший разряд Сложение в 10-чной системе счисления: Главное меню Главное меню

35 2 Вычитание: 0 – 0 = 0 1 – 0 = 1 1 – 1 = 0 0 – 1 = 1 (Вычитая из 0 занимаем 1 из старшего разряда, если сразу слева находится 1, то она превратится в 0. Если слева находится 0, то заняв 1 еще левее, 0 превратиться в 1) * Умножение: 1 занимаем из старшего разряда, но слева 0, поэтому сюда переводим 1 из более старшего разряда занимаем из старшего разряда, которая превращается в Вычитание в 10-чной системе счисления: Главное меню Главное меню

36 3 1) Двоичное сложение - 5 любых примеров (числа брать, состоящие из не менее 5 двоичных знаков). 2) Двоичное вычитание - 5 любых примеров (одно число из не менее 8 двоичных знаков, другое – из 5). 3) Двоичное умножение - 5 любых примеров (одно число из не менее 5 двоичных знаков, другое – из 4). Задание для самостоятельной работы: Придумать и решить различююнее примеры двоичной арифметики на сложение, вычитание, умножение: ТРЕНИРОВОЧНЫЕ И КОНТРОЛЬНЫЕ ТЕСТЫ Главное меню Главное меню

37 4 Домашнее задание В-1 1. Вычислить: Вычислить: Вычислить: Вычислить: Вычислить: Вычислить: 1101 * Вычислить: 1001 * Вычислить: 1011 * Вычислить: Вычислить: В-2 1. Вычислить: Вычислить: Вычислить: Вычислить: Вычислить: Вычислить: 1111 * Вычислить: 1011 * Вычислить: 1111 * Вычислить: Вычислить: В-3 1. Вычислить: Вычислить: Вычислить: Вычислить: Вычислить: Вычислить: 1100 * Вычислить: 1001 * Вычислить: 1010 * Вычислить: Вычислить: В-4 1. Вычислить: Вычислить: Вычислить: Вычислить: Вычислить: Вычислить: 1101 * Вычислить: 1101 * Вычислить: 1011 * Вычислить: Вычислить: В-5 1. Вычислить: Вычислить: Вычислить: Вычислить: Вычислить: Вычислить: 1111 * Вычислить: 1011 * Вычислить: 1011 * Вычислить: Вычислить: В-6 1. Вычислить: Вычислить: Вычислить: Вычислить: Вычислить: Вычислить: 1101 * Вычислить: 1001 * Вычислить: 1010 * Вычислить: Вычислить: Главное меню Главное меню

38 5 Домашнее задание В-7 1. Вычислить: Вычислить: Вычислить: Вычислить: Вычислить: Вычислить: 1101 * Вычислить: 1001 * Вычислить: 1001 * Вычислить: Вычислить: В-8 1. Вычислить: Вычислить: Вычислить: Вычислить: Вычислить: Вычислить: 1001 * Вычислить: 1011 * Вычислить: 1011 * Вычислить: Вычислить: В-9 1. Вычислить: Вычислить: Вычислить: Вычислить: Вычислить: Вычислить: * Вычислить: * Вычислить: * Вычислить: Вычислить: В Вычислить: Вычислить: Вычислить: Вычислить: Вычислить: Вычислить: * Вычислить: * Вычислить: * Вычислить: Вычислить: В Вычислить: Вычислить: Вычислить: Вычислить: Вычислить: Вычислить: * Вычислить: * Вычислить: * Вычислить: Вычислить: В Вычислить: Вычислить: Вычислить: Вычислить: Вычислить: Вычислить: * Вычислить: * Вычислить: * Вычислить: Вычислить: Главное меню Главное меню

39 Основююнее понятия и операции формальной логики. Алгебра логики. Алгебра логики - раздел математической логики, изучающий строение сложных логических высказываний и способы установления их истинности. Предметом алгебры логики является высказывание, т.е. утверждение, о котором можно сказать, истинно (true) оно или ложно (false). True =1; False = 0; Над логическими данными допускаются следующие операции: 1) NOT (не) - логическое отрицание. 2) AND (и) - логическое умножение. 3) OR (или) - логическое сложение. A B NOT A A AND B A OR B FALSE (0) FALSE (0) TRUE (1) FALSE (0) FALSE (0) FALSE (0) TRUE (1) TRUE (1) FALSE (0) TRUE (1) TRUE (1) FALSE (0) FALSE (0) FALSE (0) TRUE (1) TRUE (1) TRUE (1) FALSE (0) TRUE (1) TRUE (1) Главное меню Главное меню

