Логические основы компьютеров

Министерство образования и науки Российской Федерации

Шахтинский институт (филиал)

“Южно-Российский государственный технический университет

(Новочеркасский политехнический институт)”

ОСНОВЫ

ИНФОРМАТИКИ

методические указания и контрольные задания

для студентов I курса

заочной формы обучения

Шахты - 2011

Составитель: Бондаренко А.И.

Основы информатики. Шахты - 2011 г.

Методические указания и контрольные задания по курсу

“Информатика” (часть I) для студентов заочной формы обучения

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ И

ОФОРМЛЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

В контрольную работу включены задачи по следующим темам:

· Кодирование и измерение информации.

· Некоторые сведения о системах счисления.

· Хранение информации в компьютере.

· Логические основы компьютера.

Перед выполнением контрольной работы следует изучить соответствующие разделы курса. Контрольная работа должна быть оформлена в отдельной тетради, на обложке которой студенту следует разборчиво написать свою фамилию, инициалы, шифр, номер контрольной работы, название дисциплины и дату отправки работы в институт.

Решения задач необходимо приводить в той же последовательности, что и в условиях задач. При этом условие задачи должно быть полностью переписано перед ее решением.

В прорецензированной зачтенной работе студент должен исправить отмеченные рецензентом ошибки и учесть его рекомендации и советы. Если же работа не зачтена, то ее выполняют еще раз и отправляют на повторную рецензию. Зачтенные контрольные работы предъявляются студентом при сдаче зачета.

Если в процессе работы у студента возникают вопросы, то он может обратиться к преподавателю для получения консультации.

Желаем успешной работы!

Автор: Бондаренко А.И.

1. Информация и информатика.

Информация есть информация –

не материя и не энергия.

Норберт Винер

Область знаний, которую сейчас называют информатикой, является очень широкой. Существуют десятки определений самого термина "информатика". Их дают философы, математики, программисты.

В 1978 году международный научный конгресс официально закрепил за понятием "информатика" область человеческой деятельности, связанная с процессами преобразования информации с помощью компьютеров. Информатика базируется на компьютерной технике и немыслима без нее. Её можно представить как единство трех взаимосвязанных частей – технических средств (hardware), программных средств (software) и алгоритмических средств (brainware).

Предмет информатики — это информация. Методы ее изучения — это способы и технологии получения, хранения, передачи и обработки информации, а инструмент для работы с информацией — компьютер.

Развитие человеческого общества в целом связано с накоплением и обменом информации. Тысячи лет люди в процессе накопления и распространения информации использовали только свою память и речь. Потребность выразить и запомнить информацию привела к появлению речи, письменности, изобразительного искусства, книгопечатания. Появление телеграфа, телефона, радио, телевидения позволило передавать огромные потоки информации. Значение информации в нашей жизни 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 этом океане информации, ему необходимы надёжные и неутомимые помощники, которые должны накапливать её, сортировать и перерабатывать в соответствии с запросами потребителя, выдавать ему нужную информацию в систематизированном и удобном для использования виде. Желательно, чтобы эти помощники в ряде случаев предлагали потребителю и некоторые выводы, основанные на результатах обработки информации. Такими "квалифицированными" и не знающими усталости помощниками человека в мире информации стали компьютеры.

Информация существует в виде документов, чертежей, рисунков, текстов, звуковых и световых сигналов, электрических и нервных импульсов, в виде запахов и вкусовых ощущений и т.п.

Человеку свойственно субъективное восприятие информации через некоторый набор ее свойств: важность, достоверность, своевременность, ценность, доступность, актуальность, полнота и т.д.

С тремя составляющими информационных процессов — хранением, передачей и обработкой информации — люди имели дело давно, задолго до появления компьютеров.

2. Кодирование и измерение информации.

Понимая информацию как один из основных стратегических ресурсов общества, необходимо уметь его оценивать как с качественной, так и с количественной стороны. На этом пути существуют большие проблемы из-за нематериальной природы этого ресурса и субъективности восприятия конкретной информации различными индивидуумами человеческого общества.

Определить понятие “количество информации” довольно сложно. В решении этой проблемы существуют два основных подхода. В конце 40-х годов XX века один из основателей кибернетики, американский математик Клод Шенон, предложил вероятностный подход к измерению количества информации.

Сообщение, уменьшающее неопределенность знаний человека в два раза, несет для него 1 единицу информации. В качестве элементарной единицы измерения количества информации принят 1 бит.

Пусть в некотором сообщении содержатся сведения о том, что произошло одно из N равновероятных событий. Тогда количество информации, заключенное в этом сообщении, - х бит и число N связаны формулой Хартли: x=log₂N.

