textarchive.ru

Главная > Документ


Примерные ответы на теоретические

вопросы билетов. Профильный уровень

Билет № 1

Понятие информации. Виды информации, ее свойства, классификации по различным основаниям, проблема определения. Выбор способа представления информации в соответствии с поставленной задачей. Информационные процессы.

Существует два подхода к определению понятия «информация». В соответствии с первым подходом, понятие «информация», наряду с понятиями «вещество», «энергия», «пространство» и «время», считается основополагающим, неопределяемым. С другой стороны, в литературе можно встретить определения этого понятия, например, такое:

Информация - это отражение предметного мира с помощью знаков и сигналов.

Философы под информацией понимают отраженное многообразие, т. е. отражение в сознании изменений, происходящих вокруг. В технических науках информацией считают коды, знаки или сигналы, которые можно передавать и получать с помощью технических устройств. В теории информации (по К. Шеннону) информацией считают сведения, снимающие полностью или частично существующую неопределенность.

Существует множество классификаций (по разным основаниям) видов информации. Это, во-первых, классификаций по способу восприятия информации человеком:

  • визуальная;

  • аудиальная

  • тактильная;

  • обонятельная;

  • вкусовая.

Тот факт, что большую часть информации (85%) человек воспринимает визуально, делает значимым классификацию информации по способу ее представления:

  • текстовая;

  • числовая;

  • графическая;

  • звуковая;

  • комбинированная.

Информация необходима не только отдельному человеку, но и коллективу людей и обществу в целом, поэтому существует еще одна классификация информации – по общественному значению:

  • личная;

  • специальная;

  • массовая.

Выделяют следующие свойства информации:

  • объективность — как показатель независимости от чьего-либо субъективного суждения;

  • достоверность — как отражение истинного положения дел;

  • полнота — как достаточность для принятия решения;

  • ценность — как показатель полезности для решаемой задачи;

  • понятность — как показатель доступности для использования.

Информационный процесс определяется как совокупность действий, проводимых над информацией для получения какого-либо результата. Выделяют следующие информационные процессы: обработка, передача, хранение.

Процесс обработки информации может представлять собой:

  • Поиск и отбор информации в различных источниках.

  • Получение новой информации возможно путем математических вычислений или логических рассуждений.

  • Структурирование – изменение формы информации без изменения ее содержания.

  • Кодирование, т.е. преобразование информации из одной символьной формы в другую, удобную для ее обработки, хранения или передачи.

Процесс передачи информации представляет собой создание копии информации на расстоянии от исходного места хранения. В процессе передачи информации обязательно участвуют источник и приемник информации. Между ними действует канал связи. В процессе передачи информация может теряться или искажаться — случайно или намеренно.

К процессу хранения информации можно отнести:

  • Размещение (накопление). Процесс, в результате которого информация оказывается на носителе в виде, пригодном для последующего извлечения, называется размещением. Таким образом, создается некоторый информационный ресурс.

  • Коррекция. Информация в хранилищах нуждается в коррекции по различным причинам, таким как: механические повреждения или изменения свойств носителя, устаревание информации, модернизация структуры для оптимизации доступа к информации и пр.

  • Доступ. Организация оптимального доступа к различной по ценности информации с использованием процедур защиты от несанкционированного доступа может быть отнесена к процессу хранения.

Билет № 2

Позиционные и непозиционные системы счисления. Ал­горитмы перевода из десятичной системы счисления в произвольную и наоборот. Связь между двоичной, вось­меричной и шестнадцатеричной системами счисления. Двоичная арифметика.

«Всё есть число», — говорили пифагорийцы, подчеркивая необычайно важную роль чисел в практической деятельности. Известно множество способов представления чисел.

Система счисления - это свод приемов обозначения и записи чи­сел при помощи специальных символов - цифр.

Системы счисления бывают позиционными и непозиционными.

Сначала люди придумали непозиционные или кодовые системы счисления (IV тысячелетие до н.э.), в которых расположение цифр в числе не имеет значения и для обозначения каждого числа существует свой символ. Пример такой системы – египетская (иероглифы). В непозиционных системах трудно записывать большие числа и выполнять арифметические действия.

Более совершенной системой ста­ла римская (500 лет до н.э.), которая применяется и в наше вре­мя. Но и этой системе присущи все недостатки непозиционных систем. Чтобы от них избавиться понадобились позиционные системы.

Позиционной называют систему счисления, в которой числовое значение каждой цифры зависит от номера ее позиции в числе.

Основание — количество цифр данной системы счисления.

Разряд — место цифры в числе.

Разрядность — количество цифр в чис­ле.

Алфавит — все знаки, входящие в данную систему счисления.

Базис — последовательность чисел, каждое из которых определяет вес каждого разряда.

Максимальное число в алфавите любой системы счисления на единицу меньше основания.

