Аносова С. В. Рабочая тетрадь - практикум по информатике

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО СВЯЗИ

Хабаровский институт инфокоммуникаций

филиал ГОУ ВПО «Сибирского государственного университета телекоммуникаций и информатики»

 

С.В.Аносова

 

Рабочая тетрадь – практикум по информатике

Для студентов первого курса.

 

 

Хабаровск

 

УДК 681.3

ББК 32.81

 

Аносова С. В. Рабочая тетрадь - практикум по информатике

Для студентов первого курса.

ХИИК филиал ГОУ ВПО «СибГУТИ»., 2007

 

Настоящее пособие предназначено для студентов, изучающих информатику в первом семестре обучения. Рабочая тетрадь помогает организовать контроль за самостоятельной работой студентов с конспектами лекций и базовой учебной литературой, а также проследить за подготовкой к лабораторным и практическим занятиям.

 

 

Кафедра информационных технологий

 

Рассмотрено и утверждено советом факультета

дневного обучения

Протокол № _____ от _____________

 

Данные. Информация

Свойства информации

1. Информатика. Базовый курс. Под ред. С.В.Симоновича. – СПб.: Питер, 2000,стр. 11 – 35 2. Конспекты лекций по информатике  

Кодирование текстовых, графических, звуковых данных

1. Информатика. Базовый курс. Под ред. С.В.Симоновича. – СПб.: Питер, 2000,стр. 398 2. Конспекты лекций по информатике Задание

СИСТЕМЫ СЧИСЛЕНИЯ.

  В обиходе широко используется десятичная арифметика, а в вычислительной… Система счисления – совокупность приемов и правил для записи чисел цифровыми знаками. В десятичной системе счисления…

2 1 0

358₁₀ = 3 × 10² + 5 × 10¹ +8 ×10⁰

а₂а₁а₀

 

3 2 1 0

7734₈ = 7 × 8³ + 7 ×8² + 3 × 8¹ + 4 × 8⁰

а₃а₂а₁а₀

 

4 3 2 1 0

10110₂ = 1 × 2⁴ +0 ×2³ + 1 × 2² + 1 × 2¹ + 0 ×2⁰

а₄а₃а₂а₁а₀

Здесь над записью числа для каждой его цифры указана соответствующая степень основания системы счисления.

Перевод целого положительного числа из десятичной системы в другую систему счисления осуществляется путем последовательного выделения в числе степеней основания системы счисления, в которую необходимо перевести число, начиная с наибольшей степени.

Таким образом, запись числа в новой системе счисления будет представлять собой запись коэффициентов при всех степенях основания системы, составляющих это число. Самая правая цифра имеет весовое значение p⁰, следующая цифра влево- p¹, следующая – p² и так далее, где p - основание системы счисления.

Пример:

перевести число 239 из десятичной системы счисления в двоичную систему счисления.

239₁₀ - ?₂

239₁₀ = 128 + 64 + 32 + 8 + 4 + 2 + 1 =

= 1 × 2⁷ + 1 ×2⁶ + 1 × 2⁵ + 0 ×2⁴ + 1 × 2³ + 1 ×2² + 1 ×2¹ + 1 ×2⁰

7 6 5 4 3 2 1 0

Ответ: 239₁₀ = 1 1 1 0 1 1 1 1₂

Пример:

перевести число 239 из десятичной системы счисления в восьмеричную систему счисления.

239₁₀ - ?₈

239₁₀ = 192 + 40 + 7 = 3 ×8² + 5 ×8¹ + 7 ×8⁰

 

2 1 0

Ответ: 239₁₀ = 3 5 7₈

Пример:

перевести число 239 из десятичной системы счисления в шестнадцатеричную систему счисления.

239₁₀ - ?₁₆

239₁₀ = 224 + 15 = 14 ×16¹ + 15 ×16⁰

 

1 0

Ответ: 239₁₀ = E F₁₆

 

Шестнадцатеричная система включает в себя “цифры” от 0 до F. При этом 10₁₀ = A, 11₁₀= B, 12₁₀ = C, 13₁₀ = D, 14₁₀ = E, 15₁₀ = F.

Ниже, в таблице 2.1 приведены коды первых шестнадцати положительных чисел в различных системах счисления.

 

Таблица 2.1

Десятичная с.c.	Двоичная с.c.	Восьмеричная с.с.	Шестнадцатеричная c.с.
			A
			B
			C
			D
			E
			F

Перекодировка из одной системы счисления в другую выполняется быстро, если основания этих систем счисления являются степенями числа 2.

