Реферат: Ответы к экзаменационным билетам по Информатике. 2001-2002 год

Билет № 16

1. Алгоритмическая структура цикл. Команды по­вторения. Привести пример

В алгоритмические структуры цикл входит серия команд, выполняемая многократно. Такая последова­тельность команд называется телом цикла.

Циклические алгоритмические структуры бывают двух типов:

— циклы со счетчиком, в которых тело цикла вы­полняется определенное количество раз;

— циклы, с условием, в которых тело цикла выпол­няется до тех пор, пока выполняется условие.

Алгоритмическая структура цикл может быть за­фиксирована различными способами:

— графически, с помощью блок-схемы;

— на языке программирования, например на язы­ках Visual Basic и VBA, с использованием специальных инструкций, реализующих циклы различного типа.

Цикл со счетчиком. Когда заранее известно, какое число повторений тела цикла необходимо выполнить, можно воспользоваться циклической инструкцией (опе­ратором цикла со счетчиком) For. . . Next (рис. 19).

Синтаксис оператора For... Next следующий:

строка, начинающаяся с ключевого слова For, являет­ся заголовком цикла, а строка с ключевым словом Next — концом цикла; между ними располагаются операторы, представляющие собой тело цикла.

В начале выполнения цикла значение переменной Счетчик устанавливается равным НачЗнач. При каж­дом «проходе» цикла переменная Счетчик увеличива­ется на величину шага. Если она достигает величины КонЗнач, то цикл завершается и выполняются следую­щие за ним операторы.

Циклы с условием. Часто бывает так, что необходи­мо повторить тело цикла, но заранее неизвестно, какое количество раз это надо сделать. В таких случаях ко­личество повторений зависит от некоторого условия. Этот цикл реализуется с помощью инструкции Do. . . Loop.

Условие выхода из цикла можно поставить в нача­ле, перед телом цикла или в конце, после тела цикла

Проверка условия выхода из цикла проводится с по­мощью ключевых слов While или Until. придают одному и тому же условию противоположный смысл. Ключевое слово While обеспечивает выполне­ние цикла до тех пор, пока выполняется условие, т. е. пока условие имеет значение истина. В этом случае условие является условием продолжения цикла. Как только условие примет значение ложь, выполнение цикла закончится.

Ключевое слово Until обеспечивает выполнение цикла до тех пор, пока не выполняется условие, т. е. пока условие имеет значение ложь. В этом случае усло­вие становится условием завершения цикла. Как толь­ко условие примет значение истина, выполнение цик­ла закончится.

2. Выполнение арифметических операций в двоич­ной системе счисления

Сложение. В основе сложения чисел в двоичной сис­теме счисления лежит таблица сложения одноразряд­ных двоичных чисел (табл. 6).

Важно обратить внимание на то, что при сложении двух единиц произво­дится перенос в старший разряд. Это происходит тогда, когда величина чис­ла становится равной или большей основания системыисчисления.

Сложение многоразрядных двоич­ных чисел выполняется в соответствии с вышеприведенной таблицей сложения с учетом воз­можных переносов из младших разрядов в старшие. В качестве примера сложим в столбик двоичные числа ПОгИПз:

0+0=0                      110

0+1=1                   +   11

1+0=1                     1001

1+1=10

Вычитание. В основе вычитания двоичных чисел лежит таблица вычита­ния одноразрядных двоичных чисел (табл. 7). При вычитании из меньшего числа (0) большего (I) производится за­ем из старшего разряда. В таблице заем обозначен 1 с чертой.

Вычитание многоразрядных двоичных чисел реали­зуется в соответствии с этой таблицей с учетом воз­можных заемов в старших разрядах.

Умножение. В основе умножения ле­жит таблица умножения одноразрядных двоичных чисел (табл. 8).

