Основные понятия и методы теории информации и кодирования

1. Основные понятия и методы теории информации и кодирования Первый раздел (ДЕ №1)

2. Тема: Сигналы, данные, информация Задача: По форме представления информацию можно разделить на … Варианты ответа:  текстовую, числовую, графическую, табличную и пр. визуальную, звуковую, тактильную, обонятельную, вкусовую социальную, политическую, научно-популярную, религиозную и пр. математическую, биологическую, медицинскую, управленческую и пр. ВЫБЕРИТЕ ВАРИАНТ ОТВЕТА Решение:

3. Тема: Сигналы, данные, информация Задача: Объекты: колокол, речь, костер, радио, электронная почта – обладают общим свойством ___________ информации Варианты ответа:  передачи ВЫБЕРИТЕ ОТВЕТ  обработки  хранения  создания Решение: Передача информации – физический процесс, посредством которого осуществляется перемещение информации в пространстве. В процессе передачи информации обязательно участвуют источник и приемник информации: первый передает информацию, второй ее получает. Между ними действует канал передачи информации – канал связи.

4. Тема: Сигналы, данные, информация Задача: Сканирование книги является операцией __________ данных. Варианты ответа: преобразования ВЫБЕРИТЕ ОТВЕТ транспортировки фильтрации формализации Решение: Преобразование данных – перевод данных из одной формы в другую или из одной структуры в другую. Преобразование данных часто связано с изменением типа носителя. Например, книги можно хранить в обычной бумажной форме, но можно использовать для этого и электронную форму, и микрофотопленку.

5. Тема: Сигналы, данные, информация Информацию, НЕ ЗАВИСЯЩУЮ ОТ ЛИЧНОГО МНЕНИЯ, называют … Задача: Варианты ответа:  объективной ВЫБЕРИТЕ ОТВЕТ  достоверной  полезной  актуальной

6. Мера и единицы количества и объема информации В порядке возрастания единицы измерения информации указаны в последовательности … Задача: Варианты ответа: байт, Кбайт, Мбайт, Гбайт ВЫБЕРИТЕ ОТВЕТ бит, Кбайт, байт, Мбайт Кбайт, байт, бит, Мбайт байт, Мбайт, Тбайт, Гбайт Решение:Единицы измерения информации в порядке возрастания: 1 бит,1 байт = 8 бит,1 Кбайт (1 Кб) = 1024 байта = 210 байт,1 Мбайт (1 Мб) = 1024 Кб = 220 байт,1 Гбайт (1 Гб) = 1024 Мб = 230 байт,1 Тбайт (1 Тб) = 1024 Гб = 240 байт.

7. Мера и единицы количества и объема информации В теории информации информацию рассматривают как меру уменьшения неопределенности. Согласно этому подходу количество информации в сообщении зависит от … Задача: Варианты ответа: вероятности совершения данного события ВЫБЕРИТЕ ОТВЕТ числа символов в сообщении объема знаний, имеющихся у получателя сообщения объема знаний, имеющихся у отправителя сообщения Решение:Научный подход к оценке количества информации в некотором сообщении был предложен в 1928 г. американским инженером Ральфом Хартли.Он предложил рассматривать процесс получения информации как выбор одного сообщения из конечного заданного множества N равновероятных сообщений, а количество информации I, содержащееся в выбранном сообщении, определять как двоичный логарифмI=Log2 N

8. Мера и единицы количества и объема информации Задача: Бит в теории информации – это … Варианты ответа:  количество информации, необходимое для различения двух равновероятных сообщений информационный объем любого сообщения двоичный код для кодирования одного символа 8 байт Решение:В качестве единицы измерения информации К. Шеннон предложил принять один бит (англ. bit – binarydigit – двоичная цифра). Бит в теории информации – количество информации, необходимое для различения двух равновероятных сообщений. Например, сообщение о том, как упала монета после броска – «орлом» или «решкой», – несет 1 бит информации.

9. Мера и единицы количества и объема информации Задача: 1 Гбайт равен … Варианты ответа: 1024 Мбайт ВЫБЕРИТЕ ОТВЕТ 1000 Мбайт 1000000 Кбайт 1024 Кбайт Решение:1 Гбайт = 1024 Мбайт =  • Мбайт.