40 Приоритет операций: 1) Скобки. 2) NOT. 3) AND, * 4) OR, + 5), >=, <>, =. Примеры: Определить результаты логических выражений (обратите внимание на цвет!). 1) (5 > 3) AND (2>3) 2 T F F (Результат FALSE) 2) (5 > 3) OR (2>3) TF T (Результат TRUE) True =1; False = 0; 3) NOT(5 > 3) OR (2>3) T F F (Результат FALSE) F 4) NOT(5 > 3) OR NOT(2>3) T F T (Результат TRUE) F T Главное меню Главное меню

41 3 T F T F T X = True (1) Y = False (0) T T T Ответ: True (истина) Определить результат логического выражения. Расставим приоритет операций, а затем решим сначала в скобках : Not(7 > 5) and (7 Y) and (0<3) Главное меню Главное меню

42 4 (7 > 1) and not (7 Y) and not (0<3) T Ответ: True (истина) F T T X = True (1) Y = False (0) (1 > 5) or (7 Y) and not (5<3) F X = True (1) Y = False (0) T F T F T F T F T F F F X = True (1) Y = False (0) Главное меню Главное меню

43 Определить результат логического выражения в следующем примере. (X AND Y OR NOT X) AND (1 2) AND X OR (5>2) Где Х=true, Y=false. Решить и расписать схематично 8 различных примеров из данного примера, в которых можно менять только цифры или знаки сравнения 5 Домашнее задание: Задание для самостоятельной работы: Придумать и решить различююнее примеры на алгебру логики. ТРЕНИРОВОЧНЫЕ И КОНТРОЛЬНЫЕ ТЕСТЫ Главное меню Главное меню

44 В электронике информация передается в виде изменяющихся электрических сигналов. Различают два вида сигналов - непрерывююнее (аналоговее) и дискретююнее (цифровее). Аналоговее сигналы могут принимать любое значение от минимального до максимального значения напряжения или силы тока. Цифровее сигналы могут принимать только два значения - минимальное (близкое к нулю) или максимальное. При обработке цифровых сигналов: есть сигнал (напряжение или ток) - 1, нет - 0. Вот почему все цифровее устройства строятся на анализе последовательности цифровых сигналов, имеющих значение 0 и 1, а основу составляет алгебра логики и двоичная арифметика. Логическим элементом называется электрическая схема, работа которой описывается при помощи простейших функций - AND, OR, NOT. Конструктивно эти элементы выполнены в виде интегральных схем (на кристалле кремния). 3.4 Основююнее логические элементы ЭВМ. 1 Логическое умножение (AND) Условююнее обозначения выполняемых функций: Y X1 X2 & x1x1 x2x2 Y x1 x2 y Главное меню Главное меню

45 2 x1 x2 y Логическое сложение (OR) 1 x1x1 x2x2 Y x2x2 x1x1 Y x y Логическое отрицание (NOT) 1 x Y Главное меню Главное меню

46 Обозначение вентилей: 3 Главное меню Главное меню (X AND Y) NOT(X AND Y) (X OR Y)NOT(X OR Y) NOT(X)

47 Примеры: 4 1 x & Y & OR AND (X OR Y) (X AND Y) (X OR Y) AND (X AND Y) Ответ: (X OR Y) AND (X AND Y) Обратите внимание на цвета! Главное меню Главное меню

48 Задание: Запишите логическую функцию, которая получается на выходе. & x 1 y & 1) 2) 5 3. При каких значениях логических переменных A,B,C логическое выражение NOT(А) AND (В AND С) будет истинным? & x 1 y 1 & Главное меню Главное меню

49 6 Домашнее задание: 1. В схеме, приведенной ниже, изменяйте вентили и запишите логические функции, которее получатся на выходе (4 разных варианта). 1 x & y Дано логическое выражение NOT(А) OR (В AND С). При каких значениях логических переменных A,B,C это выражение будет ложным, подобрать все варианты. Задание для самостоятельной работы: Придумать различююнее схемы логических элементов и записать логические функции на выходе для каждой схемы. ТРЕНИРОВОЧНЫЕ И КОНТРОЛЬНЫЕ ТЕСТЫ Главное меню Главное меню

50 Основы логики. Законы алгебры логики. Рассмотрим три базовее логические операции конъюнкцию, дизъюнкцию и отрицание и дополнительююнее импликацию и эквивалентность. Условююнее обозначения логических операций: -A, А, not A, не A (отрицание, инверсия) A^B, A*B, A and B, A&B, A и B (логическое умножение, конъюнкция) A v B, A+B, A or B, A или B (логическое сложение, дизъюнкция) A B, или A B = A+B ( импликация (следование)) Конъюнкция (от лат. conjunctio связываю) Дизъюнкция (от лат. disjunctio различаю) Инверсия (от лат. inversio переворачиваю) Импликация (от лат. implieatio тесно связывать) Эквивалентность (от лат. аеquivа 1 еns равноценное) Название Логическое умножение Логическое сложение Отрицание Логическое следование Логическое равенство ОбозначениеА&В или А^ВAvBА или А А В А условие В следствие А В или А В Союз в естественном языке А и ВА и ВА или ВНе А Если А, то В; когда А, тогда В; коль скоро А той В; и т.п. А тогда и только тогда, когда В 1 Главное меню Главное меню

