Методические указания к выполнению контрольной работы по дисциплине «Информатика» Новочеркасск 2007

Вид материала

Методические указания

Содержание Свиридова А.Н. 1. Информатика, информация 1.2. Кодирование и измерение информации 1.3. системы счисления. Основные понятия DEC) количество используемых цифр от 0 до 9. В восьмеричной системе счис­ления (ОСТ 1.4. Хранение информации в памяти компьютера 2.1. Понятие алгоритма 2.2. Свойства алгоритма 2.3. Способы описания алгоритмов Символы, употребляемые в блок-схемах Предопределенный процесс Межстраничный соединитель Линия потока Название символа Предопределенный процесс 2.4. Алгоритмические конструкции Алгоритм циклической структуры 2.5. Виды циклов Пример вложенных циклов «для». Пример вложенных циклов «пока» ... Полное содержание

Подобный материал:

• Методические указания по выполнению контрольной работы по курсу, 260.49kb.
• Методические указания по выполнению контрольной работы по дисциплине «биржевое дело», 156.97kb.
• Методические указания и задания к выполнению контрольной работы по дисциплине, 246.08kb.
• Методические указания по выполнению контрольной работы №2 по дисциплине Информатика, 278.17kb.
• Методические указания по изучению дисциплины и выполнению контрольной работы Для студентов, 403.35kb.
• Методические указания к выполнению контрольной работы по дисциплине «Материаловедение», 319.29kb.
• Методические указания по выполнению контрольной работы №1 по дисциплине Информатика, 390.61kb.
• Методические указания по выполнению контрольной работы для самостоятельной работы студентов,, 601.04kb.
• Методические указания к изучению дисциплины и выполнению контрольной работы для студентов, 196.81kb.
• Методические указания по выполнению контрольной работы, варианты контрольной работы, 238.53kb.

М


инистерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Южно-Российский государственный технический университет

(Новочеркасский политехнический институт)




Шахтинский институт (филиал) ЮРГТУ (НПИ)




Методические указания
к выполнению контрольной работы

по дисциплине «Информатика»


Новочеркасск 2007

УДК 004.4(075)


Рецензент - канд. техн. наук Бондаренко А.И.


Составитель Свиридова А.Н.

Методические указания к выполнению контрольной работы по дисциплине «Информатика» / Сост. А.Н. Свиридова; Шахтинский ин-т (филиал) ЮРГТУ (НПИ). – Новочеркасск: ЮРГТУ, 2007. - 56 с. - 50 экз.


Приведены основные теоретические понятия информатики, а также пример выполнения контрольной работы.

Предназначены для студентов специальностей 270701 «Механическое оборудование и технологические комплексы предприятий строительных материалов, изделий и конструкций», 140604 (180400) «Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических машин» Шахтинского института (ф) ЮРГТУ (НПИ).


УДК

© Шахтинский институт ЮРГТУ, 2007

© Свиридова А.Н, 2007

Содержание

Введение……………………………………………………………………	4
1. Информатика, информационные процессы………………	6
1.1. Информация и информатика…...…………………………..…………...	6
1.2. Кодирование и измерение информации...……………………………...	6
1.3. Системы счисления. Основные понятия....…………………………….	9
1.4. Храниение информации в памяти компьютера.……………………….	11
2. понятие алгоритма. способы описания..………………….	14
2.1. Понятие алгортима………………………………………………………	14
2.2. Свойства алгоритма……………………………………………………...	15
2.3. Способы описания алгоритмов…………………………………………	14
2.4. Алгоритмические конструкции…………………………………………	18
2.5. Виды циклов……………………………………………………………..	19
2.6. основные понятия алгоритмическгог яхыка. Состав языка…………..	22
2.7. Этапы решения задач на ЭВМ………………………………………….	23
3. Основы программирования…………………………………......	24
3.1. Азбука языка Qbasic……..……………………………………………….	24
3.2. Простейшие операторы языка…………………………………………..	30
3.3. Программирование линейных алгоритмов.……..……………………...	35
3.4. Управляющие структуры языка…………………………………………	36
3.5. Операторы цикла…………………………………………………………	37
3.6. Характерные приемы программирования………………………………	38
3.7. Простейшие программы обработки массивов………………………….	40
4. Варианты заданий для контрольной работы ………………	42
5. Учебно-методические материалы по дисциплине………	49
Приложение а……………………………………………………………...	50

ВВЕДЕНИЕ


Государственный стандарт высшего профессионального образования четко определяет требования к минимуму содержания и уровню подготовки дипломированного специалиста с высшим техническим образованием.

