Упорядоченное множество пар (ключ, тело).

Примеры: функция может быть представлена как пара (аргумент, результат),

Заполните блоки в диаграмме данной позиции по образцу « Сбор данных ».

Выполнено.

Всегда ли данные несут в себе определенный смысл. Обоснуйте и подтвердите примерами.

Данные — информация, представляется в электронном виде как совокупность сигналов или импульсов, имеющую известную структуру и несущих определенный смысл.

Приведите 2 - 3 примера сортировки данных.

Сортировка данных – упорядочение данных по заданному признаку с целью удобства использования; повышает доступность информации;

Может потребоваться расположить в алфавитном порядке фамилии в списке, составить перечень объемов запасов продуктов от максимального до минимального, а также задать порядок строк в зависимости от цвета или значка. Сортировка данных помогает быстро придавать данным удобную форму и лучше понимать их, организовывать и находить необходимую информацию, и в итоге принимать более эффективные решения

Приведите 2 - 3 примера фильтрации данных.

Фильтрация данных – отсеивание «лишних» данных, в которых нет необходимости для принятия решений; при этом должен уменьшаться уровень «шума», а достоверность и адекватность данных должны возрастать;

Пользователь в результате видит только те записи, которые удовлетворяют условиям фильтра, остальные записи становятся скрытыми. Конечно, таким образом искать нужные данные проще. Можно указать в условиях фильтра, что требуется вывести всех сотрудников, чья фамилия начинается на " И". Пользователь увидит только их. А можно и по-другому: вывести всех сотрудников, которые поступили на работу в период между 2000 и 2005 годом.

Приведите 2 - 3 примера транспортировки данных.

Транспортировка данных – прием и передача (доставка и поставка) данных между удаленными участниками информационного процесса; при этом источник данных в информатике принято называть сервером, а потребителя – клиентом;

Отправка файла с одного компьютера на другой, отправка этого же файла по частям.

Приведите 2 - 3 примера формализации данных.

Формализация данных – приведение данных, поступающих из разных источников, к одинаковой форме, чтобы сделать их сопоставимыми между собой, то есть повысить их уровень доступности;

Примером формализованных данных является представление результатов деятельности компании в виде наборов числовых таблиц: финансовые отчеты, баланс, денежные транзакции, платежи, оперативные сводки о выполнении суточных заданий, заказы, накладные и т. д. Действия с формализованными данными легче автоматизируются и могут проходить практически без участия человека.

Приведите 2 - 3 примера преобразования данных.

Преобразование данных – перевод данных из одной формы в другую или из одной структуры в другую.

Например: преобразование (конвертация) текста из формата «plain text» в текст формата «OpenDocument», конвертация мультимедийных файлов (графических, музыкальных и т. п.) Перекодировка, проверка, очистка данных, переименовании.

Позиция 5 Понятие информации и формы ее представления

Понятие информации является одним из самых дискуссионных в науке. В настоящее время наука пытается найти общие свойства и закономерности, присущие многогранному понятию информация, но пока это понятие во многом остается интуитивным и получает различные смысловые наполнения в различных отраслях человеческой деятельности:

ИНФОРМАЦИЯ

в обиходе информацией называют любые сведения, которые кого-либо интересуют. " Информировать" в этом смысле означает " сообщить нечто, неизвестное раньше"

в технике под информацией понимают сообщения, передаваемые в форме знаков или сигналов

в кибернетике под информацией понимают ту часть знаний, которая используется для ориентирования, активного действия, управления, т.е. в целях сохранения, совершенствования, развития системы. (Н. Винер – основоположник кибернетики).

в информатике информация рассматривается как сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые уменьшают имеющуюся о них степень неопределенности, неполноты знаний.

Информация заключена в данных. Для извлечения ее из данных нужно обладать соответствующими методами, которые должны быть адекватны имеющимся данным. Информация является динамическим объектом, образующимся в момент взаимодействия объективных данных и субъективных методов

Вопросы для самостоятельного изложения

Приведите пример того, как разные люди могут получать разную информацию из одних и тех же данных. Объясните причину этого.