10. Мера и единицы количества и объема информации Задача: Количества информации: байт; 20000 бит; 2001 байт; 2 Кбайт, упорядоченные ПО УБЫВАНИЮ, соответствуют последовательности … Варианты ответа: 20000 бит; 2 Кбайт; 2001 байт; байт байт; 20000 бит; 2001 байт; 2 Кбайт ВЫБЕРИТЕ ОТВЕТ  20000 бит; байт; 2001 байт; 2 Кбайт  2 Кбайт; байт; 2001 байт; 20000 бит Решение:Переведем все заданные величины в байты и выразим их единообразно  байт = 1024 байт; 20000 бит =   байт = 2500 байт; 2 Кбайта = 2 х Байта =  байта = 2048 байт. Упорядочим по убыванию: байт) • 2500 байт (20000 бит); 2048 байт (2 Кбайт); 2001 байт; 1024 байт (

11. Кодирование данных Задача: Стандартным кодом для обмена информацией является код … Варианты ответа: ASCII ВЫБЕРИТЕ ОТВЕТ ACCESS ANSI BIOS Решение:ASCII (AmericanStandardCodeforInformationInterchange) – американский стандартный код для обмена информацией. Первоначально был принят в США и в настоящее время является стандартизированным кодом для представления букв, цифр и специальных символов, который используется в большинстве компьютеров. Расширенный набор символов кода ASCII использует 8 разрядов и охватывает 256 различных знаков, так как , а N=8.

12. Кодирование данных Задача: Текст I  LOVE в соответствии с кодовой таблицей ASCII кодируется как 73 32 76 79 86 69. Тогда текст I  LIVE будет иметь кодировку … Варианты ответа: 73 32 76 73 86 69 ВЫБЕРИТЕ ОТВЕТ  73 73 76 86 73 69 73 76 32 76 73 86 76 32 76 73 86 69 Решение:В тексте «I  LOVE» шесть символов (пробел тоже учитываем).Тогда в соответствии с заданной последовательностью, буква Iкодируется числом 73 Заменив в заданной последовательности код третьего символа на 73, получаем новую кодировку:

13. Кодирование данных Задача: Последовательностями, состоящими из нулей и единиц и содержащими в записи по восемь цифр, можно закодировать … Варианты ответа:  256 различных символов только алфавит из русских прописных и строчных букв  только английский алфавит и цифры ВЫБЕРИТЕ ОТВЕТ  8 различных символов Решение:Воспользуемся формулой количества информации (формулой Хартли) где N – число цифр в последовательности. получаем  (символов).

14. Кодирование данных Задача: Чтобы закодировать 8 различных символов, последовательности, состоящие только из нулей и единиц, как минимум должны содержать по _____ цифр(-ы). . Варианты ответа:  3  2 8 ВЫБЕРИТЕ ОТВЕТ  4 Решение: Воспользуемся формулой количества информации (формулой Хартли). , где N – искомое число цифр в последовательности  из получаем, что

15. Кодирование данных Задача: За единицу измерения информации в теории кодирования принят … . Варианты ответа:  1 бит  1 бод 1 байт 1 знак ВЫБЕРИТЕ ОТВЕТ Решение:За единицу измерения информации в теории кодирования, так же, как и в теории информации, принят 1 бит.

16. Позиционные системы счисления Задача: Система счисления – это … ВЫБЕРИТЕ ОТВЕТ . Варианты ответа: знаковая система, в которой числа записываются по определенным правилам с помощью символов (цифр) некоторого алфавита  последовательность, состоящая из цифр 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 и знаков арифметических действий множество, которое может включать цифры 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 и/или буквы A, B, C, D, E, F множество, которое может включать или цифры 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 и/или буквы A, B, C, D, E, F, или буквы I, V, X, L, C, D, M Решение:Система счисления – это знаковая система, в которой числа записываются по определенным правилам с помощью символов (цифр) некоторого алфавита.

