Технология решения задач на компьютере.

Предмет информатики.

Информатика: определение, история, составные части, сферы применения, информационное общество.

Информация: определение, классификация, аспекты и свойства, информационные процессы.

Сообщение, информационный канал, коммуникация.

Измерение количества информации: количество информации, формулы Хартли и Шеннона, единицы измерения.

Негэнтропия и энтропия.

 

Системы счисления.

Системы счисления, позиционные и непозиционные системы.

Запись чисел в позиционных системах, разложение числа в полином, схема Горнера.

Системы счисления для компьютера.

Перевод из 10-ичной системы в другие системы.

Взаимный перевод между 2,8,и 16-ричной системами.

Перевод из произвольной системы в 10-ичную.

Арифметические операции в произвольных системах счисления.

 

Логические основы компьютеров.

Логические элементы и логические устройства (схемы).

Основные логические элементы.

Битовые операции.

Регистры.

Триггер.

Сумматор.

Счетчик.

Шифратор и дешифратор.

Мультиплексор и демультиплексор.

 

Представление информации в памяти компьютера.

Представление целых чисел: прямой, обратный и дополнительный код.

Арифметические операции над обратными и дополнительными кодами.

Представление вещественных чисел в формате с плавающей и фиксированной точкой.

Размещение числа в формате с плавающей точкой в ячейке памяти.

Арифметические операции над числами в формате с плавающей точкой.

Представление символьных данных.

Представление изображений.

Представление звуковой информации.

Представление видеоинформации.

 

Машинные команды.

Структура команды. Классификация команд. Типы операндов.

Стек.

Типы операций и операции каждого типа, запись на Ассемблере.

Способы адресации. Проблемы проектирования машинных команд.

Язык Ассемблера: основные характеристики, структура программы, основные команды, псевдокоды

Простейшая программа на Ассемблере.

Машина Тьюринга: назначение, устройство, команды, схема работы

Три способа задания программы для машины Тьюринга.

 

Аппаратное обеспечение компьютеров.

Современный компьютер: основные понятия, структура, принципы построения фон Неймана.

Центральный процессор: структура, устройство управления, прерывания

Магистрали компьютера.

Контроллеры и адаптеры.

Устройства внутренней памяти: оперативная память, кэш, постоянная память.

Устройства внешней памяти.

Устройства ввода-вывода.

Устройство персонального компьютера, системная плата.

Вычислительные сети: назначение, классификация, основное оборудование, уровни и протоколы сети.

 

Программное обеспечение компьютеров.

Классификация программного обеспечения.

Операционные системы: определение, сущность, функции, 2 типа интерфейса, управление процессами, управление памятью, управление вводом-выводом и файлами.

Базовые понятия операционных систем: виртуальная машина, мультипрограммный режим, планирование и приоритеты, страничная организация памяти,

Программы-оболочки и сервисное ПО.

Системы программирования: понятие, возможности, трансляторы и компиляторы, понятие о формальных грамматиках.

Редакторы связей, объектный и загрузочный модули, библиотеки.

Инструментальные среды: понятие и возможности.

Языки программирования: классификация, некоторые языки.

ППП общего назначения и интегрированные: состав и особенности.

Проблемно-ориентированные ППП: основные классы и аббревиатуры (сокращения).

 

Технология решения задач на компьютере.

Этапы решения задач на компьютере.

Моделирование: понятие модели, способы моделирования.

Алгоритмизация: понятие алгоритма, модели алгоритмов, свойства, способы записи, основные типы.

Этапы технологического процесса разработки программ.

Тестирование программ: отладка и тестирование, процесс тестирования, характерные ошибки.

Основные типы данных языков программирования.

 

Темы для задач.

Определить количество информации в сообщении.

Перевести число из одной системы счисления в другую: из 10-й в произвольную, между 2-, 8- и 16-й системами, из произвольной в 10-ю.

Выполнить арифметические операции над числами в 2,8,16-й системах счисления.

Перевести целое число в обратный или дополнительный код.

Выполнить арифметические операции над целыми числами в обратном или дополнительном коде.

Перевести вещественное число в формат с плавающей точкой и размесить его в 32-разрядной ячейке памяти.

Выполнить арифметические операции над вещественными числами в формате с плавающей точкой.

Написать программу вычисления выражения для 0,1,2,и 3-адресных машин, используя команды Ассемблера.

Построить простую машину Тьюринга.