Любое вещественное число Xможет быть представлено в виде сум­мы, где каждое слагаемое представляет собой произведение коэффици­ента (цифры числа) на основание системы (P) в степени, равной разряду этой цифры:

X = anPn + an-1Pn-1 + … + a1P + a0 + b-1P-1 + b-2P-2 + b-kP-k

Такая запись называется развернутой формой записи числа.

Например, для десятичной системы счисления:

разряды: 2 1 0

| | |

число: 2 3 810 = 8*100 + 3*101 + 2*102

|

основание системы

Подобно то­му, как мы раскладывали любое десятичное число по степеням десят­ки, разложим двоичное число по степеням двойки:

1 0 1 12 = 1*20 + 1*21 + 0*22 + 1*23 = 1 + 2 + 0 + 8 = 1110




Мы получили способ перевода из двоичной системы счисления в десятичную. Такой же алгоритм применяется для перевода из любой системы счисления в десятичную.

Перевод в двоичную систему счисления десятичных чи­сел, содержащих целую и дробную части, осуществляется в два этапа. Отдельно переводится целая часть, отдельно - дробная. В итоговой записи полученного числа целая часть отделяется от дробной запятой.

Для решения обратной задачи перевода десятичного чис­ла в двоичное нужно последовательно делить заданное число на 2 и выписывать остатки от каждого деления. Попробуем пе­ревести, например, десятичное число 27 в двоичную систему:

27 : 2 = 13 + (1)


13 : 2 = 6 + (1)


6 : 2 = 3 + (0)

3 : 2 = 1 + (1)


1 1 0 1 1 2710 = 110112

Деление продолжается до тех пор, пока частное не станет мень­ше двух. Первая цифра - последнее частное, следующие цифры - остатки, взятые в обратном порядке.

Для перевода из десятичной системы счисления в любую другую необходимо производить деление с остатками на основание новой системы счисления.

При кодировании информации в ЭВМ обычно используют двоичную систему счисления. Это связано с простотой распознавания электронным устройством двух состояний («включено-выключено» или точнее - «слабый ток – сильный ток»)

Но хранение чисел в двоичной системе требует большого количества памяти ЭВМ. Поэтому обычно параллельно используются еще восьмеричная и шестнадцатеричная системы счисления. Выбор именно этих систем обусловлен очень простым алгоритмом перевода, связывающим эти системы. Для этого алгоритма необходимо знать таблицы кодов для цифр этих систем счисления:

Восьмеричная с. с. Шестнадцатеричная с. с.

код

цифра

000

0

001

1

010

2

011

3

100

4

101

5

110

6

111

7

код

цифра

0000

0

0001

1

0010

2

0011

3

0100

4

0101

5

0110

6

0111

7

1000

8

1001

9

1010

A (10)

1011

B (11)

1100

C (12)

1101

D (13)

1110

E (14)

1111

F (15)


Коды в таблицах можно запомнить, а можно получить переводом чисел, соответствующих цифрам, в двоичную систему.

Чтобы перевести число из двоичной системы в восьмеричную, надо разделить его цифры по три разряда, начиная с последнего, в начале числа при необходимости дописать нули и выбрать цифры восьмеричной системы, соответствующие трехзначным кодам, из таблицы:

001010110101 1112

1 2 6 5 78

Т.е. 10101101011112 = 126578

И, наоборот, для перевода из восьмеричной системы в двоичную, надо каждую цифру восьмеричного числа заменить на ее двоичный код (первые нули, если есть, убрать):

35278 = 011 101 010 111 = 111010101112

Аналогично выполняется перевод из двоичной системы в шестнадцатеричную и обратно, только в этом случае необходимо пользоваться таблицей четырехзначных кодов.

1001101011112

9 A F16 т.е. 1001101011112 = 9AF16

В516 = 10110101 = 101101012

Еще одно преимущество использования двоичной системы в ЭВМ – это очень простые правила сложения и умножения. Их можно коротко отобразить в таблицах, аналогичных таблице умножения Пифагора:

СЛОЖЕНИЕ УМНОЖЕНИЕ

+

0

1

0

0

1

1

1

10

х

0

1

0

0

0

1

0

1

Если непонятно, почему появилось число 10, переведите число 10 из двоичной системы в десятичную.

Примеры двоичной арифметики:

1) 1112 + 12 = 10002

111

+ 1


1000

Проверка:

1112 = 1*20 + 1*21 + 1*22 = 710 12 = 1*20 = 110

10002 = 0*20 + 0*21 + 0*22 + 1*23 = 810

7 + 1 = 8

2) 1012 х 1102 = 111102

101

*

110

101

+

101

11110

Проверка:

1012 = 1*20 + 1*22 = 5 1102 = 1*21 + 1*22 = 610

111102 = 1*21 + 1*22 + 1*23 + 1*24 = 3010 6 * 5 = 30

Билет № 3

Подходы к измерению информации. Понятие о кодировании информации. Универсальность дискретного (цифрового) представления информации.Единицы измерения информации. Скорость передачи информации. Пропускная способность канала связи.