51 Если составное высказывание (логическую функцию) выразить в виде формулы, в которую войдут логические переменююнее и знаки логических операций, то получится логическое выражение, значение которого можно вычислить. Значением логического выражения могут быть только ЛОЖЬ (0) или ИСТИНА (1). При составлении логического выражения необходимо учитывать порядок выполнения логических операций, а именно: 1) действия в скобках; 2) инверсия, конъюнкция, дизъюнкция, импликация, эквивалентность. Например: 1. F = (0&0)&(1&1) Ответ: F=0 2. F = (1&0)&(1&1) Ответ: F=1 3. F = (0&0)v (1&1) Ответ: F=1 4. Для какого из указанных значений X истинно высказывание ¬((X > 2)(X > 3))? 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 XX > 2X > 2X > 3X > 3 (X > 2) (X > 3)¬((X > 2) (X > 3)) Конъюнкция ДизъюнкцияИнверсия Импликация Эквивалентность АBА & ВАBA v BАААВА ВАВ Вывод: результат будет истинным тогда и только тогда, когда оба исходных высказывания истинны Вывод: результат будет ложным тогда и только тогда, когда оба исходных высказывания ложны, и истинным в остальных случаях Вывод: результат будет ложным, если исходное выражение истинно, и наоборот Вывод: результат будет ложным тогда и только тогда, когда из истинного основания (А) следует ложное следствие (В) Вывод: результат будет истинным тогда и только тогда, когда оба высказывания одновременно либо ложны, либо истинны 2 Главное меню Главное меню

52 Пример задания: Укажите, какое логическое выражение равносильно выражению A ¬(¬B C). 1) ¬A ¬B ¬C 2) A ¬B ¬C 3) A B ¬C 4) A ¬B C Решение: 1)перепишем заданное выражение и ответы в других обозначениях: заданное выражение ответы 1) 2) 3)4) 2) посмотрев на заданное выражение, видим инверсию (операцию «НЕ») для сложного выражения в скобках, которую раскрываем по формуле де Моргана, а затем используем закон двойного отрицания по которому : 3)таким образом, правильный ответ – 3. 3 Главное меню Главное меню Законы де Моргана: -(A*B) = (-A+-B) -(A+B) = (-A*-B)

53 XYZF Пример задания: Символом F обозначено одно из указанных ниже логических выражений от трех аргументов: X, Y, Z. Дан фрагмент таблицы истинности выражения F: Какое выражение соответствует F? 1) ¬X ¬Y ¬Z 2) X Y Z3) X Y Z 4) ¬X ¬Y ¬Z Решение: Нужно для каждой строчки подставить заданююнее значения X, Y и Z во все функции, заданююнее в ответах, и сравнить результаты с соответствующими значениями F для этих данных Если для какой-нибудь комбинации X, Y и Z результат не совпадает с соответствующим значением F, оставшиеся строчки можно не рассматривать, поскольку для правильного ответа все три результата должны совпасть со значениями функции F (красный крестик показывает, что значение функции не совпадает с F, а знак «–» означает, что вычислять оставшиеся значения не обязательно). Ответ: 4 XYZF × –– –––0 4 Главное меню Главное меню

54 Пример: Дан фрагмент таблицы истинности выражения F. x1X2x3x4x5x6x7F Какое выражение соответствует F? 1) x1 ¬x2 x3 ¬x4 x5 x6 ¬x7 2) ¬x1 x2 ¬x3 x4 ¬x5 ¬x6 x7 3) ¬x1 x2 ¬x3 x4 x5 x6 x7 4) x1 ¬x2 x3 ¬x4 ¬x5 ¬x6 ¬x7 Решение: Перепишем в удобной для нас форме. 1) x1 * -x2 * x3 * - x4 * x5 * x6 * - x7 2) -x1 + x2 + -x3 + x4 + -x5 + -x6 + x7 3) -x1 * x2 * -x3 * x4 * x5 * x6 * x7 4) x1 + -x2 + x3 + -x4 + -x5 + -x6 + -x7 Подставим: 1) 0 * … = 0 (дальше не решаем) 2) -0(1)+ … = 1 -1(0)+0+ -1(0)+0+ -1(0) + -1(0)+0=0 -0(1)+ … = 1 Получили: Главное меню Главное меню Ответ: 2

