Вопросы  к допуску:

1. Определение информации (Объектный и статистический подход).

Объектный подход специального подхода к определению количества информации, отражаемой системными объектами, получившего название "комбинаторно-семантический". Такое название подхода обусловлено тем, что, с одной стороны, в нем рассматриваются объекты, состоящие из конечного множества элементов, а, с другой стороны, информация обладает конкретным смыслом и представляет собой сведения о целом (в отличие от традиционного комбинаторного подхода, где термин "информация" изолирован от семантики сообщений). Основные положения комбинаторно-семантического подхода и информационно-теоретические результаты, полученные при его разработке, кратко сводятся к следующему.

 

Статистический подход реализуется в теории информации. Его осно­воположником считается Клод Шеннон, опубликовавший в 1948 году свою математическую теорию связи.

Согласно К. Шеннону, количество информации намеряется вели­чиной уменьшения неопределенности состояния системы после полу­чения информации. Количественно выраженная неопределенность со­стояния получила название энтропии. При получении информации снижается энтропия системы.

 

 

Информация – совокупность сведений о различных процессах, явлениях, объектах, выраженная в сигналах, доступных для восприятия.

Информация – это то, что уменьшает неопределенность некоторого опыта с неоднозначным исходом.

 

1. Единицы измерения информации. Преобразование единиц.

Ответ

1 бит -1 двоичный разряд {0,1}

1 байт – 8 бит (1 символ)

1 Кбайт – 1024 байт

1 Мб – 1024 Кбайт

1 Гб – 1024 Мб

1 Тб – 1024 Гб

 

 

 

1. 3.      Определение энтропии. Ее связь с информацией.

Энтропи́я (информационная) — мера хаотичности информации, неопределённость появления какого-либо символапервичного алфавита. При отсутствии информационных потерь численно равна количеству информации на символ передаваемого сообщения.

Например, в последовательности букв, составляющих какое-либо предложение на русском языке, разные буквы появляются с разной частотой, поэтому неопределённость появления для некоторых букв меньше, чем для других. Если же учесть, что некоторые сочетания букв (в этом случае говорят об энтропии n-ого порядка, см. ниже) встречаются очень редко, то неопределённость ещё более уменьшается.

 

1. 4.       Магистрально-модульный принцип устройства компьютера.

Магистрально-модульный принцип устройства ПК

 

ШУ+ША=ШУ

ШУ+ША+ШД=СИСТЕМНАЯ ШИНА

ТГ - тактовый генератор

ЦП - Центральный процессор включает УУ АЛУ

ОЗУ -оперативная память

ПЗУ - постоянная память

ДЗУ - долговременная память

Магистрально-модульный принцип построения компьютера.

    В основу архитектуры современных персональных компьютеров положен магистрально-модуль-ный принцип. Модульный принцип позволяет потребителю самому комплектовать нужную ему конфигурацию компьютера и производить при необходимости ее модернизацию. Модульная организация компьютера опирается на магистральный (шинный) принцип обмена информацией между модулями.
    
     Обмен информацией между отдельными устройствами компьютера производится по трем многоразрядным шинам (многопроводным линиям), соединяющим все модули: шине данных, шине адресов и шине управления.
    
     Разрядность шины данных связана с разрядностью процессора (имеются 8-, 16-, 32-, 64-разрядные процессоры).
    
     Данные по шине данных могут передаваться от процессора к какому-либо устройству, либо, наоборот, от устройства к процессору, т. е. шина данных является двунаправленной. К основным режимам работы процессора с использованием шины данных можно отнести следующие: запись/чтение данных из оперативной памяти, запись/чтение данных из внешней памяти, чтение данных с устройства ввода, пересылка данных на устройство вывода.
        
     Выбор абонента по обмену данными производит процессор, который формирует код адреса данного устройства, а для оперативной памяти код адреса ячейки памяти. Код адреса передается по адресной шине, причем сигналы по ней передаются в одном направлении от процессора к оперативной памяти и устройствам, т. е. шина адреса является однонаправленной.

    
     По шине управления передаются сигналы, определяющие характер обмена информацией (ввод/вывод), и сигналы, синхронизирующие взаимодействие устройств, участвующих в обмене информацией.
    

