Вопросы к зачету по компьютерному моделированию

Вид материала

Подобный материал:

Компьютерное моделирование

Перечень примерных контрольных вопросов и заданий для текущей работы.

Вопросы к зачету по компьютерному моделированию

1.Понятие модели. История возникновения и современное понимание термина «модель».

2.Стохастическое моделирование. Случайные числа на компьютере.

3.Моделирование как метод познания мира.

4.Метод Монте - Карло как вид стохастического моделирования.

5.Различные подходы к классификации моделей.

6.Транспортная задача. Математическая модель.

7.Объект и система как базовые понятия компьютерного моделирования.

8.Транспортная задача. Этапы построения решения транспортной задачи.

9.Цели, задачи и этапы моделирования.

10.Моделирование физических процессов. Модель упругого удара двух тел.

11.Класс математических моделей и их особенности.

12.Табличные информационные модели.

13.Вычислительный эксперимент. Этапы вычислительного эксперимента.

14.Компьютерное моделирование в экологии.

15.Типы моделей данных. Сходство и различия.

16.Модели динамики популяции с дискретным периодом размножения.

17.Оптимизационное моделирование. История возникновения и способы решения оптимизационных задач.

18.Модели развития популяций вида «жертва-хищник».

19.Компьютерное моделирование в физике.

20.Имитационное моделирование в экологии.

Перечень вопросов выносимых на государственную аттестацию по дисциплинам предметной подготовки

1.Информатика как наука. Структура современной информатики. Место информатики в системе наук.

История развития информатики и становление термина «информатика»: истоки зарождения информатики, вопросы терминологии. Информатика как наука и как вид практической деятельности: понятие науки, группы наук; предмет и задачи информатики. Структура современной информатики: разделы информатики и их краткая характеристика. Черты информатики как фундаментальной, технической и социальной науки, приоритетные направления информатики.

2.Понятие информационного общества. Информатизация общества. Информационная безопасность общества и личности.

Основные этапы информационной деятельности человека, информационные революции. Понятие информатизации и ее цель. Критерии информационного общества, структура труда в информационном обществе. Информационные ресурсы. Информационный кризис и его негативные последствия. Правовые аспекты информатизации.

3.Понятие информации. Вещественно-энергетическая и информационная картина мира. Информационные процессы. Способы представления и свойства информации.

Фундаментальность понятия информации, современное представление об информации. Понятие информационного процесса, основные виды информационных процессов, характеристика передачи, хранения, обработки и использования информации. Классификация информации по способам восприятия, по форме представления, по общественному значению. Свойства информации с бытовой и научной точек зрения.

4.Различные подходы к измерению информации. Кодирование информации. Двоичное кодирование информации.

Аксиологический, семантический, вероятностный и объемный способы измерения информации. Формула Хартли и формула Шеннона. Понятие кодирования в узком и широком смысле. Задачи кодирования информации. Кодирование и декодирование. Двоичное кодирование информации.

5.Арифметические основы компьютера. Системы счисления. Перевод чисел из одной системы в другую. Арифметические операции в позиционных системах счисления.

Понятие систем счисления, позиционные и непозиционные системы счисления, преимущества использования двоичной системы при работе с компьютером. Методы перевода чисел из одной системы счисления в другую. Общие принципы выполнения арифметических операций в позиционных системах счисления, примеры выполнения действий в системах счисления с основанием 2 и 10. Общие принципы представления чисел в компьютере, представление целых и вещественных чисел в компьютере и действия над ними.

6.Алгоритм и его свойства. Способы представления алгоритмов. Базовые структуры алгоритмов и их представление на языках программирования высокого уровня.

История термина «алгоритм», понятие алгоритма, исполнитель алгоритма, его характеристики, свойства алгоритма. Словесный и графический способы представления алгоритма. Алгоритмический язык. Основы структурного подхода в алгоритмизации. Базовые структуры алгоритмов и их реализация на языку Pascal и Basic.

7.Формализация понятия алгоритм. Машина Поста, машина Тьюринга. Примеры программ.

Необходимость формализации понятия алгоритм. Машины Тьюринга и Поста как универсальные абстрактные исполнители. Состав, правила работы, команды, аварийные ситуации и программы машин Тьюринга и Поста. Тезис Тьюринга. Тезис Поста. Примеры программ.

8.Языки программирования высокого уровня. Структура и синтаксис программ на языках Pascal, Basic. Арифметические операции и математические функции. Основные управляющие конструкции.

Классификация языков, отличия и особенности языков. Алфавит языка (Pascal, Basic). Зарезервированные слова. Структура программы. Выражения. Константы. Переменные. Встроенные операторы и операции.

9.Классификация структур данных языка программирования (Pascal, Basic). Составные данные статистической структуры (множество, записи и файлы).