 

Пример:

перевести число 11101111₂ из двоичной в восьмеричную и шестнадцатеричную системы счисления.

 

1 1 1 0 1 1 1 1₂ - ?₈ 1 1 1 0 1 1 1 1₂ - ?₁₆

Разобъем двоичное число справа налево на трехбитовые и четырехбитовые цепочки (2³ - восемь, 2⁴ - шестнадцать).

 

1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1

E F ₁₆ 3 5 7₈

 

Так же легко будет осуществить обратный перевод чисел. Для этого

символы восьмеричной и шестнадцатеричной систем счисления представляются в виде двоичных чисел (см. табл.) и записываются по порядку.

Правила арифметики во всех позиционных системах счисления аналогичны.

В частности, для двоичной системы счисления, сложение выполняется следующим образом

 

₊ 0 ₊0 ₊1 ₊ 1

0 1 0 1

____ ____ ____ ______

0 1 1 10

 

Примеры:

₊1 1 0 0 0 1 ( 49₁₀) ₊ 1 1 0 1 0 1 ( 53₁₀)

1 0 1 1 1 0 ( 46₁₀) 0 1 0 1 1 0 1 ( 45₁₀)

_________________ ____________________

0 1 0 1 1 1 1 1 ( 95₁₀) 0 1 1 0 0 0 1 0 ( 98₁₀)

 

Представленные выше двоичные числа имеют положительные значения, что обозначается нулевым значением самого левого (старшего ) разряда. Отрицательные двоичные числа содержат единичный бит в старшем разряде и выражаются двоичным дополнением. Таким образом, для представления отрицательного двоичного числа необходимо получить двоичный код его абсолютной величины, инвертировать все биты этого кода и прибавить 1.

Пример:

0 1 0 0 0 0 0 1 ( +65₁₀ - двоичный код абсолютной

величины)

1 0 1 1 1 1 1 0 ( инверсия числа, или обратный код )

плюс 1 1 0 1 1 1 1 1 1 ( -65₁₀ в дополнительном коде)

 

Если вычисления были правильными, сложение дополнительного кода отрицательного числа с двоичным кодом абсолютной величины этого числа должно давать нули во всех значащих разрядах.

Для последнего примера : +65 и - 65. Сумма должна составить ноль.

 

0 1 0 0 0 0 0 1 ( +65₁₀)

1 0 1 1 1 1 1 1 ( -65₁₀)

________________

(1) 0 0 0 0 0 0 0 0

 

Все восемь бит имеют нулевое значение.

Двоичное вычитание выполяется просто: вычитаемое переводится в дополнительный код и два числа складываются.

 

 

Пример: найти разность чисел 65 и 42.

42₁₀ = 1 ×2⁵ + 0 ×2⁴ +1 ×2³ + 0 ×2² + 1 ×2¹ + 0 × 2⁰ = 1 0 1 0 1 0₂

 

0 0 1 0 1 0 1 0 ( +42)

1 1 0 1 0 1 0 1 ( обратный код, или инверсия числа )

(плюс1) 1 1 0 1 0 1 1 0 ( -42)

 

(код ₊65 ) ₊ 0 1 0 0 0 0 0 1

(код - 42 ) 1 1 0 1 0 1 1 0

________________

( 23 ) (1) 0 0 0 1 0 1 1 1

Задание1

 

Значения a, b, c, d определить по таблице А.1 приложения А в соответствии с вариантом.

текст задачи	вычисления
Перевести число а из десятичной системы счисления в двоичную, восьмеричную системы счисления
Перевести числа b, c, d в десятичную систему счисления.
Числа с и b перевести в двоичную систему счисления.
Найти сумму чисел a и b в двоичной системе счисления.
Записать число –d в двоичной системе счисления.
Найти разность чисел c и d в двоичной системе счисления.

Примечание: проверку результатов можно осуществить путем перевода всех чисел в десятичную систему счисления.

 

 

Задание2

Ответить на тестовые вопросы

	Восьмеричное число: 1. 10058 2. 1A06 3. 4072 Выбрать номер правильного ответа
	Сколько цифр в двоичной записи десятичного числа 301013045 ?
	Шестеричное число: 1. 1005 2. 1306 3. 4072 Выбрать номер правильного ответа
	Наибольшее число 64013528 , 100111010110110102 или 4A0E116 ?
	Получить шестнадцатеричную запись числа 52160638
	Получить восьмеричную запись числа 2E0А0116
	Сколько цифр в восьмеричной записи десятичного числа 304904635 ?

