Ответы к билетам по курсу «Информатика и икт» для проведения экзамена в 9 классе (2010-2011 учебный год) Билет №1

Вид материала

Документы

Содержание Единицы измерения информации. Глобальная сеть Интернет и ее информационные сервисы (электронная почта, всемирная паутина, файловые архивы и пр.). Поиск информ Разработка алгоритма (программы), содержащей команду (оператор) ветвления Основы алгоритмического программирования (типы данных, операторы, функции, процедуры и т.д.) Величина − это элемент данных. Разработка алгоритма (программы) на составление линейного алгоритма. Что такое управление С кибернетической точки зрения все варианты управляющих воздействий следует рассматривать как управляющую информацию, передаваем Алгоритм управления Последовательность команд по управлению объектом, выполнение которой приводит к достижению заранее поставленной цели, называется Переменная в программировании (тип, имя, значения). Операция присваивания. Всякая обрабатываемая программой величина занимает свое место (поле) в памяти ЭВМ. Значение величины — это информация, хранимая Составление таблицы истинности для логической функции. Язык как знаковая система Представление информации в живых организмах Кодирование информации Двоичное кодирование информации Файловая система. Папки и файлы. Имя, тип, путь доступа к файлу. Таблица размещения файлов Создание базы данных. Создание отчета по этой базе данных. ... Полное содержание

Подобный материал:

• Рабочая программа курса информатики и икт 10 класс Составитель: учителя физики и информатики, 502.33kb.
• Тематическое планирование курса «Информатика и икт» в 10 классе на 2011-2012 уч год., 579.08kb.
• Анализ работы районного методического объединения учителей информатики Аткарского муниципального, 62.76kb.
• Рабочая программа по информатике и икт на 2011/2012 учебный год, 463.81kb.
• Программа вступительного экзамена для поступающих в профильную и научно-педагогическую, 68.1kb.
• Шпаргалки к билетам, 1203.69kb.
• Рабочая программа (фио) учителя информатики и икт по учебному курсу «Информатика, 317.58kb.
• Рабочая программа «Основы микроэлектроники» для специальностей «Информатика и английский, 501.86kb.
• Анализ пробного экзамена по русскому языку в 9 классе моу малощербединская сош 2010-2011, 39.97kb.
• Публичный доклад за 2010-2011 учебный год, 179.62kb.

Ответы к билетам по курсу
«Информатика и ИКТ»

для проведения экзамена в 9 классе (2010-2011 учебный год)

Билет № 1.

1. Информация. Свойства информации. Единицы измерения информации.
   

Слово «информация» происходит от латинского слова informatio, что в переводе означает сведение, разъяснение, ознакомление. Понятие «информация» является базовым в курсе информатики, однако невозможно дать его определение через другие, более «простые» понятия.

Человек получает информацию из окружающего мира с помощью органов чувств, анализирует ее и выявляет существенные закономерности посредством мышления, хранит полученную информацию в памяти. Процесс систематического научного познания окружающего мира приводит к накоплению информации в форме знаний (фактов, научных теорий и т. д.).

Какие органы чувств вы знаете? (обоняние, осязание, слух, зрение, вкус).

Несмотря на то, что человеку постоянно приходится иметь дело с информацией (он получает ее с помощью органов чувств), строгого научного определения, что же такое информация, не существует. В тех случаях, когда наука не может дать четкого определения какому-то предмету или явлению, люди пользуются понятиями.

Понятия отличаются от определений тем, что разные люди при разных обстоятельствах могут вкладывать в них разный смысл. В бытовом смысле под информацией обычно понимают те сведения, которые человек получает от окружающей природы и общества с помощью органов чувств. Наблюдая за природой, общаясь с другими людьми, читая книги и газеты, просматривая телевизионные передачи, мы получаем информацию.