Умножение многоразрядных двоичных чисел осуществляется в соответствии с этой таблицей умножения по обычной схеме, применяемой в десятичной системе счисления, с последовательным умно­жением множимого на очередную цифру множите­ля. Рассмотрим пример умножения двоичных чисел 110, и Па:

     110

*     11___

     110

   110____

10010

Билет № 17

1. Сложный алгоритм при разработке можно разби­вать па отдельные алгоритмы, которые называются вспомогательными. Каждый вспомогательный алго­ритм описывает решение какой-либо подзадачи. Как основной алгоритм, так и вспомогательные могут включать основные алгоритмические структуры: ли­нейную, разветвляющуюся и циклическую.

В процессе создания программ на языке Visual Basic каждой форме, которая обеспечивает графический ин­терфейс программы, соответствует программный мо­дуль. Программный модуль может включать в себя процедуры двух типов: событийные и общие.

Событийная процедура представляет собой под­программу, которая начинает выполняться после реализации определенного события. Программный модуль может содержать несколько событийных про­цедур. Каждая из таких процедур начинается с ключе­вого слова Sub (subroutine — подпрограмма) и закан­чивается ключевыми словами End Sub.

Программный модуль с событийными процедура­ми. Разработаем приложение (проект), в котором име­ется графический интерфейс на форме (Formi) и свя­занный с пей программный модуль, выводящий на форму рисунок простейшего домика.

Пусть домик будет состоять из стены (прямоуголь­ника) и крыши (треугольника). Тогда в программном модуле, реализующем рисование домика на форме Forml, будет две событийные процедуры —

CTeHa_Click_и_КРЫША_Ciick.

Private Sub Стена_click()

Forml.Line (20, l00)-(220, 200), В

End Sub

private Sub Kpbiuia_Click()

Forml.Line (20, 100)-(220, 100): Forml.Line (20, 100)-(120, 50): Forml.Line (120, 50)-(220, 100) End Sub

Для создания графического интерфейса программы разместим на форме Form1 две кнопки Стена и Кры­ша. Тогда после запуска программы на выполнение и щелчков по кнопкам Стена и Крыша будут реализова­ны соответствующие событийные процедуры и на фор­ме появится рисунок домика.

Программный модуль с общей процедурой. Допус­тим, что теперь необходимо нарисовать несколько до­миков. Если использовать событийные процедуры, то для каждого домика нужно будет писать свои процеду­ры, а это очень трудоемко. В случаях, когда в про­граммном модуле можно выделить многократно повто­ряющиеся действия (процедуры), формируют общие процедуры.

Выполнение общих процедур не связывается с ка­кими-либо событиями, они вызываются на выполнение с помощью оператора Call. Каждой общей проце­дуре дается уникальное название — имя процедуры и устанавливается список входных и выходных пара­метров процедуры.

Общая процедура представляет собой подпрограм­му, которая начинает выполняться после ее вызова из другой процедуры.

Список входных параметров — это набор перемен­ных, значение которых должно быть установлено до начала выполнения процедуры.

Список выходных параметров — это набор перемен­ных, значение которых устанавливается после оконча­ния выполнения процедура.

Тогда синтаксис вызова процедуры приобретает вид

Call ИмяПроцедурь1(СписокПараметров) SZ

Чтобы реализовать графический интерфейс, вклю­чим в проект еще одну форму (Form2). Для рисова­ния домика целесообразно создать общую процедуру Домик(Х1, Х2, Yl, Y2 As Single), которая .имеет только список входных параметров (координат углов стены). Выходных параметров эта процедура не имеет.

Пусть событийная процедура Рисование Click () обеспечивает рисование трех домиков с различными значениями входных параметров, т. е. три раза вызы­вает общую процедуру Домик с различными значения­ми входных параметров.