1. Принципы фон Неймана.

1945 г. Джон фон Нейман

Предварительный доклад о машине «EDVAC»

1. I.                   Принцип общего устройства ЭВМ 

Для того что бы быть универсальным и эффективным средством обработки информации любая ЭВМ должна

А)  состоять из следующих устройств

• Арифметико логического устройства (АЛУ)
• Устройства управления (УУ)
• 
  Оперативной памяти (ОП)
• Устройства вводавывода (УВВ)

 

Б) Быть электронным а не механическим устройством.

В) Оперировать с двоичными числами

II. Принцип произвольного доступа к основной памяти.

Память ЭВМ должна состоять из некоторого количества пронумерованных ячеек в которых может храниться информация любого рода закодированная в двоичном коде.

Любому устройству в любой момент времени доступна любая ячейка. (Время доступа всех ячеек одинаково)

 

 

 

III.Принцип хранимой программы

Сама программа (Набор команд хранится в памяти в месте с обрабатываемыми данными)

 

 

 

 

 

 

IV. Принцип программного управления

Устройство управления (УУ) последовательно исполняет команды программы находящиеся в памяти без присутствия человека.

 

 

 

1. Операционная система.

Операционная система (ОС) - это набор программ, обеспечивающий возможность использования  аппаратуры компьютера .

Задачи:

1. Поддержка работы всех программ и организация их взаимодействия с устройствами компьютера

• Интерфейс: ввод-вывод
• Ресурсы: память, программы, события и реакция

2. Предоставление пользователю возможности общего управления компьютером

• Интерфейс: реалии (16 команд, 13 параметров, 23 значения)
• Ресурсы: распределение, доступ          

Классификация 

1.        I.            Поддержка многозадачности

• Однозадачные: MS DOS
• Многозадачные (разделение совместно используемых ресурсов): ОС ЕС, OS/2, Unix, Windows

 

1.     II.            Поддержка многопользовательского режима

• Однопользовательские (MS DOS, ранние версии OS/2)
• Многопользовательские (Unix, Windows NT,XP)

 

1.  III.            Специфика многозадачности (способ распределения времени)

• Невытесняющая многозадачность: NetWare
• Вытесняющая многозадачность: Unix, OS/2, Windows NT,XP

 

1.  IV.            Поддержка многонитиевости (возможность распараллеливания вычислений в рамках одной задачи)

 

1. Модель OSI.

 

 

 

• Каждый уровень относительно независим;
• Модули каждого уровня можно заменять без изменения модулей других уровней;
• Функции модуля строго определены;
• Система иерархическая (Запрос – вниз, Результат - вверх).
• Интерфейс – описание взаимосвязей между двумя уровнями, установленные правила или соглашения.

1. I.                   Физический уровень

• Определяются характеристики электрических сигналов, типы разъемов с назначением каждого контакта
• Описывает передачу битов
• Выполняется сетевым адаптером

1. II.                Канальный уровень

• Определяет доступность среды передачи данных (сети с разделяемой средой)
• Определяет механизм обнаружения и коррекции ошибок (Порция И – кадр. Начало и конец кадра, адреса отправителя и получателя, контрольная сумма. Повторная передача).
• Протокол зависит от топологии.
• Выполняется сетевым адаптером и его драйвером
• В глобальных сетях ограничено

1. III.             Сетевой уровень

• Образование единой транспортной системы (разные топологии, разные принципы)
• Обмен данными между сетями
• Пакет (адрес компьютеров и сетей)
• Используется маршрутизатор
• Выбор оптимального маршрута (время и надежность передачи)
• Используются сетевые протоколы: протоколы маршрутизации и протоколы разрешения адресов

1. IV.             Транспортный уровень

• Обеспечение надежности передачи данных, обнаружение и исправление ошибок передачи (искажение, потеря и дублирование пакетов)
• Зависит от качества низких уровней
• Реализуется программными средствами узлов сети, компонентами сетевых систем.

1. V.                Сеансовый уровень 

• Реализуются средства синхронизации (длинные передачи, контрольные точки)
• Управление диалогом между конечными узлами
• Отдельные протоколы обычно не используются (протоколы прикладного уровня)

1. VI.             Уровень представления

• Преобразование формы представления данных
• Преодоление различий в синтаксисе и кодировке
• Обеспечение секретности обмена данными для служб прикладного уровня

1. VII.          Прикладной уровень 

• Протоколы обеспечивают доступ к разделяемым ресурсам сети.
• Единица информации в протоколах – сообщение.