Разные люди, получившие одно и то же сообщение (например, прочитав статью в газете), по-разному оценивают количество информации, содержащейся в нем. Это происходит оттого, что знания людей об этих событиях (явлениях) до получения сообщения были различными. Поэтому те, кто знал об этом мало, сочтут, что получили много информации, те же, кто знал больше, чем написано в статье, скажут, что информации не получили вовсе. Количество информации в сообщении, таким образом, зависит от того, насколько ново это сообщение для получателя.

В чем различие между информацией и данными?

Можно сказать, что информация — это данные, необходимые или полезные тому, кому они передаются. Информация — это смысл, который приписывается двоичным кодам. Данные — это компьютерное изображение информации. Поэтому содержание (смысл) сообщения — это информация, а знаки записи и представления в машине (совокупность 1 и 0), в которое это сообщение воплощено — это данные.

В тех случаях, когда различие между информацией и данными нет необходимости подчеркивать, они употребляются как синонимы.

Приведите пример того, как вы не могли, имея данные, извлечь из этих данных информацию. Объясните причину этого.

Возникли ситуации, когда мне сообщали много новых сведений (например, на лекции), а информации при этом я практически не получал (в этом нетрудно убедиться во время опроса или контрольной работы). Происходит это оттого, что сама тема в данный момент мне не представлялась интересной.

Объясните, почему в различных научных дисциплинах информацию рассматривают по-разному?

Каждая научная дисциплина рассматривает те свойства, которые ей наиболее важны. С точки зрения информатики наиболее важными представляются следующие свойства: объективность, полнота, достоверность, адекватность, доступность и актуальность информации.

В какой форме пребывает информация в период между ее передачей и получением?

Например, при непосредственном разговоре между людьми происходит передача звуковых сигналов - речи, при чтении текста человек воспринимает буквы — графические символы. Передаваемая последовательность называется сообщением. От источника к приемнику сообщение передается через некоторую материальную среду (звук - акустические волны в атмосфере, изображение — световые электромагнитные волны). Если в процессе передачи используются технические средства связи, то их называют каналами передачи информации (информационными каналами). К ним относятся телефон, радио, телевидение.

Как вы понимаете динамический характер информации? Что происходит с ней по окончании информационного процесса?

Информация не является статичным объектом — она динамически меняется и существует только в момент взаимодействия данных и методов. Все прочее время она пребывает в состоянии данных. Таким образом, информация существует только в момент протекания информационного процесса. Все остальное время она содержится в виде данных.

Позиция 6 Свойства информации

Вопросы для самостоятельного изложения

Заполните блоки в диаграмме данной позиции .

Выполнено

Как объективность информации связана с ее полнотой?

Полнота информации тесно связана с объективностью. Чем полнее информация, собранная об объекте или явлении, тем выше ее потенциальная объективность. Фотография дает более полное представление о действительности, чем рисунок, поэтому фотоматериалы могут приниматься как объективные свидетельства (после соответствующей экспертизы), а рисунки — нет.

В каких случаях целенаправленно понижают доступность информации? Приведите примеры.

Информация занимает место одного из важнейших ресурсов развития во всех сферах человеческой деятельности. Это ведет к жесткой и бескомпромиссной борьбе за обладание информационными ресурсами. В этой борьбе: " с одной стороны, целью субъекта является улучшение собственных информационных ресурсов и, как следствие, повышение эффективности процессов функционирования собственных информационных систем, а с другой стороны, — стремление ухудшить информационные ресурсы " конкурента" (противника) и тем самым понизить эффективность процессов функционирования его информационных систем"

Например: 1) Идет война, и для победы, противник не должен знать о месте нахождении войск.

В силу, каких причин информация может терять актуальность?

1)Поскольку информационные процессы растянуты во времени, то достоверная и адекватная, но устаревшая информация может приводить к ошибочным решениям. 2)Поврежденная информация.3)Измененная информация.

В каких случаях избыточность информации полезна? В каких случаях избыточность информации вредна?

Избыточность информации - полезна, если служит как повторение уже известной информации, в целях пояснения сообщаемой новой.