 

АППАРАТНОЕ И ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

Аппаратное обеспечение

3. Информатика. Базовый курс. Под ред. С.В.Симоновича. – СПб.: Питер, 2000,стр. 62 – 91 4. Аппаратные средства IBM PC. Энциклопедия. – СПб.: Питер, 2000,стр.521-522,… 5. Конспекты лекций по информатике

Программное обеспечение

6. Информатика. Базовый курс. Под ред. С.В.Симоновича. – СПб.: Питер, 2000,стр. 98 – 130, 198-240 7. Конспекты лекций по информатике  

Файловые менеджеры

После завершения лабораторных работ номер 1 и 2 выполнить тестовые задания из таблицы 3.3 Таблица 3.3   Тестовое задание номер правильного … Продолжение таблицы 3.3   Тестовое задание номер правильного ответа …

MS Word

После завершения лабораторных работ номер 3 и 4 выполнить тестовые задания из таблицы 3.4 Таблица 3.4   Тестовое задание номер правильного … Продолжение таблицы 3.4   Тестовое задание номер правильного ответа Во…

Электронные таблицы MS Excel

После завершения лабораторной работы номер 5 выполнить тестовые задания из таблицы 3.5 Таблица 3.5 Тестовое задание Ответ …  

Система MathCad

Таблица 3.6 тестовое задание правильный ответ Документ MathCad может содержать 1. текст и формулы 2. …    

Компьютерные сети. Internet. Защита данных

1. Информатика. Базовый курс. Под ред. С.В.Симоновича. – СПб.: Питер, 2000,стр. 198-224 2. Конспекты лекций по информатике Задание

КОДИРОВАНИЕ АЛГОРИТМОВ БЛОК-СХЕМАМИ

Понятие алгоритма так же фундаментально для информатики, как и понятие информации. В специальной литературе встречаются разные определения алгоритма, однако при внимательном прочтении можно обнаружить эквивалентность всех определений.

Алгоритм – это формальное описание способа решения задачи путем разбиения ее на конечную по времени последовательность элементарных операций. Набор таких элементарных операций должен быть известен заранее. Под решением задачи понимается некий результат, полученный из исходных данных. Можно сказать, что алгоритм представляет собой детальный план преобразования исходных данных в результат путем использования конкретного набора инструментов. Если радикально изменить набор инструментов, то изменится радикально и план действий.

В кибернетике алгоритмом управления называют последовательность команд по управлению объектом, приводящую к заранее поставленной цели. Объектом управления может быть как техническое устройство, так и живое существо. Объект управления называют исполнителем алгоритма. У каждого исполнителя имеется свой перечень команд, которые он может исполнить. Такой перечень называется системой команд исполнителя алгоритмов. Программа – это алгоритм, записанный на языке исполнителя. Для алгоритма строго не определяется форма его представления. Алгоритм можно изобразить графически, можно – словесно, можно какими-нибудь специальными значками. Но программа должна быть записана на языке исполнителя.

Если в качестве исполнителя алгоритмов предполагается использовать компьютер, то система команд должна включать только:

1. старт (или начало)

2. конец

3. ввод или вывод данных

4. вычисление некоторой величины и размещение ее в памяти

5. проверка условия (два возможных значения - истина либо ложь)

Для такой системы команд исполнителя последние сорок лет используют графические схемы, изображающие алгоритмы. Формы элементов блок-схем приведены в таблице 4.1

 

Таблица 4.1

команда	блок для блок-схемы
старт (или начало)

 

Продолжение таблицы 4.1

команда	блок для блок-схемы
конец
ввод или вывод данных
вычисление некоторой величины и размещение ее в памяти
проверка условия (два возможных значения - истина либо ложь)

 

Линейные алгоритмы

 

Разветвляющиеся алгоритмы

Следующие примеры поясняют как кодировать такие алгоритмы. Пример 1 Даны три разных числа X, Y, Z. Требуется выбрать число с наибольшим значением. Умеющему считать и читать человеку это…

Циклические алгоритмы.

   

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ

Лабораторная работа номер 1

Контекстное меню объектов Windows. Операции с объектами файловой структуры. Цель работы : Освоить приемы поиска, создания, копирования, перемещения и удаления файлов и папок с помощью контекстного меню…

Лабораторная работа номер 2

Файловый менеджер Far Manager Цель работы : Освоить приемы поиска, создания, копирования, перемещения, удаления файлов и папок с помощью программы Far Manager

Лабораторная работа номер 3

Форматирование абзацев текста в MS Word. Цель работы : Освоить команды оформления шрифтов и абзацев из меню Формат.