17. Позиционные системы счисления Задача: Правилами сложения в двоичной системе счисления являются … . Варианты ответа: 0+0=0; 0+1=1; 1+0=1; 1+1=10 ВЫБЕРИТЕ ОТВЕТ 0+0=0; 0+1=1; 1+0=1; 1+1=1 0+0=0; 0+1=1; 1+0=1; 1+1=2 0+0=0; 0+1=1; 1+0=1; 1+1=11 Решение:Правила двоичного сложения: 0+0=0; 0+1=1; 1+0=1; 1+1=10

18. Позиционные системы счисления Задача: Символами, составляющими алфавит восьмеричной системы счисления, являются … . Варианты ответа: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ВЫБЕРИТЕ ОТВЕТ 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 • Решение:Восьмеричная система счисления имеет основание 8. Используемые символы: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7.

19. Основные понятия алгебры логики Логическое выражение  НЕ (НЕX ИЛИ НЕ Y) принимает значение «истина» на наборе логических переменных  Задача: . Варианты ответа: X =истина; Y =истина ВЫБЕРИТЕ ОТВЕТ X =ложь; Y =истина X =истина; Y =ложь X =ложь; Y =ложь Решение:Построим таблицу истинности для исходного выражения: Итак, только на наборе заданное логическое выражение принимает значение «истина».

20. Основные понятия алгебры логики Количество наборов значений логических переменных А и В, при которых логическое выражение «A или неB» будет истинным, равно … Задача: . Варианты ответа: 3 1 ВЫБЕРИТЕ ОТВЕТ 2 4 Решение:Построим таблицу истинности для исходного выражения: количество наборов, удовлетворяющих условию задачи 3

21. Основные понятия алгебры логики Среди перечисленных предложений ЛОЖНЫМ высказыванием является … Задача: . Варианты ответа: Волга не впадает в Каспийское море. Кто отсутствует на занятии? ВЫБЕРИТЕ ОТВЕТ Неверно, что число 153 не делится на 3. Квадрат гипотенузы равен сумме квадратов катетов Решение:Правильным ответом является предложение «Волга не впадает в Каспийское море». Предложения «Квадрат гипотенузы равен сумме квадратов катетов» и «Неверно, что число 153 не делится на 3» являются истинными высказываниями. Предложение «Кто отсутствует на занятии?» не является высказыванием, так как оно вопросительное предложение, а не повествовательное.

22. Основные понятия алгебры логики В сложном высказывании «Число 12 четное и делится на 3 без остатка» используется логическая операция (связка) … Задача: . Варианты ответа: конъюнкция дизъюнкция ВЫБЕРИТЕ ОТВЕТ импликация разделительная дизъюнкция Решение:Союзу «и» в сложном высказывании «Число 12 четное И делится на 3 без остатка» соответствует логическая операция конъюнкция.

23. Основные понятия алгебры логики Из представленных предложений простым и истинным высказыванием является … Задача: . Варианты ответа: ВЫБЕРИТЕ ОТВЕТ Сканер – устройство ввода информации. Каждый треугольник имеет три стороны и три угла. В котором часу начинаются занятия? Число 53 является кратным числу 5. Решение:Правильным ответом является предложение«Сканер – устройство ввода информации». Предложение «Каждый треугольник имеет три стороны и три угла» является сложным высказыванием. Предложение  «В котором часу начинаются занятия?» не является повествовательным, следовательно, не является высказыванием. Предложение «Число 53 является кратным числу 5» является ложным высказыванием.

24. Логические основы ЭВМ Таблице истинности вида Задача: . соответствует логическая схема … ВЫБЕРИТЕ ОТВЕТ Варианты ответа: Решение Данной таблице истинности соответствует логическая схема:

25. Логические основы ЭВМ Логической функции F = не (А или В) соответствует логическая схема … Задача: . Варианты ответа: ВЫБЕРИТЕ ОТВЕТ Решение Данной логической функции соответствует логическая схема:

26. Основные понятия алгебры логики Приведенный на рисунке логический элемент реализует операцию Задача: . Варианты ответа: конъюнкцию дизъюнкцию ВЫБЕРИТЕ ОТВЕТ импликацию отрицание Решение:Приведенный на рисунке логический элемент реализует логическую операцию конъюнкцию (логическое И, логическое умножение).Подстановка значений дает 0 и 1=0 Результатом операции «дизъюнкция» ((логическое ИЛИ, логическое сложение) будет 0+1=1 Логическая операция  «импликация» реализуется с использованием отрицания и дизъюнкции: Логическая операция «отрицание» имеет один аргумент.