Избыточность информации – вредна, если является отрицательной информацией, или является для получателя не интересной

Можно ли утверждать, что данные, полученные в результате информационного процесса, адекватны исходным данным? От чего зависит адекватность результирующих данных?

В ходе информационного процесса данные преобразуются из одного вида в другой с помощью методов.

По окончании информационного процесса свойства информации переносятся на свойства новых данных, то есть свойства методов могут переходить на свойства данных.

полнота, доступность и достоверность.
Позиция 7 Подходы к измерению информации. Единицы измерения информации

Вопросы для самостоятельного изложения

В каких случаях для целей измерения информации используется синтаксическая мера?

Когда мера количества информации оперирует с обезличенной информацией, не выражающей смыслового отношения к объекту. Количество информации на синтаксическом уровне невозможно определить без рассмотрения понятий неопределённости состояния системы (энтропия системы). Коэффициент или степень информации определяют отношением количества информации и объёма данных.

В каких случаях для целей измерения информации используется семантическая мера?

Для измерения смыслового содержания информации, т.е. её количества на семантическом уровне наибольшее признание получила тезаурусная мера. Эта мера, связывая семантическое свойство информации со способностью пользователя принимать поступившие сообщения.

В каких случаях для целей измерения информации используется прагматическая мера?

Когда требуется определить полезность информации для достижения пользователем поставленной цели.

Почему количество информации в сообщении удобнее оценивать не по степени увеличения знания об объекте, а по степени уменьшения неопределённости наших знаний о нём?

За единицу количества информации принимают выбор одного из двух равновероятных сообщений (“да” или “нет”, “1” или “0”). Она также названа бит.

Таким образом, с точки зрения на информацию как на снятую неопределенность количество информации зависит от вероятности получения данного сообщения. Причем, чем больше вероятность события, тем меньше количество информации в сообщении о таком событии.

Иными словами, количество информации в сообщении о каком-то событии зависит от вероятности свершения данного события.

Научный подход к оценке сообщений был предложен еще в 1928 году Р.Хартли. Расчетная формула имеет вид:

I = log2 N или 2I = N,

Почему в формуле Хартли за основание логарифма взято число 2?

Если N = 2 (выбор из двух возможностей), то I = 1 бит.

Бит выбран в качестве единицы количества информации потому, что принято считать, что двумя двоичными словами исходной длины k или словом длины 2k можно передать в 2 раза больше информации, чем одним исходным словом. Число возможных равновероятных выборов при этом увеличивается в 2k раз, тогда как I удваивается.

При каком условии формула Шеннона переходит в формулу Хартли?

Для задач такого рода американский ученый Клод Шеннон предложил в 1948 г. другую

формулу определения количества информации, учитывающую возможную неодинаковую вероятность сообщений в наборе.

Формула Шеннона: I = – ( p1> log p + p log p +... + p log p ),

где pi - вероятность того, что именно i-е сообщение выделено в наборе из N сообщений.

Легко заметить, что если вероятности p, ..., p равны, то каждая из них равна 1/N, и

формула Шеннона превращается в формулу Хартли.

Приведите примеры сообщений, содержащих один (два, три) бит информации.

В лотерейном барабане 32 шара. Сколько информации содержит сообщение о первом выпавшем номере?

Выпадение любого из шаров равновероятно.

Книга, набранная на компьютере, имеет 150 страниц, на странице 40 строк, в каждой строке 60 символов. Каков полный объем информации

В коробке 50 шаров: 40 белых и 10 черных. Определить количество информации в сообщении о том, что при первой попытке выбран черный шар.

Сколько бит необходимо, чтобы закодировать оценки: " неудовлетворительно", " удовлетворительно", " хорошо" и " отлично"?

Байт, равная восьми битам. Именно восемь битов требуется для того, чтобы закодировать любой из 256 символов алфавита клавиатуры компьютера (256=28).
Позиция 8 Кодирование информации

Вопросы для самостоятельного изложения

Для чего нужно кодирование информации? Поясните примерами.

для перехода от одной формы представления информации к другой, более удобной для хранения, передачи или обработки.

