Свойства информации. Единицы измерения количества информации

5. Переместить документ "Текст" в папку "Упраж-нение" .

6. Скопировать оба документа одновременно в папку

Задание .

7. Удалить документы из папки "Упражнение" и закрыть ее.

8. Переместить документы из папки "Задание" в папку "Упражнение", не открывая ее.

9. Найти все файлы, название которых начинается с сочетания "Тек".

10. Сохранить их на гибком диске.

11. Закрыть папку "Задание" и удалить ее с Рабоче-го стола.

Указание. Действия 1, 2, 3, 4, 10 выполняются с помощью меню объекта; действия 5, 6, 7 выполняются с помощью сис-темного меню папки; действия 8 и 11 выполняются с помо-щью технологии Drug and Drop.

Примечание 1. Ученик должен понимать, что в процессе выполнения предлагаемых действий происходит сохранение файлов не только на гибком, но и на жестком диске.

Примечание 2. Для повышения оценки можно предло-жить выполнить некоторые из указанных действий с помо-щью какого-нибудь менеджера файлов (Проводник, Far, Norton Commander).

БИЛЕТ № 22

1. Локальные и глобальные компьютерные сети. | Адресация в сетях. Аппаратные и программные сред-ства организации компьютерных сетей.

2. Представление и кодирование информации с помощью знаковых систем. Алфавитный подход к определению количества информации.

3. Практическое задание. Работа с дискетой (фор-матирование, создание системной дискеты) в среде

I операционной системы.

1. Локальные и глобальные компьютерные сети. Адресация в сетях. Аппаратные и программные средства организации компьютерных сетей

Базовые понятия

Компьютерная сеть, локальная компьютерная сеть, глобальная компьютерная сеть, сервер, клиент (рабо-чая станция), сетевой адаптер, сетевая операционная система, топология локальной компьютерной сети, протокол обмена в глобальной компьютерной сети, программа-сервер, программа-клиент, способ доступа к ресурсам глобальной сети.

Обязательно изложить

Для передачи информации с помощью технических средств используются кодирующее устройство, пред-назначенное для преобразования исходного сообще-ния источника информации к виду, удобному для пе-редачи, и декодирующее устройство, необходимое для преобразования кодированною сообщения в исходное.

При передаче информации необходимо учитывать тот факт, что информация при этом может теряться или искажаться, т.е. присутствуют помехи. Для нейт-рализации помех при передаче информации зачастую

используют помехоустойчивый избыточный код, кото-рый позволяет восстановить исходную информацию даже в случае некоторого искажения.

Основными устройствами для быстрой передачи информации на большие расстояния в настоящее вре-мя являются телеграф, радио, телефон, телевизионный передатчик, телекоммуникационные сети на базе вы-числительных систем.

Под компьютерной сетью понимают систему рас-пределенных на территории аппаратных, программ-ных и информационных ресурсов (средств ввода/вы-вода, хранения и обработки информации), связанных между собой каналами передачи данных. При этом обеспечивается совместный доступ пользователей к информации (базам данных, документам и т.д.) и ресурсам (жесткие диски, принтеры, накопители CD-ROM, модемы, выход в глобальную сеть и т.д.).

По территориальному признаку сети делят на ло-кальные, региональные и глобальные. Локальные сети (LAN, Local Area Network'} охватывают ресурсы, рас-положенные друг от друга не более чем на несколько километров. Региональные сети охватывают город, рай-он, область, небольшую республику. Глобальные сети охватывают всю страну, несколько стран и целые кон-тиненты (например, сеть Интернет). Иногда выделя-ют корпоративные сети, где важно защитить инфор-мацию от несанкционированного доступа.

Основными свойствами локальной сети являются:

* высокая скорость передачи, большая пропускная способность;

* низкий уровень ошибок передачи;

* эффективный, быстродействующий механизм уп-равления обменом;

* ограниченное, точно определенное число компью-теров, подключаемых к сети.

Очень важным является вопрос топологии локаль-ной сети. Под топологией компьютерной сети обыч-но понимают физическое расположение компьютеров сети относительно друг друга и способ соединения их линиями. Топология определяет требования к обору-дованию, тип используемого кабеля, методы управле-ния обменом, надежность работы, возможность рас-ширения сети.

Каждый компьютер, который функционирует в ло-кальной сети, должен иметь сетевой адаптер (сете-вую карту). Функцией сетевого адаптера является пе-редача и прием сигналов, распространяемых по кабе-лям связи. Кроме того, компьютер должен быть осна-щен сетевой операционной системой.

При конструировании сетей используют следующие виды кабелей:

* неэкранированная витая пара. Максимальное рас-стояние, на котором могут быть расположены компью-теры, соединенные этим кабелем, достигает 300 м. Скорость передачи информации -- от 10 до 155 Мбит/с;

* экранированная витая пара. Скорость передачи информации -- 16 Мбит/с на расстояние до 90 м. Обладает лучшей по сравнению с неэкранированной витой парой помехозащищенностью;

* коаксиальный кабель. Позволяет передавать ин-формацию на расстояние до 2000 м со скоростью 2--44 Мбит/с;

* оптоволоконный кабель. Позволяет передавать информацию на расстояние до 10 000 м со скоростью до 10 Гбит/с.

В отличие от локальных сетей в глобальных сетях нет какого-либо единого центра управления. Основу сети составляют десятки и сотни тысяч компьютеров, соединенных теми или иными каналами связи.

Протокол обмена -- это набор правил (соглаше-ние, стандарт) передачи информации в сети. Прото-колы условно делятся на базовые (более низкого уров-ня) , отвечающие за передачу информации любого типа, и прикладные (более высокого уровня), отвечающие за функционирование специализированных служб.

