Методические рекомендации для студентов по выполнению самостоятельной внеаудиторной работы

учебной дисциплины ОП.06 Основы теории информации

специальности 09.02.05 Прикладная информатика (по отраслям)

Оглавление

Пояснительная записка. 2

Самостоятельная работа № 1. История развития «Теории информации» как науки. Вклад русских ученых в Теорию информации. 4

Самостоятельная работа № 2. ЭВМ как универсальное средство обработки информации. Информационные процессы в природе. 4

Самостоятельная работа № 3. Информационные процессы в обществе. Информационные процессы в технике. 6

Самостоятельная работа № 4. Системы счисления и архитектура компьютера. 9

Самостоятельная работа № 5. Примеры определения характеристик источников дискретных сообщений. 14

Самостоятельная работа № 6. Примеры определения информационных характеристик простейших каналов. 16

Самостоятельная работа № 7. Информационные характеристики источника сообщения и канала связи. 17

Самостоятельная работа № 8. Разрешенные и запрещенные кодовые комбинации. 21

Самостоятельная работа № 9. Понятие о кодовом расстоянии. 22

Самостоятельная работа № 10. Рекурсивные функции. Нормальные алгоритмы Маркова. 23

Самостоятельная работа № 11. Эффективное кодирование, его недостатки. 25

Самостоятельная работа № 12. Характеристики программ архиваторов. 26

Самостоятельная работа № 13. Международные критерии информационной безопасности. 27

Самостоятельная работа № 14. Безопасные компьютерные системы. 28

Пояснительная записка

Самостоятельная работа проводится с целью:

• систематизации и закрепления полученных теоретических знаний и практических умений обучающихся;
• углубления и расширения теоретических знаний;
• формирования умений использовать нормативную, правовую, справочную  документацию и специальную литературу;
• развития познавательных способностей и активности обучающихся: творческой инициативы, ответственности и организованности;
• формирования самостоятельности мышления, способностей к саморазвитию, самосовершенствованию и самореализации;
• развития исследовательских умений.

Самостоятельная работа студентов по дисциплине ОП.06. Основы теории информации направлена на:

• овладение фундаментальными знаниями, профессиональными умениями и навыками деятельности по профилю;
• получение опыта творческой, исследовательской деятельности развитие самостоятельности, инициативности, ответственности и организованности;
• умение найти творческий подход к решению проблем учебного и профессионального уровня;
• самосовершенствование и самореализацию студента.

Видами заданий для внеаудиторной самостоятельной работы могут быть:

• для овладения знаниями: чтение текста (учебника, первоисточника, дополнительной литературы); составление плана текста; графическое изображение структуры текста; конспектирование текста; выписки из текста; работа со словарями и справочниками; ознакомление с нормативными документами; учебно-исследовательская работа; использование аудио- и видеозаписей, компьютерной техники и Интернет-ресурсов и др.;
• для закрепления и систематизации знаний: работа с конспектом лекции (обработка текста); повторная работа над учебным материалом (учебника, первоисточника, дополнительной литературы, аудио- и видеозаписей); составление плана и тезисов ответа; составление таблиц, ребусов, кроссвордов, глоссария для систематизации учебного материала; изучение нормативных материалов; словарей, справочников; ответы на контрольные вопросы; аналитическая обработка текста (аннотирование, рецензирование, реферирование, контент-анализ и др.); подготовка сообщений к выступлению на семинаре, конференции; подготовка рефератов, докладов; составление библиографии, заданий в тестовой форме и др.;
• для формирования умений: решение задач  и упражнений по образцу; решение вариативных задач и упражнений; составление схем; выполнение расчетно-графических работ; решение ситуационных производственных (профессиональных) задач; подготовка к деловым и ролевым играм; проектирование и моделирование разных видов и компонентов профессиональной деятельности; подготовка презентаций, творческих проектов; подготовка курсовых и выпускных работ; опытно-экспериментальная работа; упражнения на тренажере; проектирование и моделирование разных видов и компонентов профессиональной деятельности; рефлексивный анализ профессиональных умений с использованием аудио- и видеотехники и др.

По дисциплине ОП.06. Основы теории информации практикуются следующие виды и формы самостоятельной внеаудиторной работы студентов:

Таблица 1 – Самостоятельная работа обучающегося

Студент допускается к промежуточной аттестации (указать вид промежуточной аттестации согласно рабочему учебному плану), если он справляется с самостоятельной работой.

Критерии при выставлении оценки за выполнение самостоятельной работы

Оценка 5 (отлично) выставляется, если самостоятельная работа выполнена в соответствии с требованиями к работе. Даны подробные ответы на все вопросы к данной теме. Оформление самостоятельной работы соответствует единым требованиям оформления технологической документации. В самостоятельной работе использованы различные источники,  включая Интернет. Студент отвечает на все вопросы, касающиеся темы самостоятельной работы.

Оценка 4 (хорошо) выставляется, если самостоятельная работа написана в соответствии с требованиями к самостоятельной работе. Даны ответы на все вопросы к данной теме. Оформление самостоятельной работы соответствует единым требованиям оформления технологической документации с незначительными отклонениями. В самостоятельной работе использован один источник и  Интернет. Студент отвечает на все вопросы, касающиеся темы самостоятельной работы с незначительными ошибками.

Оценка 3 (удовлетворительно) выставляется, если самостоятельная работа выполнена  в соответствии с требованиями к работе. Даны ответы на все вопросы к данной теме, но очень кратко. Оформление самостоятельной работы соответствует единым требованиям оформления технологической документации с незначительными отклонениями. В самостоятельной работе использован один источник, включая Интернет. Студент слабо ориентируется в содержании самостоятельной работы.

Самостоятельная работа № 1. История развития «Теории информации» как науки. Вклад русских ученых в Теорию информации.

Вопросы для самостоятельного освоения:   

1.      Теория информации и информационные технологии

2.      Вклад русских ученых в Теорию информации.

Вид самостоятельной работы:

Изучить представленные источники информации и подготовить краткие сообщения по темам:

1.      Возникновение Теории информации

2.      Теория связи

3.      Вклад русских ученых в Теорию информации

4.      Алан Тьюринг

5.      Вклад иностранных ученых в Теорию информации

Форма контроля:

·        Подготовка сообщения

Источники информации:

1.      IT-сайт. Глава 3. Теория количества информации - http://inftech.webservis.ru/it/information/ios/g3.htm

2.      Академия. Теория информации. http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_philosophy/7453/%D0%A2%D0%95%D0%9E%D0%A0%D0%98%D0%AF

3.      Алан Тьюринг - http://www.gay.ru/people/star/foreigner/xx-xxi/turing.html

4.      В.С. Прохоров. Лекции. Теория информации. - http://profbeckman.narod.ru/Informat.files/Teorinf.pdf

5.      Институт автоматики и вычислительной техники. Выдающиеся мировые ученые - http://avti.mpei.ru/world_scientists

6.      Краткая научная биография академика В. А. Котельникова - http://www.bourabai.kz/signals/kotelnikov.htm

7.      Открытые системы. Теория информации и информационные технологии. - http://www.osp.ru/os/2001/07-08/180326/

8.      Планета информации. История развития информатики. http://www.inf1.info/informaticshistory

9.      Прикладная теория информации. http://www.bourabai.kz/tpoi/inform/applied06.htm

10.  Техника-tehnika.clan.su. Теория связи – Форум - http://tehnika.clan.su/forum/20-433-1

Самостоятельная работа № 2. ЭВМ как универсальное средство обработки информации. Информационные процессы в природе.

Вопросы для самостоятельного освоения:  

1.      ЭВМ как универсальное средство обработки информации.

2.      Информационные процессы в природе

Вид самостоятельной работы:

Задание 1. Изучить представленные источники информации и подготовить краткие сообщения по темам:

1.      Основные функции ЭВМ

2.      Классы вычислительных машин их основные характеристики

Задание 1. Тест по теме   «Компьютер как универсальное устройство обработки информации»

1. Какое устройство компьютера моделирует мышление человека?

а.       Оперативная память  

б.      Процессор

в.      Монитор

2. Минимальный комплект устройств, составляющих компьютер состоит из:

а.       системного блока;

б.      монитора;

в.      дополнительных устройств;

г.       клавиатуры;

д.      мышь;

е.       комплекса мультимедиа.

