Відповіді до екзаменаційних білетів з Інформатики. 2001-2002 рік

Білет № 2
1. Інформаційні процеси і управління. Зворотній зв'язок
Життєдіяльність будь-якого організму чи нормальне функціонуваннятехнічного пристрою пов'язані з процесами управління. Процесиуправління включають в себе отримання, зберігання, перетворення і передачуінформації. У будь-якому процесі управління завжди відбувається взаємодіядвох об'єктів - керуючого і керованого, які з'єднані каналамипрямого і зворотного зв'язку. Через прямого зв'язку передаються керуючісигнали, а по каналу зворотного зв'язку - інформація про стан керованогооб'єкта. Моделі, які описують інформаційні процеси управління в складнихсистемах, називаються інформаційними моделями процесів управління. Укомп'ютері інформація зберігається в зовнішній пам'яті (на гнучких або жорсткихмагнітних дисках). У процесі запису інформації дисковод забезпечуєзапис інформації на дискету, тобто об'єкт Дисковод (керуючий об'єкт)змінює стан іншого об'єкта Дискети (керованого об'єкта).
Спочатку розглянемо процес запису інформації на гнучку дискету. Щобінформація могла бути записана, необхідно встановити магнітну головкудисковода над певною концентричній доріжкою дискети. Під час записуінформації на гнучкі дискети не потрібно особливої точності установки
(мається всього 80 доріжок) і можна не враховувати можливі механічнідеформації носія. Керуючий об'єкт (дисковод) просто переміщуємагнітну головку на певну відстань уздовж радіусу керованогооб'єкта (дискети).
Такий процес не враховує стан керованого об'єкта і забезпечуєуправління у прямому каналу (від керуючого до керованого об'єкта).
Подібні системи управління називаються розімкнутими. Інформаційну модельрозімкнутої системи керування можна наочно представити за допомогою схеми

Управл.об'ект (Керований об'єкт
При запису інформації на жорсткі диски потрібна особлива точність установки
(на робочій поверхні носія є тисячі записів) і необхідновраховувати механічні деформації носія (наприклад, в результатізміни температури).
У цьому випадку керуючий об'єкт (система управління магнітними голівкамивінчестера) отримує інформацію про реальний стан магнітної голівки поканалу зворотного зв'язку і проводить необхідні переміщення по прямомуканалу управленія.Такіе системи управління називаються замкненими.
Інформаційна модель замкнутої системи управління наочно представлена насхемою

Керуючий (Керований

Об'єкт (об'єкт
2. Рядкові змінні. Рядкові вирази та функції
рядкові змінні. Рядкові (символьні) змінні призначені длязберігання і обробки в програмах послідовностей символів. Рядковізмінні задаються іменами, що визначають області пам'яті, в якихзберігаються їх значення (послідовності символів). Для зберігання строковихзмінних потрібно один осередок на кожен символ. Назва рядковий змінноїможе складатися з різних символів (латинські і російські літери, цифри тощод.), але обов'язково повинно починатися з літери і не включати знак «.»
(крапка) (наприклад, А або Рядок). Рекомендується для ясності текстівпрограм включати в імена змінних особливу приставку, яка позначаєтип змінних - для строкових змінних приставку str (наприклад, strA іstrCTpoKa). Найпростіший спосіб завдання типу змінної (її оголошення)полягає в приписуванні до імені змінної певного суфікса. Длястроковий змінної це суфікс $ (наприклад, А $, Рядок $). Щоб оголосити впрограмі на мові Visual Basic строкову змінну, можна скористатисяоператором визначення змінної. Наприклад: Dim strA, strCTpoKa As String
рядкові вирази. До складу строкових виразів можуть входити крімстрокових змінних також і рядки. Рядками є будь-якіпослідовності символів, укладені в лапки. Наприклад:
"інформатика", "2000", "2 * 2"
Над змінними і рядками може проводитися операція конкатенації,яка полягає в об'єднанні рядків або значення строкових змінних вєдину рядок. Операція конкатенації позначається знаком «+», який неслід плутати зі знаком додавання чисел в арифметичних виразах. Нехай,наприклад, рядковий вираз буде включати в себе рядок "ін", строковузмінну strA, значенням якої є рядок "форма", і рядок
"тика": "ін" + strA + "тика"
Тоді значенням цього строкового вираження буде: "інформатика"