Программное обеспечение можно разделить на два класса:

* программы-серверы, которые размещаются на узле сети, обслуживающем компьютер пользователя;

* программы-клиенты, размещенные на компью-тере пользователя и пользующиеся услугами сервера. Подключение к глобальной сети может осущест-вляться одним из способов:

* удаленный доступ по коммутируемой телефон-ной линии. В этом случае в распоряжении пользовате-ля должен быть модем, который преобразует подавае-мую на него компьютером цифровую информацию в аналоговый сигнал {модуляция), и телефон. Аналого-вый сигнал передается по телефонной линии, а модем на принимающей стороне совершает обратное преоб-разование информации (демодуляцию}. Скорость, с которой будет производиться обмен информацией, определяется прежде всего скоростью передачи моде-ма пользователя и качеством телефонной линии. Для предупреждения искажения информации в процессе ее передачи и приема модем обычно работает в режи-ме коррекции ошибок, когда информация передается маленькими порциями, вычисляется контрольная сум-ма, которая также передается. Если отмечается иска-жение какой-то порции информации, ее передача пов-торяется;

* прямой доступ по выделенному каналу. Данный способ дороже, чаще его используют те или иные орга-низации. В качестве выделенных каналов могут исполь-зоваться коаксиальные и оптоволоконные кабели, ра-диорелейные линии, спутниковая связь.

Желательно изложить

Базовые топологии локальной сети: шина, звезда, кольцо. Достоинства и недостатки топологий.

Ссылка на материалы вопроса

1. "Информатика" № 19, с. 3 -- 5, № 20, с. 3 -- 7/ 2002.

2. Новиков Ю.В., Кондратенко СВ. Локальные ком-пьютерные сети: архитектура, алгоритмы, проектиро-вание. М.: ЭКОМ, 2001, 312 с.

2. Представление и кодирование информации с помощью знаковых систем. Алфавитный подход к определению количества информации

Базовые понятия

Знак, знаковая система, кодирование информации, количество информации, бит, алфавитный подход, ве-роятность.

Обязательно изложить

Под знаковой системой понимается набор знаков -- одного типа или же нескольких типов вместе с систе-мой правил, регулирующих сочетаемость знаков при создании сообщения. Например, устная речь -- сис-тема, знаками которой являются фонемы. Их чередо-вание и группировка по определенным правилам соз-дают членораздельную речь, т.е. сообщение, содержа-щее определенную информацию. В музыке для созда-ния сообщений также используются фонемы, но с другими правилами чередования и композиции. В гра-фических сообщениях знаками являются графические примитивы, сочетаемость которых подчиняется стро-гим правилам. Навязывая определенные правила соче-тания, из примитивов можно создать знаки, позволяю-щие создавать письменные сообщения. В зависимости от выбранной совокупности правил их композиции можно получить письменную речь, язык программи-рования, систему счисления и т.д. Таким образом, чис-ловая, символьная, графическая и звуковая информа-ция представляется с помощью знаковых систем. Для обонятельной и осязательной информации пока не определены система знаков и правила композиции, однако мы убеждены, что таковые существуют.

С этих позиций кодирование информации можно рассматривать как запись сообщения в другой знако-вой системе, или в той же знаковой системе, но с измененными правилами композиции, или в другой знаковой системе с измененными правилами компо-зиции. Пример первой ситуации -- кодирование чис-ловой информации путем перевода числа из десятич-ной системы счисления в двоичную. Пример второй ситуации -- шифрование, когда устанавливаются пра-вила замены одних символов другими, что и приводит к новым правилам композиции при записи сообще-ний. Третий случай реализуется при кодировании не-прерывных видов информации: графической и звуко-вой, -- когда дискретизация (задание кодировочной

таблицы), по существу, создает новые правила компо-зиции двоичных разрядов, запрещая последовательно-сти, не представленные в кодировочной таблице.

Многообразие знаковых систем, используемых для записи и кодирования сообщений, приводит к невоз-можности использовать для измерения количества информации бит, т.е. количество информации, содер-жащееся в сообщении, уменьшающем неопределен-ность наших знаний в два раза. В силу специфичности информации схемы определения количества информа-ции, связанные с ее содержательной стороной, оказы-ваются не универсальными.

Универсальным оказывается алфавитный подход к измерению количества информации. В этом подходе сообщение, представленное в какой-либо знаковой системе, рассматривается как совокупность сообще-ний о том, что заданная позиция в последовательнос-ти знаков занята равновероятно любым знаком сис-темы. Угадывание этого знака производится по алго-ритму последовательного деления количества знаков N, образующих систему, пополам. Поскольку, выяс-няя, в какой половине находится угадываемый знак, мы получаем информацию в один бит (по определе-нию), количество информации, содержащееся в од-ном символе (информационный вес -- г), определя-ется решением показательного уравнения (Р.Хартли):

Полная информация, содержащаяся в сообщении, определяется по формуле:

Количество информации = К * г,

где К -- количество знаков в сообщении. Напри-мер, для двоичной знаковой системы N = 2, т.е. 1=1 бит, так что количество информации совпадает с чис-лом двоичных знаков. В случае системы знаков, кото-рая используется для изображения блок-схем, N = 8, т.е. г = 3, так что блок-схема, состоящая из 5 элемен-тов (начало, ввод информации, обработка, вывод ин-формации, конец), содержит информацию 15 бит. В случае знаковой системы, основанной на таблице ASCII, N = 256, z -- 8 бит (1 байт), так что сообщение, со-стоящее из 11 символов (слово -- информатика), содержит 11 байт информации.

В реальных сообщениях, как правило, предположе-ние о том, что в заданной позиции с одинаковой веро-ятностью может находиться любой знак системы, не выполняется. Для того чтобы обобщить алфавитный подход, представим формулу Хартли иначе. Заметим, что вероятность р обнаружения заданного знака в за-данной позиции в предположении равной вероятнос-ти равна р -- 1/N. Вспоминая определение логариф-ма, запишем формулу Хартли в виде:

i -- log2N -- -- log.jp.

Количество информации в сообщении, состоящем из К знаков, равно (-- К log^p).

Если вероятность появления знака номера п равна рп и в сообщении он встречается Кп раз, естественно предположить, что количество информации в сообще-нии, связанное с этим знаком, равно (-- K^logy^), a полное количество информации в сообщении должно определяться равенством (К.Шеннон):

Количество информации = S(--

-- где суммирование проводится по номерам знаков, встречающихся в сообщении.