Например, сообщение о результате бросания монеты (количество равновероятных исходов равно 2) содержит х=1 бит информации (2^х = 2). Пусть в барабане для розыгрыша лотереи содержится 32 шара. Определим сколько информации содержит сообщение о первом выпавшем номере? Поскольку появление любого из 32 шаров равновероятно, то 2^х = 32 и х=5 бит. Рассмотрим еще один пример. При бросании игральной кости используют кубик с шестью гранями. Сколько бит информации получает каждый игрок при бросании кубика? Так как выпадение каждой грани равновероятно, то 2^х = 6, откуда х=log₂6» 2,585 бит.

Рассмотрим алфавитный подход к измерению информации. Обычно информация хранится, передается, обрабатывается в символьной (знаковой) форме. Такой подход позволяет определить количество информации в тексте и является объективным, т.е. не зависит от субъекта (человека), воспринимающего текст.

Одна и та же информация может быть представлена в разной форме, с помощью различных знаковых систем. Язык – это определенная знаковая система представления информации. Существуют естественные (разговорные) языки и формальные языки (нотная грамота, язык математики, язык мимики и жестов, дорожные знаки и т.д.).

Конечный упорядоченный набор знаков, используемых для передачи информации, называется алфавитом. Последовательность символов алфавита - словом. Сообщение, как правило, представляет собой последовательность слов. Довольно часто передаваемая информация кодируется. Кодирование информации – переход от одной формы представления информации к другой, более удобной для хранения, обработки или передачи.

Способ кодирования зависит от цели, ради которой оно осуществляется: сокращение записи, засекречивание (шифровка) информации, удобство обра-ботки и т.д.

Правило отображения одного алфавита на другой называется кодом, а сама процедура - перекодировкой сообщения. Например, при передаче сообщения по телеграфному каналу используется азбука Морзе. При этом каждой букве алфавита ставится в соответствие определённая последовательность точек и тире (А ® · -; Я ® · - · - и т.д.).

В технических устройствах хранения, передачи и обработки информации для её 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 представлении информации (кодировании информации в двоичном коде). При таком представлении буквы, цифры и любые другие символы изображаются двоичными словами - последовательностями из нулей и единиц.

Как известно, в качестве единицы измерения количества информации принят 1 бит (англ. bit — binary, digit — двоичная цифра). Бит — один символ двоичного алфавита: 0 или 1. Наряду с битом получила распространение укрупнённая единица - байт, равный 8 битам. Из битов складывается все многообразие данных, которые обрабатывает компьютер. 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).

ASCII
			@	P	`	p	А	Р	а
	!		A	Q	A	q	Б	С	б
	“		B	R	B	r	В	Т	в
	#		C	S	C	s	Г	У	г
	$		D	T	D	t	Д	Ф	д
	%		E	U	E	u	Е	Х	е
	&		F	V	F	v	Ж	Ц	ж
	‘		G	W	G	w	З	Ч	з
	(		H	X	H	x	И	Ш	и
	)		I	Y	I	y	К	Щ	й
	*	:	J	Z	J	z	Л	Ъ	к
	+	;	K	[	K	{	М	Ы	л
	,	<	L	\	L	|	Н	Ь	м
	-	=	M	]	M	}	О	Э	н
	.	>	N	^	N	~	П	Ю	о
	/	?	O	_	O		Р	Я	п

Одним байтом кодируется любой печатный знак (буква, цифра, любой другой символ). Например, число 7 выражается байтом 00000111; буква L 01001100; знак "плюс" имеет двоичный код 00101011. Байт — один символ, который представляет комбинацию из 8 бит.

Порядковый номер символа в таблице ASCII называют десятичным кодом этого символа. Чтобы его определить необходимо сложить номер строки с номером столбца, которые соответствуют выбранному символу.

Например, десятичный код цифры 7 равен 55 (7+48), а символа % - 37 (5+32). Таким образом, каждый символ имеет десятичный и двоичный код. Первые 32 символа являются управляющими и предназначены, в основном, для передачи различных команд.

В кодовой таблице ASCII первые 128 символов (с номерами от 0 до 127) являются стандартными: буквы латинского алфавита, цифры, знаки препинания и другие (специальные) символы. Остальные (128 кодов) используются для кодировки букв национальных алфавитов.

Буквы располагаются в алфавитном порядке, а цифры по возрастанию значений. Например, буква i имеет десятичный код 105. Что зашифровано последовательностью десятичных кодов: 108 105 110 107? Для расшифровки не нужно обращаться к таблице, вспомним лишь порядок букв латинского алфавита: …i j k l m n o …(соответственно, коды этих букв будут от 105 до 111). Поэтому это будет слово "link".

Заметим, что между десятичным кодом строчной буквы латинского алфавита и соответствующей кодом заглавной буквы разница равна 32. Если букве "c" соответствует десятичный код 99, то код буквы "C" будет 67=99-32.

В битах формально можно измерить любую информацию, которая содержится, например, на экране монитора или на странице книги. Естественно, что при этом совершенно не учитываются смысловое содержание информации. Например, в слове "информатика" 11 букв, а значит 11 байт.