Лабораторная работа номер 4

Газетно-журнальная верстка в MS Word. Цель работы : Освоить приемы форматирования списков, колонок, таблиц.

Аудиотракт — аппаратная часть устройства, в которой происходит конечное формирование звука. Именно от качества его исполнения зависит качество звука на выходе.

Dolby Digital (DD) — формат для передачи или записи цифрового многоканального звука 5.1. Обозначение 5.1 объясняется следующим образом: 5 — это два фронтальных, два тыловых и центральный каналы. Обозначение .1, принято для канала низкочастотных эффектов (LFE), показывает лишь, что для него используется специально выделенная полоса частот. В Dolby Digital полосы всех каналов одинаковы и охватывают полный диапазон частот 3-20000 Гц.

Dolby Pro Logic (DPL)— аналоговая система пространственного звучания, используемая в основном на видеокассетах и телевещании. Использует четыре независимых канала звука: три полночастотных фронтальных и пару (моно с ограничением до 7 кГц) тыловых.

Dolby Pro Logic II— аппаратный способ декодирования сигналов, записанных в Dolby Pro Logic, позволяет искусственно разделить тыловые каналы и расширить до полной полосу частот. Предусмотрено дав режима работы — для обработки музыки и звукового сопровождения фильмов. В отличие от Dolby Pro Logic, тыловой канал стереофонический, полнодиапазонный; есть и отдельный сабвуферный канал.

Dolby Pro Logic IIx— позволяет работать с акустикой 7.1.

Dolby Surround— предназначен для перенесения объемного звука кинозала в домашние условия. Содержит три звуковых канала: левый, правый и тыловой окружающий. Вся информация закодирована с стереодорожках, что делает этот формат совместимым с обычным стерео.

DTS (Digital Theater System) — система многоканальной записи звука со сжатием меньшим, чем Dolby Digital, что обеспечивает лучшее качество звука.

LFE (Low Frequency Effect)— канал низкочастотных эффектов или сабвуфера. Предназначен для передачи басов на звуковых дорожках (взрывы, удары и т.п.)

Karaoke— режим воспроизведения музыкальной записи с подсказкой на экране, сопровождающийся видеорядом; позволяющий петь под аккомпанемент воспроизводимой записи вместе или вместо солиста.

DVTech D550

Несмотря на все наши придирки, эргономика плеера находится на высоком уровне. Единственным минусом можно считать регулятор уровня громкости… Список поддерживаемых форматов велик, хотя тут есть свои подводные камни.… Изображение у DVTech D550 сочное, но присутствуют шумы по краям контрастных картинок. На динамической картинке это…

Лабораторная работа номер 5

Использование MS Excel для расчета по формулам таблицы значений функции и построения графика функции Цель работы : Освоить набор формул для расчетов, построение графика функции одной переменной.

Лабораторная работа номер 6

Использование MathCad для расчета по формулам таблицы значений функции и построения графика функции. Цель работы : Освоить приемы набора математических выражений, построение графиков функций одной переменной.

Ход работы.

Упражнение 1 Получить таблицу значений функции на отрезке изменения аргумента с шагом h… Формулу для вычисления взять из таблицы В.1 приложения В по номеру своего варианта. Построить график этой функции.

Приложение А

 

Таблица А.1

вариант №	A10	B8	C16	D2
			6A
			6B
			6C
			6D
			6E
			6F
			7A
			7B
			7C
			7D
			7E
			7F

 

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Рисунок Б.1 - Варианты заданий упражнения №1

 

Рисунок Б.2- Варианты заданий упражнения №1

 

 

Рисунок Б.3- Варианты заданий упражнения №1

 

 

 

 

Рисунок Б.4- Варианты заданий упражнения №2

 

 

 

Рисунок Б.5- Варианты заданий упражнения №2

 

 

 

Рисунок Б.6- Варианты заданий упражнения №2

 

Приложение В

Таблица В.1

	а - начало отрезка в - конец отрезка h - шаг изменения аргумента
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.

 

 

Продолжение таблицы В.1

	а - начало отрезка в - конец отрезка h - шаг изменения аргумента
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.

Продолжение таблицы В.1

	а - начало отрезка в - конец отрезка h - шаг изменения аргумента
29.
30.
31.
32.