Различные подходы к измерению количества информа­ции в сообщении определяются различием подходов к опре­делению самого понятия «информация».

При оценке вещества или энергии человек использует два подхода: субъективный и объективный. Например: дождь одному кажется сильным, а другому - слабым; одному - теплым, а другому - холодным. Это личностный, субъективный подход. Измерив же количество выпавшей воды и ее температуру, человек получит объективную оценку дождя, не зависящую от личного восприятия.

Так же и оценка информации может быть субъективной и объективной. В первом случае главным становится смысл информации, а во втором - её измеримость, и тогда следует отрешиться от содержания человеческой "важности" информации для кого бы то ни было.

Выделяют два подхода к измерению информации.

1. Вероятностный, или содержательный подход

Попытаться объяснить данный подход можно, допустив, что для каждого человека можно условно выделить (напри­мер, в виде окружности) область его знания. Всё, что будет находиться за пределами окружности, можно назвать ин­формационной неопределенностью. Постепенно, в процессе обучения или иной деятельности происходит переход от не­знания к знанию, т. е. неопределенность уменьшается. Именно такой подход к информации как мере уменьшения неопределенности знания позволяет ее количественно оце­нить (измерить).

Сообщение, уменьшающее неопределенность знания в 2 раза, несет один бит информации.

Например: при подбрасывании монеты может выпасть либо «орел», либо «решка». Это два возможных события. Они равновероятны. Сообщение о том, что произошло одно из двух равновероятных событий (например, выпала «реш­ка»), уменьшает неопределенность нашего знания (перед броском монеты) в два раза.

Математики рассматривают идеальный вариант, что воз­можные события равновероятны. Если даже события нерав­новероятны, то возможен подсчет вероятности выпадения каждого события.

Под неопределенностью знания здесь понимают количест­во возможных событий, их может быть больше, чем два.

Например, количество оценок, которые может получить студент на экзамене, равно четырем. Сколько информации содержится в сообщении о том, что он получил «4»? Рассуж­дая, с опорой на приведенное выше определение, можем ска­зать, что если сообщение об одном из двух возможных собы­тий несет 1 бит информации, то выбор одного из четырех возможных событий несет 2 бита информации. Можно прий­ти к такому выводу, пользуясь методом половинного деле­ния. Сколько вопросов необходимо задать, чтобы выяснить необходимое, столько битов и содержит сообщение. Вопросы должны быть сформулированы так, чтобы на них можно было ответить «да» или «нет», тогда каждый из них будет уменьшать количество возможных событий в 2 раза.

Очевидна связь количества возможных равновероятных событий и количества информации:

N = 2i, где N – количество событий, а i – количество информации в битах.

Количество

битов

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Количество

событий

1

2

4

8

16

32

64

128

256

512

1024

Это формула Р. Хартли. Если P = 1/Nвероятность на­ступления каждого из N равновероятных событий, тогда формула Хартли записывается так:

i = Log2( 1/P ) = - Log2P.



Скачать документ

Похожие документы:

  1. Примерные ответы на профильные билеты

    Документ
    ... вопросабилета № 2, опубликованный в № 11, 2002, с. 11–13 газеты. Билет № 1 1. Понятиеинформации. Видыинформации, еесвойства, классификациипоразличнымоснованиям, проблемаопределения. Выборспособапредставленияинформации в соответствии ...
  2. Примерные ответы на профильные билеты

    Документ
    ... вопросабилета № 2, опубликованный в № 11, 2002, с. 11–13 газеты. Билет № 1 1. Понятиеинформации. Видыинформации, еесвойства, классификациипоразличнымоснованиям, проблемаопределения. Выборспособапредставленияинформации в соответствии ...
  3. Примерные билеты по информатике и икт базовый уровень билет 1

    Документ
    ... 0 Примерныебилетыпо Информатике и ИКТ ПрофильныйуровеньБилет 1 1. Понятиеинформации. Видыинформации, еесвойства, классификациипоразличнымоснованиям, проблемаопределения. Выборспособапредставленияин­формации в соответствии с поставленной ...
  4. Информатика и ИКТ в школе

    архив
    ... билетыпо информатике 2006 год 11 класс. ПРОФИЛЬНЫЙУРОВЕНЬБилет № 1 1. Понятиеинформации. Видыинформации, еесвойства, классификациипоразличнымоснованиям, проблемаопределения. Выборспособапредставленияинформации в соответствии ...
  5. Пилотный проект примерной основной образовательной программы по направлению 020200 «биология» и примерный учебный план квалификация выпускника – бакалавр биологии

    Документ
    ... идентификации, классификации, культивирования биологических объектов; ОПК-3: современные представления о ... ответнатеоретическиевопросы и решение задач) либо в форме компьютерного тестирования. Подробно формы и критерии оценки поразличнымвидам ...

Другие похожие документы..