Широко используются более крупные единицы информации:

· 1 Килобайт (Кбайт) = 1024 байт = 2¹⁰ байт,

· 1 Мегабайт (Мбайт) = 1024 Кбайт = 2²⁰ байт,

· 1 Гигабайт (Гбайт) = 1024 Мбайт = 2³⁰ байт.

Средний персональный компьютер хранит в себе десятки Гигабайт информации. Одна дискета может хранить 1,44 Мбайта, CD диск имеет ёмкость около 700 Мбайт.

При двоичном кодировании для характеристики скорости передачи информации используется единица скорости телеграфирования 1 бод = 1бит/c. Названа в честь французского изобретателя кодировки символов для телетайпов Эмиля Бодо. Используются более крупные единицы:

§ Килобит в секунду, кбит/с – единица измерения скорости передачи информации, равная 1000 бит в секунду;

§ Мегабит в секунду, 1 Мбит/с = 10⁶ = 1000000 (миллион) бит информации, переданные от источника к получателю за одну секунду.

3. Некоторые сведения о системах счисления.

Все данные и программы, хранящиеся в памяти компьютера, имеют вид двоичного кода. Числовая информация в памяти компьютера также представляется в двоичном виде.

Язык чисел, как и обычный язык, имеет свой алфавит. Способ записи чисел с помощью заданного набора специальных знаков (цифр) называется системой счисления. Существуют позиционные и непозиционные системы счисления.

В непозиционных системах вес цифры (т.е. тот вклад, который она вносит в значение числа) не зависит от ее позиции в записи числа. Так, в римской системе счисления в числе ХХХII (тридцать два) вес цифры Х в любой позиции равен просто десяти.

В позиционных системах счисления вес каждой цифры изменяется в зависимости от ее положения (позиции) в последовательности цифр, изображающих число. Например, в числе 757,7 первая семерка означает 7 сотен, вторая – 7 единиц, а третья – 7 десятых долей единицы. Сама же запись числа 757,7 означает сокращенную запись выражения

700 + 50 + 7 + 0,7 = 7 ×10² + 5 ×10¹ + 7 ×10⁰ + 7 ×10^-1 = 757,7.

Любая позиционная система счисления характеризуется своим основанием. Основание позиционной системы счисления — это количество различных знаков или символов, используемых для изображения цифр в данной системе.

Основанием системы исчисления является число, означающее, во сколько раз единица следующего разряда больше чем единица предыдущего.

Общепринятой в современном мире является десятичная позиционная система исчисления, которая из Индии через арабские страны пришла в Европу. Основанием системы является число десять. Практически на всем земном шаре пользуются числовым языком, алфавит которого состоит из десяти арабских цифр от 0 до 9.

За основание системы можно принять любое натуральное число — два, три, четыре и т.д. Следовательно, возможно бесчисленное множество позиционных систем: двоичная, троичная, четверичная и т.д. Запись чисел в каждой из систем счисления с основанием q означает сокращенную запись выражения

a_n-1 q^n-1 + a_n-2 q^n-2+... + a₁ q¹ + a₀ q⁰ + a_-1 q^-1 +... + a_-m q^-m,

где a_i – цифры системы счисления; n и m – число целых и дробных разрядов, соответственно.

Пусть число 102 записано в троичной системе счисления. Тогда (102)₃= =1×3²+0×3¹+2×3⁰. Выполнив действия, получим значение троичного числа в десятичной системе счисления. Т.е. (102)₃ = (11)₁₀.

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)₂.

(201,25) = 2⁷ + 2⁶ + 2³ + 2⁰ + 2^-2 = (11001001,01)₂

Наличие или отсутствие соответствующих степеней двойки определяет двоичную запись числа. Получим в двоичной (BIN) системе счисления 3-х битовые представления десятичных (DEC) чисел от 0 до 7

DEC
BIN

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

a×2^-1 + b×2^-2 + c×2^-3 +...

где a,b,c,... неизвестные коэффициенты, принимающие значения либо 0, либо 1. Для их нахождения применяют алгоритм умножения на 2. Например, для перевода 0,375 в двоичную систему счисления, имеем:

2×0,375 = 0,75 (целая часть равна 0)

2×0,75 = 1,5 (целая часть равна 1)

2×0,5 = 1,0 (целая часть равна 1, дробная часть равна 0)

Этот процесс продолжается до тех пор, пока дробная часть не окажется равной нулю. Тогда имеем (0,375)₁₀= (0,011)₂ Заметим, что этот процесс может оказаться и бесконечным. Например, (0,1)₁₀= (0,00011001100...)₂

В компьютерах используют двоичную систему потому, что она имеет ряд преимуществ перед другими системами: 1) для ее реализации нужны технические устройства с двумя устойчивыми состояниями (есть ток — нет тока), а не с десятью, — как в десятичной; 2) представление информации посредством только двух состояний надежно и помехоустойчиво; 3) двоичная арифметика намного проще десятичной. Недостаток двоичной системы — быстрый рост числа разрядов, необходимых для записи чисел.

