Opis pracy: Materiał ten będzie przydatny dla nauczycieli informatyki, którzy uczą tego przedmiotu w systemie organizacji pozarządowych i / lub STR, a także w specjalistycznych klasach szkół. Główną specyfiką materiału jest jego orientacja zawodowa. Wiek uczniów - 1-letnie liceum zawodowe, które odpowiada 10. klasie szkoły. Zaprezentowane zadania można zastosować na lekcjach informatyki podczas studiowania tematu „Informacje i procesy informacyjne”.
Przykłady i zadania w temacie „Informacje i procesy informacyjne”
Informatyka jest jednym z podstawowych obszarów wiedzy naukowej, odzwierciedlającym systemowe podejście informacyjne do analizy świata, badanie procesów informacyjnych, metod i środków uzyskiwania, przekształcania, przekazywania, przechowywania i wykorzystywania informacji. Informatyka to dyscyplina naukowa i praktyczna o szerokim zakresie zastosowań.
Znając otaczający nas świat, osoba stale zajmuje się informacjami. Pomaga osobie prawidłowo ocenić zdarzenia, które mają miejsce, podjąć świadomą decyzję, znaleźć najbardziej skuteczną opcję. Każda działalność człowieka to proces gromadzenia i przetwarzania informacji, podejmowania decyzji na jego podstawie i ich realizacji. W działaniach produkcyjnych informacje są przekazywane w postaci tekstów i rysunków, referencji i raportów, tabel i innych dokumentów, informacje te są również świadectwem różnych urządzeń, czujników, urządzeń wykonawczych.
Dlatego ważne jest, aby nauczyć się korzystać z możliwości informatyki i ICT w rozwiązywaniu różnych problemów zawodowych. W tym celu przeprowadzam przegląd podstawowych pojęć tego tematu na przykładach z praktycznymi treściami profesjonalnymi.
Metodycznym zadaniem tutaj jest nauczenie rozpoznawania właściwości informacji, klasyfikowania informacji według rodzaju. Studenci powinni umieć podać przykłady procesów informacyjnych w naturze, społeczeństwie i technologii, nauczyć się wybierać najbardziej udaną formę prezentacji informacji.
Na przykład dla wprowadzanie pojęć „System”, „efekt systemowy” zastosowano następujące przykłady odpowiadające zawodom:
· Pojedyncze półfabrykaty nie tworzą systemu, ale jeśli są połączone spoiną, możliwe jest wykonanie na przykład metalowych drzwi, grilla itp.
· Poszczególne produkty również nie tworzą systemu, ale jeśli są używane do robienia chleba według określonej receptury, otrzymujemy produkt piekarniczy jako system jego składników.
Obiekty te są już systemami o nowych właściwościach, które nie są nieodłączne od ich części składowych.
W sygnały dyskretne i ciągłe rozważ przykłady sprzętu lub materiałów według zawodu. Odczyty cyfrowe są dyskretne urządzenia pomiarowektóre są używane podczas spawania. Przełącznik zakresu temperatur w nowoczesnych piecach jest zaprojektowany tak, aby akceptował tylko stałe pozycje.
Na przykład cukier granulowany jest dyskretny, ponieważ składa się z pojedynczych ziaren piasku. A woda lub olej są ciągłe (w ramach naszych odczuć, ponieważ i tak nie czujemy poszczególnych cząsteczek). Analogowym urządzeniem jest palnik gazowy z ręczną regulacją, dyskretny - urządzenie do zgrzewania punktowego.
W tematach związanych z podejściami do określania ilości informacji rozwiązujemy następujące problemy zawierające elementy orientacji zawodowej.
1) Jeśli wiadomo, że w magazynie znajdują się 32 odmiany produktów piekarniczych (lub elektrod o różnych średnicach), to informacyjna objętość wiadomości, że partia magazynowanych bochenków (lub elektrod o średnicy została wysłana z magazynu)
4 mm) wynika z równania:
32 \u003d 2 I, I \u003d 5 bitów, ponieważ 2 5 \u003d 32.
2) Wiele różnych rodzajów mąki (rodzaje wykrojów do konstrukcji spawanych) jest przechowywanych w magazynie przedsiębiorstwa. Wiadomość, że do pieczenia użyto mąki pszennej pierwszego gatunku (zbiór nr 7), zawiera 5 bitów informacji. Ile odmian mąki (rodzajów wykrojów) jest przechowywanych w magazynie?
3) Aby przygotować sałatkę, musisz użyć 8 składników. Kucharz postanowił zaoszczędzić trochę jedzenia i wykorzystał tylko 4. Ile fragmentów informacji zawiera wiadomość, że sałatka składa się z 4 składników?
4) Czujnik temperatury (ciśnienia) znajduje się w piecu (podłączony do urządzenia półautomatycznego do spawania lub butli gazowej). Przesyła komunikaty o temperaturze pokojowej (ciśnieniu w cylindrze) i może przyjmować wartości całkowite z zakresu od 220 do 280, które są rejestrowane przy użyciu minimalnej możliwej liczby bitów. Czujnik wykonał 80 pomiarów. Określ objętość informacji o wynikach obserwacji.
i) 60 bajtów b) 70 bitów c) 80 bajtów d) 480 bajtów.
4) W magazynie znajdują się 2 pokoje. Jeden składa się z 10 półek po 5 półek, drugi z 8 półek z 4 półkami. Jaka jest minimalna liczba bitów wymagana do zakodowania każdej półki w systemie automatycznym?
5) W nieprzezroczystym opakowaniu losowo przechowywanych jest 10 elektrod o średnicy 3 mm, 20 elektrod o średnicy 4 mm, 30 elektrod o średnicy 5 mm i 40 elektrod o średnicy 6 mm. Ile informacji będzie zawierać komunikat wizualny o średnicy elektrody wyjętej z opakowania?
Rozwiązanie: Ponieważ liczba elektrod o różnych średnicach nie jest taka sama, komunikaty wizualne dotyczące średnicy elektrody usuniętej z opakowania również różnią się i są równe liczbie elektrod o tej średnicy podzielonej przez całkowitą liczbę elektrod:
10 + 20 + 30 + 40 \u003d 100 - elektrody łącznie,
P 3 mm \u003d 10/100; P 4 mm \u003d 20/100; P 5 mm \u003d 30/100; P 6mm \u003d 40/100, dlatego:
P 3 mm \u003d 0,1; P 4 mm \u003d 0,2; P 5 mm \u003d 0,3; P 6 mm \u003d 0,4.
Zdarzenia nie są prawdopodobne, dlatego aby określić ilość informacji zawartych w komunikacie o średnicy elektrody, używamy wzoru Shannona:
I \u003d - (0,1 log 2 0,1 + 0,2 log 2 0,2 \u200b\u200b+ 0,3 log 2 0,3 + 0,4 log 2 0,4) \u003d 1,85 bitów.
Podobnie zadanie jest zestawiane dla innych zawodów. Wystarczy zastąpić na przykład opakowanie elektrod pudełkiem cukierków „Assorted” (dla zawodu „Cukiernik wyrobów cukrowych”).
W temacie „Klasyfikacja procesów informacyjnych” przeprowadzam przegląd procesów informacyjnych w działalności zawodowej osoby.
Na przykład w temacie „Języki kodowania. Języki sformalizowane i niesformalizowane ”w trakcie dyskusji dochodzimy do wniosku, że każdy zawód wymaga własnego specjalnego języka formalnego, własnych specjalnych terminów - profesjonalnych słów, które są z nim związane. Na przykład w spawaniu są uchwyty elektrod, a piekarze mają piekarniki.
Przykład procesu informacji o produkcji:
Ryc. 1. Jak stworzyć nowy produkt
Mężczyzna stworzył urządzenia - mikroskop i teleskop, termometry i tachometry itp., Które umożliwiają wydobycie informacji, które nie są dla niego dostępne w jego bezpośrednich odczuciach. Otrzymywanie informacji przez systemy techniczne nazywa się wprowadzaniem informacji, które może być wykonane przez osobę lub za pomocą specjalnych urządzeń pomiarowych - czujników. Urządzenia te są niezbędne do gromadzenia informacji i automatyzacji każdego procesu technologicznego w produkcji.
Poszukiwaniu informacji zawsze towarzyszy jej wybór. Wybór może być częścią wyszukiwania informacji lub może być wykonywany jako niezależna operacja. W procesie wyboru informacji może przejść przez procedury porównywania, rejestracji, pomiaru ilości i ich prezentacji, oceny właściwości zgodnie z określonymi kryteriami itp.
Projekt „Wiadomości o zawodach”
Rodzaj projektu: informacyjny, ogólny.