3. Процессор это:

а.       Устройство для вывода информации на бумагу

б.      Устройство обработки информации

в.      Устройство для чтения информации с магнитного диска

4. Принтер - это:

а.       Устройство для вывода информации на бумагу

б.      Устройство для долговременного хранения информации

в.      Устройство для записи информации на магнитный диск

5. Сканер - это:

а.       Многосредный компьютер

б.      Системная магистраль передачи данных

в.      Устройство ввода изображения с листа в компьютер

6. Клавиатура - это:

а.       Устройство обработки информации  

б.      Устройство для ввода информации

в.      Устройство для хранения информации

7. Монитор - это:

а.       Устройство обработки информации  

б.      Устройство для ввода информации

в.      Устройство для вывода информации

8. Что служит для долговременного хранения информации?

а.       Оперативная память  

б.      Внешняя память

в.      Процессор

9. С помощью какого устройства можно вывести информацию?

а.       Сканер  

б.      Процессор

в.      Дисковод

10.   Мышь - это:

а.       Устройство обработки информации  

б.      Устройство для хранения информации

в.      Устройство ввода информации

11.   Память - это:

а.       Устройство для записи информации на магнитный диск  

б.      Устройство для хранения информации

в.      Устройство для обработки информации

12.   Расширение файла, как правило, характеризует:

а.       время создания файла;

б.      объем файла;

в.      место, занимаемое файлом на диске;

г.       тип информации, содержащейся в файле;

д.      место создания файла.

Форма контроля:

·        Подготовка сообщения

·        Составление плана-конспекта

·        Самоотчеты

Источники информации:

1.      Классы вычислительных машин их основные характеристики. - http://www.bourabai.kz/einf/computers.htm

2.      Компьютер - это универсальное многофункциональное автоматическое устройство для накопления, обработки и передачи информации. http://gigabaza.ru/doc/104624.html

3.      Лекция 2 Основные функции ЭВМ как универсального средства обработки информации. - http://studopedia.ru/3_26064_lektsiya--osnovnie-funktsii-evm-kak-universalnogo-sredstva-obrabotki-informatsii.html

4.      ЭВМ как средство обработки информации. - http://sdo.bsu.edu.ru/e107_files/downloads/close/infospekt/eu_Intro/i3.htm

5.      ЭВМ как универсальное средство обработки информации. http://dander.ru/gos/1stQuestion.html

Самостоятельная работа № 3. Информационные процессы в обществе. Информационные процессы в технике.

Вопросы для самостоятельного освоения:  

1.      Информационные процессы в обществе.

2.      Информационные процессы в технике.

Вид самостоятельной работы:

Задание 1. Изучить представленные источники информации и подготовить краткие сообщения по темам:

1.      Информация и информационные процессы.

2.      Виды информационных процессов.

3.      Информационные процессы в обществе.

4.      Информационные процессы  и технологии.

5.      Процессы в информационной системе.

6.      Развитие информационных процессов.

7.      Информационная деятельность человека.

Задание 2. Тест по теме

1. Информацию в бытовом смысле чаще всего понимают как:

1. сведения, хранящиеся на материальных носителях;
2. всевозможные сведения, сообщения, знания;
3. сведения, уменьшающие неопределенность знаний;
4. сведения, передаваемые в форме знаков, сигналов;
5. знания, получаемые об окружающем нас мире.

2. высокую информационную нагрузку несет канал:

1. обоняния;
2. зрения;
3. слуха;
4. мышечных рецепторов.
5. осязания;

3. Для восприятия информации человек использует:

1. каналы осязания;
2. каналы слуха;
3. каналы зрения;
4. каналы мышечных рецепторов.
5. все каналы;

4. Примером числовой информации может служить:

1. таблица умножения;
2. цены на товарах;
3. математические формулы;
4. детская считалка.
5. текст учебника;

5. Носителем текстовой информации является ...

1. любая книга, написанная на языке приемника информации;
2. светофор.
3. книга, написанная на любом языке;
4. фотография;
5. нотная грамота;

6. Информация по способу её восприятия человеком подразделяется на:

1. текстовую, числовую, графическую, музыкальную, комбинированную;
2. зрительную, слуховую, тактильную, обонятельную, вкусовую, мышечную, вестибулярную.
3. обыденную, общественно-политическую, эстетическую;
4. научную, производственную, техническую, управленческую;
5. социальную, техническую, биологическую, генетическую;

7. Информация по форме представления подразделяется на:

1. текстовую, числовую, графическую, музыкальную, комбинированную;
2. научную, производственную, техническую, управленческую;
3. социальную, техническую, биологическую, генетическую;
4. обыденную, общественно-политическую, эстетическую;
5. зрительную, слуховую, тактильную, обонятельную, вкусовую, мышечную, вестибулярную.

8. Лектор читает лекцию о вреде курения. Он излагает Вам

1. сведения и знания.
2. знания;
3. сведения;
4. сообщения;
5. информацию;

9. В книге содержатся ...

1. сведения и знания.
2. знания;
3. сообщения;
4. сведения;
5. информация;

10. Читая книгу, мы извлекаем из нее ...

1. знания;
2. сведения и знания.
3. сведения;
4. сообщения;
5. информацию;

11. Учебник по математике содержит информацию следующих видов:

1. исключительно числовую информацию.
2. графическую, текстовую и звуковую;
3. только текстовую информацию;
4. графическую, текстовую и числовую;
5. графическую, звуковую и числовую;

12. Основные действия, выполняемые над информацией:

1. накопление, прием, передача, хранение;
2. прием, передача, обработка;
3. передача, хранение, обработка;
4. поиск, обмен, хранение, обработка.
5. обмен, передача, обработка;

13. Для знакового представления информации используется

1. речь;
2. письменность;
3. символы;
4. язык;
5. примитивы.

14. Изменение формы представления информации без изменения ее содержания может осуществляться в процессе.

1. обработки информации;
2. обмена информации;
3. приема информации;
4. хранение информации;
5. передачи информации.

15. Информационными процессами называются действия, связанные:

1. с работой во всевозможных информационных системах;
2. с хранением, обменом и обработкой информации;
3. с поиском информации в информационных системах;
4. с разработкой программного обеспечения.
5. с работой средств массовой информации;

16. Под носителем информации понимают -

1. линии связи для передачи информации;
2. среду для записи и хранения информации.
3. телекоммуникации;
4. устройства для хранения данных в персональном компьютере;
5. параметры физического процесса произвольной природы, интерпретирующиеся как информационные сигналы;

17. Процесс коммуникации предполагает:

1. наличия двух и более людей;
2. наличия средств хранения информации;
3. наличия источника, приемника информации и канала связи между ними;
4. наличия двусторонней связи.
5. наличия достоверной информации;

18. Перевод текста с одного языка на другой является процессом:

1. обмена.
2. поиска информации;
3. передачи информации;
4. хранения информации;
5. обработки информации;

19. Самым предпочтительным носителем информации на современном этапе является:

1. магнитная лента.
2. лазерный компакт-диск, флешка ;
3. бумага;
4. дискета, жесткий диск;
5. средства видеозаписи;

20. Носителем информации, представленной наскальными росписями давних предков, выступает:

1. камень;
2. папирус;
3. фотопленка;
4. холст.
5. бумага;

Задание 3. Ответьте на контрольные вопросы.

1.         Что такое информационные процессы?

2.         В каких сферах жизнедеятельности человека и окружающего мира происходят информационные процессы?

3.         Приведите примеры информационных процессов в обществе.

4.         Какими способами осуществляется коммуникация в обществе?

5.         Что такое коммуникационная среда?

6.         Какие устройства использует человек для коммуникаций?

7.         Перечислите технические устройства для коммуникаций.

8.         Приведите примеры информационных процессов в растительном мире.

9.         Приведите примеры информационных процессов в животном мире.

10.       Зависят ли информационные процессы в обществе и природе от внешних условий? Докажите.

11.       Приведите примеры информационных процессов в технике.

12.       Что такое информационная технология?

13.       В чем заключается разница между информационными технологиями и технологиями материального производства?

14.       Расскажите об этапах развития информационных технологий.

