Часть. 1. Основы информатики

1. Информация и информационные процессы

Понятие информации. Информация и информационные процессы.

Свойства информации: Полнота или качество, Достоверность, Адекватность, Доступность, Актуальность или востребованность, Оперативность или своевременность, Объективность и субъективность.

Методы обработки данных: Сбор, Транспортировка, Формализация, Фильтрация данных, Сортировка, Защита, Архивация, Преобразование.

Структуры данных: Линейная, Табличная, Иерархическая.

Информационные процессы: восприятие, хранение, накопление, передача, обработка.

Информационные основы процессов управления: Система, Система управления, Субъект и объект управления, Прямая и Обратная связь, Информационный процесс управления.

Информационная деятельность человека: Информационные технологии, информационное общество, информационная культура.

2. Представление информации

Язык как способ представления информации. Количество информации. Вероятностный подход к определению количества информации. Понятие энтропии.

Формы представления информации. Аналоговая (непрерывная), Дискретная, Десятичная, Экспоненциальная, Двоичная.

Кодирование информации. Единицы измерения количества информации: Бит, Байт, Кбайт, Мбайт, Гбайт.

3. Системы счисления и основы логики

Системы счисления: Позиционная, Непозиционная, Десятичная, С произвольным основанием.

Системы счисления, используемые в компьютере: Двоичная, Восьмеричная, Шестнадцатеричная, Двоично-десятичный код.

Перевод чисел из одной системы счисления в другую: из системы с произвольным основанием в десятичную и обратно (целых чисел и правильных дробей); Из двоичной системы в восьмеричную, из двоичной в шестнадцатеричную и обратно.

Двоичная арифметика: Представление положительных и отрицательных чисел в компьютере, Сложение и Вычитание двоичных чисел, Вычитание двоичных чисел как сложение положительного числа с отрицательным.

Арифметические операции в позиционных системах счисления с произвольным основанием.

Основные понятия логики: Логика, Формальная логика, Элементарная логика, двоичная логика, Логические высказывания, простые и сложные высказывания, Логические переменные.

Логические операции: НЕ, И, ИЛИ.

Логические выражения: Правила преобразования, Таблицы истинности.

Базовые логические элементы. НЕ, И, ИЛИ, И-НЕ, ИЛИ-НЕ, исключающее ИЛИ.

Построение сумматора на логических элементах: одноразрядный сумматор.

4. Компьютер

Архитектура ПК: Магистрально-модульный принцип построения компьютера Джона фон Неймана. Системная магистраль (шина данных, шина адреса, шина управления).

Базовая аппаратная конфигурация ПК: Структура, Интерфейс, Периферийные устройства и способы их подключения. Стационарные (настольные), Портативные (переносные), Карманные ПК.

Системный блок: Системная плата, Микропроцессорный комплект, Северный и Южный мосты.

Микропроцессоры ПК: Типы, Разрядность, Тактовая частота, Производительность.

Классификация памяти ПК: Внутренняя (первичная) и Внешняя (вторичная) память.

Внутренняя память: Оперативное запоминающие устройства (ОЗУ), кэш-память, Специальная память.

Внешняя память: Внешние запоминающие устройства с прямым и с последовательным доступом; Магнитные накопители (Жёсткие и гибкие магнитные диски, Стримеры, Сменные магнитные диски, Физическая и Логическая структура магнитных дисков и виды их форматирования), Стримеры, Оптические и Магнитооптические диски, Flash-память.

Периферийные (внешние) устройства ПК: Клавиатура, Манипуляторы, Сканер, Цифровые камеры, Аудиоадаптер, Монитор, Принтер, Плоттер, Модем.

Классификация программного обеспечения ПК: системное и прикладное программное обеспечение (ПО).

Системное ПО: операционные системы (однозадачные, многозадачные, сетевые, реального времени), сервисные программы (Оболочки, Утилиты, Программы обслуживания магнитных дисков, Архиваторы, Антивирусные программы), инструментальные программные средства (Трансляторы языков программирования), Программы технического обслуживания.

Прикладное ПО: Редакторы (Текстовые, графические, Издательские систем), Электронные таблицы, системы управления базами данных (СУБД), Интегрированные пакеты прикладных программ, CASE-технологии, экспертные системы.

Файловая система и файловая структура: Файл и Файловая система, Типы файлов и правила их именования, Атрибуты файла, Каталоги — Корневой каталог и Подкаталоги, Файловая структура диска 9дерево каталогов), Текущий и родительский каталог.

Правовая охрана программ и данных: Лицензионные, Условно бесплатные и Бесплатные программы, Правовая охрана информации, Электронная подпись, Защита информации (Защита доступа к компьютеру, Защита от нелегального копирования, Защита данных на дисках, Защита информации в Internet).

5. Моделирование и формализация

Моделирование как метод познания: Системный подход к моделированию, Объект моделирования, Постановка задачи моделирования, Формализация.

Виды моделей: Материальные, информационные.

Классификация моделей: Содержательные (смысловые), Физические, Геометрические, Математические, Логические, Структурные.

Понятие о технологии информационного моделирования: постановка задачи, построение модели, разработка алгоритма и программы, отладка и исполнение программы, Компьютерный эксперимент, анализ результатов.

Исследование информационных моделей из различных предметных областей (примеры).

6. Алгоритмизация и программирование

Алгоритм: Понятие алгоритма, Свойства алгоритма, Исполнитель алгоритма, система команд исполнителя алгоритма.

Формальное исполнение алгоритмов. Компьютер как формальный исполнитель, Возможность автоматизации деятельности человека на основе алгоритмов.

Способы записи алгоритма: Словесный, Графический (блок-схема), Запись на алгоритмическом языке.

Основные алгоритмические конструкции: линейная, разветвляющаяся, циклическая.

Детализация алгоритмов: Укрупненный и Детальный алгоритмы, Вспомогательные алгоритмы.

Составление простейших алгоритмов и запись их различными способами.

Методы разработки алгоритмов: Метод последовательной детализации (сверху – вниз), Сборочный метод (снизу – вверх).

Понятие о языках программирования: Языки низкого уровня (Машинно-зависимые), Языки высокого уровня (Машинно-независимые).

Классификация языков программирования: Алгоритмические языки, Языки программирования баз данных, Языки программирования для Интернет-приложений.

Средства создания программ: Текстовый редактор, Интерпретатор, Компилятор, Библиотеки модулей, Редактор связей, Отладка программ.

Базовые элементы алгоритмических языков программирования: Алфавит, Данные (тип, имя, значение, Операции), Выражения, Операторы, Подпрограммы.

Основные типы данных: Простые, Структурированные (составные).

Операторы языка программирования: Присваивание, Управление, Последовательность, Условие, Цикловые операторы, Процедурные операторы, Операторы ввода/вывода.

Подпрограммы: функции, процедуры, Свойства подпрограмм.

Технологии программирования: Модульное (алгоритмическое), Структурное, Объектно-ориентированное.