Понятие множества. Основные операции с множеством. Примеры использования множеств. Определение и использование записей. Запись с вариантом. Файл. Типы файлов. Способы обработки данных в файле.

10.Массив. Обработка массива на языках высокого уровня.

Основные алгоритмы для обработки массивов. Способы задания массивов. Одно- и двухмерные массивы. Способы сортировки массивов (примеры).

11.Подпрограммы. Сравнительная характеристика (Pascal, Basic).

Способы описания и использования процедур и функций. Фактические и формальные параметры. Параметры -значения, параметры –переменные, параметры – константы, параметры без типа, параметры – функции. Необходимость использования процедур и функций.

12.Обработка символьной и строковой информации на языках высокого уровня.

Строковый тип. Строка ASCIIZ. Основные строковые операции. Стандартные процедуры и функции работы со строками.

13.Возможности реализации графики на языках высокого уровня.

Графические возможности языков программирования Pascal и Basic. Модуль Graph. Основные процедуры и функции работы в графическом режиме. Создание динамических изображений.

14.Понятие моделей. Классификация моделей. Основные этапы математического моделирования.

История возникновения и современное понимание термина «модель». Моделирование как метод научного познания. Назначение и свойства моделей. Классификация моделей по назначению, по уровню моделирования, по способу представления, поведения и познания, по уровню формализации. Понятие математического моделирования. Принципы и этапы моделирования.

15.Понятие вычислительного эксперимента. Этапы вычислительного эксперимента.

Лабораторный и натурный эксперимент. Понятие и преимущества вычислительного эксперимента. Основные этапы вычислительного эксперимента. Статистический эксперимент как один из видов вычислительного эксперимента. Понятие случайной величины и метода Монте-Карло. Примеры.

16.Компьютерное моделирование. Решение научных задач с использованием компьютерных моделей.

Общие понятия компьютерного моделирования. Статические компьютерные модели, модели данных. Динамические компьютерные модели. Построение компьютерных моделей при решении физических задач. Компьютерное оптимизационное моделирование. Компьютерное моделирование в экологии.

17.История развития вычислительной техники. Различные подходы к классификации ЭВМ.

Вычислительные машины до электронной эры. Первые электронные вычислительные машины. Классификация ЭВМ по принципу действия, по этапам создания, по назначению, по размерам и функциональным возможностям.

18.Классическая архитектура ЭВМ. Физико-логические основы ЭВМ. Процессоры и их сравнительная характеристика.

Физико-логические основы ЭВМ. Бинарная логика. Электронные элементы и функциональные узлы. Структура микропроцессора, его функциональная схема. Сравнительная характеристика микропроцессоров.

19.Классификация программного обеспечения. Операционные системы, их развитие и функции. Операционные оболочки.

Понятие программы и программного обеспечения. Характеристика системного, инструментального и прикладного ПО. Понятие операционной системы. Состав и функции ОС. Классификация ОС. Понятие файловой системы. Понятие и назначение операционных оболочек.

20.Классификация программного обеспечения. Программы обработки текстовой информации.

Понятие программы и программного обеспечения. Характеристика системного, инструментального и прикладного ПО. Классификация программ обработки теста. Создание текстового документа и набор текста. Основные методы форматирования текстовых документов. Оформление абзацев и работа с таблицами.

21.Классификация программного обеспечения. Табличные процессоры. Использование табличных процессоров для решения математических задач.

Понятие программы и программного обеспечения. Характеристика системного, инструментального и прикладного ПО. Понятие и возможности электронных таблиц. Основные объекты табличных процессоров. Абсолютная и относительная адресация ячеек. Формулы и функции. Построение диаграмм. Примеры решения математических задач.

22.Классификация программного обеспечения. Понятие баз данных. Системы управления базами данных.

Понятие программы и программного обеспечения. Характеристика системного, инструментального и прикладного ПО. Понятие базы данных и ее назначение. Способы создания и классификация баз данных. Виды и назначение СУБД. Типы данных. Этапы создания БД.

23.Классификация программного обеспечения. Компьютерная графика. Программы обработки графической информации.

Понятие программы и программного обеспечения. Характеристика системного, инструментального и прикладного ПО. Понятие разрешения и цветовой модели. Виды компьютерной графики: растровая, векторная, фрактальная. Графические редакторы, принципы работы в них. Форматы графических файлов.

24.Понятие компьютерной сети. Виды сетей. Типовые типологии локальных сетей.

Понятие и назначение компьютерной сети. Классификация сетей по степени географического распространения; по типу среды передачи сигнала; по типу взаимодействия компьютеров. Основные типологии локальных сетей. Характеристика типологий «шина», «кольцо», «звезда» и комбинированных типологий.

25.Предпосылки и история возникновения. Интернет. Интернет как технология и информационный ресурс.

Понятие глобальной информационной сети. История возникновения и развитие сети Интернет: браузеры. Система адресации. Сервисы и службы Интернет. Поиск информации. Программная поддержка сети Интернет.