Форма контроля:

·        Подготовка сообщения

·        тестирование

·        самоотчеты

Источники информации:

1.      Готовимся к экзаменам по информатике. Общность информационных процессов в живой природе, технике, обществе. - http://infosgs.narod.ru/3.htm

2.      Информационные процессы - http://informatika.edusite.ru/lezione10_03i.htm

3.      Информационные процессы - http://xn----7sbbfb7a7aej.xn--p1ai/informatika_08/informatika_materialy_zanytii_08_03.html

4.      Информационные процессы в обществе. - http://center-yf.ru/data/stat/Informacionnye-processy.php

5.      Информационные процессы в природе, обществе, технике. Информационная деятельность человека. - http://www.postupim.ru/9/informatika/803.shtml

6.      Информационные процессы в технике. http://sd-company.su/article/help_computers/processing_info_techno

7.      Информация и информационные процессы в природе, обществе, технике. http://www.naexamen.ru/otvet/11/inform/899.shtml

8.      Курс лекций "Элементы теории передачи информации" - http://supervideoman.narod.ru/index.htm

9.      Презентация на тему: Информация и информационные процессы в технике - http://ppt4web.ru/informatika/informacija-i-informacionnye-processy-v-tekhnike.html

Самостоятельная работа № 4. Системы счисления и архитектура компьютера.

Вопросы для самостоятельного освоения:

1.      Обзор непозиционных систем счисления

2.      Обзор позиционных систем счисления

3.      Обзор смешанных систем счисления

4.      Перевод из одной системы счисления в другую

5.      Системы счисления для компьютера

Вид самостоятельной работы:

Задание 1. Изучить представленные источники информации и подготовить краткие сообщения по темам:

1.      Непозиционные системы

1.      Единичная система счисления

2.      Древнеегипетская десятичная система

3.      Вавилонская шестидесятеричная система

4.      Римская система

2.      Позиционные системы счисления

1.      Двоичная система счисления

2.      Восьмеричная система счисления

3.      Шестнадцатеричная система счисления

3.      Смешанные системы счисления

1.      Факториальная система счисления

2.      Фибоначчиева система счисления

4.      Перевод из одной системы счисления в другую

1.      Преобразование в десятичную систему счисления

2.      Преобразование из десятичной системы счисления в другие

3.      Преобразование из двоичной в восьмеричную и шестнадцатеричную системы

4.      Преобразование из восьмеричной и шестнадцатеричной систем в двоичную

5.      Преобразование дробной части любой системы счисления в десятичную

1.      Преобразование дробной части двоичной системы в 8- и 16-ую

2.      Преобразование дробной части десятичной системы в любую другую

6.      Системы счисления для компьютера

Задания 2. Самостоятельная работа

1.    Переведите  целые числа из десятичной системы счисления в двоичную:

     а)513;             в)600;            д)602;          ж)1000;

     б)2304;           г)5001;          е)7000;          з)8192.

2.    Переведите десятичные дроби в двоичную систему счисления (ответ записать с шестью двоичными знаками):

     а)0,4622;       в)0,5198;    д)0,5803;          ж)0,6124;

     б)0,7351;       г)0,7982;     е)0,8544;          з)0,9321.

3.    Переведите смешанные десятичные числа в двоичную систему счисления:

     а)40,5;        б)31,75;      в)124,25;       г)125,125.

4.    Переведите целые числа из десятичной  в  восьмеричную  систему счисления:

     а) 8700;       б)8888;       в)8900;       г)9300.

5.    Переведите целые числа из десятичной в шестнадцатеричную  систему  счисления:

      а)266;         б)1023;       в)1280;       г)2041.

6.    Переведите  числа из десятичной системы счисления в восьмеричную:

     а) 0,43;         б) 37,41;     в) 2936;     г)481,625.

7.    Переведите числа из десятичной системы счисления в  шестнадцатеричную:

     а) 0,17;         б)43,78;      в)25,25;      г)18,5.

8.    Заполните таблицу, в каждой строке которой одно и то же число должно быть записано в системах счисления с основанием 2, 8, 10 и 16.

9.    Переведите двоичные числа в восьмеричную систему счисления:

     а)1010001001011;      в)1011001101111;          д)110001000100;

     б)1010,00100101;       г)1110,01010001;           е)1000,1111001.

10. Переведите  двоичные числа в шестнадцатеричную систему счисления:

       а)1010001001011;      в)1011001101111;      д)110001000100;

       б)1010,00100101;       г)1110,01010001;       е)100,1111001.

11. Переведите  восьмеричные и шестнадцатеричные числа в двоичную систему счисления:

     а)266₈;                в)1270₈;              д)10,23₈;

     б)266₁₆;               г)2а19₁₆;             е)10,23₁₆.

12. Осуществите перевод чисел по схеме А₁₀» А₁₆ » А₂ » А₈:

13. Перевести числа из восьмеричной системы счисления в шестнадцатеричную:

14. Перевести числа из шестнадцатеричной системы счисления в восьмеричную:

15. Сколько разрядов будет в числе, если записать его в восьмеричной системе счисления:

16. Сколько разрядов будет в числе, если записать его в шестнадцатеричной системе счисления:

17. Сравните числа:

Задание 3. Выполнить задания.

Вариант 1.

1.      Перевести десятичное число, полученное из текущего года плюс день и месяц рождения, в 2-ю, 8-ю, 16-ю системы счисления. Сделать проверку путем обратных преобразований.

2.      Перевести двоичное число 0011010111010110 в 10-ю, 8-ю, 16-ю системы счисления.

3.      Закодировать слово ИНФОРМАТИЗАЦИЯ .

4.      Дешифровать данный текст: 8A AE AC AF EC EE E2 A5 E0

Вариант 2.

1.      Перевести десятичное число, полученное из текущего года плюс день и месяц рождения, в 2-ю, 8-ю, 16-ю системы счисления. Сделать проверку путем обратных преобразований.

2.      Перевести двоичное число 0010101011101011 в 10-ю, 8-ю, 16-ю системы счисления.

3.      Закодировать МИКРОПРОЦЕССОР .

4.      Дешифровать данный текст: 50 72 6F 67 72 61 6D

Вариант 3.

1.      Перевести десятичное число, полученное из текущего года плюс день и месяц рождения, в 2-ю, 8-ю, 16-ю системы счисления. Сделать проверку путем обратных преобразований.

2.      Перевести двоичное число 1010101010101011 в 10-ю, 8-ю, 16-ю системы счисления.

3.      Закодировать слово СПЕКТРОФОТОМЕТР .

4.      Дешифровать данный текст: AC AE A4 A5 AB A8 E0 AE A2 A0 A2 A0 AD A8 A5

Вариант 4.

1.      Перевести десятичное число, полученное из текущего года плюс день и месяц рождения, в 2-ю, 8-ю, 16-ю системы счисления. Сделать проверку путем обратных преобразований.

2.      Перевести двоичное число 0110101011101001 в 10-ю, 8-ю, 16-ю системы счисления.

3.      Закодировать слово СOMPUTER .

4.      Дешифровать данный текст: 88 AD E4 AE E0 AC A0 E2 A8 AA A0

Вариант 5.

1.      Перевести десятичное число, полученное из текущего года плюс день и месяц рождения, в 2-ю, 8-ю, 16-ю системы счисления. Сделать проверку путем обратных преобразований.

2.      Перевести двоичное число 0100101011001010 в 10-ю, 8-ю, 16-ю системы счисления.

3.      Закодировать слово АРХИТЕКТУРА

4.      Дешифровать данный текст: 50 72 6F 67 72 61 6D

Вариант 6.

1.      Перевести десятичное число, полученное из текущего года плюс день и месяц рождения, в 2-ю, 8-ю, 16-ю системы счисления. Сделать проверку путем обратных преобразований.

2.      Перевести число 3СС из 16-й системы счисления в 10-ю, 8-ю, 2-ю системы счисления.

3.      Закодировать слово АРХИВАТОРЫ

4.      Дешифровать текст:43 6F 6D 70 75 74 65 72 20 49 42 4D 20 50 43

Вариант 7.

1.      Перевести десятичное число, полученное из текущего года плюс день и месяц рождения, в 2-ю, 8-ю, 16-ю системы счисления. Сделать проверку путем обратных преобразований.

2.      Перевести двоичное число 0011101010001010 в 10-ю, 8-ю, 16-ю системы счисления.

3.      Закодировать слово ИНФОРМАЦИЯ .

4.      Дешифровать данный текст: 50 52 49 4E 54

Вариант 8.

1.      Перевести десятичное число, полученное из текущего года плюс день и месяц рождения, в 2-ю, 8-ю, 16-ю системы счисления. Сделать проверку путем обратных преобразований.

2.      Перевести двоичное число 0010111011101100 в 10-ю, 8-ю, 16-ю системы счисления.

3.      Закодировать слово ПРИНТЕР .

4.      Дешифровать данный текст: 4C 61 73 65 72

Вариант 9.