Ссылка на материалы вопроса

1. Семакин И., Залогова А., Русаков С., Шестакова А. Информатика. Базовый курс. М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2001, 378 с.

2. Бешенков С., Ракитина Е. Информатика. Систе-матический курс. Учебник для 10-го класса. М.: Лабо-ратория Базовых Знаний, 2001, 432 с.

3. Практическое задание. Работа с дискетой (форматирование, создание системной дискеты) в среде операционной системы

Отметим, что дискета является устаревшим носите-лем информации, поскольку позволяет сохранить лишь 1,44 Мб информации, в то время как большинство программ создают файлы больших объемов. К тому же дискеты сейчас продаются уже отформатирован-ными. Еще одним очевидным недостатком современ-ных дискет является их низкое качество.

Однако в отдельных случаях дискеты могут быть полезны, в частности, при восстановлении операцион-ной системы, если она по каким-либо причинам не функционирует. Этому и посвящено задание:

1) выполнить форматирование дискеты;

2) выполнить форматирование дискеты с копиро-ванием на нее основных файлов операционной систе-мы (создать загрузочную дискету) .

Рассмотрим решение задач на примере ОС Windows.

В Windows можно действовать следующим обра-зом: раскрыть папку Мой компьютер, выбрать диск А, вызвать контекстное меню (щелчком правой кноп-кой мыши по обозначению диска А) и выбрать под-пункт Форматировать.

Ирана gus

изданное

Мой компьютер

Диск 3.5 (А:)

Диск 3,5

Емкость: 1,38 МБ Ш Занято: 0 байт П Свободно: 1,38 МБ

___?1)Панель у;

Si Принтерь ^ Ftppub He i§ Users на1' ggTmpHa'S: Э Student н SDosappH ^Win32apf dra([

1ение |ение |ение )ение (ение |ение

В появившемся диалоговом окне необходимо задать все параметры (в частности, в случае необходимости указать, что на дискету необходимо скопировать сис-темные файлы) и нажать кнопку Начать. Типичный вид диалогового окна приведен ниже:

Форматирование: Диск 3,5 [А:]

JShestakovi

Готовимся к экзамену по информатике

Е.А. Еремин, В.И. Чернатынский, А.П. Шестаков,

г. Пермь

Окончание. См. № 10-19/2004

БИЛЕТ № 23

1. Глобальная сеть Интернет и ее информационные сервисы (электронная почта, Всемирная . паутина, файловые архивы и пр.). Поиск информании. 2. Логические переменные и функции, их преобразование. Таблицы истинности. 3. Задача. Разработка алгоритма (программы) на | | обработку данных строкового типа.

1. Глобальная сеть Интернет и ее информационные сервисы (электронная почта. Всемирная паутина, файловые архивы и пр.)- Поиск информации

Базовые понятия

Глобальная сеть.

Службы Интернета: электронная почта, WWW, фай-ловые архивы и т.д. Гиперссылка.

Обязательно изложить

Если два или более компьютеров соединить ду собой для обмена информацией, то получится c Объединение сетей принято называть "интернет"|'(с маленькой буквы), т.е. буквально межсетевой об-мен информацией. Подчеркнем, что компьютеры в сетях не обязательно должны быть одинаковыми; то же можно сказать и по поводу операционных систем.

Когда масштабы объединения сетей становятся та-кими, что образуется единая мировая информацион-ная система, название "Интернет" начинают писать с заглавной буквы, подчеркивая тем самым глобальный характер Сети. Таким образом, Интернет -- это "сеть сетей", которая охватывает весь земной шар.

По мере объединения сетей в единое мировое ин-формационное пространство постепенно складывались различные сетевые службы Интернета. Первоначаль-но они были изолированными и имели четко ограни-ченную сферу применения. В процессе развития стала все более отчетлива тенденция к объединению всех этих служб на базе World Wide Web (русский эквива-лент -- "Всемирная паутина"), или более коротко -- WWW.

Перечислим и кратко охарактеризуем наиболее важ-ные информационные службы

Q Электронная почта (E-mail)

Одно из наиболее распространенных сетевых при-менений. Название происходит от сокращения слов Electronic Mail, что, собственно, и означает электрон-ная почта.

В большинстве случаев электронное письмо пред-ставляет собой обычный текст, дополненный некото-рой служебной информацией (аналогом обычного кон-верта) . Отправитель должен указать электронный ад-рес абонента и тему письма; адрес отправителя доба-вится автоматически. К письму может прилагаться сопутствующая информация в виде графических, зву-ковых или иных файлов.

Любой адрес электронной почты построен по схеме

<имя полъзователя>@<имя почтового сервера>

Для приема и отправки электронных писем необ-ходима специальная почтовая программа. Среди оте-чественных пользователей наибольшее распростране-ние получили Microsoft Outlook Express и The Bat.

Q WWW

Наиболее популярной службой Интернета в настоя-щее время является WWW. Она получила настолько широкое распространение, что начинает вмещать в себя все остальные перечисленные выше службы (FTP, почту, конференции и т.д.).

Основой Всемирной паутины является принцип гиперссылок. В любом месте web-страницы может быть поставлена ссылка на другую страницу, связанную по смыслу с данной. Благодаря такой организации взаим-ных ссылок все материалы фактически объединяются в единое целое, создавая, образно говоря, всемирную информационную паутину. Для путешествия по ней требуется специальное программное обеспечение, ко-торое называют браузером (от англ, browse -- про-сматривать, проглядывать).

О Передача файлов из архивов (FTP)

Для копирования информации из сетевых файло-вых архивов имеется специальный способ доступа -- FTP (от file Transfer Protocol -- протокол переноса файлов). Для работы с FTP существуют различные спе-циализированные программы, однако значительно удоб-нее воспользоваться стандартным повседневным ПО, поддерживающим данный протокол, например, рас-пространенным Far Manager Е.Рошала.