55 Пример: Дан фрагмент таблицы истинности. x1x2x2x3 x4x5x6x7 F ? ? ? Какое выражение F получится: x4 (x1 x2 x3 x5 x6 x7) Решение: Подставим 1-ую строку: 1 (0*1+0*1+1*0) 1 (0) = 0 Подставим 2-ую строку: 1 (1*0+1*0+0*1) 1 (0) = 0 Подставим 1-ую строку: 1 (0*1+0*1+1*0) 1 (0) = 0 Ответ: Главное меню Главное меню

56 1 4. Компьютер Основююнее устройства компьютера. ПО компьютера. Системное и прикладное ПО. Процессор и память компьютера. Информационная технология состоит из 2-ух составляющих: аппаратного обеспечения (hardware) и программного обеспечения (software). Hardware - это прежде всего сами компьютеры, внешние устройства, подключаемее к компьютеру через интерфейсююнее устройства, обеспечивающие совместную работу сопрягаемых устройств (сканер, принтер, мышь, плоттер и т.д.); аппаратююнее компоненты, входящие в состав компьютера: винчестер, различююнее платы, чипы, адаптеры и т.д. Software - это программы (набор инструкций на машинном языке в виде файла, загружающийся в компьютер для выполнения ) для ЭВМ, которее делятся на следующие классы: 1) Системное программное обеспечение. - Операционююнее системы (MS-DOS, WINDOWS, PS/2 и т.д.) - управляет работой аппаратных средств, обеспечивает диалог с пользователем и обеспечивает услугами нас и наши прикладююнее программы. - Программююнее оболочки (NC, DN, Проводник и т.д.) – для управления файлами, каталогами, работы с дисками и т.д. - Драйверы – программы для подключения и управления внешними устройствами и устройствами ввода-вывода (драйвер для подключения сканера, модема, мышки и т.д.). - Утилиты – специальююнее вспомогательююнее программы, обеспечивающие сервис пользователю при работе с ЭВМ (Например Norton Utilities, Norton Disk Doctor и т.д.). 2) С помощью прикладных программ мы решаем на компьютере конкретююнее задачи, такие программы часто называют приложениями (текстовее, графические редакторы, электронююнее таблицы, базы данных и т.д.). 3) Инструментальное программное обеспечение – программы для создания собственно программ (языки и системы программирования: Basic, Paskal, СИ и т.д.). Главное меню Главное меню

57 2 Минимальный состав ЭВМ:системный блок (процессор, память), монитор, клавиатура Под архитектурой ЭВМ понимается внутренняя организация ЭВМ, а также описание структуры и функций ЭВМ на уровне, достаточным для понимания принципов работы и системы команд ЭВМ. Компьютер (англ. computer вычислитель) представляет собой программируемое электронное устройство, способное обрабатывать данююнее и производить вычисления, а также выполнять другие задачи манипулирования символами Главное меню Главное меню

58 Системный блок. В системном блоке находятся все основююнее элементы компьютера: блок питания, материнская (системная) плата, накопители, платы расширения. От выбора типа корпуса системного блока зависит мощность блока питания, число гнезд расширения на материнской плате, число приводов накопителей. 3 Известны два типа корпусов – «настольююнее» (desktop – горизонтальное расположение материнской платы) и корпуса типа «башня» (tower – вертикальное расположение материнской платы). На передней панели корпуса располагаются кнопки и индикаторы, на задней панели корпуса располагаются разъемы для подключения клавиатуры, принтера, мыши, монитора и т.д. Главное меню Главное меню

59 4 Внутреннее устройство компьютера Видеокарта Формирует изображение на экран монитора. Процессор Выполняет все основююнее вычисления и обработку данных Модули оперативной памяти Предназначены для хранения кода исполняемых в настоящее время программ и обрабатываемых ими данных. При выключении компьютера все данююнее в памяти теряются Звуковая карта Воспроизводит звук через колонки или наушники, а также оцифровывает вводимый в компьютер звук от микрофона или другого источника Флоппи дисковод Накопитель на сменных гибких магнитных дисках (дискетах). Используется для обмена данными между компьютерами. Жесткий диск (винчестер) Накопитель на несъемных магнитных дисках, основное устройство для хранения программ и данных, которее не теряются при выключении. Привод CD-ROM Устройство для чтения (иногда и записи) оптических дисков формата CD. Блок питания Преобразует переменный ток электросети в постоянный Системная (материнская) плата На нее устанавливаются и к ней подключаются все компоненты компьютера Главное меню Главное меню