1.      Перевести десятичное число, полученное из текущего года плюс день и месяц рождения, в 2-ю, 8-ю, 16-ю системы счисления. Сделать проверку путем обратных преобразований.

2.      Перевести двоичное число 0100101001101001 в 10-ю, 8-ю, 16-ю системы счисления.

3.      Закодировать слово СКАНЕР .

4.      Дешифровать данный текст: 88 AD E4 AE E0 AC A0 E2 A8 AA A0

Вариант 10.

1.      Перевести десятичное число, полученное из текущего года плюс день и месяц рождения, в 2-ю, 8-ю, 16-ю системы счисления. Сделать проверку путем обратных преобразований.

2.      Перевести двоичное число 1010101011000011 в 10-ю, 8-ю, 16-ю системы счисления.

3.      Закодировать слово ПРЕЗЕНТАЦИЯ

4.      Дешифровать данный текст: 42 69 6E 61 72 79

Вариант 11.

1.      Перевести десятичное число, полученное из текущего года плюс день и месяц рождения, в 2-ю, 8-ю, 16-ю системы счисления. Сделать проверку путем обратных преобразований.

2.      Перевести двоичное число 0110100011101001 в 10-ю, 8-ю, 16-ю системы счисления.

3.      Закодировать слово ПАМЯТЬ

4.      Дешифровать данный текст: 49 6E 66 6F 72 6D 61 74 69 6F 6E

Вариант 12.

1.      Перевести десятичное число, полученное из текущего года плюс день и месяц рождения, в 2-ю, 8-ю, 16-ю системы счисления. Сделать проверку путем обратных преобразований.

2.      Перевести двоичное число 1000111011101001 в 10-ю, 8-ю, 16-ю системы счисления.

3.      Закодировать слово УНИВЕРСИТЕТ

4.      Дешифровать данный текст: 91 A8 E1 E2 A5 AC A0 20 E1 E7 A8 E1 AB A5 AD A8 EF

Задание для всех вариантов (творческое):

1. В корзине лежит 100 фруктов. Из них 14 яблок и 42 груши. В какой системе счисления посчитаны фрукты?

2. Даны два десятичных числа X и Y. Их перевели в двоичную систему счисления и определили, что в числе X из 4 разрядов три единицы, а в числе Y из 5 разрядов две единицы. Логическое (побитовое) произведение этих чисел равно 100, а логическая (побитовая) сумма – 10111. Чему равны числа X и Y в десятичной системе счисления?

3. В детском саду было всего 100 малышей, из них 43 девочки и 35 мальчиков. В какой системе счисления посчитаны дети?

Задание 3. Ответьте на контрольные вопросы.

1. Что подразумевается под архитектурой компьютера?
2. Перечислите основные блоки компьютера.
3. Что входит в понятие система команд компьютера?
4. Основные функции памяти, процессора.
5. Что такое АЛУ?
6. Что такое УУ?
7. На каких элементах строятся регистры?
8. Чем отличается ОЗУ от ПЗУ?
9. Для чего предназначена внешняя память?
10. На каких устройствах реализована внешняя память?
11. Что такое система счисления?
12. На какие два типа можно разделить все системы счисления?
13. Какие системы счисления называются непозиционными? Почему? Приведите пример такой системы счисления и записи чисел в ней?
14. Какие системы счисления применяются в вычислительной технике: позиционные или непозиционные? Почему?
15. Какие системы счисления называются позиционными?
16. Как изображается число в позиционной системе счисления?
17. Что называется основанием системы счисления?
18. Что называется разрядом в изображении числа?
19. Как можно представить целое положительное число в позиционной системе счисления?
20. Приведите пример позиционной системы счисления.
21. Опишите правила записи чисел в десятичной системе счисления:

а) какие символы образуют алфавит десятичной системы счисления?

б) что является основанием десятичной системы счисления?

в) как изменяется вес символа в записи числа в зависимости от занимаемой позиции?

22. Какие числа можно использовать в качестве основания системы счисления?
23. Какие системы счисления применяются в компьютере для представления информации?
24. Охарактеризуйте двоичную систему счисления: алфавит, основание системы счисления, запись числа.
25. Почему двоичная система счисления используется в информатике?
26. Дайте характеристику шестнадцатеричной системе счисления: алфавит, основание, запись чисел. Приведите примеры записи чисел.
27. По каким правилам выполняется сложение двух положительных целых чисел?
28. Каковы правила выполнения арифметических операций в двоичной системе счисления?
29. Для чего используется перевод чисел из одной системы счисления в другую?
30. Сформулируйте правила перевода чисел из системы счисления с основанием р в десятичную систему счисления и обратного перевода: из десятичной системы счисления в систему счисления с основанием р. Приведите примеры.
31. В каком случае для перевода чисел из одной системы счисления (СС) в другую может быть использована схема Горнера вычисления значения многочлена в точке? Каковы преимущества ее использования перед другими методами? Приведите пример.
32. Как выполнить перевод чисел из двоичной СС в восьмеричную и обратный перевод? Из двоичной СС в шестнадцатеричную и обратно? Приведите примеры. Почему эти правила так просты?
33. По каким правилам выполняется перевод из восьмеричной в шестнадцатеричную СС и наоборот? Приведите примеры.

Форма контроля:

•         Подготовка сообщения

•         опросы, собеседование;

•         проверка индивидуальных заданий;

•         тестирование

•         самоотчеты

Источники информации:

1. Архитектура компьютера.  http://archcomp.jimdo.com
2. Архитектура компьютера. Хранение информации. Системы счисления http://orlova.rsue.ru/content
3. Е.В. Андреева, Л.Л. Босова, И.Н. Фалина "Математические основы информатики". Элективный курс: учебное пособие - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007.
4. Основы информатики. Системы счисления - http://inf8.gym5cheb.ru/p3aa1.html
5. Перевод чисел из одной системы счисления в другую - http://emzh.far.ru/information/inf2_3.htm
6. Перевод чисел из одной системы счисления в другую - http://kobriniq.ru/spravochnik-po-informatike/perevod-chisel-iz-odnoy-sistemi-schisleniya-v-druguiu
7. Перевод чисел из одной системы счисления в другую онлайн - http://matworld.ru/calculator/perevod-chisel.php
8. Системы счисления http://www.myshared.ru/slide/71364/
9. Системы счисления для компьютера. - http://studopedia.ru/2_70052_sistemi-schisleniya-dlya-kompyutera.html
10. Системы счисления, используемые для общения с компьютером - http://studopedia.net/13_156378_sistemi-schisleniya-ispolzuemie-dlya-obshcheniya-s-kompyuterom.html

Самостоятельная работа № 5. Примеры определения характеристик источников дискретных сообщений.

Вопросы для самостоятельного освоения:

1.      Информационные характеристики источников дискретных сообщений

2.      Модели источника дискретных сообщений

Вид самостоятельной работы:

Задание 1. Изучить представленные источники информации и подготовить краткие сообщения по темам:

1. Свойства двоичных источников информации
2. Принципы дискретизации непрерывных сигналов
3. Принципы обнаружения и исправления ошибок.
4. Модели источника дискретных сообщений
5. Избыточность источника
6. Производительность источника дискретных сообщений

Задание 2. Решите задачи

1. Скорость передачи данных через ADSL-соединение равна 128000 бит/c. Через данное соединение передают файл размером 625 кбайт. Определить время передачи файла в секундах.
2. Скорость передачи данных через ADSL-соединение равна 512000 бит/c. Передача файла через это соединение заняла 1 минуту. Определить размер файла в килобайтах.
3. C помощью модема установлена связь с другим компьютером со скоростью соединения 19200, с коррекцией ошибок и сжатием данных.

а) Можно ли при таком соединении файл размером 2,6 килобайт передать за 1 секунду? Обоснуйте свой ответ.

б) Всегда ли при таком соединении файл размером 2,3 килобайт будет передаваться за 1 секунду? Обоснуйте свой ответ.

в) Можно ли при таком соединении оценить время передачи файла размером 4 Мб? Если можно, то каким образом?

4. Сколько секунд потребуется модему, передающему информацию со скоростью 28800 бит/с, чтобы передать цветное растровое изображение размером 640 х 480 пикселей, при условии, что цвет каждого пикселя кодируется тремя байтами?
5. Определите скорость работы модема, если за 132 с он может передать растровое изображение размером 640х480 пикселей. На каждый пиксель приходится 3 байта.

Задание 3. Ответьте на контрольные вопросы.

1. Назовите основные информационные характеристики источника сообщений.