Кодирование заключается в том, что каждому символу ставиться в соответствие уникальный двоичный код от 00000000 до 11111111 (или десятичный код от 0 до 255).

Например Кодирование символьной (текстовой) информации - сравнение символов.

Приведите 2 – 3 примера аналогового кодирования информации.

Объект передачи и преобразования в вычислительных системах (машинах) – информация. В этом смысле вычислительную машину (систему) можно называть информационной, в отличие, например, от энергетической системы, где объект передачи и преобразования – энергия. Все процессы, происходящие в вычислительной системе, связаны непосредственно с различными физическими носителями информационных сообщений, и все узлы и блоки этой системы являются физической средой, в которой осуществляются информационные процессы.

Чаще всего аналоговое кодирование используется при передаче информации по каналу с узкой полосой пропускания, например по телефонным линиям в глобальных сетях.

Приведите 2 – 3 примера табличного кодирования информации.

Способы кодирования информации табличный. Способ кодирования характеризуется наличием основы (алфавит, тезаурус, спектр цветности, система координат, основание системы счисления и т.п.) и правил конструирования информационных образов на этой основе.

Для кодирования информации в компьютере применяется таблица символов ASCII, которая кодирует русские, латинские буквы, цифры, математические знаки и другие специальные знаки всего 256 символов. Поэтому для кодировки всех указанных символов используется восьмиразрядная последовательность цифр 0 и 1. Например, русские буквы представляются восьмиразрядными последовательностями следующим образом: А - 11000001, И - 11001011, Я - 11011101.

К какой схеме кодирования относится запись текста на русском языке? Обоснуйте ответ.

Windows 1251 (Win-1251). набор символов и кодировка, являющаяся стандартной 8-битной кодировкой для всех русских версий Microsoft Windows. Пользуется довольно большой популярностью. Была создана на базе кодировок, использовавшихся в ранних «самопальных» русификаторах. Windows-1251 выгодно отличается от других 8‑ битных кириллических кодировок (таких как CP866, KOI8-R и ISO 8859-5) наличием практически всех символов, использующихся в русской типографике для обычного текста (отсутствует только значок ударения); она также содержит все символы для близких к русскому языку языков: украинского, белорусского, сербского и болгарского.

Приведите 2 – 3 примера таблично-цифрового кодирования информации.

Приведите 2 – 3 примера цифрового кодирования информации.

Принцип цифрового кодирования заключается в следующем: аналоговый сигнал от микрофона подается на АЦП, на выходе которого имеем n-разрядный код (при подборе хорошей частоты дискретизации пользователь на другом конце линии может и не догадаться, что голос его собеседника оцифровали, а потом (на базовом аппарате) перевели обратно в аналоговую форму). Затем этот код шифруется с помощью всевозможных алгоритмов, переносится в диапазон радиочастот, модулируется и передается в эфир.

В чем достоинства цифрового кодирования информации?

1. Идентичность копии оригиналу. 2. Произвольная точность записи. 3. Возможность сложной многошаговой обработки данных.

Когда применяют преобразование аналоговых данных в цифровые? Приведите примеры

Аналого-цифровой преобразователь (АЦП, англ. Analog-to-digital converter, ADC) — устройство, преобразующее входной аналоговый сигнал в дискретный код (цифровой сигнал).

Аналого-цифровое преобразование используется везде, где требуется принимать аналоговый сигнал и обрабатывать его в цифровой форме.

Специальные видео-АЦП используются в компьютерных ТВ-тюнерах, платах видеовхода, видеокамерах для оцифровки видеосигнала. Микрофонные и линейные аудиовходы компьютеров подключены к аудио-АЦП.

Когда применяют преобразование цифровых данных в аналоговые? Приведите примеры

Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) — устройство для преобразования цифрового (обычно двоичного) кода в аналоговый сигнал (ток, напряжение или заряд). Цифро-аналоговые преобразователи являются интерфейсом между дискретным цифровым миром и аналоговыми сигналами.

Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) производит обратную операцию.

Звуковой ЦАП обычно получает на вход цифровой сигнал в импульсно-кодовой модуляции (англ. PCM, pulse-code modulation). Задача преобразования различных сжатых форматов в PCM выполняется соответствующими кодеками.

