из электронной библиотеки / 93525013187900.pdf

определяется его индексами (одним, в случае одномерного массива, или несколькими, если массив многомерный). Иногда массивы называют таблицами.

4. Выpажения — пpедназначаются для выполнения необходимых вычислений, состоят из констант, пеpеменных, указателей функций (напpимеp, exp(x)), объединенных знаками опеpаций.

Выражения записываются в виде линейных последовательностей символов (без подстрочных и надстрочных символов, "многоэтажных" дробей и т.д.), что позволяет вводить их в компьютер, последовательно нажимая на соответствующие клавиши клавиатуры.

Различают выражения арифметические, логические и строковые. Арифметические выражения служат для определения одного числового

значения. Например, (1+sin(x))/2. Значение этого выражения при x=0 равно 0.5, а при x=p/2 — единице.

Логические выражения описывают некоторые условия, которые могут удовлетворяться или не удовлетворяться. Таким образом, логическое выражение может принимать только два значения — "истина" или "ложь" (да или нет). Рассмотрим в качестве примера логическое выражение x*x + y*y < r*r , определяющее принадлежность точки с координатами (x, y) внутренней области круга радиусом r c центром в начале координат. При x=1, y=1, r=2 значение этого выражения — "истина", а при x=2, y=2, r=1 — "ложь".

Cтроковые (литерные) выражения, значениями которых являются текcты. В строковые выражения могут входить литерные и строковые константы, литерные и строковые переменные, литерные функции, разделенные знаками операции сцепки. Например, А + В означает присоединение строки В к концу строки А . Если А = "куст ", а В = "зеленый", то значение выражения А + В есть "куст зеленый".

5. Операторы (команды). Оператор — это наиболее крупное и содержательное понятие языка: каждый оператор представляет собой законченную фразу языка и определяет некоторый вполне законченный этап обработки данных. В состав опеpатоpов входят:

ключевые слова; данные; выpажения и т.д.

Операторы подpазделяются на исполняемые и неисполняемые. Неисполняемые опеpатоpы пpедназначены для описания данных и стpуктуpы пpогpаммы, а исполняемые

— для выполнения pазличных действий (напpимеp, опеpатоp пpисваивания, опеpатоpы ввода и вывода, условный оператор, операторы цикла, оператор процедуры и дp.).

Основные этапы разработки программ Решение задач с помощью компьютера включает в себя следующие основные

этапы, часть из которых осуществляется без участия компьютера.

Постановка задачи:

сбоp инфоpмации о задаче; фоpмулиpовка условия задачи;

опpеделение конечных целей pешения задачи; определение формы выдачи результатов;

описание данных (их типов, диапазонов величин, структуры и т.п. ).

Анализ и исследование задачи, модели:

анализ существующих аналогов; анализ технических и программных средств; pазpаботка математической модели;

171

разработка структур данных.

Разработка алгоритма:

выбор метода проектирования алгоритма; выбор формы записи алгоритма (блок-схемы, псевдокод и др.); выбоp тестов и метода тестиpования;

проектирование алгоритма.

Пpогpаммиpование:

выбор языка программирования; уточнение способов организации данных;

запись алгоpитма на выбpанном языке пpогpаммиpования.

Тестиpование и отладка:

синтаксическая отладка;

отладка семантики и логической стpуктуpы; тестовые pасчеты и анализ pезультатов тестиpования; совершенствование пpогpаммы.

Анализ результатов решения задачи и уточнение в случае необходимости математической модели с повторным выполнением этапов 2 — 5.

Сопровождение программы:

доработка программы для решения конкретных задач;

составление документации к pешенной задаче, к математической модели, к алгоpитму, к пpогpамме, к набору тестов, к использованию.

Программирование

Программирование (programming) - теоретическая и практическая деятельность, связанная с созданием программ.

Программирование является собирательным понятием и может рассматриваться и наука, и как искусство, на этом основан научно-практический подход к разработке программ.

Категории специалистов, занятых разработкой и эксплуатацией программ Основная категория специалистов, занятых разработкой программ, - это

программисты. Программисты неоднородны по уровню квалификации, а также по характеру своей деятельности. Наиболее часто программисты делятся на системных и прикладных.

Системный программист занимается разработкой, эксплуатацией и сопровождением системного программного обеспечения, поддерживающего работоспособность компьютера и создающего среду для выполнения программ, обеспечивающих реализацию функциональных задач.

Прикладной программист осуществляет разработку и отладку программ для решения функциональных задач.

Вусловиях создания больших по масштабам и функциям обработки программ появляется новая квалификация - программист-аналитик, который анализирует и проектирует комплекс взаимосвязанных программ для реализации функций предметной области.