2. В чем сущность понятия эргодического источника сообщений?

3. Как вычислить энтропию дискретного источника сообщений с памятью?

4. Сформулируйте теорему об асимптотической равновероятности длинных последовательностей знаков.

5. Что понимают под избыточностью алфавита источника сообщений?

6. Каковы причины наличия избыточности в сообщении?

7. Определите производительность источника дискретных сообщений и укажите пути ее повышения.

8. Назовите основные характеристики дискретного канала.

9. Какие исходные данные необходимы для создания информационной модели канала с помехами?

10. Охарактеризуйте двоичный симметричный канал без памяти.

11. В чем различие между технической и информационной скоростями передачи?

12. Поясните сущность понятия пропускной способности канала.

13. Запишите выражения для пропускной способности дискретного канала с помехами и без помех.

14. Что понимают под ε-производительностью источника непрерывных сообщений?

15. Какие допущения приняты в модели, известной как гауссовый канал?

16. Как определяют скорость передачи информации и пропускную способность непрерывного канала?

17. Напишите и поясните выражение для пропускной способности гауссова канала.

18. Что подразумевается под объемом: а) сигнала? б) канала?

19. Определите условия неискаженной передачи сигнала по каналу.

20. Сформулируйте теорему Шеннона о кодировании для непрерывного канала с помехами.

21. Назовите основные цели кодирования.

Форма контроля:

•         Подготовка сообщения

•         опросы, собеседование;

•         проверка индивидуальных заданий;

•         тестирование

•         самоотчеты

Источники информации:

1. Дискретный источник информации - http://peredacha-informacii.ru/diskretnyj-istochnik-informacii.html
2. Информационные характеристики источника дискретных сообщений. - http://studopedia.net/13_75163_informatsionnie-harakteristiki-istochnika-diskretnih-soobshcheniy.html
3. Информационные характеристики источника сообщений и канала связи - http://pws49.awardspace.com/informaz/dmitriev_4.pdf
4. Количественные определение информации. Информативность и энтропия сообщений. Основные характеристики дискретного источника. - http://studopedia.ru/3_52641_kolichestvennie-opredelenie-informatsii-informativnost-i-entropiya-soobshcheniy-osnovnie-harakteristiki-diskretnogo-istochnika.html
5. Основы теории информации и теории сигналов - http://www.ict.edu.ru/ft/000004/HTML/1.htm#pg1.2.1
6. Пропускная способность дискретного канала - http://sernam.ru/book_tec.php?id=54
7. Пропускная способность симметричного дискретного канала без памяти - http://sernam.ru/book_tec.php?id=56
8. Энтропия и производительность дискретного источника сообщений - http://sernam.ru/book_tec.php?id=53

Самостоятельная работа № 6. Примеры определения информационных характеристик простейших каналов

Вопросы для самостоятельного освоения:

1.      Информационные характеристики простейших каналов

2.      Модели непрерывных каналов связи.

Вид самостоятельной работы:

Задание 1. Изучить представленные источники информации и подготовить краткие сообщения по темам:

1. Виды каналов передачи информации
2. Характеристики информационного канала
3. Критерии верности передачи дискретных сообщений
4. Когерентный и некогерентный прием дискретных сигналов
5. Волоконно-оптические каналы передачи информации.
6. Модели непрерывных каналов связи.

Задание 2. Ответьте на контрольные вопросы.

1. Дайте определения скорости передачи и пропускной способности непрерывного канала связи.
2. Запишите выражения для скорости передачи и пропускной способности и поясните их.
3. Что понимается под дисперсией помехи в канале связи, когда нет искажений и помех и когда они имеют место?
4. Запишите выражение для определения числа уровней квантования.
5. Сформулируйте теорему Шеннона для непрерывного канала связи.
6. Запишите условие существования оптимального кодирования.
7. Какой канал называется каналом без помех?
8. Чем определяется предельная скорость передачи по каналу связи элементарных сигналов?
9. Что понимается под энтропией сообщения и энтропией источника?
10. Какой код называется оптимальным для канала без шума?
11. Запишите выражения для пропускной способности дискретного канала без помех и с помехами, сравните их.
12. Приведите информационную модель канала связи.
13. Сформулируйте необходимые и достаточные условия неискаженной передачи сигнала по каналу связи.
14. Поясните преобразования переноса и деформации без изменения объема сигнала.

Форма контроля:

•         Подготовка сообщения

•         опросы, собеседование;

•         проверка индивидуальных заданий;

•         тестирование

•         самоотчеты

Источники информации:

1. Информационные характеристики каналов - http://conture.by/post/292
2. Информационные характеристики каналов связи. - http://studopedia.ru/2_35093_informatsionnie-harakteristiki-kanalov-svyazi.html
3. Информационные характеристики систем передачи сообщений - http://www.kazedu.kz/referat/104070
4. Каналы передачи информации - http://www.ict.edu.ru/ft/000004/HTML/3.htm
5. Модели непрерывных каналов связи. - http://studopedia.info/1-105644.html
6. Характеристики информационного канала - http://studopedia.net/7_20062_harakteristiki-informatsionnogo-kanala.html
7. Характеристики информационных каналов. - http://paaaanik.narod.ru/index/0-6

Самостоятельная работа № 7. Информационные характеристики источника сообщения и канала связи.

Вопросы для самостоятельного освоения:

1.      Информационные характеристики источников сообщений

2.      Информационные характеристики каналов связи

Вид самостоятельной работы:

Задание 1. Изучить представленные источники информации и подготовить краткие сообщения по темам:

1.         Информационные характеристики источников сообщений

2.         Информационные характеристики каналов связи

Задание 2. Практическая работа

1.      Цель работы

Исследование информационных характеристик источника дискретных  сообщений и канала связи без шума.

2. Общие сведения

2.1.  Содержание лабораторной работы

 Практическая работа содержит пять задач. Исходными данными является закон распределения двумерной дискретной случайной величины (X,Y), который необходимо сформировать на основе таблицы 1 в соответствии с Вашим индивидуальным  номером (см. п.2.2).

В практической работе необходимо вычислить:

1. Энтропию  источника дискретных сообщений.

2. Избыточность источника дискретных сообщений.

3. Среднее количество взаимной информации .

4. Скорость создания информации источником дискретных сообщений.

5. Скорость передачи информации и пропускную способность бинарного   канала без шума.

 2.2. Исходные данные

Формирование исходных данных.  В таблице 1 вычеркните  строки с номерами ,   и столбцы с номерами , . Здесь j − последняя, а i − предпоследняя цифры Вашего  индивидуального номера. Оставшиеся после вычеркивания строки обозначьте в порядке  возрастания символами , а оставшиеся столбцы − символами . Далее, просуммируйте все оставшиеся в таблице 1 числа (цифры первого столбца и первой строки не суммировать) и разделите каждое из "участвовавших" в суммировании чисел на результат суммирования. Полученные данные сведите в таблицу 2. 

Таблица 1. Таблица для формирования исходных данных. 

Таблица 2. Закон распределения  случайной величины (X,Y).

В таблице 2 (в качестве примера) приведены исходные данные контрольного задания, соответствующие  варианту с двумя последними цифрами 73 (в таблице 1  вычеркнуты строки 3 и 6 и столбцы 7 и 2).

После формирования  таблицы 2 выполните проверку следующего условия:

,                                               (1)

где  − вероятность совместного появления событий  и  (число в полученной таблице исходных данных, стоящее на пересечении i-го столбца и j-ой строки).

 Если условие  (1) не выполняется, то   найдите и исправьте ошибку.

 Примечание. Отличие от нуля в третьей цифре после запятой в (1) следует рассматривать как погрешность вычислений.

При решении задач понадобятся законы распределения случайных величин X, Y и условных случайных величин () (j=1, 2, ..., 8). Вероятности и условные вероятности событий этих случайных величин вычисляются соответственно по следующим формулам:

,                                     (2)

,                                                (3)

.                                               (4)

Расчеты по формулам (2) − (4)  выполняются  при решении приведенных ниже задач.

2.3. Задачи практической работы

1. Вычислить энтропию дискретной случайной  величины X.

Указания. Энтропия дискретной случайной  величины определяется по формуле

,

где  −  вероятность события , определяемая в этой задаче по формуле (2).  

 2. В предположении, что случайная величина Х из примера 1 является математической моделью источника дискретных сообщений, вычислить информационную избыточность этого источника.

Указания. Информационная избыточность источника дискретных сообщений   определяется по формуле

,

где  − максимальная  энтропия источника сообщений.  