Тогда связанный с формой (Form2) программный модуль будет включать в себя общую процедуру Домик (XI, Х2, Yl, Y2 As Single) и событийную процедуру Рисование Click ():

Private Sub Домик(Х1, Х2, Yl, Y2 As Single)

Form2.Line (XI, Y1)-(X2, Y2), В

Form2.Line (XI, Y1)-(X2, Yl)'

Form2.Line (X.I, Y1)-((X1 + Х2) / 2, Y1:V 2)

Form2.Line ((XI + Х2) / 2, Yl / 2)-<X2, YD

End Sub

Private Sub Рисование_С11с1^()

Call Домик.<10, .50, 50,. J.00)     ,    . ., /

Call Домик(60, 150, 150, 200)

Call Домик(160, 300, 80, 200)

End Sub

Для построения графического интерфейса програм­мы разместим на форме Form2 кнопку. Рисование. В этом случае после запуска программы на выполне­ние и щелчка по кнопке Рисование запустится собы­тийная процедура Рисование_Click(), в процессе выполнения которой три раза будет вызвана общая процедура Домик с различными значениями параметров и на форме появятся рисунки трех разных домиков.

2. Информационное моделирование. Основные типы информационных моделей (табличные, иерархи­ческие, сетевые)

Табличные модели. Одним из наиболее часто ис­пользуемых типов информационных моделей являет­ся таблица, которая состоит из строк и столбцов.

С помощью таблиц создаются информационные мо­дели в различных предметных областях. Широко известно табличное представление математических функций, статистических данных, расписаний поез­дов и самолетов, уроков и т. д.

Табличные информационные модели проще всего формировать и исследовать на компьютере посредством электронных таблиц и систем управления база­ми данных.

Иерархические модели. Нас окружает множество различных объектов, каждый из которых обладает оп­ределенными свойствами. Однако некоторые группы объектов имеют одинаковые общие свойства, которые отличают их от объектов других групп.

Группа объектов, обладающих одинаковыми общи­ми свойствами, называется'классолс объектов. Внутри класса могут быть выделены подклассы, объекты ко­торых обладают некоторыми особенными свойствами, в свою очередь, подклассы можно делить на еще более мелкие группы и т. д. Такой процесс называется про­цессом классификации.

При классификации объектов часто применяются информационные модели, которые имеют иерархиче­скую (древовидную) структуру. В иерархической ин­формационной модели объекты распределены по уров­ням, причем элементы нижнего уровня входят в состав одного из элементов более высокого уровня. Напри­мер, весь животный мир рассматривается как иерар­хическая система (тип, класс, отряд, семейство, род, вид), для информатики характерна иерархическая файловая система и т. д.

На рисунке 22 изображена информационная мо­дель, которая позволяет классифицировать современные компьютеры. Полученная информационная струк­тура напоминает дерево, которое растет сверху вниз (именно поэтому такие информационные модели назы­вают иногда древовидными). В структуре четко про­сматриваются три уровня: от первого, верхнего, имею­щего один элемент Компьютеры, мы спускаемся до третьего, нижнего, имеющего три элемента Настоль­ные, Портативные, Карманные.

Сетевые информационные модели. Сетевые инфор­мационные модели применяются для отражения сис­тем со сложной структурой, в которых связь между элементами имеет произвольный характер.

Билет № 18

1. Основы языка программирования (алфавит, опе­раторы» типы данных и т. д.)

Языки программирования — это формальные язы­ки, кодирующие алгоритмы в привычном для челове­ка виде (в виде предложений). Язык программирова­ния определяется заданием алфавита и точным описа­нием правил построения предложений (синтаксисом).

В алфавит языка могут входить буквы, цифры, ма­тематические символы, а также так называемые клю­чевые слова If (если). Then (тогда). Else (иначе) и др. Из исходных символов (алфавита) по правилам син­таксиса строятся предложения, обычно называемые операторами. Например, оператор условного пере­хода:

If A>B Then X=A+B Else X=A*B

Алгоритмические языки программирования, или их еще называют структурные языки программиро­вания, представляют алгоритм в виде последователь­ности основных алгоритмических структур — линей­ной, ветвления, цикла.

Различные типы алгоритмических структур коди­руются на языке программирования с помощью соот­ветствующих операторов: ветвление — с помощью опе­ратора If-Then-Else, цикл со счетчиком с помощью оператора For-Next и т. д. Операторы, кроме ключе­вых слов, иногда содержат арифметические, строко­вые и логические выражения.