Основные свойства информации:

1. Объективность – не зависит от чего-либо мнения

2. Достоверность – отражает истинное положение дел

3. Полнота – достаточна для понимания и принятия решения

4. Актуальность – важна и существенна для настоящего времени

5. Ценность (полезность, значимость)- обеспечивает решение поставленной задачи, нужна для того чтобы принимать правильные решения

6. Понятность (ясность)– выражена на языке, доступном получателю

Одна и та же информация может быть представлена в различной форме:

1) Знаковой письменной, состоящей из различных знаков среди которых выделяют символьную в виде текста, чисел, спец. символов; графическую; табличную и тд.;

2) В виде жестов или сигналов;

3) В устной словесной форме (разговор).

Понятие «информация» используется в различных науках, при этом в каждой науке понятие «информация» связано с различными системами понятий.

Для криминалистики, например, очень важно, что информация бывает полной и неполной, истинной и ложной, достоверной и недостоверной. Юристы рассматривают информацию как факты. Физики же рассматривают информацию как сигналы — для них наиболее важна передача информации, поскольку физика изучает законы природы, лежащие в основе распространения сигналов разных видов (оптических, звуковых, электромагнитных и других). Биология изучает методы обмена информацией между животными. Информация в биологии: Биология изучает живую природу и понятие «информация» связывается с целесообразным поведением живых организмов. В живых организмах информация передается и храниться с помощью объектов различной физической природы (состояние ДНК), которые рассматриваются как знаки биологических алфавитов. Генетическая информация передается по наследству и хранится во всех клетках живых организмов.

Единицы измерения информации. За единицу измерения количества информации принимается такое количество информации, которое содержится в сообщении, уменьшающем неопределенность знания в 2 раза. Такая единица называется битом.

Рассмотрим пример сообщения о том, что выпал «орел» при бросании монеты. Здесь неопределенность уменьшилась в 2 раза, следовательно, это сообщение равно 1 биту. Сообщение о том, что выпала определенная грань игрального кубика, уменьшает неопределенность в 6 раз, следовательно, это сообщение равно 6 битам.

Минимальной единицей измерения количества информации является бит, а следующей по величине единицей – байт, причем

1 байт = 8 битов

В международной системе СИ используют десятичные приставки «Кило» (10³), «Мега» (10⁶), «Гига» (10⁹),… В компьютере информация кодируется с помощью двоичной знаковой системы, поэтому в кратных единицах измерения количества информации используется коэффициент 2ⁿ.

1 килобайт (Кбайт) = 2¹⁰ байт = 1024 байт
1 мегабайт (Мбайт) = 2¹⁰ Кбайт = 1024 Кбайт
1 гигабайт (Гбайт) = 2¹⁰ Мбайт = 1024 Мбайт
1 терабайт (Тбайт) = 2¹⁰ Гбайт = 1024 Гбайт

1пета байт (Пбайт)= 2¹⁰ Тбайт = 1024 Тбайт

Терабайт и Петабайт – очень крупные единицы измерения информации, поэтому применяется крайне редко. Всю информацию, которое накопило человечество, оценивают в десятки терабайт.

2. Глобальная сеть Интернет и ее информационные сервисы (электронная почта, всемирная паутина, файловые архивы и пр.). Поиск информации.
   

Глобальная сеть Интернет - это мировая компьютерная сеть. В ней множество компьютеров по всему свету соединены проводами, телефонными линиями, радио и спутниковой связью. Со своего персонального компьютера Вы можете связаться с любой точкой земного шара и получить доступ к информации, которая содержится на любом компьютере, подключенном в сеть Интернет. А так как количество пользователей всемирной сетью растет, то и растут Ваши возможности в ней. Вы можете вступать в дискуссии по тем или иным темам, посещать виртуальные выставки, вести электронный бизнес, общаться с помощью почты и многое, многое другое. Достоинствами работы в сети Интернет являются быстрота, дешевизна, многоаспектность и перспективность. 
Прародителем Интернет была сеть ARPANet. Она возникла в 1969 году, в Америке, для того, чтобы облегчить сотрудничество между организациями оборонной промышленности, разбросанными по разным штатам. Сначала она соединяла компьютерные системы одного типа, но по мере развития возникла необходимость в обмене данными между "разнородными" сетями. Так возник проект Interneting Project. В результате был создан стандарт передачи данных - протокол TCP/IP. 
Протоколом передачи данных называется соглашение, устанавливающее, каким образом должна осуществляться передача данных из компьютера в компьютер и как можно распознавать и устранять ошибки, которые могут при этом возникать. И для того, чтобы осуществилась идея неограниченной коммуникации между компьютерами Интернет, используется один и тот же протокол TCP/IP. Он состоит из набора протоколов, каждый из которых выполняет различные задачи. 