3, В предположении, что сообщения источника из задачи 2 наблюдаются посредством устройства, математическая модель которого задана случайной величиной Y и что задано совместное распределение случайных величин X и Y, вычислить среднее количество взаимной информации  (количество информации, поставляемое в среднем на один опыт данным устройством относительно сообщений, вырабатываемых источником).

Указания. Среднее количество взаимной информации определяется по формуле

,

где

Здесь  − условная энтропия случайной величины  X. Вероятности  и условные вероятности  в этой задаче определяются по формулам (3)  и (4). Вычисление  можно выполнять и по другим формулам.    

 4. Вычислите скорость создания информации источником дискретных сообщений из задачи 2 при условии, что длительность передачи каждого символа (буквы)  источника одинакова и составляет  

Указания. Скорость создания информации источником дискретных  сообщений  определяется по формуле

,

где   − длительность передачи буквы источника.  

5. Определите скорость передачи информации и пропускную способность бинарного канала без шума, если для передачи сообщения источника из задачи 2 используется равномерный двоичный код, а длительность передачи элементарной кодовой посылки

Указания. Пропускная способность бинарного канала без шума С и скорость передачи информации  при использовании равномерного двоичного кода определяется по формулам 

;                      ,

где  - энтропия источника,   − количество элементарных кодовых посылок, необходимых для передачи одной буквы источника. Для определения  закодируйте буквы источника равномерным двоичным кодом. 

3. Порядок выполнения работы

3.1. Ознакомьтесь  с материалом, изложенным в пункте 2, этой  работы.

3.2. Сформируйте исходные данные в соответствии с Вашим индивидуальным  номером.

3.3. Выполните согласно п. 2.3 необходимые вычисления. Расчеты рекомендуется выполнять с использованием Microsoft Excel или Matlab.

3.4. Проанализируйте  полученные результаты.

3.5. Оформите отчет и защитите лабораторную работу.

3.6. Выключите компьютер и приведите в порядок рабочее  место.

4. Содержание отчета

4.1. Цель работы.

4.2. Сформированные в соответствии с Вашим индивидуальным  номером  исходные данные.

4.3. Результаты решения задач  с необходимыми пояснениями.

4.4. Анализ полученных результатов.  

4.5. Выводы по работе.

5. Контрольные вопросы

1. Какие значения может принимать избыточность источника дискретных сообщений?

2. В каком случае будет иметь место  ? 

3. Что характеризует в выражении  условная  энтропия ?

4. Влияют ли на скорость передачи информации статистические характеристики источника информации?

5. Зависит ли пропускная способность канала связи  от свойств источника информации?

Форма контроля:

•         Подготовка сообщения

•         опросы, собеседование;

•         проверка индивидуальных заданий;

•         тестирование

•         самоотчеты

Источники информации:

1. Дискретный источник информации - http://peredacha-informacii.ru/diskretnyj-istochnik-informacii.html
2. Информационные характеристики источника дискретных сообщений. - http://studopedia.net/13_75163_informatsionnie-harakteristiki-istochnika-diskretnih-soobshcheniy.html
3. Информационные характеристики источника сообщений и канала связи - http://pws49.awardspace.com/informaz/dmitriev_4.pdf
4. Информационные характеристики каналов - http://conture.by/post/292
5. Информационные характеристики каналов связи. - http://studopedia.ru/2_35093_informatsionnie-harakteristiki-kanalov-svyazi.html
6. Информационные характеристики систем передачи сообщений - http://www.kazedu.kz/referat/104070
7. Каналы передачи информации - http://www.ict.edu.ru/ft/000004/HTML/3.htm
8. Количественные определение информации. Информативность и энтропия сообщений. Основные характеристики дискретного источника. - http://studopedia.ru/3_52641_kolichestvennie-opredelenie-informatsii-informativnost-i-entropiya-soobshcheniy-osnovnie-harakteristiki-diskretnogo-istochnika.html
9. Модели непрерывных каналов связи. - http://studopedia.info/1-105644.html
10. Основы теории информации и теории сигналов - http://www.ict.edu.ru/ft/000004/HTML/1.htm#pg1.2.1
11. Пропускная способность дискретного канала - http://sernam.ru/book_tec.php?id=54
12. Пропускная способность симметричного дискретного канала без памяти - http://sernam.ru/book_tec.php?id=56
13. Характеристики информационного канала - http://studopedia.net/7_20062_harakteristiki-informatsionnogo-kanala.html
14. Характеристики информационных каналов. - http://paaaanik.narod.ru/index/0-6
15. Энтропия и производительность дискретного источника сообщений - http://sernam.ru/book_tec.php?id=53

Самостоятельная работа № 8. Разрешенные и запрещенные кодовые комбинации.

Вопросы для самостоятельного освоения:

1.         Защита от ошибок в системах связи

2.         Помехоустойчивое кодирование

Вид самостоятельной работы:

Задание 1. Изучить представленные источники информации и подготовить краткие сообщения по темам:

1. Понятие о корректирующих кодах
2. Линейные коды
3. Циклические коды
4. Алгоритм получения разрешенной кодовой комбинации циклического кода из комбинации простого кода
5. Корректирующие коды Хемминга.
6. Общие принципы использования избыточности

Задание 2. Ответьте на контрольные вопросы.

1. Что такое разрешенные и запрещенные кодовые комбинации.
2. Что называется расстоянием Хемминга.
3. Дайте понятие кодового расстояния и как его определить.
4. Как связано кодовое расстояние с исправляющей и обнаруживающей способностью кода.
5. Какой код называется линейным.
6. Какое множество называется группой.
7. Назовите основные свойства циклических кодов.

Задание 3. Решите задачи.

Задача 1. Определить обнаруживающую способность кода, каждая комбинация которого содержит всего один избыточный символ (n=k+1).

Задача 2. Необходимо построить производящую матрицу кода Хэмминга способного исправлять 1 ошибку и имеющего n=7. Закодировать с помощью полученной матрицы комбинацию Ai=1101.

Задача 3. Постройте корректирующий код для передачи двух сообщений:

1) обнаруживающий одну ошибку;

2) обнаруживающий и исправляющий одну ошибку;

3) обнаруживающий две и исправляющий одну ошибку.

Форма контроля:

•         Подготовка сообщения

•         опросы, собеседование;

•         проверка индивидуальных заданий;

•         самоотчеты

Источники информации:

1. Защита от ошибок в системах связи - http://siblec.ru/index.php?dn=html&way=bW9kL2h0bWwvY29udGVudC82c2VtL2NvdXJzZTk1L2xlYzUuaHRt
2. Общие принципы использования избыточности - http://life-prog.ru/1_48_obshchie-printsipi-ispolzovaniya-izbitochnosti.html
3. Общие принципы использования избыточности - http://studopedia.net/12_123162_obshchie-printsipi-ispolzovaniya-izbitochnosti.html
4. Помехоустойчивое кодирование - http://www.ie.tusur.ru/books/COI/page_08.htm
5. Помехоустойчивые коды в кодировании сигнала - http://conture.by/post/309
6. Преимущественные характеристики помехоустойчивых кодов, применяемых для обработки и анализа кадров в смешанных сетях передачи данных - http://refdb.ru/look/3338871.html
7. Принципы построения корректирующих кодов. - http://studopedia.ru/2_35095_printsipi-postroeniya-korrektiruyushchih-kodov.html

Самостоятельная работа № 9. Понятие о кодовом расстоянии.

Вопросы для самостоятельного освоения:

1. Понятие о кодовом расстоянии.
2. Систематические коды

Вид самостоятельной работы:

Задание 1. Изучить представленные источники информации и подготовить краткие сообщения по темам:

1. Понятие о кодовом расстоянии.
2. Систематические коды

Задание 2. Ответьте на контрольные вопросы.

1. Основные параметры кодов.

2. Свойства кодового расстояния.

3. По какой схеме выполнен распределитель в лабораторной работе?

4. Что называется кодовым расстоянием ?

5. С помощью каких сигнальных признаков может быть сформирован троичный код?

6. Сравнительный анализ кодов, исследуемых в лабораторной работе.

7. Как происходит преобразование последовательного кода параллельный?

8. Как происходит преобразование параллельного кода в последовательный?

9. Поясните работу указанного Вам функционального узла схемы.

10. Какие существуют зависимости между кодовым расстоянием и корректирующей способностью кода?