В Сети имеется и много других видов информаци-онных сервисов. Как уже говорилось ранее, они все больше и больше объединяются на базе технологий WWW.

Одной из важнейших задач при работе в Интерне-те является поиск в этом океане информации. Спе-циальные поисковые сервера просматривают огром-ные объемы информации и составляют базы ссылок на размещенные в Интернете материалы. Таким об-разом, поиск в действительности ведется не непос- , редственно в Сети, а в базе данных, хранящихся нау поисковом сервере. Отсюда, в частности, следует ряд практически важных выводов. Во-первых, если поис-ковая машина не смогла найти нужный вам матери-ал, то это не значит, что его нет в Интернете. Даже если испробовать несколько поисковых систем, то и это не дает полной гарантии обзора всей Сети. Во-вторых, некоторые из выданных поисковых ссылок уже исчезли за время после их последней проверки, и наоборот, наиболее новые ссылки могут быть в базе сервера еще не отражены. В-третьих, регистрация ссылок в базу и механизм их выдачи существенно зависят от того, какой поисковый сайт мы выбрали. В частности, некоторые ссылки могут быть помеще-ны в начало списка не потому, что они соответству-ют смыслу запроса, а в связи с оплатой рекламных материалов. Наконец, несмотря на достаточно совер-шенные способы формирования баз, благодаря неко-торым уловкам нечистых на руку интернет-пользова-телей найденные по запросу страницы могут быть абсолютно неподходящими1.

Помимо машин, где поиск производится путем ав-томатического просмотра базы, на некоторых серве-рах существует еще один альтернативный способ по-иска -- по категориям. При этом база данных тща-тельно сортируется по темам, образующим строгую иерархию, например, образование -- высшее образо-вание -- университеты и т.д. Пользователь сам дви-жется по этой цепочке; разумеется, в любой момент можно воспользоваться обычным поиском по ключе-вым словам, причем сделать это внутри данной кате-гории, что существенно сужает круг поиска и умень-шает число посторонних ссылок. В простейших случа-ях удается обойтись вообще без поискового запроса, просто продвинувшись вглубь по дереву категорий достаточно далеко. Общепризнанным лидером среди подобного рода серверов является "Yahoo!". Другими крупнейшими поисковыми машинами являются Ян-декс, Рамблер, Google, Alta Vista, Lycos и др.

1 Например, иногда в качестве ключевых слов на web-странице независимо от ее содержания указываются такие, которые по ста-тистике имеют самый высокий рейтинг (среди них, увы, тради-ционно сильны ключевые слова порнографического плана, запро-сы по поводу большей частью нелицензионных МРЗ-файлов и про-чие негативные по содержанию темы); могут искусственно добав-ляться те или иные списки слов для "ложной" автоматической фиксации тематики страницы в базе (в том числе тексты могут делаться "невидимыми", т.е. выводиться цветом фона). В ответ на подобные жульничества поисковые сервера постоянно совершен-ствуют свои технологии анализа индексируемых страниц.

Желательно изложить

Компьютеры в сети обмениваются данными на ос-новании определенного набора правил, который ин-женеры привыкли называть протоколом. Очень важ-но, что протокол не зависит от типа ЭВМ: благодаря этому создается возможность объединения компьюте-ров с различным программным обеспечением и даже различных типов машин.

Помимо перечисленных в обязательном разделе, можно дополнить ответ следующими службами Ин-тернета:

Q Телеконференции,

Q Электронные доски объявлений (BBS),

Q Удаленный доступ (telnet),

Q Поиск файлов (Archie).

Некоторые детали работы перечисленных выше служб описаны в полных материалах по билетам.

Важной задачей поисковых серверов является по-стоянное поддержание соответствия между создан-ной ими информационной базой и реально суще-ствующими в Сети материалами. Для этого суще-ствуют специальные программы (их часто называ-ют роботами, или "паучками"), которые периоди-чески обходят имеющиеся в базе ссылки и анализи-руют их состояние. Данная процедура позволяет удалять исчезнувшие материалы и по добавленным на просматриваемые страницы ссылкам обнаружи-вать новые. Предусмотрена также "ручная" регист-рация страниц в базе, когда пользователь сам пред-лагает для добавления ссылку на свою страницу. Как правило, при таком способе предлагаемые страни-цы и их содержание контролируются (модерируют-ся) человеком.

Примечание для учителей

Вопрос достаточно традиционный и понятный. Един-ственный совет, который здесь стоит дать, -- четко объясните ученикам, что именно они должны раскрыть в своем ответе, поскольку материала, относящегося к теме, необычайно много.

Примечание для учеников

Вопрос очень объемный и носит описательный ха-рактер. Даже если вы часами сидите в Интернете и знаете о нем не только из книг, все равно продумайте, что именно вы будете рассказывать. И, кроме того, обратите внимание, насколько хорошо вы сможете рассказать обо всех перечисленных в вопросе возмож-ностях, а не только о "серфинге" по web-страницам (например, что вам известно о файловых архивах и FTP-доступе к ним).

Ссылка на материалы по вопросу

Полный текст материалов вопроса опубликован в "Информатике" № 20, 2002, с. 3 -- 7.

2. Логические переменные и функции, их преобразование. Таблицы истинности

Базовые понятия

Логическая константа, логическая переменная, логи-ческая операция, логическая функция, эквивалентные преобразования логических выражений, таблицы истин-ности логических операций и логических выражений.

Обязательно изложить

Основные логические операции и законы логики рассматривались в билетах № 7 и 8 (вопросы № 2).

Логическая, константа имеет одно из значений -- ИСТИНА (TRUE, 1) или ЛОЖЬ (FALSE, 0). Соот-ветственно, логическая переменная может принимать одно из вышеуказанных значений.

Логическое выражение -- это выражение, состоящее из логических операндов, соединенных с помощью ло-гических операций. В качестве логических операндов могут выступать логические константы, переменные, а также отношения (сравнения) между двумя не обяза-тельно логическими величинами. Логические выраже-ния могут принимать одно из двух значений: ИСТИНА (TRUE или 1) или ЛОЖЬ (FALSE или 0). Отноше-ние -- это два выражения некоторого одного и того же типа, соединенных операцией отношения (">", "<", "=", V, "<", ">"). Обычно в языках программирова-ния операции отношения определены для величин чис-ловых, символьных, логических, строковых типов.