Впроцессе создания программ на начальной стадии работ участвуют и специалисты - постановщики задач.

Большинство информационных систем основано на работе с базами данных (БД). Если база данных является интегрированной, обеспечивающей работу с данными многих приложений, возникает проблема организационной поддержки базы данных, которая выполняется администратором базы данных.

172

Основным потребителем программ служит конечный пользователь, который, как правило, относится к категории пользователей-непрограммистов. Конечный пользователь не является специалистом в области программирования, т. е. не владеет методами и технологией проектирования и создания программ, но имеет элементарные знания и навыки работы с вычислительной техникой. Такая квалификационная характеристика пользователя программного обеспечения в значительной степени влияет на спецификацию требований к создаваемым программам, интерфейсам, формам машинных документов, технологии решения задач на ЭВМ.

Возможна эксплуатация программ квалифицированными программистами или специально обученными техническими работниками-операторами ЭВМ.

Диаграмма Насси — Шнейдермана (англ. Nassi — Shneiderman diagram) — это графический способ представления структурированных алгоритмов и программ, разработанный в 1972 году американскими аспирантами Беном Шнейдерманом и Айзеком Насси.

Поскольку в структурном программировании не используется безусловный переход, то Бен Шнейдерман решил, что для записи структурированных алгоритмов не нужны используемые в блок-схемах стрелки. Придумав разные способы изображения основных структур управления (последовательностей, ветвлений и циклов), он затем вместе с Айзеком Насси подробно проработал свою идею. Вместе они написали статью «Техника блок-схем для структурного программирования», которая была опубликована в научном журнале «SIGPLAN Notices» в августе 1973 года.

Диаграммы Насси — Шнейдермана получили широкое распространение в некоторых странах, особенно в Германии, где для них даже был разработан официальный стандарт Немецким институтом по стандартизации: DIN 66261.

Диаграммы Насси — Шнейдермана имеют ряд преимуществ перед блок-схемами при разработке структурированных алгоритмов и программ:

Запись является более компактной (в первую очередь за счёт отсутствия стрелок между элементами).

Изобразив алгоритм или программу в виде диаграммы Насси — Шнейдермана, можно быть гарантировано уверенным в том, что принципы структурного программирования соблюдены (при использовании блок-схем можно случайно получить неструктурированный алгоритм, если быть невнимательным).

Диаграммы Насси — Шнейдермана удобнее использовать для пошаговой детализации задачи, так как они тоже строятся по принципу пошаговой детализации — изначально диаграмма представляет собой один прямоугольник (исходная задача), затем в нём рисуется некоторая структура управления, в которой имеется несколько прямоугольников (подзадач исходной задачи), и далее с каждым прямоугольником (подзадачей) может быть проделана та же операция.

Алгоритмы можно представлять как некоторые структуры, состоящие из отдельных базовых (т.е. основных) элементов. Естественно, что при таком подходе к алгоритмам изучение основных принципов их конструирования должно начинаться с изучения этих базовых элементов. Для их описания будем использовать язык схем алгоритмов и школьный алгоритмический язык.

Логическая структура любого алгоритма может быть представлена комбинацией трех базовых структур: следование, ветвление, цикл.

Характерной особенностью базовых структур является наличие в них одного входа и одного выхода.

173

Данные документы в частности регулируют способы построения схем и внешний вид их элементов.

При записи алгоритма в словесной форме, в виде блок-схемы или на псевдокоде допускается определенный произвол при изображении команд. Вместе с тем такая запись точна настолько, что позволяет человеку понять суть дела и исполнить алгоритм.

Однако на практике в качестве исполнителей алгоритмов используются специальные автоматы — компьютеры. Поэтому алгоритм, предназначенный для исполнения на компьютере, должен быть записан на "понятном" ему языке. И здесь на первый план выдвигается необходимость точной записи команд, не оставляющей места для произвольного толкования их исполнителем.

Следовательно, язык для записи алгоритмов должен быть формализован. Такой язык принято называть языком программирования, а запись алгоритма на этом языке — программой для компьютера.

Тема Структура программ в среде программирования Турбо-Паскаль, операторы описания, операторы присваивания. Создание пользовательского интерфейса.

Понятие программы. Операторы присваивания. Структура программы в среде программирования Турбо-Паскаль. Технология создания пользовательского интерфейса.

Тестирование, отладка, использование среды для отладки программ. Обработка ошибок. Типы ошибок. Работа в режиме прерывания. (презентации Ведение, Линейный алгоритм)

Тема. Создание программных продуктов с использованием алгоритмических структур.