После изучения дисциплины информатика специалист должен:

иметь представление:

- об информации, методах ее хранения, обработки и передачи;

- о проблемах искусственного интеллекта, способах представления знаний и манипулировании ими (об инженерии знания);

- о роли информатики в гуманитарных исследованиях;

знать и уметь использовать:

- понятие информации, способы ее хранения и обработки;

- структуру, принципы работы и основные возможности ЭВМ;

- основные типы алгоритмов;

- языки программирования и стандартные программные обеспечения своей профессиональной деятельности.

В курсе «ИНФОРМАТИКА» должны быть рассмотрены такие вопросы:

• понятия, виды и особенности информации;
  
• аппаратные и программные средства компьютерных систем;
  
• основы функционирования ЭВМ;
  
• персональные ЭВМ;
  
• вычислительные системы и сети;
  
• языки программирования;
  
• основы создания программного продукта;
  
• пакеты прикладных программ общего назначения;
  
• обеспечение безопасности и сохранности информации в вычислительных системах и сетях; тенденции и перспективы развития компьютерной техники и информационных технологий.
  

Цель преподавания дисциплины: создать необходимую основу для использования математических методов и средств вычислительной техники при изучении студентами общетехнических и специальных дисциплин в течение всего периода обучения.

Для успешного освоения курса необходимы знания курса «Информатика» в объеме средней общеобразовательной школы.

В соответствии с концепцией непрерывного использования ЭВМ в течение всего периода обучения общетехнические и специальные дисциплины опираются на базовую подготовку студентов в области вычислительной техники и используют ее для широкого внедрения ЭВМ во все виды учебных занятий, а также в курсовом и дипломном проектировании.

При изучении данного курса студенты должны самостоятельно выполнить контрольную работу согласно своему варианту и отработать в компьютерном классе цикл лабораторных занятий во время установочной сессии.

Контрольная работа включает пять заданий: два индивидуальных, которые выдаются преподавателем во время установочной сессии; две задачи по программированию на языке Qbasic.

1. Информатика, информация,

информационные процессы

1. Информация и информатика
   

Развитие человеческого общества в целом связано с накоплением и обменом ин­формацией. Значение информации в современном мире трудно переоценить - ее можно причислить к основным ресурсам общества наряду с сырьем и энергией.

Современный мир производит огромное количество информации. Очевидно, что ог­раничить этот поток невозможно. Для того чтобы человек мог быстро ориентироваться в огромном потоке информации, ему необходимы надежные и неутомимые помощники, которые должны накапливать ее, сортировать и перерабатывать в соответствии с запросами потребителя, выдавать нуж­ную информацию в систематизированном и удобном для использования виде.

Такими «квалифицированными» и не знающими усталости помощниками человека в мире информации стали современные ЭВМ. Вообще говоря, «вычислительной» она теперь называется больше по традиции, по привычке: функции ЭВМ сегодня не сводятся только к вычислениям, расчетам. Та же ЭВМ сегодня способна играть в шахматы, рисовать, выполнять чертежи, редактировать тексты, переводить с иностранных языков и многое другое.

Область знаний, которую сейчас называют информатикой, является очень широкой. Существуют десятки определений самого термина "информатика". Не претендуя на пол­ноту и строгость, можно определить информатику как науку, изучающую процессы обра­ботки, хранения и передачи информации с помощью ЭВМ.


1.2. Кодирование и измерение информации


Для представления (передачи) любой информации обычно используют конечный упо­рядоченный набор знаков, который называется алфавитом. Довольно часто передаваемая информация специально колируется. Правило отображения одного алфавита на другой называется кодом.

Например, при передаче сообщения по телеграфному каналу используется азбука Морзе. При этом каждой букве алфавита ставится в соответствие определенная последо­вательность точек и тире.