ЦАП применяется всегда, когда надо преобразовать сигнал из цифрового представления в аналоговое, например, в проигрывателях компакт-дисков (Audio CD).

С чем связана актуальность преобразования аналоговых данных в цифровые и обратного преобразования цифровых данных в аналоговые?

Сегодня практически 99% звукозаписывающей, звуковоспроизводящей студийной аппаратуры и музыкальных синтезаторов это цифровые устройства. Все знают, что даже обычный домашний проигрыватель компакт дисков использует цифро-аналоговый преобразователь, а музыка на CD записана 16-битными числами. Однако как исходный звуковой и музыкальный материал (голос, классические музыкальные инструменты, электрогитары и т.д.), так и звук на выходе нашего музыкального центра это аналоговые, а не цифровые сигналы. Таким образом, для современной индустрии звукозаписи ключевым моментом является преобразование аналоговых сигналов в цифровые и обратное преобразование цифровых данных в аналоговые звуковые сигналы.

Какие операции выполняются при преобразовании аналоговых данных в цифровые?

Преобразование аналогового сигнала в цифровой состоит из двух этапов: дискретизации по времени и квантовании по амплитуде.

Чем определяется точность преобразования аналоговых данных в цифровые?

Точность процесса преобразования определяется двумя основными факторами: диапазоном (минимальным и максимальным значением чисел для каждого из сэмплов), и скоростью, вернее частотой непосредственно сэмплирования (количеством сэмплов, полученных за единицу времени).

Для повышение точности используется Устройство выборки и хранения (УВХ)

Позиция 9 Цифровое кодирование чисел

Вопросы для самостоятельного изложения

Докажите, что одним байтом можно кодировать целые числа от 0 до 255 без учета знака.

Обычно ячейка памяти равна 1 байту, который в свою очередь равен 8 битам. Т.е. в одной ячейке памяти можно сохранить восьмиразрядное число в двоичной системе счисления. Очевидно, что минимальным таким числом будет 00000000, а максимальным 11111111.

Если представить число 11111111 в десятичной системе счисления, то мы получим число 255. Т.е в одном байте можно сохранять целые положительные числа от 0 до 255 включительно (всего 256 значений, что соответствует 28).

Запишите двоичные коды чисел 39; 79; 112; 155; 198; 225; 250; 999; 5470; 22558; 64640.

39 – «10 0111» 79 – «100 1111» 112 – «111 0000» 155 – «1001 1011» 198 – «1100 0110» 225 – «1110 0001» 250 – «1111 1010» 999 – «11 1110 0111» 5470 – «1 0101 0101 1110» 22558 – «101 1000 0001 1110» 64640 – «1111 1100 1000 0000»

Как связан, объем данных в битах с записью двоичного числа?

Вся информация, которую обрабатывает компьютер должна быть представлена двоичным кодом с помощью двух цифр 0 и 1. Эти два символа принято называть двоичными цифрами или битами. С помощью двух цифр 0 и 1 можно закодировать любое сообщение. Это явилось причиной того, что в компьютере обязательно должно быть организованно два важных процесса: кодирование и декодирование.

Кодирование – преобразование входной информации в форму, воспринимаемую компьютером, т.е. двоичный код.

Декодирование – преобразование данных из двоичного кода в форму, понятную человеку.

Запишите в нормализованном десятичном виде числа: 123, 456; 0, 00023; 0, 00000400005; -9876543, 21

123, 456 = 123, 456; 0, 00023 = -0, 23; 0, 00000400005 = -0, 00400005 -9876543, 21 = 9 876 543 210.

В чем преимущество представления вещественных чисел в нормализованной форме?

Нормализованная форма числа является наиболее удобной для представления дробных чисел в компьютере.

Для удобства вещественные числа приводят к виду так называемого нормализованного представления числа. Заключается такое представление в том, что число записывается в виде произведения на основание системы счисления, возведенное в ту или иную степень.