Разработка алгоритмов с использованием базовых алгоритмических структур: следования, ветвления, цикла. Понятие вложенных циклов. Подпрограммы как средство структурирования алгоритмов. Реализация подпрограмм в среде Турбо-Паскаль. Понятие процедуры. Преимущества процедур в программировании. Виды процедур. Разработка алгоритмов с использованием процедур и функций. (презентации Ветвления, Циклы)

174

Практические занятия и семинары

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №1 ПОДСЧЕТ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЪЕМА

Цель: сформировать навыки подсчета количества информации, закодированной разными способами

1.	Считая, что каждый символ кодируется одним байтом, оцените информационный
объем следующего предложения из пушкинского четверостишия:
Певец-Давид был ростом мал, Но повалил же Голиафа!
1)	400 бит		2)	50 бит		3)	400 байт	4)	5 байт
2.	Сколько существует различных последовательностей из символов «плюс» и
«минус», длиной ровно в пять символов?
1	64	2	50	3	32	4	20
3.	Обычный дорожный светофор без дополнительных секций подает шесть видов

сигналов (непрерывные красный, желтый и зеленый, мигающие желтый и зеленый, красный и желтый одновременно). Электронное устройство управления светофором последовательно воспроизводит записанные сигналы. Подряд записано 100 сигналов

светофора. В байтах данный информационный объем составляет
1	37	2		38	3	50		4	100
4.	Для 5 букв латинского алфавита заданы их двоичные коды (для некоторых букв из
двух бит, для некоторых - из трех). Эти коды представлены в таблице:
A			B				C			D			E
000			01				100			10			011
Определить, какой набор букв закодирован двоичной строкой 0110100011000
1)	EBCEA			2)	BDDEA			3)	BDCEA		4)	EBAEA

5.Для составления цепочек используются бусины, помеченные буквами: A, B, C, D, E. На первом месте в цепочке стоит одна из бусин A, C, E. На втором – любая гласная, если первая буква согласная, и любая согласная, если первая гласная. На третьем месте – одна из бусин C, D, E, не стоящая в цепочке на первом месте.

Какая из перечисленных цепочек создана по этому правилу?

1) CBE 2) ADD 3) ECE 4) EAD

6.Вы подошли к светофору, когда горел желтый свет. После этого загорелся зеленый. Сколько бит информации вы получили?

7.Вы подошли к светофору, когда горел красный свет. После этого загорелся желтый. Сколько бит информации вы получили?

8.В школьной библиотеке 16 стеллажей с книгами, на каждом стеллаже 8 полок. Ученику сообщили, что нужная ему книга находится на третьем стеллаже, вторая полка сверху. Какое количество информации получил школьник?

9.Игорь живет на 10 этаже. Сколько этажей в доме, если в сообщении содержится 4 бита информации?

175

10.Какое количество информации несет сообщение о том, что резидент выйдет на связь в сентябре?

11.Лена учится в школе N 15. Сколько школ в городе, если в этом сообщен 7 бит информации?

12.Какое количество информации несет сообщение о том, что резидент выйдет на связь 15 числа?

13.Сообщение, записанное буквами из 64-х символьного алфавита, содержит 20 символов. Какой объем информации оно несет?

14.Племя Мульти имеет 32-х символьный алфавит. Племя Пульти использует 64-х символьный алфавит. Вожди племен обменялись письмами. Письмо племени Мульти содержало 80 символов, а письмо племени Пульти - 70 символов. Сравните объемы информации, содержащейся в письмах.

15.Информационное сообщение объемом 1,5 Кбайта содержит 3072 символа. Сколько символов содержит алфавит, при помощи которого было записано это сообщение?

16.Объем сообщения, содержащего 2048 символов, составил 1/512 часть Мбайта. Каков размер алфавита, с помощью которого записано сообщение?

17.Сколько символов содержит сообщение, записанное с помощью 16-ти символьного алфавита, если объем его составил 1/16 часть Мбайта?

18.Сколько килобайтов составляет сообщение, содержащее 12288 битов?

19.Сколько килобайтов составит сообщение из 384 символов 16-ти символьного алфавита?

20.Для записи текста использовался 256-символьный алфавит. Каждая страница содержит 30 строк по 70 символов в строке. Какой объем информации содержат 5 страниц текста?

21.Сообщение занимает 3 страницы по 25 строк. В каждой строке записано по 60 символов. Сколько символов в использованном алфавите, если все сообщение содержит 1125 байтов?

22.Для записи сообщения использовался 64-х символьный алфавит. Каждая страница содержит 80 строк. Все сообщение содержит 8775 байтов информации и занимает в страниц. Сколько символов в строке?