• TCP, UDP транспортные протоколы, управляющие передачей данных между машинами
  
• IP, ICMP, RIP протоколы маршрутизации. Они обрабатывают адресацию данных, обеспечивают фактическую передачу данных
  
• DNS, ARP протоколы поддержки сетевого адреса обеспечивают идетификацию машины с уникальным номером и именем 
  
• FTP, TELNET протоколы прикладных сервисов. Это программы, которые пользователь использует для получения доступа к различным услугам и др. 
  

Протоколы семейства TCP/IP реализуют всевозможные сервисы (услуги) Интернет. 
WWW.

Популярнейший из них - World Wide Web (сокращенно WWW или Web), его еще называют Всемирной паутиной. Представление информации в WWW основано на возможностях гипертекстовых ссылок. Гипертекст - это текст, в котором содержаться ссылки на другие документы. Это дает возможность при просмотре некоторого документа легко и быстро переходить к другой связанной с ним по смыслу информации, которая может быть текстом, изображением, звуковым файлом или иметь любой другой вид, принятый в WWW. При этом связанные ссылками документы могут быть разбросаны по всему земному шару.

Многочисленные пересекающиеся связи между документами WWW компьютерной паутиной охватывают планету - отсюда и название. Таким образом, пропадает зависимость от местонахождения конкретного документа. 

Gopher-система

Эта система является предшественником WWW и сейчас утрачивает свое значение, хотя пока и поддерживается в Интернет. Это информационные серверы, на которых содержаться документы академической направленности и большие текстовые файлы. Просмотр информации на Gopher-сервере организуется с помощью древовидного меню, аналогичного меню в приложениях Windows или аналогично дереву каталогов (папок) файловой системы. Меню верхнего уровня состоит из перечня крупных тем, например, экономика, культура, медицина и др. Меню следующих уровней детализируют выбранный элемент меню предыдущего уровня. Конечным пунктом движения вниз по дереву (листом дерева) служит документ аналогично тому, как конечным элементом в дереве каталогов является файл.
Электронная почта

Следующий вид сервиса Интернет - электронная почта, или E - mail. Она предназначена для передачи в сети файлов любого типа. Одни из главных ее преимуществ - дешевизна и быстрота.

Электронная почта является исторически первой информационной услугой компьютерных сетей и не требует обязательного наличия высокоскоростных и качественных линий связи.

Любой пользователь Интернета может получить свой «почтовый ящик» на одном из почтовых серверов Интернета (обычно на почтовом сервере провайдера), в котором будут храниться передаваемые и получаемые электронные письма.

У электронной почты есть преимущества перед телефонной связью. Телефонный этикет очень строг. Есть множество случаев, когда нельзя позвонить человеку по соображениям этикета. У электронной почты требования намного мягче. По электронной почте можно обратиться к малознакомому человеку или очень занятому человеку. Если он сможет, то ответит.

Чтобы электронное письмо дошло до адресата, оно, кроме текста послания, обязательно должно содержать электронный адрес получателя письма.

Адрес электронной почты записывается по определенной форме и состоит из двух частей:
имя_пользователя@имя_сервера

Имя_пользователя имеет произвольный характер и задается самим пользователем;  имя_сервера жестко связано с выбором пользователем сервера, на котором он разместил свой почтовый ящик.

