Как работает процессор ЭВМ.

Системы счисления, используемые в ЭВМ. Представление чисел в памяти ЭВМ. Машинная арифметика.

Язык машинных команд. Структура и работа процессора. История развития ЭВМ.

12. Искусственный интеллект и базы знаний(тема для углубленного изучения). Модели знаний и искусственный интеллект. Базы знаний (БЗ) и экспертные системы. Пролог как средство построения БЗ логического типа.

13. Введение в программирование(тема для углубленного изучения). Алгоритмы работы с величинами: понятие типов данных в АЯ, ввод и вывод данных. Языки программирования высокого уровня (ЯПВУ), их классификация, понятие о син­таксисе и семантике.

Введение в программирование на ЯПВУ.

Требования, предъявляемые к знаниям,

умениям и навыкам учащихся по окончании изучения курса

 

Требования разделены по содержательным линиям курса информатики. Пункты, поме­ченные звездочками, относятся только к углубленному варианту изучения базового курса.

По линии «Информация и информационные процессы»:

учащиеся должны знать:

• определение информации в соответствии с содержательным и кибернетическим (ал­фавитным) подходами;

• что такое информационные процессы;

• какие существуют носители информации;

• как определяется единица измерения информации бит;

• что такое байт, килобайт, мегабайт, гигабайт;

• функции языка как способа представления информации; что такое естественные и фор­мальные языки;

• что такое система счисления; в чем различие между позиционными и непозицион­ными системами счисления;

• что такое логическая величина, логическое выражение;

• что такое логические операции, как они выполняются;

• правила записи и вычисления логических выражений;

• * связь между количеством информации в сообщении о некотором событии и вероят­ностью этого события (в приближении равной вероятности и в общем случае);

• * схему К. Шеннона процесса передачи информации по техническим каналам связи; смысл и назначение ее отдельных элементов;

учащиеся должны уметь:

• приводить примеры информации и информационных процессов из области челове­ческой деятельности, живой природы и техники;

• определять в конкретном процессе передачи информации источник, приемник, ка­нал;

• приводить примеры информативных и неинформативных сообщений;

• приводить примеры сообщений, несущих 1 бит информации;

• измерять информационный объем текста в байтах (при использовании компьютерно­го алфавита);

• пересчитывать количество информации в различных единицах (битах, байтах, кило­байтах, мегабайтах, гигабайтах);

• переводить целые числа из десятичной системы счисления в другие системы и об­ратно;

• выполнять простейшие арифметические операции с двоичными числами;

• определять истинность высказываний (логических выражений);

• записывать логические выражения с использованием основных логических операций И, ИЛИ, НЕ;

• использовать логические выражения при работе с базами данных, электронными таблицами, языками программирования;

• * вычислять количество информации в сообщении о событии с известной вероятно­стью (в приближении равной вероятности и в общем случае);

• *осуществлять перевод целых и дробных десятичных чисел в другие позиционные системы счисления и выполнять обратный перевод;

• *переходить от записи двоичной информации к восьмеричной и шестнадцатеричной форме и осуществлять обратный переход.

По линии «Компьютер (ЭВМ)»:

учащиеся должны знать:

• правила техники безопасности при работе с компьютером;

• состав основных устройств компьютера, их назначение и информационное взаимо­действие;

• основные характеристики компьютера в целом и его узлов (различных накопителей, устройств ввода и вывода информации);

• структуру внутренней памяти компьютера (биты, байты); понятие адреса памяти;

• типы и свойства устройств внешней памяти;

• типы и назначение устройств ввода-вывода;

• сущность программного управления работой компьютера;

• архитектуру персонального компьютера;

• принципы организации информации на дисках: что такое файл, каталог (папка), файловая структура;

• назначение программного обеспечения и его состав;

• основные этапы развития информационно-вычислительной техники, программного обеспечения ЭВМ и информационных технологий;

• * принципы архитектуры ЭВМ Дж. фон Неймана;

• * структуру машинной команды;