Арифметические выражения могут включать в себя числа, переменные, знаки арифметических выраже­ний, стандартные функции и круглые скобки. Напри­мер, арифметическое выражение, которое позволяет определить величину гипотенузы прямоугольного тре­угольника, будет записываться следующим образом:

SQR(A*A+B*B).

В состав строковых выражений могут входить пере­менные строкового типа, строки (строками явля ются любые последовательности символов, заключен­ные в кавычки) и строковые функции. Например:

"инф"+М1с1 ("информатика"^ 3, 5) +strA.

Логические выражения, кроме логических пере­менных, нередко включают в себя числа, числовые или строковые переменные или выражения, которые сравниваются между собой посредством операции сравнения (>, <, =, >—, <= и т. д.).

Логическое выражение принимает лишь одно из двух значений: истина или ложь. Например: 5 > 3 — истинно; 2 • 2 = 5 — ложно.

Над элементами логических выражений могут про­изводиться логические операции, которые обознача­ются следующим образом: логическое умножение — And, логическое сложение — Or и логическое отрица­ние — Mot.

В языках программирования используются различ­ные структуры данных: переменная, массив и др. Пе­ременные задаются именами, которые определяют об­ласти памяти, в которых хранятся их значения. Значе­ниями переменных могут быть данные различных типов (целые или вещественные числа, строки, логи­ческие значения). Соответственно переменные бывают различных типов: целочисленные (А%=5), веществен­ные (А=3.14), строковые (А$="информатика'1), логиче­ские (A=True).

Массивы являются набором однотипных перемен­ных, объединенных одним именем. Массивы бывают одномерные, которые можно представить как одномер­ные таблицы, и двумерные, которые можно предста­вить как двумерные таблицы. Массивы также могут быть различных типов: целочисленные, веществен­ные, строковые vn. р,.

Объектно-ориентированное программирование — это развитие технологии структурного программиро­вания, однако оно имеет свои характерные черты. Ос­новной единицей в объектно-ориентированном про­граммировании выступает объект,\который заключает в себе, инкапсулирует как описывающие его данные (свойства), так и средства обработки этих данных (ме­тоды).

Важное место в технологии объектно-ориентиро­ванного программирования занимает событие. В каче­стве событий можно рассматривать щелчок кнопкой мыши па объекте, нажатие определенной клавиши, открытие документа и т. д. Как реакция на события вы­зывается определенная процедура, которая может изме­нять свойства объекта, вызывать его методы и т. д.

В системах объектно-ориентированного программи­рования обычно используется графический интер­фейс, который позволяет визуализировать процесс программирования. Появляется возможность созда­вать объекты, задавать им свойства и поведение с по­мощью мыши.

2. Основы языка разметки гипертекста (HTML)

Создание Web-сайтов реализуется с помощью языка разметки гипертекстовых документов HTML (Hyper Text Markup Language). Технология HTML состоит в том, что в обычный текстовый документ вставляют управляющие символы (тэги) и в результате получают Web-страницу. Браузер при загрузке Web-страницы представляет ее на экране в том виде, который задает­ся тэгами.

Некоторые тэги имеют атрибуты, определяющие свойства тэга. Атрибут — это имя свойства, которое может принимать определенные значения.

Для создания Web-страниц служат простейшие текс­товые редакторы, которые не включают в создаваемый документ управляющие символы форматирования текс­та. В качестве такого редактора в Windows можно ис-- пользовать стандартное приложение Блокнот.

HTML-код страницы помещается внутрь контейне­ра <HTML></HTML>. Без этих тэгов браузер не в состоя­нии определить формат документа и правильно его ин­терпретировать. Web-страница разделяется на две ло­гические части: заголовок и содержание.

Заголовок Web-страницы заключается в контейнер <headx/head> и содержит справочную информацию о странице, которая не отображается браузером, а так­же название документа.