 

 

1. 8.                     Реляционные базы данных.

В конце 80-х годов доминирующей стала система управления реляционными базами данных (СУРБД). С этого времени такие СУБД стали стандартом де-факто, и для того, чтобы унифицировать работу с ними, был разработан структурированный язык запросов (SQL), который представляет собой язык управления именно реляционными базами данных.

В реляционных базах данных данные собраны в таблицы, которые в свою очередь состоят из столбцов и строк, на пересечении которых расположены ячейки. Запросы к таким базам данных возвращает таблицу, которая повторно может участвовать в следующем запросе. Данные в одних таблицах, как правило, связаны с данными других таблиц, откуда и произошло название "реляционные".

Простейшая связь между двумя таблицами образуется при добавлении в первую таблицу поля, содержащего значение первичного ключа второй таблицы. 
В общем случае, реляционные БД предоставляют очень гибкий механизм для всевозможных пересечений и объединений любых таблиц, с разнообразными условиями. 
Для описания множеств, получающихся при пересечении и объединении таблиц, используется специальный математический аппарат — реляционная алгебра.

Кратко особенности реляционной базы данных можно описать следующим образом:

• Данные хранятся в таблицах, состоящих из столбцов и строк;
• На пересечении каждого столбца и строчки стоит в точности одно значение;
• У каждого столбца есть своё имя, которое служит его названием, и все значения в одном столбце имеют один тип. Например, в столбце id_forum все значения имеют целочисленный тип, а в строке name - текстовый;
• Столбцы располагаются в определённом порядке, который определяется при создании таблицы, в отличие от строк, которые располагаются в произвольном порядке. В таблице может не быть не одной строчки, но обязательно должен быть хотя бы один столбец;

Запросы к базе данных возвращают результат в виде таблиц, которые тоже могут выступать как объект запросов.

 

 

 

1. Принципы построения сети Internet.

• Основные глобальные сети: Sprint, FIDO, S.W.I.F.T
• Internet- это глобальная информационная структура – лидер по размерам и возможностям
• Internet распространяется не только на телекоммуникации, но и на общество в целом

История создания

• 50-е годы – опытный характер
• 1958 г., США, решение о создании глобальной сети национального масштаба (Реакция на запуск ИСЗ)
• Повод – разработка системы раннего оповещения о пусках ракет
• 1965г. Массачусетский технологический институт, Калифорния, телефонные линии, коммутация каналов.
• Недостатки коммутации каналов, коммутация пакетов.
• 1969 г . DARPA (Агентство перспективных разработок США) – ARPANET = 4 удаленных компьютера.
• Взаимодействие узлов, протоколы.
• 1971-1972 гг. – протокол NCP (Network Control Program) для ARPANET, программа электронной почты.
• NCP не предполагает взаимодействия с сетями другой архитектуры.
• Нужны принципы построения новой сети.
• 1973 г. – протокол межсетевого взаимодействия ТСР (Transmission Cоntrol Protocol), обеспечение доставки сообщений., широкий диапазон транспортных услуг
• Потеря пакетов – исправление средствами приложений – разделение TCP на два протокола: IP – для адресации и передачи отдельных пакетов, TCP- для разделения сообщений на пакеты, обеспечения целостности и восстановления потерянных пакетов.
• Альтернативный протокол UDP прямого доступа к IP.
• 1983 г. – передача управления сетью Национальному научному фонду США (NFS), образование NFSNET.
• Конец 80-х  - система доменных имен (DNS, Domain Name System).
• Домены по принципу принадлежности: gov - правительство, sci - наука, edu - образование, com – коммерция ,uk - Великобритания, su – Советский Союз, ru - Россия.
• Конец 80-х  - саморазвивающаяся децентрализованная иерархическая структура – Internet.