• * состав процессора и назначение входящих в него элементов (арифметико-логиче­ского устройства, устройства управления, регистров);

• * как процессор выполняет программу (цикл работы процессора);

• * состав и функции операционной системы;

учащиеся должны уметь:

• включать и выключать компьютер;

• пользоваться клавиатурой;

• вставлять дискеты в накопители;

• ориентироваться в типовом интерфейсе: пользоваться меню, обращаться за справ­кой, работать с окнами;

• инициализировать выполнение программ из программных файлов;

• просматривать на экране каталог диска;

• выполнять основные операции с файлами и каталогами (папками): копирование, перемещение, удаление, переименование, поиск;

• * составлять простую линейную программу на языке машинных команд одного из учебных компьютеров («Нейман», «Кроха», «Малютка» и др.);

• * работать с сервисными программами: архиваторами, антивирусными программами и др.;

• * с помощью системных средств управлять диалоговой средой операционной систе­мы (оболочкой NC для MS-DOS, рабочим столом для Windows).

По линии «Информационное моделирование»:

учащиеся должны знать:

• что такое модель; в чем разница между натурной и информационной моделями;

• какие существуют формы представления информационных моделей (графические, табличные, вербальные, математические);

• что такое реляционная модель данных; основные элементы реляционной модели: запись, поле, ключ записи;

• * что такое система, системный анализ, системный подход;

• * что такое граф, элементы графа;

• * что такое иерархическая система и дерево;

• * какие проблемы рассматриваются в разделе информатики «Искусственный интеллект»;

• * что такое модель знаний, база знаний;

• * состав базы знаний на Прологе;

• * как в Прологе представляются факты и правила;

• * как в Прологе формулируются запросы (цели);

учащиеся должны уметь:

• приводить примеры натурных и информационных моделей;

• проводить в несложных случаях системный анализ объекта (формализацию) с целью построения его информационной модели;

• ориентироваться в таблично-организованной информации;

• описывать объект (процесс) в табличной форме для простых случаев;

• * проводить вычислительный эксперимент над простейшей математической моделью;

• * ориентироваться в информационных моделях, представленных на языке графов;

• * описывать несложную иерархическую систему в виде дерева;

• * строить базу знаний на Прологе для простой предметной области (типа родствен­ных связей);

• * формулировать на Прологе запросы к базе знаний;

• * работать на компьютере в среде системы программирования на Прологе.

По линии «Информационные основы процессов управления»:

учащиеся должны знать:

• что такое кибернетика; предмет и задачи этой науки;

• сущность кибернетической схемы управления с обратной связью; назначение пря­мой и обратной связей в этой схеме;

• что такое алгоритм; какова роль алгоритма в системах управления;

• в чем состоят основные свойства алгоритма;

• способы записи алгоритмов: блок-схемы, учебный алгоритмический язык;

• основные алгоритмические конструкции: следование, ветвление, цикл; структуры алгоритмов;

• назначение вспомогательных алгоритмов; технологии построения сложных алгорит­мов: метод последовательной детализации и сборочный (библиотечный) метод;

• основные свойства величин в алгоритмах обработки информации: что такое имя, тип, значение величины; смысл присваивания;

• назначение языков программирования;

• * в чем различие между языками программирования высокого уровня и машинно-ориентированными языками;

• *правила представления данных на одном из языков программирования высокого уровня (например, на Паскале);

• *правила записи основных операторов языка программирования: ввода, вывода, присваивания, цикла, ветвления;

• * правила записи программы;

• * что такое трансляция;

• * назначение систем программирования;

• * содержание этапов разработки программы: алгоритмизация-кодирование-от­ладка-тестирование;

учащиеся должны уметь:

• при анализе простых ситуаций управления определять механизм прямой и обратной связей;

• пользоваться языком блок-схем;

• понимать описания алгоритмов на учебном алгоритмическом языке;

• выполнять трассировку алгоритма для известного исполнителя;

• составлять несложные линейные, ветвящиеся и циклические алгоритмы управления одним из учебных исполнителей;

• выделять подзадачи; определять и использовать вспомогательные алгоритмы;

• * составлять несложные программы решения вычислительных задач с целыми числами;

• * программировать простой диалог;

• * работать в среде одной из систем программирования (например, в среде Turbo Pascal);

• * осуществлять отладку и тестирование программы.