26.Понятие мультимедиа. Мультимедиа как средство и технология. Создание мультимедийных приложений.

Понятие и назначение мультимедиа-приложений. Программные средства создания мультимедийных приложений. Особенности обработки цифрового звука и видео.

27.Информационные системы: понятие, структура, классификация, этапы развития. Процессы в ИС.

Понятие информационных систем. Элементы и назначение ИС. Этапы развития ИС. Классификация ИС по типу обеспечивающих подсистем, по признаку структурированных задач, по степени автоматизации, по назначению. Информационные процессы в ИС.

28.Сервисное программное обеспечение. Принципы сжатия данных. Архиваторы, принципы архивации.

Понятие сервисного ПО. Понятие и назначение сжатия информации. Способы архивации данных.. Программы архивации и принципы работы с ними.

29.Сервисное программное обеспечение. Компьютерные вирусы и антивирусные программы.

Понятие сервисного ПО. Понятие и классификация компьютерных вирусов. Пути и признаки заражения. Способы защиты от вирусов. Классификация антивирусных программ.

30.Численные методы решения нелинейных уравнений: способы отделения корней, методы половинного деления хорд, касательных.

Способы отделения корней: графический и аналитический. Основы и блок-схема аналитического метода. Уточнение корней методом половинного деления. Геометрическая интерпретация уточнения корней методом хорд. Различия метода хорд и метода касательных. Пример.

Перечень вопросов к экзамену.

Вопросы к экзамену по КМ

Понятие модели. История возникновения и современное понимание термина «модель».
Моделирование как метод познания мира.
Классификации моделей.
Системный подход в моднлтировании.
Цели, задачи и этапы моделирования.
Класс математических моделей и их особенности.
Вычислительный эксперимент. Этапы вычислительного эксперимента.
Типы моделей данных. Сходство и различия.
Оптимизационное моделирование. История возникновения и способы решения оптимизационных задач.
Компьютерное моделирование в физике.
Стохастическое моделирование. Случайные числа на компьютере.
Метод Монте-Карло как вид стохастического моделирования.
Транспортная задача. Математическая модель.
Транспортная задача. Этапы построения решения транспортной задачи.
Моделирование физических процессов. Модель упругого удара двух тел.
Компьютерное моделирование в экологии.
Модели динамики популяции с дискретным периодом размножения.
Имитационное моделирование в экологии.

Примерные задачи к экзамену по компьютерному моделированию

Оптимизационное моделирование. Фирма выпускает прогулочные и спортивные велосипеды. Ежемесячно сборочный цех способен собрать не более 600 прогулочных и не более 300 спортивных велосипедов. Качество каждого велосипеда проверяется на двух стендах А и В. Каждый прогулочный велосипед проверяется 0,3 ч. на стенде А и 0,1 ч — на стенде В, а каждый спортивный велосипед проверяется 0,4 ч на стенде А и 0,3 ч — на стенде В. По технологическим причинам стенд А не может работать более 240 ч в месяц, а стенд В — более 120 ч в месяц. Реализация каждого прогулочного велосипеда приносит фирме доход в 50 руб., а каждого спортивного — 90 руб. Сколько прогулочных и сколько спортивных велосипедов должна ежемесячно выпускать фирма, чтобы ее прибыль была наибольшей?

В городе имеются два склада муки и два хлебозавода. Ежедневно с первого склада вывозится 50 т муки, со второго — 70 т. Эта мука доставляется на хлебозаводы, причем первый получает 40 т, второй — 80 т. Допустим, что перевозка одной тонны муки с первого склада на первый завод составляет 120 руб., с первого склада на второй завод — 160 руб., со второго склада на первый завод — 80 руб. и со второго склада на второй завод — 100 руб. Как нужно спланировать перевозки, чтобы их общая стоимость за один день была минимальной?

Методом Монте-Карло вычислить площадь фигуры, являющейся кольцом с внешней границей х2 + у2= 16 и внутренней границей х2 + у2= 4. Проверьте свои результаты математическим расчетом. Вычислительный эксперимент проводить в электронных таблицах.

Методом Монте-Карло вычислить площадь фигуры, являющейся кольцом с внешней границей х2 + у2= 16 и внутренней границей х2 + у2= 4. Проверьте свои результаты математическим расчетом. Вычислительный эксперимент проводить с помощью программы на языке Pascal.

7.3.Примерная тематика рефератов.

Реализация и изучение стохастических моделей в школе.
Разработка географических информационных систем и методика их изучения в школе.
Компьютерные игры как средство развития младших школьников.
Компьютер в школе.
Использование векторного графического редактора на уроках информатики. Решение экологических, экономических и здоровьесберегающих вопросов использования электроэнергии в быту через систему внеклассных занятий.

Blog

Вопросы к зачету по компьютерному моделированию