Название Web-страницы содержится в контейнере <title></title> и выводится в строке заголовка бра-узера. Назовем нашу Web-страницу «Компьютер»:

<HEAD>

<Т1ТLЕ>Компьютер</Т1Т1,Е>

</HEAD>

Основное содержание страницы помещается в кон­тейнер <BODY></BODY>, и в него могут входить текст, графические изображения, таблицы, бегущие строки, звуковые файлы и т. д. Поместим для начала на стра­ницу текст «Давайте знакомиться — Компьютер»:

<BODY>

Давайте знакомиться — Компьютер

</BODY>

С помощью HTML-тэгов определяют различные па­раметры форматирования текста. Заголовок страницы целесообразно выделить крупным шрифтом. Размер шрифта заголовка устанавливается тэгами от <Н1> (са­мый крупный) до <Н6> (самый мелкий).

Текст по умолчанию выравнивается по левому краю страницы. Однако заголовок обычно принято разме­щать по центру страницы (в данном случае — окна браузера). Сделать это нам позволяет атрибут ALIGN тэга заголовка:

<Н1 ALIGN="center">

В Web-сайтах могут размещаться изображения в трех графических форматах — GIF, JPG и PNG. Для вставки изображения используется тэг <IHG> с атри­бутом src="kmh файла":

<IMG SRC="computer.gif">

Пользователи иногда в целях экономии времени от­ключают в браузере загрузку графических изображе­ний и читают только тексты. Поэтому, чтобы не терял­ся смысл и функциональность страницы, вместо ри­сунка следует выводить поясняющую надпись.

Для этого тэг <IMG> имеет еще один атрибут ALT, значением которого является поясняющая надпись:

<IMG SRC="computer.gif" ALT="KOMnbioTep"> В результате мы получим HTML-код Web-страницы:

<HTML>

<HEAD?

<Т1ТЬЕЖомпьютер</Т1ТЬЕ>

</HEAD>

<BODY>

<CENTER>

<H1XFONT СОЬОК="Ь1ие">Давайте знакомиться -

Компьютер</ГОЫТХ/н1>

</CENTER>

<HR>

<IMG SRC="coniputeE.gif11 АЬТ="Компьютер">

</ВСЮУ>

</HTML>

Билет № 9

1. Папки и файлы (тип файла, имя файла). Файло­вая система. Основные операции с файлами в опе­рационной системе

Файл. Все программы и данные хранятся в долго­временной (внешней) памяти компьютера в виде фай­лов. Файл — это определенное количество информа­ции (программа или данные), имеющее имя и храня­щееся в долговременной (внешней) памяти.

Имя файла состоит из двух частей, разделенных точкой: собственно имя файла и расширение, опреде­ляющее его тип (программа, данные и т. д.). Собствен­но имя файлу дает пользователь, а тип файла обычно задается программой автоматически при его создании.

В различных операционных системах существуют различные форматы имен файлов. В операционной системе MS-DOS собственно имя файла должно со­держать не более восьми букв латинского алфавита и цифр, а расширение состоит из трех латинских букв, например:

proba.txt

В операционной системе Windows имя файла может иметь до 255 символов, причем допускается использо­вание русского алфавита, например:

Единицы измерения информации.doc

Файловая система. На каждом носителе информа­ции (гибком, жестком или лазерном диске) может хра­ниться большое количество файлов. Порядок хране­ния файлов на диске определяется установленной фай­ловой системой.

Для дисков с небольшим количеством файлов (до нескольких десятков) удобно применять одноуроене-вую файловую систему, когда каталог (оглавление ди­ска) представляет собой линейную последовательность имен файлов.

Если на диске хранятся сотни и тысячи файлов, то для удобства поиска файлы организуются в многоуровневую иерархическую файловую систему, кото­рая имеет «древовидную» структуру.

Начальный, корневой, каталог содержит вложен­ные каталоги 1-го уровня, в свою очередь, в каждом из них бывают вложенные каталоги 2-го уровня и т. д. Необходимо отметить, что в каталогах всех уровней могут храниться и файлы.