С двоичной системой счисления тесно связаны восьмеричная (используются цифры 0, 1,..., 7) и шестнадцатеричная системы счисления (для целых чисел от нуля до девяти используются цифры 0, 1,..., 9, а для чисел — от десяти до пятнадцати – в качестве цифр используются первые шесть букв латинского алфавита A, B, C, D, E, F). Например, число A0 есть сокращённая запись A×16¹ + 0×16⁰. Так как буква A обозначает десятичное число 10, то легко получить десятичное представление числа A0. Оно равно 160.

В таблице даны 4-х битовые представления десятичных чисел от 0 до 15.

DEC

...

HEX

A

B

C

D

E

F

BIN

Поскольку 2³=8, а 2⁴=16, то каждые три двоичных разряда числа образовывают один восьмеричный, а каждые четыре двоичных разряда - один шестнадцатеричный. Поэтому для сокращения записи чисел в компьютере используют эти системы исчисления.

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) ₈. Обратный переход осуществляется заменой каждой восьмеричной цифры соответствующей тройкой двоичных цифр. Например, (701)₈ = (111000001)₂.

Для записи восьмеричной дроби (317,403)₈ в двоичной системе счисления необходимо каждую цифру восьмеричной записи следует заменить ее двоичным представлением: (317,403)₈ = (11001111,100000011)₂. Аналогично выполняется и обратный переход: (10100001,1010000010111)₂ = (241,50134)_8.

Шестнадцатеричная система счисления привлекла компактной формой записи чисел и простотой перехода от неё к двоичной и наоборот: шестнадцатеричная цифра заменяется на четыре двоичных цифры. Например, для представления двоичного числа 100110101111 в шестнадцатеричном виде, заменим четвёртки двоичных цифр 1001 1010 1111 соответствующими цифрами (cм. таблицу) и получим 9AF. Покажите, что (0,1875)₁₀ = (0,0011)₂ = (0,14)₈ = (0,3)₁₆.

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

Сложение	0+0=0	1+0=1	0+1=1	1+1=10
Умножение	0´0=0	1´0=0	0´1=0	1´1=1

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

Каждый элемент компьютера выполняет определенную операцию. Машинные элементы делятся на логические, запоминающие и вспомогательные. Логические элементы обеспечивают выполнение арифметических и логических операций; запоминающие элементы предназначаются для хранения информации, а вспомогательные элементы предназначаются для формирования стандартных сигналов и согласования работы всех элементов.

Информация, которую обрабатывает компьютер, может быть представлена в виде высказываний, в которых что-либо утверждается или отрицается.

Высказывание— это любое предложение, в отношении которого имеет смысл утверждение об его истинности или ложности. При этом считается, что высказывание не может быть одновременно и истинным, и ложным. Примеры высказываний: "Май — весенний месяц" — это истинное утверждение; "2+3=6" — ложное утверждение. Разумеется, не всякое предложение является логическим высказыванием. Например, "Вася — самый высокий человек" — это утверждение может быть как истинным, так и ложным.

Наука, в которой с помощью формальных правил определяет истинность или ложность высказывания называется логикой. В алгебре логики все высказывания обозначаются буквами а, b, с и т. д., что позволяет манипулировать ими подобно тому, как в математике манипулируют обычными переменными, принимающие лишь два значения ИСТИНА (true) или ЛОЖЬ (false).

Переменные и функции, принимающие значение 0 (false) или 1 (true) носят название логических или булевских по имени английского математика Джорджа Буля, основателя математической логики.

Над высказываниями могут выполняться следующие логические операции:

§ Отрицание. Обозначение: частица НЕ (NOT);

§ Конъюнкция (логическое умножение). Обозначение: союзом И (AND).

§ Дизъюнкция (логическое сложение). Обозначение: союзом ИЛИ (OR).

Результаты выполнения логических операций при соответствующих значениях переменных true (1) или false (0) даны в таблице истинности

Х	y	NOT x	x AND y	x OR y

Приоритет выполнения операций в логических выражениях без скобок следующий: отрицание (NOT), конъюнкция (AND), дизъюнкция (OR).

При выполнении логических операций производят следующие операции сравнения: равно (=), больше (>), меньше (<), больше или равно (³), меньше или равно (£), не равно (¹).

Если в одном выражении встречаются арифметические операции и операции cравнения, то они выполняются в порядке их перечисления. Например, логическое выражение x² + y² < 1 AND y>0 будет истинно, если точка (x,y) принадлежит полукругу.

Был найден технический способ реализации логических операций посредством использования так называемых логических вентилей, которые строятся главным образом из транзисторов — переключательных устройств, способных либо проводить электрический ток (истина), либо препятствовать его прохождению (ложь). На вход каждого вентиля поступают электрические сигналы высокого и низкого уровней напряжения, которые он интерпретирует, в зависимости от своей функции, и выдает один выходной сигнал также либо высокого, либо низкого напряжения.