Пример, ivanov@kyaksa.net

В нашем классе имя пользователя – это имя компьютера, например, pc01, pc02 и т.д. имя сервера: server, поэтому электронный адрес компьютера в локальной сети класса: pc01@server

Чтобы отправить электронное письмо, отправитель должен подключиться к Интернету и передать на свой почтовый сервер сообщение. Почтовый сервер сразу же отправит это письмо через систему почтовых серверов Интернет на почтовый сервер получателя, и оно попадет в его почтовый ящик.

Однако получатель получит письмо только после того, как соединится с Интернетом и «скачает» почту из своего почтового ящика на собственный локальный компьютер.
Телеконференции UseNet

Телеконференции UseNet представляют собой электронные форумы. Пользователи Интернет посылают туда свои сообщения, в которых высказываются по определенной теме. Сообщения поступают в специальные дискуссионные группы - телеконференции, при этом каждое мнение становится доступным для всех участников конкретной группы. Уже сегодня UseNet имеет более 20 000 телеконференций, посвященных различным темам: компьютерам, рецептам, вопросам генной инженерии и многому другому. 
Протокол передачи файлов FTP

Протокол передачи файлов FTP используется для переписывания файлов с дистрибутивными копиями программ с удаленных серверов на Ваш компьютер. В зависимости от своих прав (обычный пользователь или др.) Вы можете производить те или иные действия по отношению к удаленному серверу ( в большинстве случаев это копия имеющейся на нем информации). 
Telnet

Программа Telnet была разработана для обеспечения дистанционного доступа к удаленному компьютеру в Интернет. При этом компьютер пользователя выступает в качестве терминала, подключенного к большому компьютеру. В отличие от компьютеров, терминалы не обладают собственными вычислительными возможностями. Они только обеспечивают доступ к какому - то компьютеру благодаря имеющимся у них монитору и клавиатуре. В качестве примера можно привести системы в аэропортах, на вокзалах, где Вы можете получить информацию о билетах, рейсах и т.п.

Поиск информации в Интернет

Пользуясь гипертекстовыми ссылками, можно бесконечно долго путешествовать в информационном пространстве Сети, переходя от одной web-страницы к другой, но если учесть, что в мире созданы многие миллионы web-страниц, то найти на них нужную информацию таким способом вряд ли удастся.

На помощь приходят специальные поисковые серверы (их еще называют поисковыми машинами). Поисковых серверов не очень много, и их адреса хорошо известны всем, кто работает в Интернете. В ответ на запрос, где найти нужную информацию, поисковый сервер возвращает список гиперссылок, ведущих web-страницам, на которых нужная информация имеется или упоминается. Обширность списка может быть любой, в зависимости от содержания запроса. 

По принципу действия поисковые серверы делятся на два типа: поисковые каталоги и поисковые индексы.

Поисковые каталоги служат для тематического поиска. Информация на этих серверах структурирована по темам и подтемам. Имея намерение осветить какую-то узкую тему, нетрудно найти список web-страниц, ей посвященных. Поисковые индексы работают как алфавитные указатели. Клиент задает слово или группу слов, характеризующих его область поиска, например: Бразилия футбол чемпионат, — и получает список ссылок на web-страницы, содержащие указанные термины.

Интересную возможность сбора информации предоставляют и специальные классификационные серверы. На них постоянно представлены тысячи ссылок на ресурсы Интернета, классифицированные не только по теме, но и по популярности. При каждом использовании ссылки срабатывает счетчик обращений, в результате чего новые посетители сервера видят, какие адреса используются чаще и могут выбрать для просмотра наиболее популярные ресурсы по интересующей их теме. Это удобно для проведения первичного сбора информации.

3. Разработка алгоритма (программы), содержащей команду (оператор) ветвления.
   

Разработка алгоритма (программы), содержащей команду (оператор) ветвления. Составьте программу вычисления значения функции:


Y=

Билет № 2.

1. Информационные процессы. Хранение, передача и обработка информации.
   