60 5 Материнская плата представляет собой лист стеклотекстолита покрытый медной фольгой, путем травления которой получают тонкие медююнее проводники, соединяющие электронююнее компоненты. На материнской плате находятся: микропроцессор (CPU), оперативная память (ОЗУ), постоянная память (ПЗУ BIOS), разъемы для плат расширения, системная шина. Все эти элементы связаны между собой посредством так называемого чипсета (англ. chip set – набор микросхем). Чипсет представляет собой несколько впаянных в плату микросхем и выполняет функции соединителя всех остальных компонентов компьютера. Процессор (CPU, от англ. Central Processing Unit) – это основной рабочий компонент компьютера, который выполняет арифметические и логические операции, заданююнее программой, управляет вычислительным процессом и координирует работу всех устройств компьютера. Процессор предназначен для обработки информации. Процессор содержит в себе: арифметико-логическое устройство; устройство управления; регистры, счетчики, кэш – очень быструю память малого объема (от 8 до 512 Кбайт), математический сопроцессор. Производительность процессора является интегральной характеристикой, которая зависит от частоты процессора, его разрядности, а также особенностей архитектуры (наличие кэш-памяти и др.). Производительность процессора определяется в процессе тестирования, т.е. определения скорости выполнения определенных операций в какой-либо программной среде. Главное меню Главное меню

61 Организация и основююнее характеристики памяти компьютера. Память компьютера бывает: 1) внутренней (ОЗУ, ПЗУ) – память высокого быстродействия и ограниченной емкости; 2) внешней (жесткие и гибкие диски) – память для долговременного хранения информации. Внутренняя память. В состав внутренней памяти входят оперативная память, кэш-память и постоянная память. Оперативная память (ОЗУ, англ. RAM, Random Access Memory память с произвольным доступом) это быстрое запоминающее устройство предназначенное для обработки программ и данных в данный момент времени. Когда машина выключается, все, что находилось в ОЗУ, пропадает. Доступ к элементам оперативной памяти прямой это означает, что каждый байт памяти имеет свой индивидуальный адрес. Величина аппаратно установленной оперативной памяти в современных рабочих станциях обычно составляет 16, 32, 64, 128 Мб, 256 Мб, 512 Мб. Кэш (англ. cache), или сверхоперативная память очень быстрое ЗУ небольшого объёма, которое используется при обмене данными между микропроцессором и оперативной памятью для компенсации разницы в скорости обработки информации процессором и несколько менее быстродействующей оперативной памятью. Постоянная память (ПЗУ, англ. ROM, Read Only Memory память только для чтения) энергонезависимая память, используется для хранения данных, которее никогда не потребуют изменения и присутствие которых постоянно необходимо в компьютере. Содержание памяти специальным образом зашивается в устройстве при его изготовлении для постоянного хранения. Из ПЗУ можно только читать. Данююнее в ПЗУ сохраняются и тогда, когда компьютер выключен. При включении компьютера процессор сразу начинает выполнять размещенную в ПЗУ программу начальной загрузки компьютера. 6 Главное меню Главное меню

62 Внешняя память. Внешняя память (ВЗУ) предназначена для длительного хранения программ и данных, и целостность её содержимого не зависит от того, включен или выключен компьютер. В отличие от оперативной памяти, внешняя память не имеет прямой связи с процессором. Информация от ВЗУ к процессору и наоборот циркулирует примерно по следующей цепочке: ВЗУ ОЗУ КЭШ Процессор 7 Винчестер предназначен для постоянного хранения информации, которая более или менее часто используется в работе. В состав внешней памяти компьютера входят: 1)накопители на жёстких магнитных дисках (винчестер); 2)накопители на гибких магнитных дисках; 3)накопители на компакт-дисках; 4)накопители на магнито- оптических компакт-дисках; 5)накопители на магнитной ленте (стримеры) и др. Главное меню Главное меню

63 накопители на гибких магнитных дисках; 8 накопители на компакт-дисках; Главное меню Главное меню

64 10 Устройства ввода - вывода К системному блоку подключаются: устройства ввода (для передачи информации от человека к машине) и устройства вывода (для передачи информации от машины к человеку). Устройства ввода : клавиатура, мышь, графический планшет, сканер, джойстик и т.д. Клавиатура служит для ввода информации. Для подключения клавиатуры имеется специальный порт. Мышь или графический манипулятор – это удобное средство, с помощью которого можно вводить информацию, управлять объектами в графической операционной системе и т.д. Мышь имеет шарик и две (три) кнопки. При перемещении мыши шарик вращается, и в компьютер отправляются электрические сигналы. Главное меню Главное меню

65 1 Сканер – устройство для ввода текстовой и графической информации в компьютер («принтер наоборот»). Графический планшет – сегодня огромное количество документов требует наличия подписи. Эту работу легко можно выполнить с помощью графического планшета, который добавит Вашу подпись в любой электронный документ. Графический планшет является превосходным средством для рисования и копирования изображений. Главное меню Главное меню