В технических устройствах хранения, передачи и обработки информации для ее коди­рования часто используют алфавиты, содержащие лишь два различных символа. Наличие всего двух символов значительно упрощает электрические схемы с электронными пере­ключателями, которые принимают только два состояния - они либо проводят ток, либо нет.

Алфавит из двух символов 1 и 0 называют двоичным и говорят о двоичном пред­ставлений информации.

Каждая двоичная цифра (1 или 0) называется битом и представляет собой наимень­шую единицу измерения информации. Наряду с битом существует более крупная единица информации - байт, равный 8 битам.

Из битов складывается все многообразие данных, которые обрабатывает компьютер. Например, число 7 кодируется байтом 00000111, а знак «плюс» имеет двоичный код 00101011.

ASCII	32	48	64	80	96	112	128	144	160
0		0	@	P	,	p	А	Р	а
1	!	1	А	Q	a	q	Б	С	б
2	“	2	В	R	b	r	В	Т	в
3	#	3	С	S	c	s	Г	У	г
4	$	4	D	T	d	t	Д	Ф	д
5	%	5	E	U	e	u	Е	Х	е
6	&	6	F	V	f	v	Ж	Ц	ж
7	’	7	G	W	g	w	З	Ч	з
8	(	8	H	X	h	x	И	Ш	и
9	)	9	I	Y	I	y	К	Щ	й
10	*	:	J	Z	j	z	Л	Ъ	к
11	+	;	K	[	k	{	М	Ы	л
12	,	<	L	\	l	|	Н	Ь	м
13	-	=	M	]	m	}	О	Э	н
14	.	>	N		n	~	П	Ю	о
15	/	?	O		o		Р	Я	п

Комбинируя восемь нулей и единиц различными способами, можно получить 256 раз­личных комбинаций. Этого количества достаточно, чтобы каждому символу поставить в соответствие свою неповторимую комбинацию из восьми нулей и единиц. Эти комбина­ции определяются кодовой таблицей ASCII (American Standart Code for Information Interchange - американский стандартный код для обмена информацией).

Первые 32 символа являются управляющими и предназначены, в основном, для пересдачи различных команд. Для определения десятичного кола символа необходимо сложить номер строки с номером столбца, которые соответствуют выбранному символу из таблицы.

Например, десятичный ASCII-код символа % равен 37 (5+32).

Количество информации можно измерить. В качестве единицы информации условились принять один бит (bit - binary, digit - двоичная цифра), т.к. наименьшая единица информации в компьютере - это 1 бит. Бит принимает значение 0 или 1.

Например, слово МАМА кодируется последовательностью из 32 цифр, поэтому это слово содержит 32 бита информации.

Бит в теории информации - количество информации, необходимое для различения двух равновероятных сообщений   (типа «орел» - «решка», «чет» - «нечет» и т.п.).

В вычислительной технике битом называют наименьшую «порцию» памяти компьютера, необходимую для хранения одного из двух знаков «0» и «1», используемых для внутримашинного представления данных и команд.

Бит - слишком мелкая единица измерения. На практике чаще применяется более крупная единица -  байт,  равная  восьми битам. Именно восемь битов требуется для того, чтобы закодировать любой из 256 символов алфавита клавиатуры компьютера (256=2⁸).

используются также ещё более крупные производные единицы информации:

• 1 Килобайт (Кбайт) = 1024 байт = 2¹⁰ байт;
  
• 1 Мегабайт (Мбайт) = 1024 Кбайт = 2²⁰ байт;
  
• 1 Гигабайт (Гбайт) = 1024 Мбайт = 2³⁰ байт;
  

• 1 Терабайт (Тбайт) = 1024 Гбайт = 2⁴⁰ байт;
  
• 1 Петабайт (Пбайт) = 1024 Тбайт = 2⁵⁰ байт.
  
• 1Эксабайт (Эбайт) = 1024 Пбайт = 2⁶⁰ байт.
  

1.3. системы счисления. Основные понятия


Язык чисел, как и обычный язык, имеет свой алфавит. Практически на всем земном шаре пользуются языком, алфавит которого состоит из десяти арабских цифр от 0 до 9. Количество различных цифр, применяемых в системах счисления, называют се основани­ем.

система счисления называется десятичной ( DEC) количество используемых цифр от 0 до 9.