Spodziewany wynik: Tworzenie kompilacji wiadomości, ilustracji i notatek z prasy okresowej (i innych źródeł informacji) na temat ich zawodu dla studentów do późniejszego wykorzystania w informatyce i na specjalnych zajęciach technicznych.
Cele: wzmocnienie umiejętności uczniów związanych z procesy informacyjne, mianowicie wymiana, przechowywanie i przetwarzanie informacji. Kształtowanie umiejętności samodzielnego wykonywania zadań, a także potrzeba poszerzania horyzontów. Ponadto równolegle przygotowuje się do studiowania kolejnych tematów.
Zadanie edukacyjne: wykorzystanie materiałów z czasopism (Internet) do wyszukiwania i wyboru materiałów do zawodu. Przeanalizuj przesłany materiał i przekaż mu własne komentarze. Prześlij swoją pracę, uzasadniając kryteria wyboru materiału.
Trwanie: 2-3 tygodnie.
W trakcie projektu studenci biorą udział w wyszukiwaniu i usystematyzowaniu informacji otrzymywanych ze źródeł zewnętrznych. Tworzą potrzebę samokształcenia, ich kreatywność jest aktualizowana.
Informacje przeznaczone do przechowywania i przekazywania są zazwyczaj przedstawiane w formie dokumentu. Przechodząc do tego tematu, bierzemy pod uwagę niektóre rodzaje dokumentów niezbędnych do organizacji procesów technologicznych i produkcji jako całości.
Przetwarzanie (przekształcanie) informacji to proces, w którym zmienia się treść lub forma prezentacji informacji. Informacje dowolnego rodzaju mogą być przetwarzane, a zasady przetwarzania mogą być bardzo zróżnicowane.
Na przykład pracownik magazynu kompiluje szafkę na dokumenty aktywa materialne. Rekord jest wypełniany dla każdej pozycji, na której wskazane są wszystkie jego parametry: nazwa, rok produkcji, cena itp. Z nich tworzona jest baza danych, w której rekordy znajdują się w ścisłej kolejności.
Rozważ więcej przykładów przetwarzania informacji (tabela 1):
Tabela 1. Przykłady przetwarzania informacji
|
Przykład przetwarzania informacji |
Wejścieinformacja |
Reguła konwersji |
Dzień wolnyinformacja |
|
Gotowanie z ... |
Zestaw produktów źródłowych. |
Przepis. |
Gotowy produkt. |
|
Określanie czasu gotowania ... |
Czas rozpoczęcia pracy i czas jej zakończenia. |
Wzór matematyczny. |
Czas gotowania ... |
|
Uzyskiwanie odprawy przed pracą |
Strój - zadanie. |
Czytanie tekstu lub zarys zadania i objaśnień do nich. |
Zasymilowane (zrozumiałe) informacje dla pracowników, gotowe do wykonania zadania. |
|
Naprawa dowolnego systemu, rozwiązywanie problemów. |
Oznaki uszkodzenia i wyniki badań. |
Wiedza i doświadczenie fachowca. |
Algorytm lub środek zaradczy. |
Informacje są przekazywane w formie wiadomości z pewnego źródła informacji do odbiorcy za pośrednictwem kanału komunikacji między nimi. Źródło wysyła przesłaną wiadomość, która jest zakodowana w przesyłanym sygnale. Ten sygnał jest przesyłany kanałem komunikacyjnym. W rezultacie odebrany sygnał pojawia się w odbiorniku, który jest dekodowany i staje się odebraną wiadomością.
Działanie takiego systemu można wyjaśnić na następujących przykładach przekazywania informacji w systemach społecznych i technicznych (tabela 2).
Tabela 2. Przykłady przesyłania informacji
|
Proces |
źródło |
odbiorca |
nośnik |
połączyć |
ingerencja |
|
Mistrz - pracownik |
fala dźwiękowa |
hałas w codziennym tego słowa znaczeniu |
|||
|
Wprowadzanie danych o pracy warsztatów na tydzień dla listy płac |
komputer |
elektryczność |
spadek napięcia sieciowego |
||
|
Czujnik - człowiek |
skala instrumentów |
ludzka wizja |
awarie urządzenia |
||
|
Szukaj informacji według zawodu w sieci komputerowej |
komputer |
komputer |
elektryczność |
awaria sieci |
|
|
System grzewczy (piekarnik) - osoba (bez bezpośredniego) kontaktu |
system grzewczy |
powietrze z parametrem - temperatura |
otwarte okno (lub drzwi) w zimnych porach roku |
||
|
Montaż produktu z gotowych części |
kształt części |
siła tarcia |
śmieci na skrzyżowaniu |
Tak więc podstawowe pojęcia tych tematów są badane na przykładach z elementami praktycznych treści zawodowych.
Literatura
1. Gein A.G., Senokosov A.I. Podręcznik informatyki dla studentów. Jekaterynburg: „U-Factoria”, 2003. -192 str.
2. Goryachev A., Shafrin Yu. Warsztaty na temat technologia informacyjna-M.: Laboratorium wiedzy podstawowej, 2000. -205 str.
3. J. Dewey. Demokracja i edukacja: Per. z angielskiego -M .: Pedagogy-Press, 2000. - 384 s.
4. Makarova N.V. Informatyka. Warsztaty na temat technologii informatycznych. - SPB.: Peter, 2001.180 s.
5. Polat E.S. Typologia projektów telekomunikacyjnych. // Nauka i szkoła. - 4, 1997. - str. 30-34.
Informacje są rozpowszechniane w trakcie ich przekazywania.
W transfer informacjizawsze są dwa obiekty - źródło i odbiorca informacji. Role te mogą się zmieniać, na przykład podczas dialogu każdy z uczestników działa albo jako źródło, albo jako odbiorca informacji.
Informacja przechodzi ze źródła do odbiornika kanałem komunikacji, w którym musi być połączona z jakimś rodzajem nośnik materiału.Aby przesłać informacje, właściwości tego nośnika muszą się zmieniać w czasie. Tak więc światło, które świeci przez cały czas, przesyła informacje tylko o tym, że trwa jakiś proces. Jeśli włączasz i wyłączasz żarówkę, możesz przesyłać różnorodne informacje, na przykład za pomocą kodu Morse'a.
Gdy ludzie mówią, nośnikiem pamięci są fale dźwiękowe w powietrzu. W komputerach informacje są przesyłane za pomocą sygnałów elektrycznych lub fal radiowych (w urządzeniach bezprzewodowych). Informacje mogą być przesyłane za pomocą światła, wiązki laserowej, systemu telefonicznego lub pocztowego, sieci komputerowej itp.
Informacja wchodzi przez kanał komunikacyjny w postaci sygnałów, które odbiornik może wykryć za pomocą swoich zmysłów (lub czujników) i „zrozumieć” (dekodować).
Sygnał- Jest to zmiana właściwości nośnika służąca do przesyłania informacji.
Przykładami sygnałów są zmiana częstotliwości i głośności dźwięku, błysk światła, zmiana napięcia na stykach itp.
Osoba może odbierać sygnały tylko za pomocą zmysłów. Do przesyłania informacji, na przykład za pomocą fal radiowych, potrzebne są urządzenia pomocnicze: nadajnik radiowy, który przekształca dźwięk w fale radiowe, i odbiornik radiowy, który wykonuje konwersję odwrotną. Pozwalają poszerzyć możliwości człowieka.
Pojedynczy sygnał nie może przesłać dużej ilości informacji. Dlatego częściej niż pojedynczy sygnał jest używany, ale sekwencja sygnałów, tj. wiadomość.Ważne jest, aby zrozumieć, że wiadomość jest jedynie „powłoką” do przesyłania informacji, a informacja jest zadowolonywiadomości. Sam odbiornik musi „wydobywać” informacje z otrzymanej sekwencji sygnału. Możesz zaakceptować wiadomość, ale nie zaakceptować informacji, na przykład usłyszeć mowę w nieznanym języku lub przechwycić szyfrowanie.
Te same informacje mogą być przekazywane za pomocą różnych komunikatów, na przykład poprzez mowę ustną, notatkę lub semafor flagowy, który jest używany we flocie. Jednocześnie ten sam komunikat może przenosić różne informacje dla różnych odbiorców. Tak więc fraza „Pada w Santiago”, przekazana w 1973 r. Na wojskowych częstotliwościach radiowych, dla zwolenników generała A. Pinocheta służyła jako sygnał do rozpoczęcia zamachu stanu w Chile.
W ten sposób informacje są prezentowane i przesyłane w postaci sekwencji sygnałów, symboli. Od źródła do odbiornika wiadomość jest transmitowana przez jakiś materialny nośnik. Jeżeli w procesie transmisji wykorzystywane są techniczne środki komunikacji, nazywane są kanałami transmisji informacji (kanały informacyjne). Należą do nich telefon, radio, telewizja. Ludzkie narządy zmysłów odgrywają rolę biologicznych kanałów informacyjnych.