В определенных случаях сложные логические выра-жения могут быть заменены более простыми путем равносильных преобразований. Вообще два логических выражения являются равносильными, если имеют оди-наковые таблицы истинности.

При такого рода преобразованиях применяются законы алгебры логики (билет № 8, вопрос № 2). Примеры см. в "Информатике" № 17, с. 3 -- 7.

Равносильные преобразования логических выраже-ний необходимы, например, при конструировании логических схем с целью минимизации количества ло-гических элементов, их составляющих.

Таблицы истинности можно составлять вручную или использовать программирование (заметим только, что для каждого выражения это будет своя программа). Примеры там же.

В языках программирования есть некоторое коли-чество логических функций, которые позволяют ана-лизировать определенные ситуации. Например, eof (f) в языке Паскаль возвращает true, если достигнут конец файла f, и false в противном случае.

При реализации некоторых программ удобно ис-пользовать функции, которые имеют логическое зна-чение. Обычно они используются для того, чтобы на некоторый вопрос получить ответ "да" или "нет".

Например, следующая функция возвращает true, если ее натуральный аргумент -- простое число, и false -- в противном случае:

Function Simple (Pr : Integer) : Boolean; Var I : Integer; LogPer : Boolean; Begin

Case Pr of

1: Simple := false;

2: Simple := true;

else

begin

I := 2; {счетчик}

Repeat

{логическая переменная, принимающая

значение TRUE, если число Pr

составное}

LogPer := (Pr Mod I = 0); I := I + 1

Until (I > Pr Div 2 + 1) Or (LogPer);

(цикл завершаем в том случае, когда

счетчик становится больше половины

данного числа или обнаруживаем, что

число составное}

Simple := Not LogPer

end end

{значение функции равно TRUE, если число простое, и FALSE -- в противном случае} End;

Желательно изложить

Несмотря на то что операции отношения -- , Ф , ">", "<" определены для вещественных типов, реаль-но они в большинстве случаев корректно не работают в силу того, что множество вещественных величин, представимых в памяти ЭВМ, дискретно. Поэтому их следует, если это возможно, избегать. В том случае, когда все-таки для вещественных величин возникает необходимость вычисления указанных отношений, разумно проверять вещественные величины не на ра-венство, а на близость расположения друг к другу, т.е. заменять отношения вида А = В отношениями вида |А -- В | < Е, где Е -- достаточно малое по абсо-лютной величине число (в общем случае -- так назы-ваемое "машинное эпсилон").

Примечание для учителей

Вопрос билета целесообразно сформулировать так, как он формулировался ранее: "Логические выраже-ния и их преобразования. Таблицы истинности". В нынешней формулировке он является некорректным.

Примечание для учеников

Понимание сущности алгебры логики, умение пра-вильно составлять и преобразовывать логические вы-ражения способно существенно помочь при изучении программирования и составлении программ.

Ссылка на материалы вопроса

"Информатика" № 17, с. 3 -- 7.

3. Задача. Разработка алгоритма (программы) на обработку данных строкового типа

Принципы составления задания

При составлении задания целесообразно учесть, что в разных, языках программирования строки реализо-ваны по-разному. В некоторых (например, Паскаль, C/C++) строки можно интерпретировать и как мас-сив символов, и как единое целое, в других (Бейсик) только как единое целое. Поэтому специфика изучае-мого учащимися языка должна быть учтена в экзаме-национном задании.

Примеры заданий

Примеры разобранных задач с решением можно найти в "Информатике" № 17, с. 3-- 7.

Работа со строковым типом данных в языке Пас-каль описана здесь: http://comp-science.narod.ru/Prog/ String.htm.

Задачи для экзамена можно взять из таких задачников:

1) Информатика. Задачник-практикум в 2 т. / Под ред. И.Г. Семакина, Е.К. Хеннера. Т. 1, 2. М.: Лабора-тория Базовых Знаний, 1999.

2) Шауцукоба Л.З. Информатика: Учебное пособие для 10--11-х классов общеобразовательных учрежде-ний, 2-е изд., дораб. М.: Просвещение, 2002, 416 с.

3) Златополъский Д.Л1 Я иду на урок информати-ки. Задачи по программированию. 7--11-е классы: Книга для учителя. М.: Издательство "Первое сентяб-ря", 2002, 208 с.

БИЛЕТ № 24

1. Основные этапы в информационном развитии общества. Основные черты информационного об-щества. Информационные ресурсы.

2. Количество информации как мера уменьше-ния неопределенности знаний. Содержательный подход к измерению информации.

I 3. Практическое задание. Разработка мультиме-| дийной презентации на свободную тему

1. Основные этапы в информационном развитии общества. Основные черты информационного общества. Информационные ресурсы

Базовые понятия

Информационное развитие, информационная тех-нология, информационное общество, информационный ресурс.

Обязательно изложить

Информационное развитие общества прошло не-сколько основных этапов, каждый из которых был связан с информационной революцией -- преобразо-

ванием общественных отношений из-за кардинальных изменений в сфере обработки информации.

Первый этап связан с изобретением письменности, которое создало возможность передачи знаний от по-коления к поколениям.

Второй этап начался изобретением в середине XVI в. книгопечатания, которое радикально изменило индустри-альное общество, культуру, организацию деятельности.

Третий этап (конец XIX в.) обусловлен изобретени-ем электричества, благодаря которому появились те-леграф, телефон, радио, позволяющие оперативно пе-редавать и накапливать информацию в любом объеме.

Четвертый этап, начавшийся в 70-е гг. XX в., связан с изобретением микропроцессорной технологии. На микропроцессорах и интегральных схемах создаются компьютеры, компьютерные сети, системы передачи данных (информационные коммуникации).