Позиция 10 Цифровое кодирование текстов

Вопросы для самостоятельного изложения

Используя кодировочную таблицу Windows-1251, представьте десятичным кодом следующий текст – Студент Новосибирского гуманитарного института. Укажите, каков объем в байтах этого текста.

45б

С чем связано большое количество различных систем кодирования текстов?

Основная операция, производимая над отдельными символами текста - сравнение символов.

При сравнении символов наиболее важными аспектами являются уникальность кода для каждого символа и длина этого кода, а сам выбор принципа кодирования практически не имеет значения.

Для кодирования текстов используются различные таблицы перекодировки. Важно, чтобы при кодировании и декодировании одного и того же текста использовалась одна и та же таблица.

Таблица перекодировки - таблица, содержащая упорядоченный некоторым образом перечень кодируемых символов, в соответствии с которой происходит преобразование символа в его двоичный код и обратно.

Наиболее популярные таблицы перекодировки: ДКОИ-8, ASCII, CP1251, Unicode.

С чем связан переход на универсальную систему кодирования текстовых данных (Unicode). Укажите достоинства и недостатки этой системы.

С распространением современных информационных технологий в мире возникла необходимость кодировать символы алфавитов других языков: японского, корейского, арабского, хинди, а также других специальных символов.

На смену старой системе пришла новая универсальная – UNICODE, в которой один символ кодируется не одним, а двумя байтами.

Недостатки: В Юникоде английское «a» и польское «a» — один и тот же символ. Точно так же одним символом (но отличающимся от «a» латинского) считаются русское «а» и сербское «а». Такой принцип кодирования не универсален; по-видимому, решения «на все случаи жизни» вообще не может существовать.

Некоторые недостатки связаны не с самим Юникодом, а с возможностями обработчиков текста.

Позиция 11 Цифровое кодирование звука

Вопросы для самостоятельного изложения

Опишите, в чем заключается процесс дискретизация аналогового сигнала. По какому правилу выбирается частота дискретизации?

Дискретизация сигнала заключается в измерении значений амплитуды аналогового сигнала через определенные промежутки времени, называемые шагом дискретизации. Чем выбранный шаг меньше, тем, соответственно, чаще замеряются значения амплитуды.

Частота дискретизации. Ответ на него дает известная теорема Найквиста, утверждающая, что для того, чтобы аналоговый (непрерывный по времени) сигнал, занимающий полосу частот от 0 Гц до F Гц, можно было абсолютно точно восстановить по его отсчетам, частота дискретизации должна быть как минимум вдвое больше максимальной звуковой частоты F.

Опишите, в чем заключается процесс квантования аналогового сигнала . По какому правилу выбирается шаг квантования и на что он влияет?

Процесс квантования аналогового сигнала состоит: в считывании значений координаты сигнала в выбранные моменты измерения с заданным уровнем точности.

сигнал представляет собой стационарный случайный процесс;

спектр сигнала сплошной и ограничен некоторой частотой, за пределами которой он тождественно равен нулю.

Теорема В.А. Котельникова: если непрерывная функция x(t) удовлетворяет условиям Дирихле (ограничена, кусочно-непрерывная и имеет конечное число экстремумов) и ее спектр ограничен некоторой частотой fc, то она полностью определяется отсчетами, находящимися на расстоянии друг от друга.

Что такое «поток данных»? В каких единицах он измеряется? Для данных, какого типа применим этот термин? От чего зависит размер потока данных при представлении звуковых данных в двоичном коде.

Поток данных в программировании — абстракция, используемая для чтения или записи файлов, сокетов и т. п. в единой манере.

Потоки являются удобным унифицированным программным интерфейсом для чтения или записи файлов, сокетов и передачи данных между процессами.

Поддержка потоков включена в большинство языков программирования и едва ли не во все современные операционные системы.

При запуске процесса ему предоставляются предопределённые стандартные потоки.

Абстракция потока особенно важна в языке программирования Си, где он представляет собой источник ввода и/или вывода данных, обычно байтов, связанный с файлом, устройством, либо другим процессом. Работа с потоками перенесена во многие другие языки

Поток данных измеряется в байтах.

⇐ Предыдущая 1 234 5 6 Следующая ⇒