23.Сообщение занимает 2 страницы и содержит 1/16 Кбайта информации. На каждой станице записано 256 символов. Какова мощность использованного алфавита?

24.Два сообщения содержат одинаковое количество символов. Количество информации в первом тексте в 1,5 раза больше, чем во втором. Сколько символов содержат алфавиты, с помощью которых записаны сообщения, если известно, что число символов в каждом алфавите не превышает 10 и на каждый символ приходится целое число битов?

25.Два сообщения содержат одинаковое количество информации. Количество символов в первом тексте в 2,5 раза меньше, чем во втором. Сколько символов содержат алфавиты, с помощью которых записаны сообщения, если известно, что размер каждого алфавита не превышает 32 символов и на каждый символ приходится целое число битов?

26.ДНК человека (генетический код) можно представить себе как некоторое слово в четырехбуквенном алфавите, где каждой буквой помечается звено цепи ДНК, или

176

нуклеотид. Сколько информации (в битах) содержит ДНК человека, содержащий примерно 1,5 х 1023 нуклеотидов?

27.Выяснить, сколько бит информации несет каждое двухзначное число (отвлекаясь от его конкретного числового значения).

28.Для записи текста использовался 256-символьный алфавит. Каждая страница содержит 30 строк по 70 символов. Какой объем информации содержат 5 страниц текста?

29.Какое наименьшее число вопросов надо задать, чтобы угадать задуманное целое число в диапазоне:

От 1	до 16;	От 1	до 64;
От 1	до 100;	От 1	до 1000.

30. Определить, сколько времени потребуется для распечатки на лазерном принтере, печатающем со скоростью 512 символов в секунду, текстового файла размером 256 Кбайт.

СЕМИНАР№1 ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЩЕСТВО

1.Роль и значение информационных революций

2.Характерные особенности информационного общества

3.Роль информатизации в развитии общества, библиотечно-информационной деятельности

4.Информатизация библиотек

5.Перспективные идеи информатизации

6.Информационная культура

Список литературы:

1.Гиляревский, Р.С. Основы информатики [Текст]: курс лекций /Р. С. Гиляревский. –

М.: Экзамен, 2003. – 319 с.

2.Дворкина, М.Я. Библиотечно-информационная деятельность: теоретические основы и особенности развития в традиционной и электронной среде / М. Я. Дворкина. – М. : ФАИР, 2009. – 256 с. – (Специальный издательский проект для библиотек).

3.Информатика: Учебник для вузов / Под ред. Н.В.Макаровой. - М.: Финансы и статистика, 2002. – 768 с.: ил.

4.Информатика. Учебник для вузов: стандарт третьего поколения. Гриф УМО МО РФ / Н.В. Макарова, В.Б. Волков. – Питер, 2013, 574 с.

5.Каптерев, А.И. Информатизация социокультурного пространства [Текст] / А.И. Каптерев. – М. : ФАИР-ПРЕСС, 2004. – 507 с.

6.Лисичкин, В. А. Формирование информационного общества [Текст] / В.А. Лисичкин, М.М. Вирин; Рос. акад. наук, Ин-т соц.-полит. исслед. − М.: Институт социально-политических исследований РАН, 2008. − 271 с.

7.Литвак, Н. В. Информационное общество. Перманентная эволюция [Текст] / Н.В.

Литвак. − М.: Колос, 2008. − 414 с.

СЕМИНАР№2.ИНФОРМАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

177

1. Моделирование как метод научного познания

2.Классификация моделей

3.Моделирование в библиотечной сфере

4.Информационные модели

5.Этапы моделирования

6.Программные среды моделирования Список литературы:

1.Информатика: Учебник для вузов / Под ред. Н.В.Макаровой. - М.: Финансы и статистика, 2002. – 768 с.: ил.

2.Информатика. Учебник для вузов: стандарт третьего поколения. Гриф УМО МО РФ / Н.В. Макарова, В.Б. Волков. – Питер, 2012, 576 с.

3.Шрайберг, Я.Л. Автоматизированные библиотечно-информационные системы России: состояние, выбор, внедрение, развитие/ Я.Л. Шрайберг, Ф.С. Воройский.– М. :

Либерея, 1996. – 271 с.

СЕМИНАР№3.ИНФОРМАЦИОННЫЙ ПОТЕНЦИАЛ ОБЩЕСТВА

1.Информационные ресурсы

2.Информационные продукты и услуги

3.Рынок информационных продуктов и услуг Список литературы:

1.Информатика: Учебник для вузов / Под ред. Н.В.Макаровой. - М.: Финансы и статистика, 2002. – 768 с.: ил.