Последняя информационная революция выдвинула на первый план новую отрасль -- информационную индус-трию, связанную с производством технических средств, методов, технологий для производства новых знаний. Важнейшими составляющими информационной индуст-рии являются все виды информационных технологий -- процессов, использующих совокупность средств и мето-дов сбора, обработки и передачи данных (первичной информации) для получения информации нового каче-ства о состоянии объекта, процесса или явления.

Развитие информационной индустрии послужило толчком к формированию и развитию общества, пост-роенного на использовании различной информации и получившего название информационного общества. Это общество имеет следующие основные черты:

* большая часть населения развитых стран занята информационной деятельностью;

* одной из главных социальных ценностей, объеди-няющих общество, главным продуктом производства и основным товаром является информация;

* с помощью средств информатики реализуется сво-бодный доступ каждого человека к информационным ресурсам всей цивилизации;

* власть в обществе принадлежит информационной элите;

* классовая структура общества лишается смысла и постепенно уступает место элитарно-массовой структуре.

Понятие "информационного ресурса общества" яв-ляется одним из ключевых понятий социальной ин-форматики. Его появление было обусловлено растущей зависимостью промышленно развитых стран от источ-ников информации (технической, экономической, политической, военной), а также от уровня развития и эффективности использования средств передачи и переработки информации.

Понятие информационного ресурса находится в стадии формирования, трудность его однозначного определения связана с неоднозначностью и сложностью таких понятий, как "знания", "информация", "данные" и т.д.

Информационный ресурс общества может быть оп-ределен как накопленные в обществе знания, подготов-ленные для целесообразного социального использования.

С понятием "информационный ресурс" тесно связано понятие "информационный потенциал общества" -- это информационный ресурс общества в единстве со сред-ствами, методами и условиями, позволяющими его акти-визировать и эффективно использовать.

Желательно изложить

Привести примеры накопленных знаний, которые вклю-чаются и не включаются в информационный ресурс.

Ссылка на материалы вопроса

1. Шауцукова Л.З. Информатика: Учебное пособие для 10--11-х классов общеобразовательных учрежде-ний. М.: Просвещение, 2002, 416 с.

2. Ершова Т.Е. Вестник РФФИ № 3, 1999.

2. Количество информации как мера уменьшения неопределенности знаний. Содержательный подход к измерению информации

Базовые понятия

Информация, знания, сообщение, содержательный подход.

Обязательно изложить

Понятие "информация", обозначающее предмет информатики, определяется с помощью перечисления отличительных свойств и действий, которые с инфор-мацией можно совершать, а также указания того, что является носителем информации. Главными свойства-ми информации являются передаваемость, хранимость, преобразуемость. К ним часто добавляют атрибуты: достоверность, полезность, значимость и т.д. Информа-цию можно создавать, воспринимать, запоминать, рас-пространять, обрабатывать, разрушать, измерять и т.д. Носителями информации являются сообщения, т.е. последовательность знаков, принадлежащих некоторой знаковой системе.

Прообразом понятия "информация" является то, что в быту называют знаниями, т.е. сведениями об окружающем нас мире в их взаимной связи. Поэто-му, когда говорят о содержательной стороне инфор-мации, обычно имеют в виду именно знания. Измере-ние знаний оказывается очень непростой задачей. Так, если сообщение о новом научном открытии написано на неизвестном нам языке, мы говорим, что не полу-чили никакой информации. Если сообщение написано на известном языке, но касается незнакомой области науки или производства, мы также делаем вывод о том, что для нас сообщение не информативно. Вывод об отсутствии информации в понятном сообщении делается и в том случае, когда знания, в нем содержа-щиеся, для нас уже известны или требуют для своего восприятия большего запаса знаний, чем тот, что у нас имеется. Таким образом, оценка присутствия зна-ний в сообщении определяется приемником сообще-ния по таким атрибутам, как понятность, новизна и полезность по отношению к сумме знаний, которой он обладает. Вопрос о количестве информации, т.е. о сравнении информативных сообщений, при этом не возникает.

Рассмотрим теперь подход, в котором приобретают смысл утверждения о том, много или мало информа-ции содержится в данном сообщении, полученном данным приемником. Известно, что на базе имею-щихся знаний можно прогнозировать последствия раз-личных событий в окружающем нас мире. Именно так и происходит общение человека с его окружени-ем. Мы "задаем вопросы" и получаем в ответ сообще-ния, которые в той или иной степени подтверждают или отрицают наши прогнозы относительно послед-ствий тех или иных событий. Если сообщение под-тверждает наиболее ожидаемый прогноз, мы говорим, что оно содержит меньше информации, чем сообще-ние с подтверждением наименее ожидаемого прогно-за. На математическом языке эту ситуацию можно описать словами: сообщение о реализации более веро-ятного предполагаемого результата содержит меньше информации, чем сообщение о реализации менее ве-роятного результата. Поскольку использование прогно-зирования означает неполноту или неопределенность наших знаний, можно сказать, что информация, со-держащаяся в сообщениях подобного типа, уменьша-ет неопределенность наших знаний. Этот подход, до-пускающий сравнение сообщений по их информатив-ности, в качестве следующего шага позволяет опреде-лить количество информации с помощью соглашения о том, как изменяется неопределенность наших зна-ний при получении сообщения с определенной ин-формацией. Принято считать, что сообщение, умень-шающее неопределенность наших знаний в два раза, содержит количество информации, принимаемое за единицу ее измерения. Эта единица измерения полу-чила название бит. Если говорить о содержании, то это сообщение с одним из двух альтернативных равно-вероятных ответов на сформулированный специальным образом вопрос. Например, вопрос о том, мужчина или женщина совершенно незнакомый человек по фамилии Тарасюк, допускает два альтернативных равно-вероятных ответа, а значит, получая любой из них, мы получаем информацию в количестве 1 бит.