Proces przesyłania informacji za pośrednictwem technicznych kanałów komunikacji przebiega następująco (według Shannona):
Informacje mogą być przesyłane przy użyciu dowolnego języka kodowania informacji, który jest zrozumiały zarówno dla źródła, jak i odbiorcy.
Enkoder - urządzenie zaprojektowane do konwersji oryginalnej wiadomości źródła informacji do postaci dogodnej do przesłania.
Urządzenie dekodujące - urządzenie do konwersji zakodowanej wiadomości na oryginał.
Przykład. W rozmowa telefoniczna: źródłem wiadomości jest rozmówca; enkoder - mikrofon - konwertuje dźwięki słów ( fale akustyczne) w impulsy elektryczne; kanał komunikacyjny - sieć telefoniczna (przewodowa); urządzenie dekodujące - ta część tuby, którą przynosimy do ucha, tutaj sygnały elektryczne są ponownie przekształcane w dźwięki, które słyszymy; odbiornik informacji - osoba słuchająca.
Termin „szum” odnosi się do różnego rodzaju zakłóceń, zniekształcających przesyłany sygnał i prowadzących do utraty informacji. Takie zakłócenia powstają przede wszystkim z przyczyn technicznych: złej jakości linii komunikacyjnych, niepewności różnych strumieni informacji przesyłanych między sobą tymi samymi kanałami. Aby chronić przed szumem, stosuje się różne metody, na przykład stosowanie różnych filtrów, które oddzielają użyteczny sygnał od szumu. Istnieje nauka opracowująca metody ochrony informacji - kryptologię, która jest szeroko stosowana w teorii komunikacji.
Claude Shannon opracował specjalną teorię kodowania, która zapewnia metody radzenia sobie z hałasem. Jednym z ważnych pomysłów tej teorii jest to, że kod przesyłany przez linię komunikacyjną powinien być nadmiarowy. Z tego powodu utratę części informacji podczas transmisji można zrekompensować. Nadmiarowości nie można jednak uczynić zbyt dużym. Doprowadzi to do opóźnień i droższej komunikacji. Innymi słowy, aby treść wiadomości zniekształconej przez interferencję mogła zostać przywrócona, musi tak być zbędnyto znaczy, muszą być w nim „dodatkowe” elementy, bez których i tak znaczenie zostanie przywrócone. Na przykład w komunikacie „Vlg vpdt to Kspsk mr” wielu zgaduje wyrażenie „Wołga wpada do Morza Kaspijskiego”, z którego usunięto wszystkie samogłoski. Ten przykład sugeruje, że języki naturalne zawierają wiele „zbędnych”, a ich nadmiarowość szacuje się na 60–80%.
Omawiając temat pomiaru prędkości przesyłania informacji, można zastosować analogię. Analogiem jest proces pompowania wody przez rury wodne. Tutaj rury są kanałem przenoszenia wody. Intensywność (prędkość) tego procesu charakteryzuje się zużyciem wody, tj. liczba litrów pompowanych na jednostkę czasu. W procesie przesyłania informacji kanały są technicznymi liniami komunikacyjnymi. Analogicznie do zaopatrzenia w wodę możemy mówić o przepływie informacji przesyłanych kanałami. Szybkość przesyłania informacji to objętość informacji przesłanej wiadomości na jednostkę czasu. Dlatego jednostka miary prędkości strumienia informacji: bit / s, bajt / s itp.
Inną koncepcję - przepustowość kanałów informacyjnych - można również wyjaśnić za pomocą analogii „hydraulicznej”. Możliwe jest zwiększenie natężenia przepływu wody przez rury poprzez zwiększenie ciśnienia. Ale ta ścieżka nie jest nieskończona. Jeśli ciśnienie jest zbyt wysokie, rura może pęknąć. Dlatego maksymalne natężenie przepływu wody, które można nazwać wydajnością zaopatrzenia w wodę. Techniczne linie transmisji danych mają podobny limit szybkości przesyłania danych. Przyczyny tego są również natury fizycznej.
Jest przekazywany w formie wiadomości z pewnego źródła informacji do odbiorcy za pośrednictwem kanału komunikacyjnego. Źródło wysyła przesłaną wiadomość, która jest zakodowana w przesyłanym sygnale. Ten sygnał jest przesyłany kanałem komunikacyjnym. W rezultacie odebrany sygnał pojawia się w odbiorniku, który jest dekodowany i staje się odebraną wiadomością. Przesyłaniu informacji kanałami komunikacyjnymi często towarzyszą zakłócenia, powodujące zniekształcenie i utratę informacji.
Ogólny schemat przekazywania informacji
Aby przekazywać informacje dokładniej i oszczędniej kanałami komunikacyjnymi, należy je odpowiednio zakodować.
Informacja nie może istnieć bez materialnego medium, bez transferu energii. Zakodowana wiadomość ma postać sygnałów nośnych przechodzących przez kanał. Po dotarciu do odbiornika sygnały muszą odzyskać ogólnie zrozumiałą formę za pomocą urządzenia dekodującego.
Zestaw urządzeń, obiektów lub obiektów przeznaczonych do przesyłania informacji z jednego z nich, zwanego źródłem, do drugiego, zwanego odbiornikiem, nazywany jest kanałem informacyjnym lub kanał informacyjny.
Przykłady kanałów informacyjnych
Przykładem kanału jest poczta. Informacje zakodowane w formie tekstu są umieszczane w kopercie, odbierane w skrzynce pocztowej, pobierane stamtąd i transportowane na pocztę, gdzie są sortowane (ręcznie lub maszynowo). Ponadto informacje są przekazywane pociągiem (samolotem, statkiem itp.) Do urzędu pocztowego przeznaczenia, sortowane i dostarczane do adresata. Zatem kanał pocztowy obejmuje: kopertę (przedmiot), maszyny transportowe i sortujące (urządzenia), pracowników pocztowych (przedmioty). Informacje opublikowane na tym kanale pozostają bez zmian.
Innym przykładem jest telefon. W przypadku transmisji telefonicznej źródłem wiadomości jest rozmówca (subskrybent). Koderem, który zamienia dźwięki słów na impulsy elektryczne, jest mikrofon. Kanał, przez który przesyłane są informacje, to przewód telefoniczny. Część lampy, którą przynosimy do ucha, pełni rolę urządzenia dekodującego (sygnały elektryczne są ponownie przekształcane w dźwięki). Informacja wchodzi do „urządzenia odbiorczego” - ludzkiego ucha na drugim końcu drutu. Kanał obejmuje telefony (urządzenia), przewody (przedmioty) i sprzęt PBX (urządzenia). Cechą tego kanału informacyjnego jest fakt, że po wprowadzeniu informacji prezentowanych w postaci fal dźwiękowych jest on przekształcany w wibracje elektryczne, a następnie przesyłany. Ten kanał jest nazywany kanał konwersji informacji.
Innym przykładem jest komputer. Poszczególne systemy przesyłają sobie nawzajem informacje za pomocą sygnałów. Komputer jest urządzeniem do przetwarzania informacji (podobnie jak obrabiarka - urządzenie do obróbki metalu), nie tworzy informacji z „niczego”, ale konwertuje to, co jest w nim wprowadzone. Komputer jest kanałem informacyjnym z konwersją informacji: informacje pochodzą z urządzeń zewnętrznych (klawiatura, dysk, mikrofon), są konwertowane na kod wewnętrzny i przetwarzane, przekształcane w formę odpowiednią do odbioru przez zewnętrzne urządzenie wyjściowe (monitor, drukarkę, głośniki itp.), i przekazane im.
Żywy nerw jest kanałem o zupełnie innej naturze. Tutaj wszystkie wiadomości są przekazywane za pomocą impulsu nerwowego. Ale w technicznych kanałach komunikacji kierunek przesyłania informacji może ulec zmianie, a poprzez układ nerwowy transmisja odbywa się w jednym kierunku.
Literatura
- Romanova Yu.D. Informatyka i technologia informacyjna: podręcznik szkoleniowy / Yu.D. Romanova, I.G. Lesnichaya, V.I. Szestakow, I.V. Missing, P.A. Muzychkin; pod redakcją Yu.D. Romanova. - wydanie trzecie, poprawione. i dodaj. - M .: Eksmo, 2008.-592s. - (Wyższe wykształcenie ekonomiczne).
Pytanie 1. Pojęcie informacji, rodzaje i metody jej przekazywania.
Informacja (z lat. informatio, wyjaśnienia, ekspozycja, świadomość) - informacje o osobach, przedmiotach, faktach, zjawiskach, wydarzeniach, świecie rzeczywistym, niezależnie od ich prezentacji.