Любая деятельность человека представляет собой процесс сбора и переработки информации, принятия решений на ее основе и их выполнения. Информация содержится в человеческой речи, текстах книг, журналов, газет, сообщениях радио и телевидения, показаниях приборов и т.д. Процесс решения в уме математической задачи, процесс перевода текста с одного языка на другой - все это обработка информации. Человек думает, вычисляет, говорит, слушает, читает, пишет. При этом он всегда имеет дело с информацией.

     Информационный процесс - это совокупность последовательных действий, производимых над информацией с целью получения результата. Среди всех информационных процессов можно выделить наиболее общие. К ним относятся передача, хранение и обработка информации.
     Получаемая потребителем информация всегда поступает из некоторого источника. В этом случае говорят о передаче информации. Информация передается по каналу передачи, направляясь от источника к приемнику. Канал передачи - это некоторое среда, которая осуществляет доставку информации. Для достижения взаимопонимания необходима предварительная договоренность о значениях сигналов. Поэтому и существуют алфавиты различных языков, правила движения, азбука Морзе, шрифт Брайля и т.д.
     В процессе передачи информация может теряться, искажаться из-за помех и вредных воздействий. Причины таких воздействий могут быть как технического характера - перегрузки, вибрации, электрические и магнитные поля, перепады температур, давления, влажности окружающей среды, так и следствием человеческого вмешательства

          Обработка информации - процесс получения новой информации на базе уже имеющейся. Преобразование информации может быть связано с изменением ее содержания или формы представления. В последнем случае говорят о кодировании информации. Например, шифрование информации или перевод текстов на другой язык.
     Редактирование текста, математические вычисления, логические умозаключения - примеры процедур получения новой информации.

 Обработка информации может производиться формально, руководствуясь правилами по заданному алгоритму. Либо применяется эвристический подход, при котором создаётся новая система действий или открываются неизвестные ранее закономерности изучаемой информации.
     Информация не может существовать без своего носителя. Носитель информации - это материальный предмет (камень, дерево, папирус, бумага, магнитные, оптические носители информации). Например, в тетрадь мы записываем задание, а видеокассета содержит интересный для нас фильм. Это могут быть волны различной природы (световые, звуковые, электромагнитные) или разные состояния вещества.     Чтобы иметь возможность в будущем многократно воспользоваться информацией, используют так называемые внешние (по отношению к человеческой памяти) носители информации. Записные книжки, справочники, магнитные записи, картины, фото- и кинодокументы и т.д. Для извлечения информации из внешних носителей зачастую требуется много времени и необходимы дополнительные средства. Например, для того, чтобы получить информацию, содержащуюся на аудиокассете, необходим магнитофон.

В обществе хранение носителей с информацией организуется в специальных хранилищах. Для книг - это библиотеки для картин и рисунков - художественные музеи, для документов - архивы, патентные бюро и т.д. Вычислительная техника дает огромные возможности для организованного хранения информации в компактной форме электронные, магнитные, оптические носители. Здесь играют роль такие показатели, как информационная емкость, время доступа к информации, надежность хранения, время безотказной работы.
     Человеческое общество способно накапливать информацию и передавать ее от поколения к поколению. На протяжении всей истории накапливаются знания и жизненный опыт отдельных людей, а также "коллективная память" - традиции, обычаи народов.

2. Основы алгоритмического программирования (типы данных, операторы, функции, процедуры и т.д.)
   

В теории программирования выступают две взаимосвязанные составляющие процесса решения задачи: данные и инструкции по их обработке, т.е. алгоритм.



Данные. Одно из главных свойств алгоритма состоит в том, что он по определенным правилам преобразует исходные (входные) данные в выходные (чаще говорят − в результат). При этом в процессе выполнения алгоритма может потребоваться создать некоторые рабочие (промежуточные) данные, которые будут необходимы только в ходе обработки, а после ее завершения потеряют свое значение. Кроме того, для некоторых алгоритмов аргумент может одновременно являться и результатом (например, увеличить массив вдвое), что приводит к существованию еще одной разновидности данных. Специального термина для них в учебной литературе нет, поэтому приведенное на рисунке название несколько условно.