Чтобы воспользоваться этой единицей измерения для определения количества информации в произвольном сообщении, нужно представить его как ответ на воп-рос, который допускает замену серией специальных вопросов с ответами, содержащими 1 бит информации, подобно алгоритму поиска корней функции с помощью метода деления отрезка пополам. Напри-мер, получив сообщение в виде черно-белого изобра-жения, мы можем представить его как ответ на воп-рос о распределении черных и белых точек на задан-ной площади. Этот вопрос допускает замену серией вопросов о том, каков цвет точки, находящейся в заданной позиции. Ответ на каждый из них содер-жит 1 бит информации по определению, так что пол-ное количество информации равно количеству точек, образующих данное изображение.

Применение этой схемы для определения количества информации в цветном изображении сразу наталки-вается на непреодолимые трудности, связанные с не-обходимостью учета законов композиции, индивиду-альности художника и т.д. Ситуация становится еще более запутанной, если приемник обладает какими-либо особенностями восприятия изображений. Еще больше неразрешимых проблем в рамках содержатель-ного подхода возникает при попытке найти количе-ство информации в битах, содержащееся в каком-либо литературном произведении, и т.д.

Подводя итог, можно сделать неутешительный вы-вод о том, что в рамках содержательного подхода к определению количества информации, как количества знаний в сообщении, с помощью указанной единицы измерения в данном случае не представляется воз-можным.

Ссылка на материалы вопроса

1. Семакин И., Залогова А., Русаков С., Шестакова А. Базовый курс для 7--9-х классов. М.: Лаборатория базовых знаний, 2001, 384 с.

2. Шауцукова А.З. Информатика: Учебное пособие для 10--11-х классов общеобразовательных учрежде-ний. М.: Просвещение, 2002, 416 с.

3. Разработка мультимедийной презентации на свободную тему

Принципы составления задания

Мультимедийная презентация предполагает одновре-менное использование чисел, текстов, графики, ани-мации, видео, звука. Разработка полноценной презен-тации за время экзамена вряд ли возможна. Поэтому следует ограничиться текстом, графикой и анимацией, что позволяет использовать MS Power Point в стандарт-ной конфигурации. Тексты размещаются на слайдах как объекты "Надпись". Графические изображения создаются с помощью панели "Рисование" или выби-раются из стандартной коллекции рисунков. Анима-ция осуществляется с помощью встроенных эффектов и касается не только объектов, расположенных на слай-дах, но и процесса перехода от одного слайда к друго-му. В случае затруднений в выборе темы презентации можно предложить следующие:

1. Архитектура современного компьютера (двухслай-довая презентация; первый слайд представляет основ-ные элементы компьютерной системы -- процессор, оперативную память, винчестер, видеоадаптер, клавиа-туру и т.д.; второй --их соединение).

2. Основные алгоритмические структуры (двухслай-довая презентация; первый слайд представляет струк-туры "следование" и "ветвление"; второй циклы).

Для повышения оценки можно предложить разме-стить на слайдах элементы управления.

Примеры заданий

Угринович Н.Д. Информатика и информационные технологии. Учебное пособие для 10--11-х классов. Углубленный курс. М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2000, 440 с.

БИЛЕТ № 25

I 1. Этические и правовые аспекты информационной деятельности. Правовая охрана программ и | данных.

I 2. Основные способы защиты информации на I локальном компьютере и в компьютерных сетях.

3. Практическое задание. Создание, редактиро-вание, форматирование, сохранение и распечатка'

текстового документа.

1. Этические и правовые аспекты информаци-онной деятельности. Правовая охрана программ и данных

Чтобы быть до конца честным, на не совсем стан-дартный билет я могу дать только не совсем стандарт-ный ответ.

В наших прошлых публикациях рке указывалось, что данный вопрос не является удачным для включения в экзаменационный билет. И если в билетах 9-го класса он служит составной частью вопроса, что еще можно как-то пережить, то в билетах 11-го класса его вынесли отдельно. По-моему, здесь есть как минимум два суще-ственных недостатка. Во-первых, в известных мне школь-ных учебниках информатики не содержится материал для ответа на этот вопрос. Во-вторых, что еще более важно, правовая охрана программ и данных -- это больная тема: законодательство по защите авторских прав в нашей стране далеко не всегда соблюдается; а значит, то, в чем мы пытаемся убедить школьников, на практике часто выглядит с точностью до наоборот. Поймите меня правильно, я сам где только можно ста-раюсь говорить о правовых нормах в области распрос-транения программного обеспечения. И это обязатель-но надо делать -- и рассказывать, и обсуждать на уро-ках. Но только не на экзамене, потому что тем самым мы поставим ученика в неловкое положение: чтобы получить высокую оценку, он обязан рассказывать, как все должно быть, хотя практически весь его жизнен-ный опыт свидетельствует об обратном!

Но сколько бы мы не говорили о целесообразности и корректности вопроса, увы, отвечать как-то надо. Поэ-тому, не претендуя на глубину обобщений, попробую на свой страх и риск ответить. Еще раз подчеркну, что это мое личное видение проблемы, и я не специалист в области философии, а тем более юриспруденции1. Разу-меется, читатель вправе воспользоваться любыми дру-гими материалами, которые сумеет найти.

Итак, что такое этические нормы? Этика (от гре-ческого ethos -- обычай, нрав, характер) -- это уче-ние о нравственности (морали), ее происхождении и развитии, о правилах и нормах поведения людей, об их обязанностях по отношению друг к другу, к обще-ству, государству и т.п. Таким образом, этические нор-мы есть то, что регулирует поведение людей и их от-ношения в повседневной жизни, -- сложившиеся в данной местности обычаи, традиции и прочие "непи-саные законы", как их часто метко называют. Часто эти нормы и традиции просто не осознаются и выпол-няются "автоматически". Скажем, воспитанный муж-чина в помещении не будет ходить в шапке, а здоро-ваясь, прежде чем подать руку, снимет перчатку. Не все даже помнят, что эти действия восходят к рыцар-ским временам, когда они имели глубокий смысл: сни-мая защищавший голову шлем, рыцарь показывал свое доверие дому, в который вошел, а рука без перчатки демонстрировала открытость намерений. Все это дав-но утратило первоначальный смысл, но до сих пор сохраняется в качестве общепринятых обычаев. Неко-торые современные молодые люди, правда, демонст-ративно не соблюдают принятые в обществе нормы поведения, пытаясь подчеркнуть собственную исклю-чительность; к сожалению, кроме наплевательского отношения к окружающим, никаких других отличи-тельных особенностей такие люди чаще всего не име-ют, а их невысокий уровень развития не позволяет им это осознать.