Informacja - jest to odbicie otaczającego nas świata za pomocą znaków i sygnałów lub innych informacji o przedmiotach i zjawiskach środowiskowych, ich parametrach, właściwościach i stanie, które są postrzegane przez systemy informacyjne (organizmy żywe, maszyny kontrolne itp.) w procesie życia i pracy.
Można jednak jedynie argumentować, że pojęcie INFORMACJI zakłada istnienie materialnego nośnika informacji, źródła informacji, nadajnika informacji, odbiornika i kanału komunikacji między źródłem a odbiornikiem.
Klasyfikacja informacji
Informacje można podzielić na typy według różnych kryteriów:
poprzez sposób postrzegania:
Wizualne - postrzegane przez narządy wzroku.
Słuchowe - postrzegane przez narządy słuchu.
Dotykowy - postrzegany przez receptory dotykowe.
Węchowy - postrzegany przez receptory węchowe.
Aromat - postrzegany przez kubki smakowe.
według formularza prezentacji:
Tekstowy - przesyłany w postaci znaków wskazujących tokeny językowe.
Numeryczne - w postaci liczb i znaków oznaczających działania matematyczne.
Grafika - w postaci obrazów, obiektów, wykresów.
Dźwięk - ustny lub w formie zapisu i transmisji tokenów językowych w formie audio.
po wcześniejszym umówieniu:
Masa - zawiera trywialne informacje i działa z zestawem pojęć zrozumiałych dla większości społeczeństwa.
Specjalne - zawiera określony zestaw pojęć, gdy są wykorzystywane, przekazywane są informacje, które mogą nie być zrozumiane przez większość społeczeństwa, ale konieczne i zrozumiałe w wąskiej grupie społecznej, w której informacje te są wykorzystywane.
Sekret - przekazywany do wąskiego kręgu osób i przez zamknięte (chronione) kanały.
Osobiste (prywatne) - zestaw informacji o osobie, który określa status społeczny i typy interakcje społeczne wewnątrz populacji.
według wartości:
Rzeczywiste - informacje cenne w danym momencie.
Wiarygodne - informacje otrzymane bez zniekształceń.
Jasne - informacje wyrażone w języku zrozumiałym dla osoby, dla której są przeznaczone.
Pełna informacja wystarczająca do podjęcia właściwej decyzji lub zrozumienia.
Przydatne - o użyteczności informacji decyduje podmiot, który ją otrzymał, w zależności od ilości możliwości jej wykorzystania.
wprawdzie:
prawdziwe
Formy informacji.
Istnieje wiele sposobów przesyłania i przetwarzania informacji. Osoba może przekazywać informacje za pomocą jednego lub drugiego języka, gestów, wyrazu twarzy, dźwięków i odbierać informacje za pomocą dowolnych narządów zmysłów. Innymi słowy, informacje są przekazywane, przetwarzane i odbierane przez osobę w postaci znaków lub sygnałów. Sygnałem może być światło, dźwięk (fale radiowe), elektromagnetyczne, biochemiczne itp.
Proces przetwarzania informacji zapewnia obecność nośnika informacji oraz środki do przesyłania informacji i przetwarzania informacji.
Informacje są dostępne:
tworzyć, odbierać; łączyć; przechowywać; transmitować; kopiować; przetwarzać; wyszukiwać; postrzegać; formalizować; dzielić na części; mierzyć; używać; rozpowszechniać; upraszczać; zapamiętywać; przekształcać; zbierać; itd. Wszystkie te procesy związane z niektórymi operacjami dotyczącymi informacji nazywane są procesami informacyjnymi.
Informacje mogą istnieć w postaci:
- teksty, rysunki, rysunki, fotografie;
- sygnały świetlne lub dźwiękowe;
- fale radiowe;
- impulsy elektryczne i nerwowe;
- zapisy magnetyczne;
- gesty i mimika;
- pachnie i smakuje;
- chromosomy, przez które znaki i właściwości organizmów są przekazywane przez dziedziczenie itp.
Pytanie 2. Zadania związane z pozyskiwaniem, przesyłaniem, konwersją i przechowywaniem informacji.
1. Transfer informacji
W procesie przesyłania informacji koniecznie uczestniczy źródło i odbiorca informacji: pierwszy przesyła informacje, drugi je odbiera. Pomiędzy nimi znajduje się kanał transmisji informacji - kanał komunikacji.
Kanał komunikacji - zestaw urządzeń technicznych, które zapewniają transmisję sygnału ze źródła do odbiorcy.
Urządzenie kodujące - urządzenie zaprojektowane do konwersji źródłowej wiadomości źródłowej na formę dogodną do transmisji.
Urządzenie dekodujące - urządzenie do konwersji zakodowanej wiadomości na oryginał.
Komputer jest najpopularniejszym narzędziem do przetwarzania, przechowywania i przesyłania informacji.
2. Transformacja informacji
Podstawową właściwością informacji jest transformowalność. Oznacza to, że informacje mogą zmienić sposób i formę ich istnienia. Kopiowalność jest formą przekształcania informacji, w której jej ilość się nie zmienia. W informatyce oddzielnie analizowane są informacje analogowe i cyfrowe. Jest to ważne, ponieważ osoba, dzięki swoim organom zmysłów, jest przyzwyczajona do radzenia sobie z informacjami analogowymi, a technologia komputerowa, przeciwnie, działa głównie z informacją cyfrową. Nie znajdziemy dwóch identycznych zielonych liści na tym samym drzewie i nie usłyszymy dwóch absolutnie identycznych dźwięków - to informacja analogowa. Jeśli podasz liczby w różnych kolorach i notatki do różnych dźwięków, możesz przekształcić informacje analogowe w postać cyfrową.
Muzyka, kiedy ją słyszymy, przenosi analogowe informacje, ale jeśli nagrasz ją tylko z nutami, stanie się cyfrowa. Różnica między informacją analogową i cyfrową polega przede wszystkim na tym, że informacja analogowa jest ciągła, a informacja cyfrowa jest dyskretna.
3. Wykorzystanie informacji
Informacje są wykorzystywane przy podejmowaniu decyzji. Wiarygodność, kompletność i obiektywność otrzymanych informacji zapewni Ci możliwość podjęcia właściwej decyzji.
4. Przechowywanie informacji.
Przechowywanie danych - jest to sposób rozpowszechniania informacji w przestrzeni i czasie.
Sposób przechowywania informacji zależy od ich nośnika. (biblioteka książek, muzeum zdjęć, album ze zdjęciami).
Komputer zaprojektowany dla kompaktowe miejsce do przechowywania informacje z możliwością szybki dostęp
Do niej.
Nośnik danych- nośnik do nagrywania i przechowywania informacji:
1) Każdy przedmiot materialny (papier, glina, wosk i drewniane tabletki, kora brzozy, papirus, skóra, kamień, guzki na linie, drukowane książki, film fotograficzny, pasek filmowy)
2) Fale o różnym charakterze (fala świetlna)
3) Nośniki akustyczne
4) Nośniki elektromagnetyczne
5) Nośniki grawitacyjne
6) Substancja w innym stanie
7) Nośniki komputerowe (dyski magnetyczne, dyski optyczne, dysk twardy, karta flash)
Przykłady uporządkowanego przechowywania informacji to notatnik, spis treści w książce, słowniki, harmonogramy, katalogi.
Ok, więc odbywa się przesyłanie, przetwarzanie i przechowywanie informacji w kształcie :
5. Przekazywanie informacji.
W procesie przekazywania informacji koniecznie uczestniczy źródło i odbiorca Informacja: pierwsza przesyła informacje, druga je odbiera. Pomiędzy nimi jest kanał do przesyłania informacji - połączyć.
Link -
zestaw urządzeń technicznych zapewniających transmisję sygnału ze źródła do odbiornika.
Urządzenie kodujące -
urządzenie zaprojektowane do konwersji źródłowej wiadomości źródłowej na formę odpowiednią do transmisji.
Urządzenie dekodujące -
urządzenie do konwersji zakodowanej wiadomości na oryginał.
Działalność człowieka zawsze wiąże się z przekazywaniem informacji.
Podczas transmisji informacje mogą zostać utracone i zniekształcone: zniekształcenie dźwięku w telefonie, zakłócenia atmosferyczne w radiu, zniekształcenie lub przyciemnienie obrazu w telewizji, błędy transmisji w telegrafie. Te zakłócenia lub, jak nazywają to eksperci, hałasy, zniekształcają informacje. Na szczęście istnieje nauka opracowująca sposoby ochrony informacji - kryptologia.
Kanały przesyłania wiadomości są scharakteryzowane pasmo i odporność na hałas.