Каждый логический элемент имеет свое условное обозначение, которое выражает его логическую функцию. Работа логических элементов описывается с помощью таблиц истинности. Например, в вентиле NOT транзисторы соединены таким образом, что реализуется операция инвертирования: принимая сигнал низкого уровня, вентиль вырабатывает сигнал высокого уровня и наоборот.

Все логические схемы компьютера, предназначенные для выполнения различных операций (в том числе арифметических) над информацией, могут быть построены путем соединения в различные комбинации вентилей трех типов: И, ИЛИ, НЕ. На рисунке показана схема полусумматора, который складывает два одноразрядных двоичных числа и выдает один разряд их суммы и одноразрядный перенос. Совокупность таких сумматоров позволяет вычислять сумму многоразрядных двоичных чисел. Остальные арифметические операции можно выразить через сложение.

Совершенствование технологии изготовления транзисторов позволило уменьшить электронные схемы до микроскопических размеров. Это привело к созданию интегральных микросхем (ИС). Наиболее сложные современные ИС имеют размер несколько см и содержат до нескольких миллионов компонент. Благодаря этому вычислительные машины стали более дешевыми, универсальными, малогабаритными, надежными и более быстродействующими.

5. Хранение информации в компьютере.

Любая информация в ПЭВМ хранится в виде ф а й л о в. В файлах на внешних носителях хранится все: любые документы, программы, данные, рисунки. Файл (англ. File - папка) — это однородная по своему назначению совокупность информации, хранящаяся на диске.

Правила образования имен файлов и их объединения в файловые системы зависят от специальных служебных программ, обеспечивающих работу компьютера. До середины 90-х годов прошлого века работу каждого компьютера фирмы IBM обеспечивала дисковая операционная система фирмы Microsoft Corp. - MS-DOS. В этой системе каждому файлу присваивается имя, в записи которого может быть от 1 до 8 символов (без пробелов). Это строчные и прописные латинские буквы, цифры и некоторые служебные символы ($,-,@,,#,~,&, %). Дополнительно к имени указывают так называемое расширение из 1-3 символов, отделяемых от имени точкой. Например, ALEX.TXT, tema-1.doc, PIC.bmp, LENA, и т.д.

В Windows допустимы имена файлов, содержащие до 255 символов, включая пробелы и русские буквы. Это, с одной стороны, удобно, но при передаче файла в системы, поддерживающие имена типа "8.3", могут возникнуть трудности. Обычно под именем файла понимают его имя вместе с расширением. Как и для имени, выбор расширения - личное дело пользователя, однако общепринятыми расширениями, указывающими тип файла, его происхождение, назначение или принадлежность файла к какой-либо группе являются:

.TXT - текстовый файл;.BAS - программа, написанная на языке BASIC;

.EXE (от executable) - программа готовая к выполнению и другие.

Различают программные файлы, файлы данных, документы, табличные, графические и другие. Тип файла определяется его внутренней структурой, а не присвоенным расширением (если назвать файл TEXT.EXE, он не станет выполняемой программой). Список имен файлов, хранящихся на данном диске, находится в каталоге (директории, папке) вместе со сведениями о его типе, размере, времени создания.

Каталог — это файл, хранящий список имен других файлов и каталогов. Каталоги имеют имена, которые подчиняются тем же правилам что и имена файлов, т. к. каталоги являются файлами. Как правило, расширение имени для каталогов не используется.

На диске может находиться множество файлов и возникают трудности с их просмотром и систематизацией. Использование каталогов исключает работу с огромным списком файлов, дает возможность повторять имя файла на одном и том же диске, но в разных каталогах.

Файлы и каталоги хранятся на диске. Диски тоже имеют имена. Они обозначаются одной латинской буквой с двоеточием - A: или F:. Буквы A и B используются для обозначения гибких дисков, все остальные, начиная с C - для винчестеров и CD ROM. На каждом диске существует каталог, в котором находится вся информация о файлах и каталогах этого диска. Этот главный каталог, который не имеет имени, называется корневым и обозначается символом обратной косой чертой (\). Например, запись А:\TOM.DOC означает, что файл TOM.DOC находится в корневом каталоге диска A:

Если Вам требуется файл не из текущего каталога (с которым в данный момент работаете), то необходимо указать п у т ь от корневого каталога диска к нужному файлу. Например, запись C:\GAME\poker.exe означает, что файл poker.exe находится в подкаталоге GAME корневого каталога диска C: Здесь символ \ перед именем файла используется как разделитель записей. Каталог, который содержит подкаталог, называют родительским для подкаталога. Так, корневой каталог для каталога GAME, является родительским.