 

Приложение Г

Указания к следующему абзацу. Следующий абзац – это заголовок. Этот абзац должен быть напечатан с одинарным межстрочным интервалом, с интервалами «Перед» и «После» по 12 пунктов и выровнен по центру. Для заголовка следует выбрать полужирный разреженный (5пт) шрифт «Times New Roman» размером 18 пунктов, маленькими прописными буквами. (Сам текущий абзац с указаниями должен быть напечатан шрифтом «Arial»размером 11пт, с одинарным межстрочным интервалом и выровнен по ширине. Первая строка – висячая, 1 см. Некоторые слова выделены курсивом или подчеркнуты).

Заголовок

Данный абзац выполнен с отступом слева в 2,5 см, без красной строки, с одинарным межстрочным интервалом и выравниванием по левому краю. Шрифт абзаца… Этот абзац напечатан с отступом справа в 2 см, без красной строки, с одинарным… Этот абзац напечатан точно так же, как и предыдущий, только с отступами слева и справа по 4 см, без интервала «Перед»,…

ПРИЛОЖЕНИЕ Д

Основные понятия

Þ Аудиотракт — аппаратная часть устройства, в которой происходит конечное формирование звука. Именно от качества его исполнения зависит качество звука на выходе.

Þ Dolby Digital (DD) — формат для передачи или записи цифрового многоканального звука 5.1. Обозначение 5.1 объясняется следующим образом: 5 — это дав фронтальных, два тыловых и центральный каналы. Обозначение .1, принято для канала низко­частотных эффектов (LFE), показывает лишь, что для него используется специально выделенная полоса частот. В Dolby Digital полосы всех каналов одинаковы и охватывают полный диапазон частот 3-20000 Гц.

Þ Dolby Pro Logic (DPL) — аналоговая система пространственного звучания, используемая в основном на видеокассетах и телевещании. Использует четыре независимых канала звука: три полночастотных фронтальных и пару (моно с ограничением до 7 кГц) тыловых.

Þ Dolby Pro Logic II — аппаратный способ декодирования сигналов, записанных в Dolby Pro Logic, позволяет искусственно разделить тыловые каналы и расширить до полной полосу частот. Предусмотрено дав режима работы — для обработки музыки и звукового сопровождения фильмов. В отличие от Dolby Pro Logic, тыловой канал стереофонический, полнодиапазон­ный; есть и отдельный сабвуферный канал.

Þ Dolby Pro Logic IIx — позволяет работать с акустикой 7.1.

Þ Dolby Surround — предназначен для перенесения объемного звука кинозала в домашние условия. Содержит три звуковых канала: левый, правый и тыловой окружающий. Вся информация закодирована с стереодорожках, что делает этот формат совместимым с обычным стерео.

Þ DTS (Digital Theater System) — система многоканальной записи звука со сжатием меньшим, чем Dolby Digital, что обеспечивает лучшее качество звука.

Þ LFE (Low Frequency Effect) — канал низкочастотных эффектов или сабвуфера. Предназначен для передачи басов на звуковых дорожках (взрывы, удары и т.п.)

Þ Karaoke — режим воспроизведения музыкальной записи с подсказкой на экране, сопровождающийся видеорядом; позволяющий петь под аккомпанемент воспроизводимой записи вместе или вместо солиста.

DVTech D550

Несмотря на все наши придирки, эргономика плеера находится на высоком уровне. Единственным минусом можно считать регулятор уровня громкости… Список поддерживаемых форматов велик, хотя тут есть свои подводные камни.… Изображение у DVTech D550 сочное, но присутствуют шумы по краям контрастных картинок. На динамической картинке это…

HYUNDAI H-DVD5008

Задняя панель оснащена выходами на любой вкус и цвет — есть все представители компонентных видеовыхо­дов и входов 5.1, а также миксовый стереовыход.… При чтении дисков даже с заметными царапинами плеер не зависает и не… Средняя цена: $95.

Polar DV-3055

Эргономика неплохо проработана, клавиши управле­ния находятся сверху, поэтому ставить плеер на нижние полки стойки не рекомендуется. А вот… Плеер всеяден, точно так же и предыдущие модели. При чтении затертого диска… Пульт многофункционален и при этом удобен, изгиб корпуса позволяет расположить его в руке практически идеально. В…

Sitronics DVD 101x

Дизайн и эргономика хорошо проработаны, классическое построение передней панели порадовало — на ней находятся все необходимые кнопки, так что вы не… Список поддерживаемых форматов обширен и вклю­чает DVD, DivX, xViD, SVCD, VCD,… Средняя цена: $85.