27. Логические основы ЭВМ Имеется схема, на входы которой поданы сигналы. Задача: . ВЫБЕРИТЕ ОТВЕТ На выходе будет сигнал равный Варианты ответа: Решение:Двигаясь от входов к выходам, нужно записать сигналы, получающиеся на выходе каждого элемента: 1 0 2 3 Элемент «И» произведет логическое умножение входных сигналов, то есть 1 & 0 = 0.Элемент «НЕ» инвертирует входной сигнал, то есть ¬0 = 1.Элемент «ИЛИ» произведет логическое сложение входных сигналов, то есть 1 \/ 1 = 1.Таким образом, на выходе всей схемы получается 1.

28. Логические основы ЭВМ Триггер предназначен для хранения одного … Задача: . Варианты ответа: Бита информации ВЫБЕРИТЕ ОТВЕТ символа Байта информации файла Решение:Триггер предназначен для хранения одного бита информации.

29. История развития ЭВМ Самым первым используемым для счета инструментом у древнего человека был(-и) … Задача: . Варианты ответа: Пальцы рук ВЫБЕРИТЕ ОТВЕТ палочки камешки абак Решение:Каждый из вас, наверное, помнит, как при первом знакомстве с арифметикой приходилось помогать себе, считая на пальцах. Точно так же давным-давно поступали наши предки, считая, например, коров или овец в стаде.Самым первым инструментом счета у древнего пещерного человека в верхнем палеолите, безусловно, были пальцы рук.

30. История развития ЭВМ Электронные лампы в качестве элементов вычислительного устройства впервые использовались … Задача: . Варианты ответа: в ЭВМ первого поколения ВЫБЕРИТЕ ОТВЕТ в ЭВМ второго поколения в усовершенствованных арифмометрах в первых персональных компьютерах Решение:ЭВМ первого поколения отличались невысокой надежностью, требовали системы охлаждения и имели значительные габариты. В качестве элементной базы в них использовали электронные лампы и реле.

31. История развития ЭВМ В качестве языка программирования в ЭВМ первого поколения использовался … Задача: . Варианты ответа: Машинный язык ВЫБЕРИТЕ ОТВЕТ ассемблер Бэйсик Паскаль Решение:В качестве языка программирования в ЭВМ первого поколения использовался машинный язык.

32. История развития ЭВМ Машинный язык – язык программирования, содержание и правила которого реализованы аппаратными средствами ЭВМ. Машинный язык состоит из системы команд ЭВМ и метода кодирования информации (исходных данных, результатов вычислений), принятого в ЭВМ. Символами машинного языка являются двоичные цифры; как правило, символы группируются в конструкции (морфемы) – адреса в командах, коды операций и признаки команд; из команд составляются программы, реализующие алгоритмы задач. Эффективность решения различных задач на ЭВМ в значительной степени зависит от того, насколько машинный язык приспособлен для реализации заданных алгоритмов. Язык ассемблера – язык программирования низкого уровня, мнемонические команды которого (за редким исключением) соответствуют инструкциям процессора вычислительной системы. Трансляция программы в исполняемый машинный код производится ассемблером (от англ. assembler – сборщик) – программой-транслятором, которая и дала языку ассемблера его название. Как и сам язык (ассемблер), ассемблеры, как правило, специфичны конкретной архитектуре, операционной системе и варианту синтаксиса языка. Бейсик и Паскаль – языки программирования высокого уровня. Язык высокого уровня – язык программирования, ориентированный «на человека», имитирующий естественный. Чем выше уровень языка, тем ближе структуры данных и конструкции, использующиеся в программе, к понятиям исходной задачи. Разрабатывать программы на языках высокого уровня с помощью понятных и мощных команд значительно проще, чем на машинном языке или ассемблере.

33. История развития ЭВМ В качестве языка программирования в ЭВМ первого поколения использовался … Задача: . Варианты ответа: Машинный язык ВЫБЕРИТЕ ОТВЕТ ассемблер Бэйсик Паскаль Решение:В качестве языка программирования в ЭВМ первого поколения использовался машинный язык.