Значення функції Mid - це підрядок, яка починається від позиціїсимволу, заданої числовим аргументом Позиція% і довжиною, що дорівнює значеннючислового аргументу Довжина%. Якщо аргументом функції Mid є рядок
"інформатика", то значення рядковий змінної зЬгПодстрока = Mid
( "інформатика", 3, 5) - рядок "форма". | Білет № 3
1. Мова та інформація. Природничі та формальні мови
Для обміну інформацією з іншими людьми людина використовує природнімови (російська, англійська, китайська та ін.) Основу мови становитьалфавіт, або набір символів (знаків), які людина розрізняє на їхнюнакресленню. В основі української мови лежить кирилиця, що містить 33 знака, ванглійською мовою застосовується латиниця (26 знаків), в китайській мові --алфавіт з десятків тисяч знаків (ієрогліфів). Послідовності символівалфавіту утворюють відповідно до правил граматики основні об'єктимови - слова. Правила, згідно з якими будуються пропозиції з слівданої мови, називаються синтаксисом. Необхідно відзначити, що вприродних мовах граматика і синтаксис мови формулюються за допомогоювеликої кількості правил, з яких існують винятки, оскількитакі правила складалися історично. Поряд з природними мовами булирозроблені формальні мови (нотний запис, мови програмування та ін.)
Основна відмінність формальних мов від природних полягає в наявності нетільки жорстко зафіксованого алфавіту, але і строгих правил граматики ісинтаксису. Так, правила запису математичних виразів можнарозглядати як формальний мова, що має алфавіт (цифри) і дозволяє нетільки іменувати і записувати об'єкти (числа), але й виконувати над нимиарифметичні операції за суворо визначеними правилами. У деяких мовахзнаками є не букви і цифри, а інші символи - наприклад, знакихімічних елементів, музичні ноти, зображення елементів електричнихабо логічних схем, дорожні знаки, крапки та тире (код азбуки Морзе) і ін
Таким чином, подання інформації за допомогою природних іформальних мов проводиться за допомогою алфавіту - певного наборузнаків. Знаки можуть мати різну фізичну природу. Наприклад, длялисти служать знаки, які є зображеннями на папері, в усніймови як знаки виступають різні звуки (фонеми), а при обробцітексту на комп'ютері знаки представлені у формі послідовностейелектричних імпульсів.
2. Алгоритмічне. програмування. Основні способи організаціїдій в алгоритмах
Одним з перших алгоритмічних мов програмування був відомий всім
Бейсік (Basic), створений в 1964 р. В даний час крім Бейсікаіснує досить багато мов програмування алгоритмічного типу:
Pascal, С та ін Мова програмування формується на основі певногоалфавіту і строгих правил побудови речень (синтаксису). У алфавітмови можуть входити літери, цифри, математичні символи, а такожоператори, наприклад Print (друк). Input (введення) та ін За допомогоюалгоритмічних мов програмування (їх ще називають структурнимимовами програмування) будь-який алгоритм можна представити у виглядіпослідовності основних алгоритмічних структур: лінійної, розгалуження,циклу. Лінійні алгоритми. Лінійні алгоритми складаються з декількох команд
(операторів), які повинні бути виконані послідовно одна за одною.
Такі послідовності команд будемо називати серіями.
Щоб зробити алгоритм більш наочним, часто використовують блок-схеми.
Різні елементи алгоритму відображаються за допомогою різнихгеометричних фігур: початок і кінець алгоритму позначаютьсяпрямокутниками із закругленими кутами, а послідовності команд --прямокутниками (рис. 3).
Галуження. На відміну від лінійних алгоритмів, де команди виконуютьсяпослідовно одна за одною, в алгоритмічні структури розгалуженнявходить умова, залежно від виконання або невиконання якогореалізується та чи інша послідовність команд (серій) (рис. 4).
Цикл. У алгоритмічні структури цикл входить серія команд, що виконуєтьсябагато разів. Така послідовність команд називається тілом циклу.
Циклічні алгоритмічні структури буваютьдвох типів:
- Цикли з лічильником, в яких тіло циклу виконується певнакількість разів (рис. 5);
- Цикли з умовою, в яких тіло циклу виконується до тих пір, покивиконується умова.
Цикл з умовою Коли заздалегідь відомо, яка кількість повторень тіла циклунеобхідно виконати, можна скористатися циклом з лічильником.
Однак часто буває необхідно повторити тіло циклу, але заздалегідь невідомо,яка кількість разів це треба зробити. У таких випадках кількістьповторень залежить від виконання певної умови.
Умова виходу з циклу можна поставити на початку, перед тілом циклу (рис.
6, а), або в кінці, після тіла циклу