Описанное функциональное разделение данных имеется в любом школьном учебнике. Перечисленные выше категории названы видами величин. Вид величины показывает ее информационную роль в алгоритме.

Величина − это элемент данных.

Кроме вида, величина имеет имя. Для человека имя переменной − это ее обозначение в программе.

Для компьютера имя − это место в памяти. Каждой переменной отводится определенное место, и в машинной программе, которая получается после трансляции текста на исходном языке, имена заменяются на обращения к соответствующему адресу.

Постоянные величины, значения которых не меняются в процессе выполнения программы, называются константами. Константы в программе могут быть представлены либо непосредственно своим значением (числом, строкой), либо именем. Для некоторых констант в языке Pascal определены стандартные имена: FALSE, TRUE, MAXINT.

Величины, значения которых могут изменяться в процессе выполнения программы, называются переменными. Переменные в программе могут быть представлены только именем. В ЭВМ каждой величине отводится определенная область памяти, где хранится ее значение.

Помимо вида и имени, каждая величина в алгоритме имеет свой тип. Тип величины определяет множество значений, которые может принимать величина и множество операций, в которых она может участвовать. Указывая в программе тип переменной, мы сообщаем компьютеру, как следует преобразовывать информацию в соответствующем месте памяти.

Величина в программе может иметь какое-либо значение. Для человека значение − это информационное содержание, а для компьютера − это код в памяти.

Все имеющиеся типы принято делить на группы. Типы, принадлежащие одной группе, имеют определенное сходство. Прежде всего, выделяют простые и структурные типы. Простые типы, в свою очередь подразделяют на порядковые и вещественные типы.

Порядковые типы называются так потому, что их допустимые значения представляют собой множество, состоящее из конечного числа элементов. В этом множестве есть первый и последний элементы. Кроме того, каждый элемент порядкового типа имеет предшествующий ему и следующий за ним элементы. Так, например, у целого значения 12 есть предшественник (значение 11) и преемник (значение 13). Очевидным исключением являются первый (у него нет предшественника) и последний (нет преемника) элементы.

К порядковым типам относятся целый (целые числа со знаком и без: ShortInt, Integer, LongInt, Byte, Word), логический (Boolean − могут принимать только два значения: True (истина) и False (ложь)) и символьный типы данных (Char − любой символ, каждому символу алфавита соответствует индивидуальный числовой код от 0 до 255).

В отличие от порядковых, вещественные типы представляют вещественные (действительные) числа (числа, имеющие как целую, так и дробную части), а множество вещественных чисел даже из ограниченного диапазона пронумеровать невозможно. Строго говоря, следует учитывать то обстоятельство, что компьютер может оперировать лишь с конечным набором чисел. Это связано с его конечной разрядностью (то есть количеством двоичных разрядов, отводимых под хранение данных). Но для вещественных чисел количество их допустимых значений весьма велико, поэтому не имеет смысла относить их к группе порядковых типов.

К структурным типам данных относятся массив (Array), множество (Set), файл (File) и запись(Record).

Отдельную группу составляет строковый тип данных (в Pascal это String), представляющий собой строку символов длиной не более 255 символов.

Кроме того, во многих языках программирования имеется ограниченный тип данных, представляющий собой интервал значений порядкового типа, называемого базовым типом (например var a: 1..25, ch: 'a'..'z'). Переменная ограниченного типа сохраняет все свойства базового типа.

Остается рассмотреть еще одну важную конструкцию языков программирования — процедуру и ее некоторую специфическую разновидность — функцию. Помимо термина "процедура" в языках программирования используются эквивалентные термины "подпрограмма", "метод" (в объектно-ориентированных языках программирования), "вспомогательный алгоритм" (в алгоритмических языках).