Форма контроля:

•         Подготовка сообщения

•         опросы, собеседование;

•         самоотчеты

Источники информации:

1. Защита от ошибок в системах связи - http://siblec.ru/index.php?dn=html&way=bW9kL2h0bWwvY29udGVudC82c2VtL2NvdXJzZTk1L2xlYzUuaHRt
2. Лекции по Теории информации - http://www.vevivi.ru/best/Teoriya-informatsii-ref193000.html
3. Связь корректирующей способности кода с кодовым расстоянием - http://peredacha-informacii.ru/svjaz-korrektirujuwej-sposobnosti-koda-kodovym-rasstojaniem.html
4. Систематические коды - http://studopedia.net/7_12776_sistematicheskie-kodi.html
5. Теория информации - http://estohard.narod.ru/InfoTeory/1/14/142.htm

Самостоятельная работа № 10. Рекурсивные функции. Нормальные алгоритмы Маркова.

Вопросы для самостоятельного освоения:

1.      Рекурсивные функции.

2.      Нормальные алгоритмы Маркова.

Вид самостоятельной работы:

Задание 1. Изучить представленные источники информации и подготовить краткие сообщения по темам:

1. Нормальные алгоритмы Маркова
2. Возможности нормальных алгоритмов и тезис Маркова
3. Частичная рекурсивность вычислимой по Тьюрингу функции
4. Алгоритмическая неразрешимость

Задание 2. Докажите, что следующие функции являются примитивно рекурсивны:

Задание 3. Какая функция получается из функции g(x) и h(x, y, z) с помощью операции

примитивной рекурсии:

Задание 4. Определите нормальный алгоритм, который уменьшает число на единицу.

Задание 5. Определите нормальный алгоритм сложения двух двоичных чисел методом уменьшения одного числа на 1 и увеличением другого числа на 1 до тех пор, пока уменьшаемое число не станет равным 0.

Задание 6. Определите нормальный алгоритм логического сложения двух двоичных кодов.

Задание 7. Определите нормальный алгоритм логического умножения двух двоичных кодов.

Задание 8. Определите нормальный алгоритм сложения по модулю 2 двух двоичных кодов.

Задание 9. Определите нормальный алгоритм поразрядного сложения двух двоичных чисел.

Задание 10. Определите нормальный алгоритм вычитания двоичных чисел.

Задание 11. Определите нормальный алгоритм умножения двух двоичных чисел столбиком.

Задание 12. Определите нормальный алгоритм деления двух двоичных чисел с определением частного и остатка.

Задание 13. Определите нормальный алгоритм вычисления наибольшего общего делителя двух двоичных чисел.

Задание 14. Определите нормальный алгоритм вычисления наименьшего общего кратного двух двоичных чисел.

Задание 15. Определите функциональную таблицу МТ, которая копирует любой двоичный код, т. е. любое входное слово P из нулей и единиц перерабатывает в слово P ∗ P. Указание: сначала в конце входного слова поставить символ *, а затем перед копированием каждого символа исходного слова слева направо временно заменять символ 0 на A, а символ 1 – на B и переходить к различным последовательностям состояний для копирования такого символа в конце слова; после завершения копирования всех символов, когда левее символа * нет символов 0 или 1, произвести обратную замену символов A на 0 и B на 1.

Задание 16. Определите функциональную таблицу МТ M^r_d, которая в начальном состоянии при чтении символа слева от символа * сдвигает влево на 1 ячейку правую часть слова от этого символа * (вместе с ним), стирая указанный символ слева.

Задание 17.  Определите функциональную таблицу МТ, которая заменяет любой двоичный код на реверсивный, т. е. идущий в обратном направлении. Указание: подобно алгоритму копирования осуществлять копирование символов, но справа (от символа *) налево и со стиранием копируемого символа; затем стереть символ *.

Задание 18. Определите функциональную таблицу МТ, которая инвертирует любой двоичный код (0 заменяет на 1, а 1 – на 0).

Задание 19. Определите функциональную таблицу МТ, которая уменьшает десятичное число на 1.

Задание 20. Определите функциональную таблицу МТ, которая осуществляет сложение двух двоичных чисел, разделенных символом *. Указание: поочередно одно из чисел уменьшать на 1, а другое увеличивать до тех пор, пока первое число не исчезнет;з атем стереть символ *.

Форма контроля:

•         Подготовка сообщения

•         опросы, собеседование;

•         проверка индивидуальных заданий;

•         самоотчеты

Источники информации:

1. Основы теории алгоритмов - http://ivt.corp7.uniyar.ac.ru/moodle/pluginfile.php/65/mod_page/content/1/edu/Informatika.pdf
2. Теория алгоритмов -  http://www.egpu.ru/lib/elib/Data/Content/128902151482440594/teor_alg.pdf
3. Теория алгоритмов - http://www.e-reading.club/chapter.php/53506/12/Solov'ev_-_Diskretnaya_matematika_bez_formul.html
4. Формализация понятия «алгритма»- https://www.google.ru/

Самостоятельная работа № 11. Эффективное кодирование, его недостатки.

Вопросы для самостоятельного освоения:

1.                 Эффективное (статическое) кодирование.

2.                 Достоинства и недостатки эффективных кодов.

Вид самостоятельной работы:

Задание 1. Изучить представленные источники информации и подготовить краткие сообщения по темам:

1.      Эффективное (статическое) кодирование

2.      Достоинства и недостатки эффективных кодов.

3.      Требование префиксности эффективных кодов

4.      Коды Шеннона-Фано и Хаффмена.

5.      Достоинства и недостатки эффективного кодирования.

Задание 2. Решите задачи.

1. Предположим, что найденная Иваном-царевичем лягушка в течение минуты либо превращается в бабу-Ягу с вероятностью 1/3; превращается в красавицу Василису Премудрую с вероятностью 1/6; остается лягушкой, и вероятность этого события равна 1/2. Мера неопределенности этого события H(1/3,1/6,1/2). Посчитать меру неопределенности
2. Пусть случайный процесс заключается в ежесекундном появлении на экране монитора одной буквы русского алфавита в соответствии с приведенными ниже вероятностями P{0.219; 0.104; 0.295; 0.148; 0.234}. Вычислить случайное появление буквы.
3. Закодировать по Фано сообщения, имеющие следующие вероятности:

4. Закодировать по Хаффмана сообщения, имеющие следующие вероятности:

5. Провести кодирование по методу Фано двухбуквенных комбинаций, когда алфавит состоит из двух букв А и Б, имеющих вероятности Р(А) = 0,8 и Р(Б) = 0,2.
6. Провести кодирование по Хаффману трехбуквенных комбинаций для алфавита из предыдущего примера.
7. Проведите кодирование по методу Фано алфавита из четырех букв, вероятности которых равны 0,4; 0,3; 0,2 и 0,1.
8. Алфавит содержит 7 букв, которые встречаются с вероятностями 0,4; 0,2; 0,1; 0,1; 0,1; 0,05; 0,05. Осуществите кодирование по методу Фано.
9. Алфавит состоит из двух букв, А и Б, встречающихся с вероятностями Р(А)= 0,8 и Р(Б)= 0,2. Примените метод Фано к кодированию всевозможных двухбуквенных и трехбуквенных комбинаций.
10. Проведите кодирование 7 букв из предыдущей задачи по методу Хаффмана.
11. Проведите кодирование по методу Хаффмана трехбуквенных слов из предыдущей задачи.
12. Проведите кодирование по методам Фано и Хаффмана пяти букв, равновероятно встречающихся.
13. Сравните эффективность кодов Фано и Хаффмана при кодировании алфавита из десяти букв, которые встречаются с вероятностями 0,3; 0,2; 0,1; 0,1; 0,1; 0,05; 0,05; 0,04; 0,03; 0,03.
14. Сравните эффективность двоичного кода Фано и кода Хаффмана при кодировании алфавита из 16 букв, которые встречаются с вероятностями 0,25; 0,2; 0,1; 0,1; 0,05; 0,04; 0,04; 0,04; 0,03; 0,03; 0,03; 0,03; 0,02; 0,02; 0,01; 0,01.

Задание 3. Ответьте на контрольные вопросы.

1. Какие факторы влияют на степень избыточности данных?

2. Что понимают под энтропией в теории информации?

3. Какие параметры надо определить, прежде чем сравнивать два алгоритма компрессии?

4. Как оценить качество кодирования статистическими алгоритмами?

5. Какая существует зависимость между коэффициентом сжатия и эффективностью метода сжатия?

6. Что гласит основная теорема кодирования?