Kanały danych są podzielone na simplex (z transferem informacji tylko w jednym kierunku (telewizja)) i dupleks (w którym możliwe jest przesyłanie informacji w obu kierunkach (telefon, telegraf)). Kanał może transmitować kilka wiadomości jednocześnie. Każda z tych wiadomości jest wyróżniona (oddzielona od pozostałych) za pomocą specjalnych filtrów. Na przykład można filtrować według częstotliwości przesyłanych wiadomości, tak jak dzieje się to w kanałach radiowych.
Pojemność kanału zależy od maksymalnej liczby znaków przesłanych do niego przy braku zakłóceń. Ta cecha zależy od fizycznych właściwości kanału.
Aby zwiększyć odporność kanału na szum, stosuje się specjalne metody przesyłania wiadomości, które zmniejszają efekt szumu. Na przykład wprowadzane są dodatkowe znaki. Znaki te nie zawierają prawidłowej treści, ale służą do weryfikacji poprawności wiadomości po otrzymaniu.
Z punktu widzenia teorii informacji wszystkim, co czyni język literacki kolorowym, elastycznym, bogatym w odcienie, wieloaspektowym i wielowartościowym, jest redundancja.
Skład systemu operacyjnego
Nowoczesne systemy operacyjne mają złożoną strukturę, z których każdy element pełni określone funkcje sterowania komputerem.
1. Zarządzanie systemem plików . Proces komputera sprowadza się do udostępniania plików między urządzeniami. System operacyjny ma moduły oprogramowania, menedżerowie systemów plików.
2. Procesor dowodzenia . Specjalny program, który prosi użytkownika o polecenia i wykonuje je.
3. Sterowniki urządzeń Specjalne programy, które zapewniają kontrolę nad działaniem urządzeń i koordynację wymiany informacji z innymi urządzeniami, a także pozwalają konfigurować niektóre parametry urządzeń. Technologia „Plug ad Play” (plug and play) pozwala zautomatyzować podłączanie nowych urządzeń do komputera i zapewnia ich konfigurację.
4. GUI Służy do uproszczenia obsługi.
5. Programy serwisowe lub narzędzia. Programy umożliwiające obsługę dysków (sprawdzanie, kompresowanie, defragmentację itp.), Wykonywanie operacji na plikach (archiwizacja itp.), Praca w sieciach komputerowych itp.
6. System odniesienia. Pozwala szybko uzyskać informacje o funkcjonowaniu systemu operacyjnego jako całości oraz o działaniu poszczególnych modułów.
Najczęstsze podejście do strukturyzacji system operacyjny jest podział wszystkich jego modułów na dwie grupy:
- Rdzeń - Są to moduły, które wykonują podstawowe funkcje systemu operacyjnego.
- Moduły wsparciawykonywanie funkcji pomocniczych systemu operacyjnego. Jedną z właściwości definiujących jądro jest praca tryb uprzywilejowany.
Struktura kompilatora
Proces kompilacji składa się z następujących kroków:
- Analiza leksykalna Na tym etapie sekwencja znaków w pliku źródłowym jest konwertowana na sekwencję tokenów.
- Parsowanie Sekwencja tokenów jest konwertowana na drzewo semantyczne.
- Optymalizacja Przeprowadzane jest usuwanie nieaktualnych struktur i uproszczenie drzewa semantycznego.
- Generowanie kodu Drzewo semantyczne jest konwertowane na język docelowy.
Etapy kompilatora
Praca kompilatora składa się z kilku etapów, które można wykonać sekwencyjnie lub połączyć w czasie. Etapy te można przedstawić w formie diagramu.
Pierwszy etap pracy kompilatora nazywa się analiza leksykalna, a program, który to implementuje, jest analizator leksykalny (LA). Sekwencja znaków języka wprowadzania jest podawana na wejście analizatora leksykalnego. LA rozróżnia w tej sekwencji najprostsze konstrukcje języka, zwane jednostkami leksykalnymi. Przykładami jednostek leksykalnych są identyfikatory, liczby, symbole operacji, słowa serwisowe itp. LA konwertuje tekst źródłowy, zastępując jednostki leksykalne ich wewnętrzną reprezentacją - tokeny. Token może zawierać informacje o klasie jednostki leksykalnej i jej znaczeniu. Ponadto, dla niektórych klas jednostek leksykalnych, samolot buduje tabele, na przykład tabelę identyfikatorów, stałych, które są wykorzystywane w kolejnych etapach kompilacji.
Drugi etap kompilatora nazywa się rozbiór gramatyczny zdaniai odpowiedni program - parser(CA). Sekwencja tokenów, która jest konwertowana na kod pośrednireprezentujący sekwencję symboli akcji lub atomów. Każdy atom zawiera opis operacji do wykonania, wskazując zastosowane operandy. W tym przypadku kolejność rozmieszczenia atomów, w przeciwieństwie do leksemów, odpowiada kolejności operacji niezbędnych do uzyskania wyniku.
W trzecim etapie kompilatora konstruowany jest tekst wyjściowy. Program, który realizuje ten etap, nazywa się generator tekstu wyjściowego(RE). Generator kojarzy każdy symbol akcji, który pojawia się na jego wejściu, z jednym lub kilkoma poleceniami języka wyjściowego. Jako język wyjściowy można użyć poleceń urządzenia, poleceń asemblera lub operatorów innego języka.
Rozważany schemat kompilatora jest uproszczony, ponieważ prawdziwe kompilatory zwykle zawierają etapy optymalizacji.
Pytanie 12. Wymagania dotyczące języków programowania i ich klasyfikacji.
Główne wymagania dotyczące języków programowania:
widoczność - użycie w języku istniejących znaków, jeśli to możliwe, dobrze znane i zrozumiałe zarówno dla programistów, jak i użytkowników komputerów;
jedność - użycie tych samych symboli w celu oznaczenia tych samych lub powiązanych pojęć w różnych częściach algorytmu. Liczba tych znaków powinna być jak najmniejsza;
elastyczność - możliwość stosunkowo wygodnego, nieskomplikowanego opisu powszechnych metod obliczeń matematycznych za pomocą ograniczonego zestawu narzędzi graficznych dostępnych w języku;
modułowość - umiejętność opisywania złożonych algorytmów w postaci zestawu prostych modułów, które można składać osobno i stosować w różnych złożonych algorytmach;
jednoznaczność - niejednoznaczność zapisu dowolnego algorytmu. Jego brak może prowadzić do błędnych odpowiedzi podczas rozwiązywania problemów.
Języki zorientowane maszynowo- są to języki, których zestawy operatorów i środków obrazowych w znacznym stopniu zależą od funkcji komputera (język wewnętrzny, struktura pamięci itp.). Języki zorientowane na maszynę umożliwiają korzystanie ze wszystkich funkcji języków zależnych od maszyny:
Wysoka jakość utworzone programy (zwartość i szybkość wykonania);
Możliwość korzystania z określonych zasobów sprzętowych;
Przewidywalność kodu obiektu i kolejności pamięci;
Aby skompilować skuteczne programy, musisz znać system poleceń i funkcje działania tego komputera;
Złożoność procesu kompilowania programów (szczególnie w językach maszynowych i NSC), słabo chroniona korekcja błędów;
Niska prędkość programowania;
Niemożność bezpośredniego używania programów skompilowanych w tych językach na innych typach komputerów.
Języki zorientowane maszynowo są podzielone na klasy zgodnie ze stopniem programowania automatycznego.
- Język maszyny
Oddzielny komputer ma swój własny specyficzny język maszynowy (zwany dalej MOIM), zaleca się wykonywanie wskazanych operacji na operandach, które definiują, dlatego MY jest językiem poleceń.
- Języki kodowania symbolicznego
Języki kodowania symbolicznego (zwane dalej YSC), a także ME, to języki poleceń. Jednak kody operacji i adresy w instrukcjach maszynowych, które są sekwencją cyfr binarnych (w kodzie wewnętrznym) lub ósemkowych (często używanych podczas pisania programów), są zastępowane w NSC symbolami (identyfikatorami), których forma zapisu pomaga programiście łatwiej zapamiętać treść semantyczną operacji. Zapewnia to znaczną redukcję liczby błędów w kompilowaniu programów. Zastosowanie adresów symbolicznych jest pierwszym krokiem w kierunku utworzenia NSC.
- Auto kody
Istnieją również języki, które zawierają wszystkie możliwości NSC, dzięki rozszerzonemu wprowadzeniu makr - nazywane są one Autokodami.
Makropolecenia zapewniają przesyłanie rzeczywistych parametrów, które są wstawiane do „rdzenia” programu podczas tłumaczenia, zamieniając go w prawdziwy program maszynowy.
Opracowane kody automatyczne nazywane są asemblerami. Narzędzia itp. Są zwykle tworzone w językach takich jak asembler.
- Makro
Język, który jest sposobem na zastąpienie sekwencji znaków opisujących realizację wymaganych działań komputera najbardziej zwięzłą formą, nazywa się Makrami (środkiem zastępowania).