По линии «Информационные технологии»:

учащиеся должны знать:

• способы представления символьной информации в памяти ЭВМ (таблицы кодиров­ки, текстовые файлы);

• назначение текстовых редакторов (текстовых процессоров);

• основные режимы работы текстовых редакторов (ввод- редактирование, печать, орфографический контроль, поиск и замена, работа с файлами);

• способы представления изображений в памяти ЭВМ; понятия о пикселе, растре, кодировке цвета, видеопамяти;

• области применения компьютерной графики;

• назначение графических редакторов;

• назначение основных компонентов среды графического редактора: рабочего поля, меню инструментов, графических примитивов, палитры, ножниц, ластика и др.;

• что такое компьютерная сеть; в чем различие между локальными и глобальными сетями;

• назначение основных технических и программных средств функционирования сетей: каналов связи, модемов, серверов, клиентов, протоколов;

• назначение основных видов услуг глобальных сетей: электронной почты, телеконференций, распределенных баз данных и др.;

• что такое Интернет; какие возможности предоставляет пользователю «Всемирная паутина» (WWW);

• что такое база данных, СУБД, информационная система;

• что такое реляционная база данных, ее элементы (записи, поля, ключи); типы и форматы полей;

• структуру команд поиска и сортировки информации в базах данных;

• что такое электронная таблица и табличный процессор;

• основные информационные единицы электронной таблицы: ячейки, строки, столбцы, блоки, а также способы их идентификации;

• какие типы данных заносятся в электронную таблицу; как табличный процессор работает с формулами;

• основные функции (математические, статистические), используемые при записи формул в ЭТ;

• графические возможности табличного процессора;

• в чем различие между растровым и векторным способами представления изображения в компьютере;

• что такое мультимедиа;

• что такое численный эксперимент и как его организовать с помощью электронных таблиц;

• в чем состоит задача проектирования базы данных; что такое нормализация данных;

• назначение основных средств Интернета: web-сервера, web-страницы, гиперссылки, программы-браузера, поисковой программы;

учащиеся должны уметь:

• набирать и редактировать текст в одном из текстовых редакторов;

• выполнять основные операции над текстом, допускаемые данным редактором;

• сохранять текст на диске, загружать его с диска, выводить текст на печать;

• строить несложные изображения с помощью одного из графических редакторов;

• сохранять рисунок на диске и загружать его с диска; выводить рисунок на печать;

• осуществлять обмен информацией с файл-сервером локальной сети;

• открывать готовую БД в одной из СУБД реляционного типа;

• организовывать поиск информации в БД;

• редактировать содержимое полей БД;

• сортировать записи в БД по ключу;

• добавлять и удалять записи в БД;

• открывать готовую электронную таблицу в одном из табличных процессоров;

• редактировать содержимое ячеек ЭТ; осуществлять расчеты по готовой электронной таблице;

• выполнять основные операции манипулирования с фрагментами ЭТ: копирование, удаление, вставку, сортировку;

• получать диаграммы с помощью графических средств табличного процессора;

• создавать электронную таблицу для несложных расчетов;

• создавать на компьютере документы, совмещающие объекты разного типа: тексты, таблицы, рисунки и др. (на примерах школьного учебного материала);

• работать с мультимедийными обучающими программами;

• производить в электронных таблицах несложные расчеты учебно-исследовательско­го характера (на примерах школьного учебного материала);

• проектировать реляционную базу данных для простых информационных систем (на примерах школьного учебного материала или организационной информации из дея­тельности школы);

• осуществлять просмотр и поиск информации в Интернете с помощью браузеров и поисковых программ (на примерах материала учебного и развивающего характера).