 

Принципы:

• Для включения в Internet отдельной сети не должно производиться никаких дополнительных изменений;
• Пакеты в Internet передаются на основе принципа негарантированной доставки, если пакет не смог достигнуть пункта назначения, то через короткое время он должен быть передан снова;
• Для соединения сетей используются специальные устройства – маршрутизаторы, которые должны максимально упростить прохождение потока пакетов;
• Не должно существовать единого, централизованного управления объединенной сетью

 

 

1. 10.                    Принципы кодирования изображения.

Компьютерная графика

- это специальная область информатики, изучающая методы и средства создания и обработки изображений с помощью программно-аппаратных вычислительных комплексов

 

      Разработка оригинала.

 

      Наложение рамки и сетки

 

      Формирование кода

0	1	1	1	1	0	0
0	1	1	1	1	0	0
1	1	1	1	1	1	0
1	1	1	1	1	1	0
0	1	1	1	1	1	0
0	1	1	1	1	1	0
0	0	0	1	0	0	0
0	0	0	1	0	0	0

 

      Декодирование

	1	1	1	1
	1	1	1	1
1	1	1	1	1	1
1	1	1	1	1	1
	1	1	1	1	1
	1	1	1	1	1
			1
			1

 

• Чем выше разрешение оригинала, тем выше качество изображения
• Битовая глубина – количество бит, необходимых для кодирования одного пикселя
• Информационная емкость изображения:
• Разрешение: 7 х 8
• Битовая глубина: 1 бит
• Емкость: 7*8*1 бит = 56 бит = 7 байт
•  

Градации серого

Битовая глубина	Количество градаций
2	4
3	8
4	16
…	…
10	1024

 

Цветное изображение

Используются различные цветовые модели.

Самая распространенная – модель RGB (Red-Green-Blue).

Цвет пикселя получается в результате смешения цветов.

Восьми цветное изображение.

3 бита на пиксель:

 

Шестнадцати цветное изображение.

4 бита на пиксель:

 

 

- - - - - Flash-- RAM - Random Access Memory DRAM (Dinamic Random Access Memory) SRAM (Static Random Access Memory) SDRAM (Synchronous Dinamic Random Access Memory) SDRAM II - - 2.6.2 2.6.3 ---2.6.4 -- -- - - 2.6.4.2 2.6.5 Flash- 2.6.6 2.7 - - - - - - - - - - - - - - - - 2.8 -- - - = - - CRT LCD (TFT) FED - - - - - - 2.9 - - - - - - TV-- - - 3. ( - HARDWARE- SOFTWARE--- -- -- -- -- -- -- -- ----- -- -- -- 3.3 3.3.1 1. 2. - CP/M (8 - MS DOS (16-32 - Windows (- OS/2 (32-64 - UNIX, LINUX (32-64 I. II. III. IV. V. - - - File - NTFS ( BIOS 1) 2) 3.6 WinZip (*.zip) WinRar (*.rar) WinArj (*.arj)- - -- -- 20 10 25 8 63 0 / | / | 138 | | \ |0 | 2 \ 18 | | / 1\| | 0 / / \ 20 10 25 80010101011100-1-010-1-011-13.7 1.2. 3. 4. 4.2 N=2^i ASCII - American Standard Code for Information Interchange - 7 - 8 UNICODE - Unicode Consortium - 4.3 4.4 4.5 - - 4.6 TXT RTF DOC HTML PDF4.8 4.9 6.1 ASCII: 0011000100110011. 16 4 6.1 6.2 - - I L M V C XIX - 19X D MDXLIX- 1549 - 353,358 = 3*10^2+5*10^1+3*10^0+3*10^-1+5*10^-2+8*10^-3 XX 0=ai=6.3 p p p 0,375(10) = ?(2)0,375*2= |0,|7500,75*2 = |1,|500,5*2 = |1,|0p X10 -Xp6.4 111001 - 1010111100 - 11001100111101100 - 11110010101.2.3.4. k-D=((q^k-1)-Z)+1999910, FFFFF16, 11111112.(q^k-1)-Z 110010 -28 10 10.121-10 = 01111001-223-10=00010111-2 |01111001 + |11101001 1|01100010 = 98-1010-10 X-10=10*10^(10)10-M10- 0,1= M-10=110 10-M-10- 1=M-10=1010 2-2 X-2=2*22Pascal. 6 48 47 46-41 40-1 2.3*10^(-39)