Вы будете выполнять различные операции c файлами. Для их выполнения с группой файлов употребляют шаблоны (символы) * и? Символ? употребляется для замены любого символа, а символ * для замены любого числа символов. Например, запись TOM.?? означает, что рассматриваются файлы с именем TOM, имеющие двухсимвольное расширение, *.txt - все файлы с расширением.txt. Запись *.* означает, что речь идет о всех файлах. Использование шаблона имени файла значительно ускоряет поиск файлов, упрощает выполнение групповых операций.

Два файла или два подкаталога, находящиеся в двух разных каталогах, могут иметь одинаковые имена. Поэтому для однозначной идентификации файла (каталога) на диске следует указывать путь (маршрут) доступа к нему. Например, запись С:\USERS\VERA\1.DOC означает путь к файлу 1.DOC.

Варианты заданий к контрольной работе

Вариант 1

1. Сколько см магнитной ленты будет занимать информация в 1ОК при

плотности записи 64О бит/см?

2. Напишите слово, которое содержит 10 байт информации

3. Сравнить числа (21)₅ и (13)₈

4. Заполнить строку таблицы кодов ASCII

Cимвол DEC BIN OCT HEX

?77

5. Записать число 13,6875 в двоичной системе счисления
6. Запишите имя любого файла, с расширением из трех символов,

который принадлежит группе файлов UT?A.f*

7. Определить результат логического выражения

a) (A>3) AND (B=A+6) OR NOT(C=4) при A= 1, B= 2, C = 3

б) (12₈ = А₁₆) AND (113₈ = 75₁₀) OR (1011₃ > 15₁₆)

8. Записать логическое выражение истинное при выполнении условия: точка

М(х) принадлежит отрезку [1,5].

9. Изобразить плоскую область, в которой логическое выражение
y £ x(2-x) AND y ³ |x-1| будет принимать значение true

Вариант 2

1. Скорость работы принтера составляет 32О бод Сколько символов он

напечатает за 10 секунд?
2. Сколько бит информации содержится в имени файла VESNA.BAS?

3. Сравнить числа (112)₃ и (20)₇

4. Заполнить строку таблицы кодов ASCII

Cимвол DEC BIN OCT HEX

# 35

5. Записать число 9,4375 в двоичной системе счисления

6. С помощью редактора Word был подготовлен документ, который сохранили

в корневом каталоге диска D: в файле с именем DENIS. Укажите полный

путь к этому файлу.

7. Определить результат логического выражения

а) (5<1) OR (2=1) AND NOT (100<3)

б) (1111₂ ≥ 15₁₀) AND (12₅ < 1010₃)

8. Записать логическое выражение истинное при выполнении условия: точка

М(х) принадлежит кругу с центром в начале координат.

9. Изобразить плоскую область, в которой логическое выражение
y £ (x+2)(1-x) AND y³x будет принимать значение true

Вариант 3

1. На листе напечатан текст, который занял 48 строк (в каждой строке 64

символа). Сколько Кбайт содержит эта информация

2. Cколько различных символов можно закодировать, используя

четырехбитовое представление информации?

3. Сравнить числа (18)₁₆ и (220)₃

4. Заполнить строку таблицы кодов ASCII

Cимвол DEC BIN OCT HEX

\ 5С

5. Записать число 26,3125 в двоичной системе счисления

6. В каком каталоге зарегистрирован подкаталог DINA, если

F:\ALISA\DINA\POLE?

7. Определить результат логического выражения

а) (x² +y² <1) OR (x+y=1) AND NOT (xy>0) при x=1, y=0

б) (А1₁₆ ≥ 11₁₀) AND (112₈ > 1010₂) OR (222₃ = 1111₂)

8. Записать логическое выражение истинное при выполнении условия: точка

А(х,у) принадлежит первой четверти единичного круга с центром в начале

координат.

9. Изобразить плоскую область, в которой логическое выражение
y³x AND y+x³0 AND y£1 будет принимать значение true

Вариант 4

1. За сколько секунд будет передано сообщение, состоящее из 100 символов
при скорости передачи 100 бод?

2. Пусть голосуют 3 человека (голосование "да"/"нет"). Запишите все

возможные исходы голосования.

3. Сравнить числа (111)₅ и (1F)₁₆

4. Заполнить строку таблицы кодов ASCII

Cимвол DEC BIN OCT HEX

(00101000

5. Записать число 22,1875 в двоичной системе счисления

6. Известно, что из папки SVETA диска D: в корневой каталог диска С:

скопировали файл XOKA.DOC Укажите полный путь поиска файла

XOKA.DOC

7. Определить результат логического выражения

а) (XY¹0) OR (Y³X) AND (2Y=X) при X=2; Y=1

б) (111₁₆ ≥ 256₁₀) AND (22₅ > 1110₂) OR (22₈ < 111₇)

8. Записать логическое выражение истинное при выполнении условия:

каждое из чисел X,Y,Z положительно.

9. Изобразить плоскую область, в которой логическое выражение
y³|x| AND y£1-x² будет принимать значение true.