2.Информатика [Текст] : учебное пособие / Е. К. Хеннер, Н. И. Пак, А. В. Могилев,А. Н. Могилев – М.: Академия/Academia, 2006. – 346 с.

СЕМИНАР№3. ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ И ТЕХНОЛОГИИ

1.Этапы развития информационных систем

2.Структура и классификация информационных систем

3.Информационные технологии и их виды

4.Соотношение между информационными технологиями и системами

5.Информационные системы и технологии в библиотечно-информационной деятельности

Список литературы:

1.Воройский, Ф.С. Информатика [Текст] : новый систематизированный толковый словарь-справочник : (введение в современные информационные и телекоммуникационные технологии в терминах и фактах) / Ф.С. Воройский. – 3-е изд., перераб. и доп. – М. : ФИЗМАТЛИТ, 2003. – 760 с.

178

2.Дворкина, М.Я. Библиотечно-информационная деятельность: теоретические основы и особенности развития в традиционной и электронной среде / М. Я. Дворкина.

– М. : ФАИР, 2009. – 256 с. – (Специальный издательский проект для библиотек).

3.Информатика: Учебник для вузов / Под ред. Н.В.Макаровой. - М.: Финансы и статистика, 2002. – 768 с.: ил.

4.Информатика. Учебник для вузов: стандарт третьего поколения. Гриф УМО МО РФ / Н.В. Макарова, В.Б. Волков. – Питер, 2012, 576 с.

5.Информатика: учебник для бакалавров / род общ. ред. В. В. Трофимова;. - М. : Юрайт: ИД Юрайт, 2013. –917 с.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА.№2 ПРЕДСТАВЛЕНИЕ И ПЕРЕВОД ЧИСЕЛ В МАШИННЫХ СИСТЕМАХ СЧИСЛЕНИЯ

Цель: сформировать навыки действия над числами в машинных системах счисления

Задание 1. Перевести десятичные числа в двоичную систему счисления, сложить, результат вернуть в десятичную 174,85+32,125

Задание 2.Выполнить действия (результат проверить при помощи Калькулятора)

E2D816+2CA316

EA3516 –FC816

71358-7568

63518+7378

A2F816+FDA16

Задание 3. Используя триады и тетрады, перевести в восьмеричную и шестнадцатеричную системы счисления:

110101001,101112

100010011,001012

10011111011,1102

Задание 4. Используя триады и тетрады, перевести в двоичную систему счисления:

710,458

3002,78 CAF3.316 E7,2816

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №3 ПОСТРОЕНИЕ ТАБЛИЦ ИСТИННОСТИ И ЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ

179

Цель: сформировать навыки нахождения значений логических выражений и их упрощения; навыки построения логических схем по логическому выражению и наоборот.

1.Найти значение логического выражения (построить таблицу истинности)

F=x3 (x2x1x3)

2.Используя законы алгебры логики, упростить выражение

F=(x1x3) (x1 x3) ( x2x3)

3.Построить логическую схему по булеву выражению:

F=x1( x2x3)

4.Логические операции – стрелка Пирса и операция Шеффера

СЕМИНАР №5 ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

ИПОКОЛЕНИЯ ЭВМ

1.История развития вычислительной техники

2.Классификация компьютеров и вычислительных систем

3.Поколения ЭВМ

4.История автоматизации библиотек России

5.Тенденции развития компьютеров

Список литературы:

1.Информатика: Учебник для вузов / Под ред. Н.В.Макаровой. - М.: Финансы и статистика, 2002. – 768 с.: ил.

2.Информатика. Учебник для вузов: стандарт третьего поколения. Гриф УМО МО РФ / Н.В. Макарова, В.Б. Волков. – Питер, 2012, 576 с.

СЕМИНАР №6 . ОФИСНАЯ ТЕХНИКА. СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ОФИСНОГО ПО

1.Классификация и тенденции развития офисной техники

2.Классификация и тенденции развития программного обеспечения

3.Общие принципы использования программных инструментов организации деятельности

4.Системы электронного документооборота

Список литературы:

1.Информатика: Учебник для вузов / Под ред. Н.В.Макаровой. - М.: Финансы и статистика, 2002. – 768 с.: ил.

2.Информатика. Учебник для вузов: стандарт третьего поколения. Гриф УМО МО РФ / Н.В. Макарова, В.Б. Волков. – Питер, 2012, 576 с.

3.Информатика [Текст] : учебное пособие / Е. К. Хеннер, Н. И. Пак, А. В. Могилев,

А. Н. Могилев – М.: Академия/Academia, 2006. – 346 с.

180