Zasadniczo makro ma skrócić nagranie program źródłowy. Składnik oprogramowania umożliwiający działanie makr nazywa się makroprocesorem. Makroprocesor i tekst źródłowy są wysyłane do makroprocesora. Reakcja makroprocesora na wywołanie wyjściowe tekstu wyjściowego.
Makro może jednakowo współpracować zarówno z programami, jak i danymi.
Języki niezależne od maszyny - Jest to sposób opisywania algorytmów rozwiązywania problemów i informacji, które mają być przetwarzane. Są wygodne w użyciu dla szerokiej gamy użytkowników i nie wymagają od nich znajomości funkcji organizacji pracy komputerów i samolotów.
Takie języki nazywane są językami programowania wysokiego poziomu. Programy skompilowane w takich językach są sekwencjami instrukcji skonstruowanych zgodnie z zasadami egzaminu językowego (zadania, segmenty, bloki itp.). Operatorzy językowi opisują działania, które system musi wykonać po emisji programu na ME.
-Języki zorientowane na problemy
Wraz z rozszerzeniem obszarów zastosowania technologii komputerowej konieczne stało się sformalizowanie prezentacji oświadczenia i rozwiązanie nowych klas problemów. Konieczne było stworzenie takich języków programowania, które dzięki notacji i terminologii w tej dziedzinie pozwoliłyby nam opisać wymagane algorytmy rozwiązania postawionych zadań, stały się językami problemowymi. Te języki, języki zorientowane na rozwiązanie niektórych problemów, powinny zapewnić programiście środki do zwięzłego i jasnego sformułowania problemu i uzyskania wyników w wymaganej formie.
Fortran, Algol - języki stworzone w celu rozwiązywania problemów matematycznych;
-Języki uniwersalne
Języki uniwersalne zostały utworzone dla szerokiego zakresu zadań: komercyjnego, naukowego, modelowania itp.
-Dialog języki
Pojawienie się nowych możliwości technicznych stanowiło wyzwanie dla programistów systemu oprogramowanie, zapewniając operacyjną interakcję osoby z komputerem, nazywano je interaktywnymi językami.
Zadania: zarządzanie i opis algorytmów rozwiązywania problemów ..
Jednym z przykładów języków konwersacyjnych jest BASIC.
BASIC używa notacji podobnych do zwykłych wyrażeń matematycznych. Wielu operatorów to uproszczone wersje operatorów Fortran. Dlatego ten język pozwala rozwiązać dość szeroki zakres zadań.
Języki nieprocesowe
Języki nieprocesowe obejmują grupę języków opisujących organizację danych przetwarzanych za pomocą ustalonych algorytmów (języki tabelaryczne i generatory raportów) oraz języki komunikacji z systemami operacyjnymi.
Programy napisane w języku tabelarycznym wygodnie opisują złożone sytuacje, które pojawiają się podczas analizy systemu.
Struktury rekurencyjne
1.4.1. Lista
Lista odnosi się do specjalnej grupy struktur - są to tak zwane struktury rekurencyjne.
Oto rekurencyjna definicja listy: Lista to kolekcja
powiązane przedmioty, z których jeden jest przedmiotem specjalnym (pierwszy „głowa”), a wszystkie pozostałe tworzą listę. Struktury rekurencyjne w programowaniu są niezwykłe, ponieważ wiele operacji ich przetwarzania można skutecznie wdrożyć za pomocą procedur rekurencyjnych, które są bardzo zwięzłe i jasne.
1.4.2. Zestaw
Innym przykładem struktury rekurencyjnej jest struktura kolekcji, która
zdefiniowane w następujący sposób: Zestaw to zbiór powiązanych
elementy, z których każdy może być atomem lub zbiorem. Atom
definiuje „niepodzielny” element zestawu do przechowywania
elementarna część informacji. Implementacja zestawów oparta jest na
przy użyciu list heterogenicznych.
1.4.3. Drewno
Kolejny przykład struktury rekurencyjnej szeroko stosowanej w
programowanie - struktura drzewa. Drzewo nazywa się kolekcją.
powiązane elementy - wierzchołki drzewa, które zawierają jeden element specjalny -
root, podczas gdy wszystkie inne elementy tworzą poddrzewa. Większość
struktura drzewa binarnego jest szeroko stosowana, wszystkie wierzchołki
który jest podzielony (w odniesieniu do katalogu głównego) na dwa podzbiory - dwa poddrzewa
(lewo i prawo).
Przykłady algorytmów rekurencyjnych
6.1 Rysowanie drzewa
6.2 Wieże Hanoi
6.3 Analiza wyrażeń arytmetycznych
6.4 Szybkie sortowanie
6.5 Dowolna liczba zagnieżdżonych pętli
6.6 Zadania na wykresach
6.7 Fraktale
Zadanie
Więcej niż jedna operacja przypisania \u003d może znajdować się w jednym wierszu.
Znak \u003d zawsze oznacza: „przypisz wartość z prawej strony po lewej stronie zmiennej”. Operacja jest wykonywana od prawej do lewej. Dlatego zmienna d otrzymuje pierwszą wartość 100, a następnie c, b i a.
Znak przypisania może nawet pojawić się w wyrażeniu matematycznym:
Przypisanie ma wyższy priorytet niż dodawanie i odejmowanie. Dlatego zmienna r zostanie najpierw ustawiona na 9 s. A następnie zmienna wartości otrzyma wartość 5 + 9-s.
Zadanie złożone
Pisząc program, często musisz zmienić wartość zmiennej. Na przykład chcesz wziąć bieżącą wartość zmiennej, dodać lub pomnożyć tę wartość przez jakieś wyrażenie, a następnie przypisać tę wartość do tej samej zmiennej. Takie operacje są wykonywane przez operatorów przypisań złożonych.
Konwersja typu
wyrażenie (typ danych)
v \u003d (podwójny) wiek * f;
Zmienna wieku jest tymczasowo konwertowana na zmiennoprzecinkowy o podwójnej precyzji i mnożona przez zmienną f.
Operacje w związku
Operacje inkrementacji (++) i dekrementacji (-)
C ++ zapewnia dwie unikalne operacje, które zwiększają lub zmniejszają wartość zmiennej o 1.
Operacje na prefiksach i postfiksach różnią się priorytetem. Operacje na prefiksach mają najwyższy priorytet i są wykonywane przed każdą inną operacją. Operacje Postfix mają najniższy priorytet i są wykonywane po wszystkich innych operacjach.
Wielkość operacji
Ma format
rozmiar danych
sizeof (typ danych)
Operacja sizeof zwraca rozmiar w bajtach danego typu danych lub typu danych.
cout "" Rozmiar typu float w bajtach \u003d \\ t "" sizeof (float)
Wynik: 4.
Operacja przecinkiem
Dodatkowa operacja (,) nie działa bezpośrednio z danymi, ale prowadzi do obliczenia wyrażenia od lewej do prawej. Ta operacja pozwala na użycie wielu wyrażeń w jednym wierszu, oddzielonych przecinkami.
Operator?:
(Stan: schorzenie)? (wyrażenie1) :( wyrażenie2)
Jeśli warunek jest spełniony, wyrażenie 1 jest spełnione, a jeśli fałsz, to wyrażenie 2.
(a\u003e b)? (ans \u003d 10) :( ans \u003d 25);
ans \u003d (a\u003e b)? (10) :( 25);
Jeśli a\u003e b, zmienna ans okazuje się mieć wartość 10, w przeciwnym razie - wartość 0,25
Operacje bitowe
| lub
^ wyłączny lub
Logiczne operacje binarne (&& - koniunkcja (I) i || rozłączenie (lub))
Jednostkowe operacje:
& - operacja w celu uzyskania adresu operandu
* - operacja adresowania, tj. ujawnienie łącza, w przeciwnym razie operacja dereferencji (dostęp przez adres do wartości obiektu wskazanego przez operand (adres)).
Unary minus - zmienia znak argumentu arytmetycznego.
Unary plus (wprowadzony dla symetrii z unarnym minusem)
! - logiczna negacja wartości argumentu.
Przyrost o jeden (przyrost lub automatyczne zwiększenie):
operacja na prefiksie - zwiększ wartość argumentu o 1 przed użyciem
operacja postfiksowa - zwiększenie wartości argumentu o 1 po jego użyciu.
Operand nie może być stały.
sizeof - operacja obliczania wielkości (w bajtach) dla obiektu typu, który ma operand.