66 1212 Устройства вывода: монитор, принтер, плоттер, и т.д. Монитор – это устройство для вывода информации на экран. Обычный монитор представляет из себя устройство напоминающее телевизор, то есть внутри монитора находится электронно-лучевая трубка. Принтер - является основным устройством вывода информации для получения «твердой копии». В отличии от дисплея принтер обеспечивает получение документа, отпечатанного на бумаге. Наиболее распространенными, которыми комплектуются компьютеры в настоящее время являются матричююнее, струйююнее и лазерююнее. Матричный принтер. Главное меню Главное меню

67 Плоттер – это устройство для вывода на бумагу графической информации. Может использоваться для архитекторов, инженеров, конструкторов, машиностроителей и т.д. Плоттер обеспечивает предельное качество печати линий и фотографическое качество изображений, которое определяется непрерывностью тонов, плавностью переходов и широкой цветовой гаммой. Струйный принтер Главное меню Главное меню

68 1414 Функциональная схема ЭВМ. Магистрально-модульный принцип построения компьютера. Процессор Память Арифметическое и логическое устройство + Устройство управления КЭШ ПЗУ ОЗУ КЭШ Включение компьютера Информационная магистраль: шина данных (ШД) + шина адреса(ША) + шина управления ШУ Чтение Запись Монитор Клавиатура Мышь Дисковод Винчестер Звуковая TV-плата CD-ROM Принтер Модем Сканер плата Динамик Микрофон Антена Телефон В основу архитектуры современных персональных компьютеров положен магистрально-модульный принцип. Модульный принцип позволяет потребителю самому комплектовать нужную ему конфигурацию компьютера и производить при необходимости ее модернизацию. Модульная организация компьютера опирается на магистральный (шинный) принцип обмена информацией между модулями. Обмен информацией между отдельными устройствами компьютера производится по информационной магистрали (это кабель, осуществляющий связь между этими устройствами), состоящей из трех многоразрядных шин: шине данных, шине адресов и шине управления. Главное меню Главное меню

69 1515 Подключение отдельных модулей компьютера к магистрали на физическом уровне осуществляется с помощью контроллеров, адаптеров устройств - специальный блок, через который осуществляется подключение периферийного устройства (устройств ввода-вывода) к магистрали - видеоадаптер, контроллер жестких дисков и т. д., а на программном уровне обеспечивается загрузкой в оперативную память драйверов устройств (это программа для подключения устройств ввода-вывода), которее обычно входят в состав операционной системы. В стандартный набор контроллеров, разъемы которых имеются на системном блоке компьютера, обычно входят: видеоадаптер (с помощью него обычно подключается дисплей); последовательный порт СОМ1 (с помощью него обычно подключается мышь); последовательный порт COM2 (с помощью него обычно подключается модем (передает информацию по телефонным каналом связи)); параллельный порт (с помощью него обычно подключается принтер); контроллер клавиатуры. Функции интерфейсных устройств: обеспечивать совместную работу сопрягаемых устройств. Главное меню Главное меню

70 16 Домашнее задание. 1. Заполнить таблицу: Название ОпределениеПример (название программы) Системное ПО Прикладное ПО Инструментальное ПО 1 2. Заполнить таблицу: Название Определение Внутренняя память 1 2 Внешняя память Устройства ввода Устройства вывода ТРЕНИРОВОЧНЫЕ И КОНТРОЛЬНЫЕ ТЕСТЫ Главное меню Главное меню

71 Операционная система, назначение и основююнее функции. Диски, файлы и каталоги. Когда вы включаете ПК, одновременно с аппаратными компонентами начинает работать специальная программа, которая называется операционной системой (ОС) компьютера. Эта система организует диалог пользователя с компьютером, управляет распределением и использованием ресурсов машины, дирижирует работой всех аппаратных элементов ком- пьютера (клавиатуры, монитора, дисков, принтеров, и т.д.). Существует множество различных операционных систем: MS-DOS, PS-DOS, WINDOWS 3.1., WINDOWS 95, WINDOWS 98, WINDOWS 2000, WINDOWS NT, OS/2, и т.д. Операционная система MS-DOS содержит следующие основююнее элементы: 1) Базовая система ввода-вывода (BIOS), которая находится в ПЗУ и выполняет следующие функции: испытание и тестирование аппаратных частей ПК, начальная загрузка MS-DOS. 2) Загрузчик ОС считывает в память и передает управление двум системным файлам (модулям ОС) io.sys, msdos.sys. 3) Командный процессор (command.com), который обрабатывает команды, вводимее пользователем и организует исполнение программ. 4) Два текстовых файла (autoexec.bat и config.sys), которее находятся в корневом каталоге диска, с которого загружается ОС. Назначение этих файлов: config.sys (конфигурация) для установки параметров системы, загрузки драйверов (спец-х программ для подключения устр-в ввода/вывода), оптимизации системы; autoexec.bat (автоматическое выполнение) для выполнения ОС команд в начале каждого сеанса работы. Кроме того, вместе с MS-DOS на винчестер записывается комплекс специальных программ (утилит), предназначенных для всевозможных сервисных операций на компьютере: форматирование, проверки дисков, копирование дискет и т.д. Главное меню Главное меню