Операции над файлами. В процессе работы на компьютере над файлами чаще всего производятся следующие операции: копирование (копия файла по­мещается в другой каталог); перемещение (сам файл перемещается в другой каталог); удаление (запись о файле удаляется из каталога); переименование (изме­няется имя файла).

Графическое представление файловой системы. Иерархическая файловая система MS-DOS, содержа­щая каталоги и файлы, представлена в операционной системе Windows с помощью графического интерфейса в форме иерархической системы папок и документов. Папка в Windows является аналогом каталога MS-DOS.

Однако иерархические структуры этих систем не­сколько различаются. В иерархической файловой сис­теме MS-DOS вершиной иерархии объектов является корневой каталог диска, который можно сравнить со стволом дерева — на нем растут ветки (подкаталоги), а на ветках располагаются листья (файлы).

2. Логическое сложение. Таблица истинности

В алгебре логики объединение двух (или несколь­ких) высказываний с помощью союза «или» называет­ся операцией логического сложения или дизъюнкцией.

Составное высказывание, образованное в результа­те логического сложения (дизъюнкции), истинно тогда, когда истинно хотя бы одно из входящих в него прос­тых высказываний.

Операцию логического сложения (дизъюнкцию) принято обозначать либо знаком «v», либо знаком сло­жения «+»:

F=AvB.

Мы записали формулу функции логического сложе­ния, аргументами которой являются логические пере­менные А и В, принимающие значения истина (1) и ложь (0).

Функция логического сложения F также может принимать лишь два значения: истина (1) и ложь (0). Значение логической функции можно определить с по­мощью таблицы истинности данной функции, которая показывает, какие значения принимает логическая функция при всех возможных наборах ее аргументов (табл. 3).

A        B        F=AvB

0         0         0

0         1         1

1         0         1

1         1         1

По таблице истинности легко определить истин­ность составного высказывания, образованного с по­мощью операции логического сложения. Рассмот;

рим, например, составное высказывание «2 х 2 =° 4 или 3 х 3 = 10». Первое простое высказывание истин­но (А = 1), а второе высказывание ложно (В = 0); по таблице определяем, что логическая функция прини­мает значение истина (F = 1), т. е. данное составное

высказывание истинно.

Билет № 10

1. Правовая охрана программ для ЭВМ и баз данных впервые в пол­ном объеме введена в Российской Федерации Законом «О правовой охране программ для электронных вычис­лительных машин и баз данных», который вступил в силу 20 октября 1992 г. Предоставляемая настоящим законом правовая охрана распространяется на все виды программ для компьютеров (в том числе на операционные системы и программные комплексы), которые могут быть выра­жены на любом языке и в любой форме.Для признания и реализации авторского права на компьютерную программу не требуется ее регистрация в какой-либо организации. Авторское право на компьютерную программу возникает автоматически при ее создании. Для оповещения о своих правах разработчик про­граммы может, начиная с первого выпуска в свет про­граммы, использовать знак охраны авторского права, состоящий из трех элементов:

— буквы С в окружности или круглых скобках;

— наименования (имени) правообладателя;

— года первого выпуска программы.

Автору программы принадлежит исключительное право на воспроизведение и распространение програм­мы любыми способами, а также на осуществление мо­дификации программы.