Процедура − это самостоятельный участок программы, оформленный по определенным правилам, который можно неоднократно вызывать из любых частей программы. Главным критерием для использования процедуры служит необходимость выполнить одни и те же действия в разных местах программы. Программа с процедурами гораздо короче и нагляднее. Благодаря полной автономности алгоритма процедуры от основной программы, возникает существенно меньше ошибок, связанных с использованием одинаковых имен переменных: локальные переменные, описанные внутри процедуры, никак не влияют на переменные основной программы даже при совпадении имен.

Процедура вызывается по имени, при этом ей передаются необходимые фактические параметры (но можно и не передавать никаких параметров). Из процедуры можно вызывать другие процедуры, можно организовать такой алгоритм, при котором процедура вызывает сама себя (так называемый рекурсивный алгоритм).

Функция представляет собой частный случай процедуры и используется тогда, когда результатом является единственная величина. Например, функциями являются периметр или площадь геометрической фигуры, путь, проходимый телом по определенному закону за заданное время, количество вещества, образующееся в ходе реакции соединения, и т.д.

Характерная особенность функции состоит в том, что она не является, строго говоря, самостоятельным оператором. Это существенно отличает ее от процедуры, которая записывается в программе наравне со стандартными операторами. Вследствие сказанного выше, функция обычно входит в правую часть выражения оператора присваивания. При этом логика ее работы очень напоминает логику математических функций типа sin x или Ln x: результат вычислений подставляется в выражение для дальнейших действий.

3. Разработка алгоритма (программы) на составление линейного алгоритма.
   

Разработка алгоритма (программы) на составление линейного алгоритма. Написать программу вычисления площади и периметра параллелограмма по его сторонам и высоте.

Билет №3.

1. Управление как информационный процесс. Замкнутые и разомкнутые системы управления, назначение обратной связи.
   

В 1948 году в США и Европе вышла книга американского математика Норберта Винера «Кибернетика, или управление и связь в животном и машине». Эта книга провозгласила рождение новой науки — кибернетики.

Не случайно время появления этого научного направления совпало с созданием первых ЭВМ. Н. Винер предвидел, что использование ЭВМ для управления станет одним из важнейших их приложений, а для этого потребуется глубокий теоретический анализ самого процесса управления. Этому и посвящена наука кибернетика.

Что такое управление

Управление есть целенаправленное воздействие одних объектов, которые являются управляющими, на другие объекты — управляемые.

Простейшая ситуация — два объекта: один — управляющий, второй — управляемый. Например: человек и телевизор, хозяин и собака, светофор и автомобиль. В первом приближении взаимодействие между такими объектами можно описать схемой, изображенной на рис. 5.2.



В приведенных примерах управляющее воздействие производится в разных формах: человек нажимает клавишу или поворачивает ручку управления телевизором; хозяин голосом подает команду собаке; светофор разными цветами управляет движением автомобилей и пешеходов на перекрестке.

Простейшим примером процесса управления может служить, например, система, состоящая из светофора и автомобиля. Управляющий объект — светофор, посылает свои команды управляемому объекту — автомобилю, никак не учитывая того, что происходит на дороге. Поскольку в такой системе воздействия передаются только в одном направлении, она называется разомкнутой.



Более совершенные системы управления отслеживают результаты деятельности исполнительной системы. В них дополнительно появляется еще один информационный поток, на этот раз от объекта управления к системе управления, который называется обратной связью. Именно по каналу обратной связи передаются сведения о состоянии объекта и степени достижения (или, наоборот, не достижения) цели управления. Такая система называется замкнутой. Главным принципом управления в замкнутой системе является выдача управляющих команд в зависимости от получаемых сигналов обратной связи.

Управляющая система стремится скомпенсировать любое отклонение объекта от состояния, предусмотренного целями управления. Например, если на одной из улиц перекрестка машин накопилось много, а на другой их практически нет, то алгоритм поочередного перекрытия улиц посредством светофора требуется нарушить, чтобы по возможности пропустить максимум машин по перегруженной улице.




С кибернетической точки зрения все варианты управляющих воздействий следует рассматривать как управляющую информацию, передаваемую в форме команд.