Вариант 5

1. Сколько символов в строке содержит книга, если на ее странице в 48

cтроках содержится 3К информации

2. Разрешающая способность экрана 640х200. Сколько байт информации

можно передать на экране?

3. Сравнить числа (121)₃ и (31)₅

4. Заполнить строку таблицы кодов ASCII

Cимвол DEC BIN OCT HEX

% 45

5. Записать число 25,0625 в двоичной системе счисления

6. В каком подкаталоге находятся файлы ANNA.* если известно, что

A:\DINA\22\ ANNA.*

7. Определить результат логического выражения

а) (X>Y) OR (Y+X³3) AND (2Y=X-1) при X=2; Y=1

б) (701₈ ≥ 111000001₂) AND (56₁₀ > 110₇) OR (11₈ +11₇

8. Записать логическое выражение истинное при выполнении условия:

хотя бы одно из чисел X,Y,Z отрицательно.

9. Изобразить плоскую область, в которой логическое выражение
y³x² – 2x AND y£1-x² будет принимать значение true.

Вариант 6

1. Сколько см магнитной ленты будет занимать информация в 1Кбайт при

плотности записи 64О бит/см?

2. Сколько файлов размером 100 Кбайт каждый можно разместить на дискете
объемом 1,44 Мбайт

3. Сравнить числа (25)₇ и (23)₈

4. Заполнить строку таблицы кодов ASCII

Cимвол DEC BIN OCT HEX

< 60

5. Записать число 20,125 в двоичной системе счисления

6. Что означает запись A:\DENIS.BAS

7. Определить результат логического выражения

а) X OR (NOT Y) при X=false, Y=true

б) (76₈ ≥ 111110₂) AND (1F₁₆ = 1011₃) OR (1₈ +1₇ =10₂)

8. Записать логическое выражение истинное при выполнении условия:

cреди чисел A,B и C есть хотя бы одна пара взаимно противоположных

чисел.

9. Изобразить плоскую область, в которой логическое выражение
x² + y² £1 AND y+x ³ 0 будет принимать значение true.

Вариант 7

1. На листе напечатан текст, который занял 32 строки (в каждой строке 32
символа). Сколько Кбайт содержит эта информация

2. Cколько бит информации содержит выражение (х+у)(х-у)?

3. Сравнить числа (1111)₃ и (28)₁₆

4. Заполнить строку таблицы кодов ASCII

Cимвол DEC BIN OCT HEX

/ 2F

5. Записать число 23,375 в двоичной системе счисления

6. Указать имя родительского каталога для подкаталога DINA, если

F:\ALISA\DINA\POLE?

7. Определить результат логического выражения

a) NOT(a OR b) = (NOT a) AND (NOT b) при a=false, b=true

б) (123₁₀ ≥ 10010₂) AND (AF₁₆ < 1200₃) OR (7₈ +6₇ =1101₂)

8. Записать логическое выражение истинное при выполнении условия:

точка М(x,y) не принадлежит графику функции y=5x+sin2x-1.

9. Изобразить плоскую область, в которой логическое выражение
x² + y² £1 AND (y-1)²+x² £1 будет принимать значение true.

Вариант 8

1. Разрешающая способность монитора 640х350. Каждый символ занимает

на экране область (матрица символа) 8х14. Какое наибольшее число

символов может быть выведено на экран в текстовом режиме?

2. Сколько бит информации содержится в слове “Информатика”?

3. Сравнить числа (405)₅ и (1101001)₂

4. Заполнить строку таблицы кодов ASCII

Cимвол DEC BIN OCT HEX

* 52

5. Записать число 17,875 в двоичной системе счисления

6. Известно, что из подкаталога VOSTOK диска A: в корневой каталог диска
E: скопировали файл NEW.DOC Укажите полный путь поиска файла

NEW.DOC

7. Определить результат логического выражения

a) NOT(a > b) AND (a=b) OR (a < b) при a=1, b=2

б) (12₈ ≥ A₁₆) AND (1010₂ < 110₃) OR (14₅ +11₁₀ =10100₂)

8. Записать логическое выражение истинное при выполнении условия:

существует треугольник, заданный длинами сторон a, b, и с.

9. Изобразить плоскую область, в которой логическое выражение
y ³1/x AND x + y £ 2 будет принимать значение true.

Вариант 9

1. Разрешающая способность монитора 640х200. Для размещения одного

символа в текстовом режиме используется матрица 8х8 пикселей, которая

называется знакоместом. Какое максимальное количество текстовых строк

может быть размещено на экране?

2. Сколько бит информации содержит запись 1.09.2000?