Защита информации.Защита от нелегального копирования и использо­вания. Программная защита для предотвращения ко­пирования дистрибутивных дискет может состоять в применении нестандартного форматирования. Кроме того, на дискете или CD-ROM может быть размещен закодированный программный ключ, без которого программа становится непригодной к работе и кото­рый теряется при копировании. Аппаратную защиту от нелегального использова­ния можно реализовать с помощью аппаратного клю­ча, который присоединяется обычно к параллельному порту компьютера. Защита доступа к компьютеру. Для защиты от несанкционированного доступа к данным, хранящим­ся на компьютере, служат пароли. Компьютер разре­шает доступ к своим ресурсам только тем пользо­вателям, которые зарегистрированы и ввели пра­вильный пароль. Каждому конкретному пользователю может быть разрешен доступ только к определенным информационным ресурсам. При этом возможна реги­страция всех попыток несанкционированного доступа. Защита дисков, папок и файлов. Каждый диск, папку и файл можно защитить от несанкционирован­ного доступа: например, установить определенные права доступа (полный или только чтение), причем разные для различных пользователей. Защита информации в Интернете. На серверах в Интернете размещается различная важная информа­ция: Web-сайты, файлы и т. д. Если компьютер под­ключен к Интернету, то в принципе любой пользова­тель, также подключенный к Интернету, может полу­чить доступ к информационным ресурсам этого сервера. Он в состоянии изменить или заменить Web-страницу сайта, стереть или, наоборот, записать файл и т. д. Чтобы этого не происходило, доступ к информа­ционным ресурсам сервера (его администрирование) производится по паролю. Если сервер имеет соединение с Интернетом и одно­временно служит сервером локальной сети (Интранет-сервером), то возможно несанкционированное проник­новение из Интернета в локальную сеть. Во избежание этого устанавливается программный или аппаратный барьер между Интернетом и Интранетом с помощью брандмауэра (firewall). Брандмауэр отслеживает пере­дачу данных между сетями и предотвращает несанк­ционированный доступ.

2. Основные логические устройства компьютера (сумматор, регистр)

Поскольку любая логическая операция может быть представлена в виде комбинации трех базовых операций (И, ИЛИ, НЕ), любые устройства компьюте­ра, производящие обработку или хранение информа­ции, могут быть собраны из базовых логических эле­ментов как из кирпичиков.

Логический элемент И. На входы Л и В логического элемента последовательно подаются четыре пары сиг­налов различных значений, на выходе получается по­следовательность из четырех сигналов, значения кото­рых определяются в соответствии с таблицей истин­ности операции логического умножения B(0,1,0,1) И A(0,0,1,1) = F(0,0,0,1)

Логический элемент ИЛИ. На входы А и В логиче­ского элемента последовательно подаются четыре па­ры сигналов различных значений, 'на выходе получа­ется последовательность из четырех сигналов, значе­ния которых определяются в соответствии с таблицей истинности операции логического сложения  A(0,0,1,1) ИЛИ B(0,1,0,1) = F(0,1,1,1)

Логический элемент НЕ. На вход А логического эле­мента последовательно подаются два сигнала, на выхо­де получается последовательность из двух сигналов, значения которых определяются в соответствии с таб­лицей истинности логического отрицания (рис. 13). А(0,1) НЕ = F(1,0)

Сумматор. В целях максимального упрощения ра­боты компьютера все многообразие математических операций в процессоре сводится к сложению двоичных чисел. Поэтому главной частью процессора является сумматор, который обеспечивает такое сложение.

При сложении двоичных чисел образуется сумма в данном разряде, при этом возможен перенос в старший разряд. Обозначим слагаемые (А, В), перенос (Р) и сум­му (S). Построим таблицу сложения одноразрядных двоичных чисел с учетом переноса в старший разряд (табл. 4). Слагаемые:                 перенос            сумма

                                            А = 0,0,1,1                   Р=0,0,0,1          S=0,1,1,0      

                                            В = 0,1,0,1                                                

Из этой таблицы сразу видно, что перенос реализу­ется с помощью операции логического умножения: Р=А&В .Для определения суммы применим следующее выражение: S = (A v В)&( не (А&В))

Билет № 11

1. Рассмотрим процесс решения задачи на конкретном примере:

Тело брошено вертикально вверх с начальной скоростью с некоторой высоты. Определить его местоположение и ско­рость в заданный момент времени. На первом этапе обычно строится описательная информационная модель объекта или процесса. В на­шем случае с использованием физических понятий создается идеализированная модель движения объек­та. Из условия задачи можно сформулировать следую­щие основные предположения: 1) тело мало по сравнению с Землей, поэтому его можно считать материальной точкой; 2) скорость бросания тела мала, поэтому: — ускорение свободного падения считать постоян­ной величиной; — сопротивлением воздуха можно пренебречь. На втором этапе создается формализованная модель, т. е. описательная информационная модель записывается с помощью какого-либо формального языка. Из курса физики известно, что описанное выше движение является равноускоренным. При заданных начальной скорости (V0), начальной высоте (Но) и ус­корений свободного падения (g — 9,8 м/с2) зависимость скорости (V) и высоты (Н) от времени (t) можно описать следующими мат. Формулами:

V=Vo-g*t, Y=Hо+V*t – gt^2/2

На третьем этапе необходимо формализованную информационную модель преобразовать в компьютерную модель, т. е. выразить ее на понятном для компьютера языке. Существуют два принципиально различных пути построения компьютерной модели:

— создание алгоритма решения задачи и его коди­рование на одном из языков программирования;

— формирование компьютерной модели с использо­ванием одного из приложений (электронных таблиц, СУБД и т.д.). Для реализации первого пути надо построить алго­ритм определения координаты тела в определенный момент времени и закодировать его на одном из язы­ков программирования, например на языке Visual Basic. Второй путь требует создания компьютерной моде­ли, которую можно исследовать в электронных табли­цах. Для этого следует представить математическую модель в форме таблицы функции зависимости коор­динаты от времени (таблицы функции Н = Но + V • t - ((g t2 )/2)) и таблицы зависимости скорости тела от времени (V=Vo-g*t) Четвертый этап исследования информационной мо­дели состоит в проведении компьютерного экспери­мента. Если компьютерная модель существует в виде программы на одном из языков программирования, ее нужно запустить на выполнение и получить резуль­таты. Если компьютерная модель исследуется в приложе­нии, например в электронных таблицах, можно про­вести сортировку или поиск данных, построить диа­грамму или график и т. д. На пятом этапе выполняется анализ полученных результатов и при необходимости корректировка ис­следуемой модели. Например, в нашей модели необхо­димо учесть, что не имеет физического смысла вычис­ление координаты тела после его падения на поверх­ность Земли. Таким образом, технология решения задач с по­мощью компьютера состоит из следующих этапов: построение описательной модели — формализация — по­строение компьютерной модели — компьютерный экс­перимент — анализ результатов и корректировка модели.

2. Каждый объект имеет большое количество различ­ных свойств. В процессе построения модели выделяют­ся главные, наиболее существенные из них. Так, мо­дель самолета должна иметь геометрическое подобие оригиналу, модель атома — правильно отражать фи­зические взаимодействия, архитектурный макет горо­да — ландшафт и т. д.

Модель — это некий новый объект, который отра­жает существенные особенности изучаемого объекта, явления или процесса. В разных науках объекты и процессы исследуются под разными углами зрения и строятся различные ти­пы моделей. В физике изучаются процессы взаимодей­ствия и движения объектов, в химии — их внутреннее строение, в биологии — поведение живых организмов и т. д. Возьмем в качестве примера человека; в разных науках он исследуется в рамках различных моделей. В механике его можно рассматривать как материаль­ную точку, в химии — как объект, состоящий из раз­личных химических веществ, в биологии — как систе­му, стремящуюся к самосохранению, и т. д. С другой стороны, разные объекты могут описы­ваться одной моделью. Так, в механике различные ма­териальные тела (от планеты до песчинки) часто рас­сматриваются как материальные точки. Один и тот же объект иногда имеет множество мо­делей, а разные объекты описываются одной моделью. Все модели можно разбить на два больших класса: модели предметные (материальные) я модели знако­вые (информационные). Предметные модели воспроиз­водят геометрические, физические и другие свойства объектов в материальной форме. В процессе обучения широко используются такие модели: глобус (геогра-ф'ия), муляжи (биология), модели кристаллических решеток (химия) и др. Модели информационные представляют объекты и процессы в форме рисунков, схем, чертежей, таблиц, формул, текстов и т. д. В школе часто применяются та­кие модели: рисунок цветка (ботаника), карта (геогра­фия), формула (физика), блок-схема алгоритма (инфор­матика), периодическая система элементов Д. И. Мен­делеева (химия), уравнение (математика) и т. Д.