Operacje binarne:
Addytywny (+ - dodawanie argumentów arytmetycznych, - odejmowanie argumentów arytmetycznych)
Mnożenie (* - mnożenie argumentów typu arytmetycznego, / - podział argumentów typu arytmetycznego,% - uzyskiwanie pozostałej części podziału argumentów całkowitych (dzielenie modulo))
Operacje zmianowe (<<- сдвиг влево битового представления значения левого целочисленного операнда на количество разрядов, равное значению правого целочисленного операнда, >\u003e - przesunięcie w prawo od reprezentacji bitowej wartości lewego operandu całkowitoliczbowego o liczbę bitów równą wartości prawego operandu całkowitoliczbowego)
Relacje (porównanie) (\u003e< <= >\u003d! \u003d \u003d \u003d -equally)
Logiczne operacje binarne (&& - koniunkcja (I) i || rozłączenie (lub))
Operacje przypisania (\u003d - przypisz wartość wyrażenia operandu z prawej strony do operandu lewej strony p \u003d 10,3 - 2 * x, * \u003d przypisz lewą stronę iloczyn wartości obu argumentów P * \u003d 2 jest równoważne P \u003d P * 2, / \u003d P / \u003d 2,2 -d jest równoważne P \u003d P / (2.2-d),% \u003d N% 3 jest równoważne N \u003d N% 3 ;, + \u003d przypisuje operandowi po lewej stronie sumę wartości obu argumentów A + \u003d B jest równoważny A \u003d A + B, - \u003d X - \u003d 4,5 - z jest równoważne X \u003d X - (4,2 - z),
Przecinek jako operacja (kilka wyrażeń oddzielonych przecinkami jest obliczanych sekwencyjnie od lewej do prawej. Jako wynik zapisywany jest typ i wynik wartości skrajnie prawej).
Priorytety operacyjne określają kolejność obliczeń w złożonym wyrażeniu
Pytanie 26. Strumieniowe wprowadzanie i wyprowadzanie informacji w C ++
Faktem jest, że nie przydatny program nie można pisać w C ++ bez angażowania bibliotek zawartych w określonym środowisku (w kompilatorze) języka. Najbardziej niezbędną z tych bibliotek jest biblioteka we / wy.
Strumienie wejściowe / wyjściowe
Zgodnie z nazwą pliku nagłówkowego iostream.h (stream - stream; „i” - skrót do wejścia - wejście; „o” - skrót do wyjścia - wyjście) narzędzia wejścia / wyjścia opisane w tym pliku zapewniają programiście mechanizmy wydobywania danych ze strumieni oraz w celu włączenia (wstawienia) danych do strumieni. Strumień jest definiowany jako sekwencja bajtów (znaków) i z punktu widzenia programu nie zależy od tych konkretnych urządzeń (plik na dysku, drukarka, klawiatura, wyświetlacz, streamer itp.), Z którymi dane są wymieniane. Podczas wymiany ze strumieniem często używana jest dodatkowa sekcja pamięci głównej - bufor strumienia.
Dane wyjściowe programu są umieszczane w buforze strumieniowym, zanim zostaną przesłane do urządzenia zewnętrznego. Podczas wprowadzania danych są one najpierw umieszczane w buforze, a dopiero potem przenoszone do obszaru pamięci wykonywanego programu. Używanie bufora jako etapu pośredniego podczas wymiany z urządzeniami zewnętrznymi zwiększa szybkość transferu danych, ponieważ rzeczywiste transfery są przeprowadzane tylko wtedy, gdy bufor jest już pełny (podczas wyjścia) lub pusty (podczas wprowadzania).
System operacyjny często przejmuje i wykonuje prace związane z wypełnianiem i czyszczeniem buforów we / wy bez wyraźnego udziału programisty. Dlatego strumień w aplikacji można zwykle traktować po prostu jako sekwencję bajtów. Bardzo ważne jest, aby nie było żadnego połączenia między wartościami tych bajtów a kodami dowolnego alfabetu. Zadaniem programisty w przetwarzaniu danych wejściowych i wyjściowych za pomocą strumieni jest ustalenie zgodności między wpisanymi obiektami uczestniczącymi w wymianie a sekwencją bajtów strumienia, w których nie ma żadnych informacji o rodzajach informacji prezentowanych (przesyłanych).
Strumienie używane w programach są logicznie podzielone na trzy typy:
Wejścia, z których odczytywane są informacje;
Weekendy, w których wprowadzane są dane;
Dwukierunkowy, umożliwiający zarówno czytanie, jak i pisanie.
Wszystkie wątki biblioteki we / wy są sekwencyjne, tj. w każdym momencie dla strumienia określane są pozycje zapisu i (lub) odczytu, a te pozycje po wymianie przemieszczają się wzdłuż strumienia o długość przesłanej części danych.
Zgodnie z cechami „urządzenia”, do którego strumień jest „przyłączony”, przepływy są zwykle podzielone
Standard
Wspornik
Ciąg i
Plik.
Podsumowując, wymieniamy cechy wyróżniające zastosowanie mechanizmu przepływu. Strumienie zapewniają:
Buforowanie podczas wymiany z urządzeniami zewnętrznymi;
Niezależność programu od systemu plików określonego systemu operacyjnego;
Kontrola typu przesyłanych danych;
Wygodne udostępnianie dla typów zdefiniowanych przez użytkownika.
W programowaniu I / O odnosi się do procesu wymiany informacji między pamięcią RAM a urządzeniami zewnętrznymi: klawiaturą, wyświetlaczem, napędami magnetycznymi itp. Wejście to wprowadzanie informacji z urządzeń zewnętrznych do pamięci RAM, a wyjściem jest usuwanie informacji z pamięć o dostępie swobodnym do urządzeń zewnętrznych. Urządzenia takie jak wyświetlacz i drukarka służą wyłącznie do drukowania; klawiatura jest urządzeniem wejściowym. Napędy magnetyczne (dyski, taśmy) są używane zarówno jako wejście, jak i wyjście.
Główną koncepcją związaną z informacjami na zewnętrznych urządzeniach komputerowych jest koncepcja pliku. Każda operacja we / wy jest traktowana jako operacja wymiany plików: dane wejściowe są odczytywane z pliku do pamięci RAM; wyjście - zapisywanie informacji z pamięci RAM do pliku. Dlatego kwestia organizacji w języku programowania wprowadzania i wyprowadzania sprowadza się do kwestii organizacji pracy z plikami.
Przypomnijmy, że w Pascal zastosowaliśmy koncepcję pliku wewnętrznego i zewnętrznego. Plik wewnętrzny to zmienna typu pliku, która jest wartością strukturalną. Elementy zmiennej pliku mogą mieć inny typ, a zatem inną długość i kształt reprezentacji wewnętrznej. Plik wewnętrzny jest połączony z plikiem zewnętrznym (fizycznym) za pomocą standardowa procedura Przydzielać. Staje się jeden element zmiennej pliku osobny wpis w pliku zewnętrznym i można go odczytać lub zapisać za pomocą jednego polecenia. Próba zapisu do pliku lub odczytania z niego wartości, która nie pokrywa się z typem elementów pliku, prowadzi do błędu.
Analogiem pojęcia wewnętrznego pliku w C / C ++ jest pojęcie strumienia. Różnica w stosunku do zmiennej pliku Pascal polega na tym, że strumień w C nie jest odwzorowany na typ. Strumień jest sekwencją bajtów przesyłaną podczas procesu We / Wy.
Strumień musi być powiązany z jakimś urządzeniem zewnętrznym lub plikiem na dysku. W terminologii C wygląda to tak: strumień powinien być skierowany do jakiegoś urządzenia lub pliku.
Główne różnice między plikami w C są następujące: nie ma koncepcji typu pliku, a zatem stała struktura rekordu pliku. Każdy plik jest traktowany jako sekwencja bajtów:
Strzałka wskazuje wskaźnik pliku, który określa bieżący bajt pliku. EOF jest standardową stałą - znakiem końca pliku.
Standardowe strumienie ( istream, ostream, iostream) są używane do pracy z terminalem. Strumienie ciągów ( istrstream, ostrstream, strstream) są używane do wprowadzania / wyprowadzania z buforów łańcuchów znajdujących się w pamięci. Strumienie plików ( ifstream, ofstream, fstream) są używane do pracy z plikami.
· ios podstawowa klasa strumienia
· streambuf buforowanie strumieniowe
· istream strumienie wejściowe
· ostream strumienie wyjściowe
· iostream dwukierunkowe strumienie
· iostream_withassign strumień z przesłoniętą operacją przypisania
· istrstream strumienie wejściowe ciągów
· ostrstream ciąg strumieni wyjściowych
· strstream dwukierunkowe strumienie łańcuchowe
· ifstream strumienie wejściowe plików
· ofstream strumienie wyjściowe plików
· fstream dwukierunkowe strumienie plików
· Strumienie do pracy z plikami są tworzone jako obiekty następujących klas:
· ofstream - zapisz do pliku;
· ifstream - odczyt z pliku;
· fstream - odczyt / zapis.