3. Сравнить числа (56)₇ и (1112)₃

4. Заполнить строку таблицы кодов ASCII

Cимвол DEC BIN OCT HEX

> 111110

5. Записать число 19,625 в двоичной системе счисления

6. В корневом каталоге диска A: зарегистрированы 10 файлов и десять папок,

каждая из которых содержит по 10 файлов. Сколько всего файлов в A:\

7. Определить результат логического выражения

a) NOT(a = b) AND (a < b) OR (2+a < b) при a=1, b=2

б) (15₇ ≥ 1A₁₆) AND (1000₂ < 111₃) OR (10₅ +10₁₀ =10100₂)

8. Записать логическое выражение истинное при выполнении условия: три
прямые y=k₁x+b₁, y=k₂x+b₂ и y=k₃x+b₃ пересекаются в точке (х₀, у₀).

9. Изобразить плоскую область, в которой логическое выражение
y +x ³0 AND x + y £ 2 будет принимать значение true.

Вариант 0

1. Одна точка на экране несет 1 бит информации. Экран имеет по вертикали
200, а по горизонтали 640 точек. Сколько байт информации можно

передать на экране?

2. Сколько символов можно закодировать, используя трехбитовое

представление информации?

3. Сравнить числа (123)₅ и (100110)₂

4. Заполнить строку таблицы кодов ASCII

Cимвол DEC BIN OCT HEX

\5C

5. Записать число 29,8125 в двоичной системе счисления

6. В какой папке находятся файлы File.* если известно, что

С:\DUB\2007\File.*

7. Определить результат логического выражения

а) (x² +y² >1) OR (x –y =1) AND NOT (x+y>0) при x=1, y=0

б) (А2₁₆ ≥ 12₁₀) AND (115₈ > 1010₂) OR (120₃ = 1111₂)

8. Записать логическое выражение истинное при выполнении условия:

неравенство ax²>b не имеет решений.

9. Изобразить плоскую область, в которой логическое выражение
(y +x)(y-x) ³0 AND x² + y² £ 4 будет принимать значение true.

Вопросы к итоговому контролю знаний

1. Общее представление об информации. Характеристика процессов

сбора, передачи, обработки и накопления информации.

2. Информационные ресурсы общества как экономическая категория.

3. История развития информационных компьютерных систем.

4. Представление информации в компьютере в символьной, числовой и

графической формах.

5. Кодирование информации. Кодовая таблица ASCII.

6. Измерение информации. Единицы измерения информации.

7. Представление числовой информации. Некоторые сведения о двоичной

системе счисления.

8. Восьмеричная система счисления. Ее связь с двоичной системой счисления
9. Шестнадцатеричная система счисления. Ее связь с двоичной системой
счисления.

10. Компьютер как совокупность аппаратуры и программных средств.
11. Архитектура аппаратных средств компьютера Центральный процессор,

оперативная память, внешние устройства.

12. Файловая структура ПЭВМ.

13. Программные средства реализации информационных процессов.

Иерархия программных средств.

14. Операционная система. Сервисные программы.

15. Прикладные программы общего назначения.

16. Специализированные профессионально - ориентированные программные
средства.

17. Общие сведения о локальных и глобальных сетях.

18. Компьютерные сети как средство реализации практических потребностей:

электронная почта, электронные доски объявлений, телеконференции,
доступ к удаленным базам данных.

19. Всемирная компьютерная сеть ИНТЕРНЕТ, ее возможности.

20. Информационная безопасность и ее составляющие. Основные виды
защищаемой информации. Проблемы информационной безопасности в
мировом сообществе.

Литература

1. Острейковский В. А. Информатика: Учебник для вузов. М.: Высш. шк. 1999.
2. Информатика. Базовый курс: Учебник для вузов /Под ред. С. В. Симонович

СПб: Питер, 1999.

3. Каймин В. А. Информатика: Учебник для вузов. М.: ИНФРА-М, 2000.

4. Информатика: Учебник для вузов / Под ред. Н. В. Макаровой 3-е изд.,

перераб. М.: Финансы и статистика, 2001.

5. Фигурнов В. Э. IBM РС для пользователя. 7-е изд., перераб. и доп. М.: Инфра-
М, 1997.

6. Назаров С. В., Першиков В. И., Тафинцев В. А. и др. Компьютерные

технологии обработки информации: Учеб. пособие. М.: Финансы и
статистика, 1995.

7. Левин А. А. Самоучитель работы на компьютере. 5-е изд., испр. и доп.

М.: Нолидж, 1999.

8. Беньяш Ю. Л. Освоение персонального компьютера и работа с

документами. М.: Радио и связь, 1999.

9. Анин Б. Ю. Защита компьютерной информации. СПб.: БХВ- Санкт-
Петербург, 2000.

10. Олифер В. Г., Олифер Н. А. Компьютерные сети: Принципы,
технологии, протоколы: Учеб. пособие для вузов. СПб.: Питер, 2001.

11. Дьяконов В. И. Компьютер для студента: Самоучитель. СПб: Питер,

2000.

12. Ефимова О. Практикум по компьютерной технологии. - М.: ABF. 1997.

13. Основы современных компьютерных технологий. Под ред. Хомоненко А.Д.

Корона-принт, СПБ 1998 г.