В восьмеричной системе счис­ления (ОСТ) количество используемых цифр - 8 (от 0 до 7), в двоичной (BIN) - 2 (0 и 1).

Например, сокращённая запись числа 245 имеет вид:

245 = 2*100 + 4*10 + 5=2*10² + 4*10'+5*10⁰.

Цифры в записи числа - это коэффициенты при соответствующих степенях основания системы счисления.

В компьютере информация представляется в двоичном виде (в битовой форме). Для перевода десятичного числа в двоичную систему счисления необходимо представить его в виде суммы степеней числа 2. Например,

(76)₁₀ = 64 + 8 + 4 = 2⁶ + 2³ + 2² = (1001100).

Наличие или отсутствие соответствующих степеней двойки определяет двоичную запись числа. В качестве упражнения запишите в двоичной системе счисления десятичные чис­ла: 25 (Отв. 11001) и 89 (Отв. 1011001).

В таблице представлены 3-х битовые представления десятичных (DEC) чисел от 0 до 7.

DEC	0	1	2	3	4	5	6	7
BIN	000	001	010	011	100	101	110	111

Для перевода дроби в двоичную систему счисления преобразуют отдельно ее целую и дробную части, причем дробная часть должна представляться суммой ,

где а,b,с,... неизвестные коэффициенты, принимающие значения либо 0, либо 1, которые и надо найти.

Применяют алгоритм умножения на 2.

Например, для перевода 0,375 в двоичную систему счисления, имеем:

20,375 = 0,75 (целая часть равна 0);

20,75 =1,5 (целая часть равна 1);

20,5 = 1,0 (целая часть равна 1).

Этот процесс продолжается до тех пор, пока дробная часть не окажется равной нулю. То­гда имеем (0,375)= (0,011). Заметим, что этот процесс может оказаться и бесконечным. Например, число 0,1 при переводе в двоичную систему счисления примет вид (0,1)= (0,00011001100...)².

С двоичной (BIN) системой счисления тесно связаны восьмеричная (ОСТ) и шестнадцатеричная (HEX) системы счисления.

Так, для представления двоичного числа (например, 1010110101111) в восьмеричной форме его разбивают на группы по три цифры справа налево: 001 010 110 101 111 (до­бавление двух нулей слева не изменяет данное число), а затем каждую тройку заменяют соответствующей цифрой восьмеричной системы счисления (см. таблицу), т.е. (1010110101111)₂=(12657)

Обратный переход осуществляется заменой каждой восьмеричной цифры соответст­вующей тройкой двоичных цифр.

Например, (701) = (111000001).

Для записи чисел в шестнадцатеричной (HEX) системе счисления необходимо распо­лагать 16-ю различными символами. Первые десять - это цифры от 0 до 9, а для обозна­чения десятичных чисел от 10 до 15 используют буквы латинского алфавита A,B,C,D,E,F. Получите 4-х битовые представления десятичных чисел от 0 до 15 (заполните таблицу).

DEC	0	1	…	10	11	12	13	14	15
HEX	0	1	…	А	В	С	D	E	F
BIN	0000	0001	…	1010	1011	1100	1101	1110	1111

Например, число А0 есть сокращенная запись А*16¹+ 0*16⁰. Так как буква А обозначает десятичное число 10, то легко получить десятичное представление числа А0. Оно равно 160.

Шестнадцатеричная система счисления привлекла компактной формой записи чисел и простотой перехода от нее к двоичной и наоборот: шестнадцатеричная цифра заменяется на четыре двоичных цифры.

Например, для представления двоичного числа 100110101111 в шестнадцатеричном виде, заменим четвертки двоичных цифр 1001 1010 1111 соответствующими цифрами (см. таблицу) и получим 9AF. Покажите, что шестнадцатеричное число В5 равно (10110101)2.

Все арифметические действия в ПК выполняются в двоичной системе счисления. За­коны двоичной арифметики очень просты:

0 + 0 = 0; 0 x 0 = 0;

1 + 0 = 1; 1 x 0 = 0;

0 + 1 = 1; 0 x 1 = 0;

1 + 1 =10; 1 x 1 = 1.

Перенос в старший разряд единицы возникает, если результат сложения цифр од­ноименных разрядов больше 1.

Например, (101)₂+(1001)₂=(l 110) ₂.