· Wejście / wyjście w C ++ odbywa się przy użyciu strumieni biblioteki C ++ dostępnych po podłączeniu pliku nagłówka iostream.h (w VC ++ .NET, obiekt nagłówka iostream). Strumień jest obiektem klasy strumienia.
· Klasy strumieni są konstruowane w oparciu o klasę podstawową ios:
· Ios - podstawowa klasa strumienia;
· Istream - klasa strumieni wejściowych;
Wykład 12. Przekazywanie informacji w linii komunikacyjnej
Ogólny schemat przekazywania informacji w linii komunikacyjnej
Charakterystyka kanału komunikacyjnego
Wpływ hałasu na pasmo kanał
1. Ogólny schemat przesyłania informacji w linii komunikacyjnej
Wykorzystanie informacji do rozwiązania wszelkich problemów wiąże się oczywiście z potrzebą ich rozpowszechniania, to znaczy z potrzebą procesów transmisji i odbioru informacji. W takim przypadku konieczne jest rozwiązanie problemu dopasowania metody kodowania do charakterystyki kanału komunikacyjnego, a także ochrona przesyłanej informacji przed możliwymi zakłóceniami.
Źródło informacji definiuje się jako obiekt lub podmiot generujący informacje i posiadający zdolność do prezentowania ich w postaci wiadomości, to znaczy sekwencji sygnałów w materialnym medium. Innymi słowy, źródło informacji łączy informacje z nośnikiem materialnym. Transmisja wiadomości ze źródła do odbiorcy jest zawsze związana z pewnym niestacjonarnym procesem w środowisku materialnym - Ten warunek jest obowiązkowy, ponieważ sama informacja nie jest przedmiotem materialnym.
Istnieje wiele sposobów przesyłania informacji: poczta, telefon, radio, telewizja, sieci komputerowe itp. Jednak przy całej różnorodności specyficznej implementacji metod komunikacji można wyróżnić w nich wspólne elementy: źródło i odbiornik informacji, urządzenia kodujące i dekodujące, konwerter i konwerter kodu na sygnał sygnały do \u200b\u200bkodów, kanał komunikacji, a także źródła hałasu (zakłócenia) i czynniki zapewniające ochronę przed hałasem (patrz schemat na ryc. 4).
Zrozum schemat w następujący sposób. Źródło generowanie informacji, do transmisji musi prezentować je w postaci komunikatu, czyli sekwencji sygnałów. Ponadto, aby przedstawić informacje, musi użyć jakiegoś systemu kodowania. Urządzenie wykonujące operację kodowania informacja może być podsystemem źródła informacji. Na przykład nasz mózg generuje informacje i koduje je za pomocą języka (na przykład rosyjskiego), a następnie przedstawia informacje w formie komunikatu głosowego za pośrednictwem organów mowy. Komputer przetwarza i przechowuje informacje w postaci binarnej, ale kiedy są wyświetlane na ekranie monitora, to jest to komputer - transkoduje je do umysłu użytkownika.
Możliwa jest sytuacja, gdy urządzenie kodujące okaże się zewnętrzne w odniesieniu do źródła informacji, na przykład urządzenia telegraficznego lub komputera w odniesieniu do osoby, która jest nad nim operatorem. Dalej kody muszą zostać przetłumaczone na sekwencję sygnałów materialnych, to znaczy umieszczonych na materialnym nośniku - ta operacja jest wykonywanaprzetwornik . Konwerter może być w połączeniu z urządzeniem kodującym(na przykład telegraf), ale może niezależny elementlinie komunikacyjne (na przykład modem, który przekształca dyskretne sygnały elektryczne o częstotliwości komputera na sygnały analogowe o częstotliwości, przy której ich tłumienie w liniach telefonicznych będzie najmniejsze).
Konwertery obejmują również urządzenia, które przesyłają wiadomości z jednego nośnika na inny.. Na przykład:
telefon przetwarzający sygnały dźwiękowe na elektryczne;
nadajnik radiowy, który przekształca sygnały dźwiękowe w fale radiowe;
kamera, która przekształca obraz w sekwencję impulsów elektrycznych.
Figa. 4 Ogólny schemat przekazywania informacji
W ogólnym przypadku, podczas konwersji, sygnały wyjściowe nie odtwarzają w pełni wszystkich cech komunikatu wejściowego, ale jedynie jego najbardziej znaczące aspekty, to znaczy, gdy podczas konwersji część informacji jest tracona. Na przykład pasmo częstotliwości dla komunikacji telefonicznej mieści się w zakresie od 300 do 3400 Hz, podczas gdy częstotliwości odbierane przez ucho ludzkie mieszczą się w zakresie od 16 do 20 000 Hz.
W ten sposób linie telefoniczne „odcinają” wysokie częstotliwości, co prowadzi do zniekształceń dźwięku; w telewizji czarno-białej podczas konwersji wiadomości na sygnały kolor obrazu jest tracony. W związku z tymi problemami powstaje problem opracowania takiej metody kodowania wiadomości, która zapewniłaby najbardziej kompletną reprezentację informacji źródłowej podczas konwersji, a jednocześnie ta metoda byłaby zgodna z prędkością przesyłania informacji na tej linii komunikacyjnej.
Po konwerterze sygnały wchodzą połączyć i rozprzestrzeniać się w nim. Koncepcja kanału komunikacyjnego obejmuje środowisko materialne a także fizycznie lub w inny sposób proces przez które przesyłana jest wiadomość, czyli propagacja sygnałów w przestrzeni w czasie.
Na stole. 20 pokazuje przykłady niektórych kanałów komunikacji.
Patka. 20. Przykłady kanałów komunikacji
|
Połączyć |
środa |
Nośnik wiadomości |
Proces użyty do wysłania wiadomości. |
|
Siedlisko ludzkie |
Mechanicznie przenoszące media |
||
|
Telefon, sieci komputerowe |
Konduktor |
Ładunki elektryczne |
Ruch ładunku (prąd) |
|
Radio, telewizja |
Elektromagnetyczny |
Elektromagnetyczny |
Propagacja fali elektromagnetycznej |
|
Fale dźwiękowe |
Propagacja fali dźwiękowej |
||
|
Zapach, smak |
Jedzenie powietrzne |
Substancje chemiczne |
Reakcje chemiczne |
|
Dotknąć |
Powierzchnia skóry |
Obiekt stykający się ze skórą |
Ciśnienie wymiany ciepła |
Każdy real kanał komunikacyjny podlega wpływom zewnętrznym, a także mogą w nim zachodzić procesy wewnętrzne, w wyniku czego przesyłane sygnały są zniekształcone, a zatem komunikaty związane z tymi sygnałami. Takie efekty są nazywane odgłosy (przeszkody) Źródłami zakłóceń mogą być zewnętrzny i wewnętrzny . DO zewnętrzny zakłócenia obejmują na przykład tak zwane „odbiorniki” od potężnych odbiorców energii elektrycznej lub zjawisk atmosferycznych; jednoczesne działanie kilku ściśle rozmieszczonych pojedynczych źródeł wiadomości (jednoczesna rozmowa kilku osób). Mogą również prowadzić do zakłóceń krajowy cechy tego kanału komunikacyjnego, na przykład fizyczne niejednorodności nośnika; Procesy tłumienia sygnału na linii komunikacyjnej, znaczące, gdy odbiornik znajduje się daleko od źródła.
Jeśli poziom zakłóceń jest proporcjonalny do mocy niosąc informacje sygnał, wtedy transmisja informacji na tym kanale jest niemożliwa. Nawet hałas na stosunkowo niskim poziomie może powodować znaczne zniekształcenie transmitowanego sygnału.
Różne istnieją i mają zastosowanie. metody ochrony przed zakłóceniami . Na przykład stosuje się ekranowanie elektrycznych linii komunikacyjnych; poprawiając selektywność głównego urządzenia itd. Innym sposobem ochrony przed zakłóceniami jest zastosowanie specjalnych metod kodowania informacji.
Po przekazaniu wiadomości przez kanał komunikacyjny, sygnały za pomocą konwerter odbiorczy tłumaczyć na sekwencję kodów, które urządzenie dekodujące są prezentowane w formie niezbędnej dla prymitywnej informacji (w formie postrzeganej przez odbiorcę). Na etapie odbioru, a także podczas transmisji, konwerter można połączyć z urządzeniem dekodującym (na przykład radiem lub telewizją) lub istnieć niezależnie od urządzenia dekodującego (modem konwertera może istnieć oddzielnie od komputera).
Pojęcie „ linia komunikacyjna » łączy elementy przedstawione na ryc. 1 obwód między źródłem a odbiornikiem informacji. Charakterystyka dowolnej linii połączenia są prędkość z którą można przesłać w nim wiadomość, a także stopień zniekształcenia wiadomości w tranzycie.