72 2 ФАЙЛЫ. РАБОТА С ФАЙЛАМИ. КОМАНДЫ MS-DOS. Любая информация (текст, графика, программы... ) на магнитных, оптических дисках хранится в файлах. Файл - это поименованная область на диске. Файл имеет вид: command.com имя расширение Имя файла может содержать от 1 до 8 символов, а расширение от 1 до 3. Имя и расширение отделены друг от друга точкой. В состав имени и расширения могут входить как строчююнее, так и прописююнее буквы, цифры, а также некоторее служебююнее символы (-, _, $, #, &,(), {} ), пробел не входит. Расширение имени файла является не обязательным, оно описывает для удобства содер- жание файла. Например:.com,.exe - запускаемее файлы.txt - текстовее файлы.pas - файлы ны языке Паскаль На винчестере могут находиться тысячи и даже десятки тысяч файлов, ориентироваться в которых невозможно, если не разбить их на тематические группы. Каталог (директория) - это специальное место на диске в котором находится поименованная группа файлов. (Игры в одном каталоге, программы в другом и т.д.). Главное меню Главное меню

73 3 На каждом диске имеется один главный корневой каталог, внутри которого могут находится файлы и каталоги 1-го уровня, в них могут находится файлы и каталоги 2-го уровня и т.д. GAMES POLE LINES с: DOS WINDOWS корневой каталоги каталоги каталог 1-го уровня 2-го уровня Диск и каталог с которыми в настоящий момент вы работаете называется текущими. Если вы хотите обратиться к не текущим каталогу, диску или файлу, то необходимо указать путь, где он находиться: d:\cpen\cpen.exe – файл cpen.exe находится в каталоге CPEN на диске D. c:\games\pole\pole.exe – файл pole.exe находится в каталоге POLE, который в свою очередь находится в каталоге POLE на диске С. Задание: c:\doc\school\10a\readme.txt Главное меню Главное меню

74 4 Cмена текущего диска. а: - переход на диск а. с: - переход на диск с. Вход и выход из каталога. cd cd games - войти в каталог games. cd.. - выход из любого каталога cd\ - выход напрямую в корневой каталог. Просмотр диска или каталога. dir dir - просмотр текущего диска или каталога. dir a: - просмотр диска а. dir j:\windows\winword - просмотр каталога winword, который находится в каталоге windows на диске j. dir /p - при просмотре вывод происходит постранично; dir /o - при просмотре вывод происходит в алфавитном порядке. Очистка экрана. cls Вывод версии ОС. ver Форматировать дискету. format a: format a: /s - и сделать ее системной. Создать каталог. md (md c:\temp\a - создать каталог А на диске С в каталоге Temp). Просмотр файла. type Создание файла. copy con Ctrl+Z – сохранить информацию внутри файла. Редактирование файла. edit Копирование информации с одной дискеты на другую. diskcopy a: a: Копирование каталогов. xcopy xcopy d:\lex a: - скопировать каталог lex, находящийся на диске d на диск а. /s - со всеми файлами. Копирование файлов. copy Маска: ? - заменяет один символ; * - заменяет несколько символов; Например: *.* - все файлы; *.txt - все файлы с расширением txt.; ira.* - все файлы со слова ira. Команды DOS. Правило набора команд в DOS: команда где\что Главное меню Главное меню

75 5 Программююнее оболочки для работы с дисками, файлами и каталогами. В MS-DOS отсутствует интерфейс пользователя. Между пользователем и MS-DOS поместили программу-оболочку NORTON COMMANDER, которая сделала процесс общения с компьютером более простым и привлекательным. NC выполняет следующие функции: наглядно отображает файловую систему на экране, ведет диалог с MS-DOS, выполняет всевозможююнее служебююнее функции (информационный сервис...) F1 - вызов помощи. F2 - вызов меню пользователя. F3 - просмотр файлов. F4 - редактирование файлов. (Sift+F4 – создание текстового файла). F5 - копирование файлов и каталогов. F6 - переименование и пересылка файлов и каталогов. F7 - создание каталогов. F8 - удаление файлов и каталогов. F9 - вызов горизонтального меню. F10 - выход из NC. ALT+F1 - переход на другой текущий диск (левая панель). ALT+F2 - переход на другой текущий диск (правая панель). Tab - переход на соседнюю панель. + - выделение группы файлов по маске ( - - исключение группы файлов по маске). Ctl+0 - удаление и восстановление панелей на экране. Ctrl+U - перестановка панелей. Ctrl+F1 - удаление и восстановление левой панели. Ctrl+F2 - удаление и восстановление правой панели. Ctrl+L - вывод на неактивную панель информационной панели. Домашнее задание: Файл readme1. txt находится на диске А в каталоге Temp1. Напишите для него следующие команды в DOS: 1. Просмотреть каталог – постранично. 2. Просмотреть файл. 3. Отредактировать файл. 4. Создать каталог Temp2 внутри каталога Temp1. 5. Создать файл readme2. txt в каталоге Temp2. 6. Скопировать файл readme1. txt в каталог Temp2. 7. Скопировать каталог Temp2 со всеми файлами в корневой каталог. ТРЕНИРОВОЧНЫЕ И КОНТРОЛЬНЫЕ ТЕСТЫ Задание: В операционной системе DOS на диске С в папке Soft запустить все программы Главное меню Главное меню