| Квиток. № 4
1. Двійкова система числення. Запис чисел у двійковій системі числення
Система числення - це знакова система, в якій числа записуються запевними правилами за допомогою цифр - символів деякого алфавіту.
Наприклад, в десятковій системі для запису числа існує десять всімдобре відомих цифр: 0, 1, 2 і т. д.
Всі системи числення діляться на позиційні і непозиційної. У позиційнихсистемах числення значення цифри залежить від її положення в запису числа, ав непозиційної - не залежить. Позиція цифри в числі називається розрядом.
Розряд числа зростає справа наліво, від молодших розрядів до старших.
Кожна позиційна система використовує певний алфавіт цифр іоснову. У позиційних системах числення підставу системи однокількості цифр (знаків в її алфавіті) і визначає, у скільки разіврозрізняються значення цифр сусідніх розрядів числа,
Найбільш поширеними в даний час позиційними системамичислення є десяткова і двійкова:
Система числення Підстава Алфавіт цифр
Десяткова 10 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9
Двійкова 2 0,1
Розглянемо як приклад десяткове число 555. Цифра 5 зустрічаєтьсятричі, причому сама права позначає п'ять одиниць, друга справа - п'ятьдесятків і, нарешті, третя - п'ять сотень.
Число 555 записано у звичній для нас згорнутої формі. Ми настількизвикли до такої форми запи сі, що вже не помічаємо, як в умі множимоцифри числа на різні ступені числа 10. У розгорнутій формі запис числа
555 у десятковій системі виглядає таким чином: 55510 = 5 • 102 + 5 •
101 4 - 5 • 10 °.
Як видно з прикладу, число в позиційних системах числення записується ввигляді суми ступенів підстави (у даному випадку 10), коефіцієнтами при цьомує цифри даного числа. У двійковій системі підставу дорівнює 2, аалфавіт складається з двох цифр (0 і 1). У розгорнутій формі двійкові числазаписуються у вигляді суми ступенів підстави 2 з коефіцієнтами, якяких виступають цифри 0 або 1. Наприклад, розгорнута запис двійковогочисла 101 а буде мати вигляд: 1 • 22 +0 • 21 +1 • 20.
2. Магістральної-модульний принцип побудови комп'ютера
В основу архітектури сучасних персональних комп'ютерів покладеномагістральної-модульний принцип Модульний принцип дозволяє споживачусамому комплектувати потрібну йому конфігурацію комп'ютера і здійснювати принеобхідності її модернізацію. Модульна організація комп'ютера спираєтьсяна магістральний (шинний) принцип обміну інформацією між пристроями.
Магістраль включає в себе три багаторозрядних шини: шину даних, шинуадреси і шину управління.
Шина даних. По цій шині дані передаються між різними пристроями.
Розрядність шини даних визначається розрядністю процесора, тобтокількістю двійкових розрядів, які процесор обробляє за один такт.
За 25 років, з часу створення першого персонального комп'ютера (1975 р.),розрядність шини даних збільшилася з 8 до 64 біт. Шина адреси. Кожнакомірка оперативної пам'яті має свою адресу. Адреса передається по адреснійшині. Розрядність шини адреси визначає адресний простір процесора,тобто кількість комірок оперативної пам'яті, які можуть мати унікальніадреси. Кількість адресуються комірок пам'яті можна розрахувати за формулою:
N = 21, де I - розрядність шини адреси.
У перших персональних комп'ютерах розрядність шини адреси становила 16біт, а кількість адресованих елементів пам'яті - N = 2 == 65 536.
У сучасних персональних комп'ютерах розрядність шини адреси становить
32 біта, а максимально можливу кількість адресованих елементів пам'яті одно
ЛГ = 232 = 4 294 967 296.
Шина управління. По шині управління передаються сигнали, що визначаютьхарактер обміну інформацією по магістралі. Сигнали управління визначають,яку операцію - читання або запис інформації з пам'яті - потрібновиробляти, синхронізують обмін інформацією між пристроями і т. д

| |