В примере с телевизором через пульт управления передаются команды следующего типа: «включить/выключить», «переключить канал», «увеличить/уменьшить громкость». Хозяин передает собаке команды голосом: «Сидеть!», «Лежать!», «Взять!». Световые сигналы светофора шофер воспринимает как команды: красный — «стоять», зеленый — «ехать», желтый — «приготовиться».

Алгоритм управления

В данном выше определении сказано, что управление есть целенаправленный процесс, т. е. команды отдаются не случайным образом, а с вполне определенной целью. В простейшем случае цель может быть достигнута после выполнения одной команды. Для достижения более сложной цели бывает необходимо выполнить последовательность (серию) команд.

Последовательность команд по управлению объектом, выполнение которой приводит к достижению заранее поставленной цели, называется алгоритмом управления.

В таком случае объект управления можно назвать исполнителем управляющего алгоритма. Значит, в приведенных выше примерах телевизор, собака, автомобиль являются исполнителями управляющих алгоритмов, направленных на вполне конкретные цели (найти интересующую передачу, выполнить определенное задание хозяина, благополучно проехать перекресток).

С точки зрения кибернетики взаимодействие между управляющим и управляемым объектами рассматривается как информационный процесс. С этой позиции оказалось, что самые разнообразные процессы управления в природе, технике, обществе происходят сходным образом, подчиняются одним и тем же принципам.

2. Переменная в программировании (тип, имя, значения). Операция присваивания.
   

Величины: константы и переменные

Компьютер работает с информацией, хранящейся в его памяти. Отдельный информационный объект (число, символ, строка, таблица и пр.) называется величиной.

Всякая обрабатываемая программой величина занимает свое место (поле) в памяти ЭВМ. Значение величины — это информация, хранимая в этом поле памяти.

Существуют три основных типа величин, с которыми работает компьютер: числовой, символьный и логический. Изучая базы данных и электронные таблицы, вы уже встречались с этими типами. В данной главе мы будем строить алгоритмы, работающие с числовыми величинами.

Числовые величины в программировании, так же как и математические величины, делятся на переменные и константы (постоянные). Например, в формуле (а² - 2аb + b²) а, b — переменные, 2 — константа.

Константы записываются в алгоритмах своими десятичными значениями, например: 23, 3.5, 34. Значение константы хранится в выделенной под нее ячейке памяти и остается неизменным в течение работы программы.

Переменные в программировании, как и в математике, обозначаются символическими именами. Эта имена называют идентификаторами (от глагола «идентифицировать», что значит «обозначать», «символизировать»). Идентификатор может быть одной буквой, множеством букв, сочетанием букв и цифр и т. д. Примеры идентификаторов: А, X, ВЗ, prim, r25 и т. п.

Система команд

Вам известно, что всякий алгоритм строится исходя из системы команд исполнителя, для которого он предназначен.

Независимо от того, на каком языке программирования будет написана программа, алгоритм работы с величинами составляется из следующих команд:

• присваивание;
• ввод;
• вывод;
• обращение к вспомогательному алгоритму;
• цикл;
• ветвление.

Команда присваивания

Команда присваивания — одна из основных команд в алгоритмах работы с величинами. Записывать ее мы будем так:

<переменная> := < выражение>

Значок «:=» читается «присвоить». Например:

Z := X + Y

Компьютер сначала вычисляет выражение, затем результат присваивает переменной, стоящей слева от знака «:=».

Если до выполнения этой команды содержимое ячеек, соответствующих переменным X, Y, Z, было таким:



то после выполнения команды оно станет следующим:



Прочерк в ячейке Z обозначает, что начальное число в ней может быть любым. Оно не имеет значения для результата данной команды.

Если слева от знака присваивания стоит числовая переменная, а справа — математическое выражение, то такую команду называют арифметической командой присваивания, а выражение — арифметическим.

В частном случае арифметическое выражение может быть представлено одной переменной или одной константой. Например:

Х:= 5
Y:=Х

3. Составление таблицы истинности для логической функции.
   

Составление таблицы истинности для логической функции F=(А& В) V (А& С)