7. Что такое сжатие алфавита?

8. В чем состоит основная идея алгоритма Шеннона Фано?

9. В чем состоит основная идея алгоритма Хаффмана?

10. В чем заключается идея адаптивного кодирования Хаффмана?

11. В чем отличие статистических и словарных методов кодирования?

12. Какие вы знаете программы архиваторы? Коротко охарактеризуйте их.

13. Какими свойствами сообщений с текстовой, графической информацией мы можем пользоваться, создавая алгоритм компрессии? Приведите примеры.

14. Где возможно применение эффективных кодов?

Форма контроля:

•         Подготовка сообщения;

•         опросы, собеседование;

•         отчет о решении задачи;

•         самоотчеты

Источники информации:

1.      Достоинства и недостатки эффективных кодов. - http://studopedia.net/8_32610_dostoinstva-i-nedostatki-effektivnih-kodov.html

2.      Защита от ошибок в системах связи - http://siblec.ru/index.php?dn=html&way=bW9kL2h0bWwvY29udGVudC82c2VtL2NvdXJzZTk1L2xlYzUuaHRt

3.      Коды Шеннона-Фано и Хаффмена. Достоинства и недостатки эффективного кодирования. - http://studopedia.org/8-95254.html

4.      Лекции по Теории информации - http://www.vevivi.ru/best/Teoriya-informatsii-ref193000.html

5.      Связь корректирующей способности кода с кодовым расстоянием - http://peredacha-informacii.ru/svjaz-korrektirujuwej-sposobnosti-koda-kodovym-rasstojaniem.html

6.      Систематические коды - http://studopedia.net/7_12776_sistematicheskie-kodi.html

7.      Теория информации - http://estohard.narod.ru/InfoTeory/1/14/142.htm

8.      Требование префиксности эффективных кодов - http://sdb.su/diskretka/page,5,366-diskretnaya-matematika-posobie-chast-3-iz-5-kodirovanie-signalov.html

9.      Эффективное (статическое) кодирование - http://siblec.ru/index.php?dn=html&way=bW9kL2h0bWwvY29udGVudC82c2VtL2NvdXJzZTk1L2xlYzQuaHRt

Самостоятельная работа № 12. Характеристики программ архиваторов.

Вопросы для самостоятельного освоения:

1. Программы архивации данных
2. Особенности программ архиваторов.

Вид самостоятельной работы:

Задание 1. Изучить представленные источники информации и подготовить краткие сообщения по темам:

1. Архивация файлов
2. Виды архивов
3. Программы архивации данных
4. Особенности программ архиваторов.
5. Программа WinZip
6. Программа 7zip
7. Основные алгоритмы сжатия

Задание 2. Ответьте на контрольные вопросы.

1. Каково назначение программ-архиваторов?
2. Для чего используются сжатые файлы и папки?
3. Какие программы называются архиваторами?
4. По каким показателям отличаются программы-архиваторы?
5. Каковы возможности дисковых архиваторов?
6. Перечислите наиболее известные архиваторы.
7. Какие архивы называются самораспаковывающимися? Как распаковываются такие архивы?
8. Какие архивы называются многотомными?
9. Каковы основные характеристики программ-архиваторов?
10. Каковы основные функции архиваторов?
11. Как создать новый архив?
12. Как можно разархивировать файлы?
13. Как просмотреть архивный файл?
14. На какие типы можно разделить алгоритмы сжатия?
15. Чем отличаются алгоритмы сжатия без потери информации от алгоритмов сжатия с частичной потерей информации?
16. Каковы характерные форматы сжатия с потерей информации и без потери информации?
17. Каковы основные алгоритмы сжатия?

Форма контроля:

•         Подготовка сообщения

•         опросы, собеседование;

•         самоотчеты

Источники информации:

1. Архиваторы - http://compress.ru/article.aspx?id=9776
2. Архиваторы - http://compsam.ru/programm-2/arhivator.html
3. Архивация файлов - http://inf8.gym5cheb.ru/p7aa1.html
4. Особенности программ архиваторов. - http://studopedia.org/8-168276.html
5. Программы архивации данных - http://www.wikiznanie.ru/b/index.php/
6. Программы для работы с архивами данных - http://diplomnaya.sokolbank.ru/informatika-programmirovanie/programmi-dlya-raboti-s-arhivami-dannih.html

Самостоятельная работа № 13. Международные критерии информационной безопасности.

Вопросы для самостоятельного освоения:

1. Стандарты информационной безопасности
2. Критерии безопасности компьютерных систем

Вид самостоятельной работы:

Задание 1. Изучить представленные источники информации и подготовить краткие сообщения по темам:

1. ISO 15408 - Общие критерии оценки безопасности информационных технологий
2. Стандарты информационной безопасности
3. Общие критерии оценки безопасности информационных технологий.
4. "Оранжевая книга" (ТCSEC)
5. Причины уязвимости компьютерных сетей

Форма контроля:

•         Подготовка сообщения

•         опросы, собеседование;

•         самоотчеты

Источники информации:

1.      "Оранжевая книга" (ТCSEC) - http://dehack.ru/mezhdunarodnye_standarty_po_otsenke_bezopasnosti_informatsio/oranzhevaja_kniga_tcsec

2.      ISO 15408 - Общие критерии оценки безопасности информационных технологий - http://cribs.me/zashchita-informatsii-zi/iso-15408-obshchie-kriterii-otsenki-bezopasnosti-informatsionnykh-tekhnologii

3.      Критерии безопасности компьютерных систем Министерства обороны США - http://3ys.ru/vvedenie-v-informatsionnuyu-bezopasnost-kompyuternykh-setej/kriterii-bezopasnosti-kompyuternykh-sistem-ministerstva-oborony-ssha-oranzhevaya-kniga.html

4.      Общие критерии оценки безопасности информационных технологий. История вопроса - http://www.cprspb.ru/bibl/computer/33.html

5.      Стандарты в информационной безопасности - http://www.vevivi.ru/best/Standarty-v-informatsionnoi-bezopasnosti-ref193079.html

6.      Стандарты информационной безопасности - http://studopedia.net/7_19413_standarti-informatsionnoy-bezopasnosti.html

7.      Стандарты информационной безопасности. - http://bre.ru/security/10808.html

Самостоятельная работа № 14. Безопасные компьютерные системы.

Вопросы для самостоятельного освоения:

1. Особенности разработки и применения защищенных компьютерных систем.
2. Механизмы реализации безопасности.
3.  

Вид самостоятельной работы:

Задание 1. Изучить представленные источники информации и подготовить краткие сообщения по темам:

1. Свойство защищенных компьютерных систем.
2. Три вида угроз безопасности.
3. Подходы к созданию безопасных систем обработки информации.
4. Механизмы реализации безопасности.
5. Модель защищенных информационных систем.
6. Защищенные информационные системы

Форма контроля:

•         Подготовка сообщения

•         опросы, собеседование;

•         самоотчеты

Источники информации:

1.      "Оранжевая книга" (ТCSEC) - http://dehack.ru/mezhdunarodnye_standarty_po_otsenke_bezopasnosti_informatsio/oranzhevaja_kniga_tcsec

2.      ISO 15408 - Общие критерии оценки безопасности информационных технологий - http://cribs.me/zashchita-informatsii-zi/iso-15408-obshchie-kriterii-otsenki-bezopasnosti-informatsionnykh-tekhnologii

3.      Безопасность программного обеспечения компьютерных систем. - http://citforum.ru/security/articles/kazarin/

4.      Критерии безопасности компьютерных систем Министерства обороны США - http://3ys.ru/vvedenie-v-informatsionnuyu-bezopasnost-kompyuternykh-setej/kriterii-bezopasnosti-kompyuternykh-sistem-ministerstva-oborony-ssha-oranzhevaya-kniga.html

5.      Обеспечение безопасности информационных систем в России с помощью технологий корпорации Microsoft - http://emag.iis.ru/arc/infosoc/emag.nsf/BPAEng/1a0b9d171f815cd0c3256d5700404cea

6.      Общие критерии оценки безопасности информационных технологий. История вопроса - http://www.cprspb.ru/bibl/computer/33.html

7.      Определение безопасной системы - http://iptcp.net/opredelenie-bezopasnoi-sistemy.html

8.      Особенности разработки и применения защищенных компьютерных систем. - http://stavkombez.ru/method/TOKB/index.files/teor/teor1_2.html

9.      Правила компьютерной безопасности - http://www.netpolice.ru/safetips/

Скачано с www.znanio.ru