76 5. Графы. Построение графов. 1 Главное меню Главное меню Граф - это набор вершин и соединяющих их ребер. Граф описывается в виде таблицы. Чаще всего используется взвешенный граф, где с каждым ребром связано некоторое число (вес), оно может обозначать, например, расстояние между городами или стоимость перевозки ABCDЕ A31 B42 C342 D1 Е A B C D E Рассмотрим граф, в котором 5 вершин (A, B, C, D и E) Данный граф описывается таблицей, в ней, например, число 4 на пересечении строки В и столбца С означает, что, во-первых, есть ребро, соединяющее В и С, и во-вторых, вес этого ребра равен 4; пустая клетка на пересечении строки А и столбца В означает, что ребра из А в В нет

77 Пример задания: Между населёнными пунктами A, B, C, D, E, F построены дороги, протяжённость которых приведена в таблице. (Отсутствие числа в таблице означает, что прямой дороги между пунктами нет.) Определите длину кратчайшего пути между пунктами A и F (при условии, что передвигаться можно только по построенным дорогам). ABC D EF A24 B217 C D33 E F2 1. Построим граф – схему, соответствующую этой весовой матрице; из вершины А можно проехать в вершины B и C (длины путей соответственно 2 и 4): A B C Из вершины В можно проехать в вершины C и E (длины путей соответственно 1 и 7): A B C E Новее маршруты из С – в D и E (длины путей соответственно 3 и 4): D A B C E Новый маршрут из D – в E (длина пути 3): D A B C E Новый маршрут из E – в F (длина пути 2): D FA B C E Нужно проехать из А в F, по схеме видим, что в любой из таких маршрутов входит ребро EF длиной 2; таким образом, остается найти оптимальный маршрут из A в E, попробуем перечислить возможююнее маршруты из А в Е: А – В – Е = 9; А – В – С – Е = 7; А – В – C – D – Е = 9; А –C – Е = 8; А –C – B – Е = 12; А –C – D – Е = 10; Из перечисленных маршрутов кратчайший – A-B-C-E – имеет длину 7, таким образов общая длина кратчайшего маршрута A-B-C-E-F равна = 9 Главное меню Главное меню

78 Пример задания: Грунтовая дорога проходит последовательно через населенююнее пункты А, B, С и D. При этом длина дороги между А и В равна 80 км, между В и С – 50 км, и между С и D – 10 км. Между А и С построили новое асфальтовое шоссе длиной 40 км. Оцените минимально возможное время движения велосипедиста из пункта А в пункт В, если его скорость по грунтовой дороге – 20 км/час, по шоссе – 40 км/час. Решение: 1. Нарисуем схему дорог, обозначив данююнее в виде дроби (расстояние в числителе, скорость движения по дороге – в знаменателе): 2. Разделив числитель на знаменатель, получим время движения по каждой дороге 3. Ехать из А в B можно напрямую, это займет 4 часа, или … через пункт C, это займет 1 час по шоссе (из А в С) и 2,5 часа по грунтовой дороге (из В в С), всего 1 + 2,5 = 3,5 часа таким образом 3,5 часа. 3 Главное меню Главное меню

79 Пример задания: ABD E C F Построим граф-схему: 4 Главное меню Главное меню

80 Пример задания: Таблица стоимости перевозок устроена следующим образом: числа, стоящие на пересечениях строк и столбцов таблиц, означают стоимость проезда между соответствующими соседними станциями. Если пересечение строки и столбца пусто, то станции не являются соседними. Укажите таблицу, где минимальная стоимость проезда из А в B. Стоимость проезда по маршруту складывается из стоимостей проезда между соответствующими соседними станциями. Ответ: 3 5 Главное меню Главное меню

81 6. Повторение. 1 Главное меню Главное меню Задание: Разгадать 3 кроссворда на 1,2 и 3 листах. На 4 листе создать собственный кроссворд по информатике.

82 1 Главное меню Главное меню 7. Итоговый тест за курс теоретической информатики.