Этические нормы могут существенно зависеть от региона, где проживают люди. Например, согласно су-ществующим до сих пор традициям, в некоторых стра-нах женщины должны закрывать свое лицо; можно считать это пережитком, но подобные нормы соблюда-ются большинством населения. Хорошим примером этических норм являются традиции в выборе одежды (а иногда, в теплых странах, и сам факт ее наличия). Минимальный наряд, совершенно естественный на пля-же, на званом вечере будет воспринят совершенно по-другому. Лауреат Нобелевской премии должен быть в смокинге, и хотя для российских ученых это иногда затруднительно -- положение обязывает!

Подчеркнем, что этические нормы как бы дополня-ют собой юридические, что позволяет эффективно ре-гулировать повседневные отношения людей.

В информационной деятельности этические нормы тоже постепенно складываются. Особенно отчетливо они проявляются сейчас в Интернете, где юридиче-ские законы часто невозможно применять2, но опре-деленное понятие о том, "что такое хорошо и что такое плохо", все же существует и поддерживается.

Для того чтобы представить себе, что нельзя делать в Интернете, заглянем на сайт yandex.ru, а точнее, в его пользовательское соглашение (www.yandex.ru/info/ agreement.html): документ, определяющий среди про-чего и ограничения на деятельность пользователей. Там сказано, что последние не должны использовать кон-тент (материал), "который является незаконным, вре-доносным, угрожающим, клеветническим, оскорбляет нравственность, нарушает авторские права, пропаган-дирует ненависть и/или дискриминацию людей по ра-совому, этническому, половому, религиозному, социаль-ному признакам, содержит оскорбления в адрес конк-ретных лиц или организаций". Особо подчеркивается недопустимость спама и всего, что с ним связано, пуб-ликации схем "пирамид", многоуровневого (сетевого) маркетинга (MLM), "писем счастья", материалов, со-держащих вирусы, и других "вредоносных" кодов, а также направленных на помощь в осуществлении не-санкционированного доступа или "взлома" коммерче-ских программных продуктов. Наконец, запрещается "размещение и пропаганда порнографии и детской эро-тики, а также реклама интимных услуг" и, кроме того, нельзя публиковать материалы, "способствующие раз-жиганию, национальной розни, подстрекающие к наси-лию над каким-либо лицом или группой лиц, либо к бесчеловечному обращению с животными, призываю-щие к совершению противоправной деятельности, в том числе разъясняющие порядок применения взрывчатых веществ и иного оружия, и т.д.".

Я специально привел перечень так подробно -- он дает хорошее представление о том, какие ограниче-ния приняты в Интернете. Еще раз подчеркну, что большая часть перечисленного есть ограничения мо-рально-этического плана. Очевидно, что для обычного гражданина вовсе не требуется особых усилий, чтобы все их выполнить, абсолютно не задумываясь.

Одним из наиболее грубых нарушений в настоящее время является спам -- несанкционированная рассылка электронных писем. Пока он сдерживается в основ-ном этическими нормами, но, учитывая его постоян-но растущий объем (по некоторым данным 3/4 всех

1 Студенты в таких случаях спрашивают: а мы что сдаем-то? Информатику ?

2 В самом деле, законы какой страны надо применить к жите-лю страны А, отправившему оскорбительное письмо в страну В с помощью почтового сервера, территориально расположенного в стране С, -- тут есть о чем задуматься! электронных писем являются спамом), в отдельных странах делаются первые попытки законодательной борьбы с этим негативным явлением.

Вот пример грубого спама, стабильно рассылаемого одной из наиболее известных в этом отношении орга-низаций:

Привет E_eremin! Как дела?

Центр АтерикансКого Английского. Пригла-шаем к себе.

Предлагаем быстро выучить Разговорный ан-глийский язык

Уникальная методика обучения -- МЫШЛЕНИЕ, произношение, стиль речи.

Тел.105-51-86 Moscow Russia Звоните сей-час! Приходите сегодня!

American Language Center-start learning english Today!

Обратите внимание на характерные намеренные искажения текста: в словах "американского англий-ского" несколько букв специально заменены латинс-кими, и даже в номере телефона вместо единицы сто-ит латинская "I". Опытные спамеры таким образом стремятся обмануть автоматические фильтры почто-вых программ. Характерно, что нет никаких сведений о возможности отказаться от подписки3. А вот как, напротив, выглядит завершающая часть письма из на-стоящей рассылки новостей цивилизованного книж-ного интернет-магазина:

Это сообщение было послано на адрес e_eremin@*****.com4 системой рассылок DotNews(TM).

Для управления подпиской (подписки или отписки от рассылок, изменения формата и кодировки, переназначения на другой адрес и прочее) нажмите сюда.

Вы также можете отписаться от данной рас-сылки, отправив любое сообщение на d6blaaab478a9blf33aOf5ffdl4@unsub.dotnews.ru

Вы должны получить письменное уведомле-ние об исключении Вас из списка рассылки.

Если Вы считаете, что данное сообщение по-слано Вам несанкционированно, можете напи-сать об этом на abuse_bolero.news@dotnews.ru

В случае возникновения проблем или воп-росов пишите на support@dotnews.ru

С политикой допустимого использования си-стемы рассылок можно ознакомиться по адре-су http://dotnews.ru/7AUP

3 К слову, даже если бы в данном конкретном случае они и были, то все равно бы не работали; скорее всего при попытке туда обратиться поток писем немедленно бы возрос.

4 Адрес скрыт, чтобы наиболее сообразительные спамеры не написали: "Ваш адрес взят из открытых источников", как они часто делают.

Разница отчетливо видна, тем более что все адреса настоящие и при желании действительно легко отка-заться от получения писем.

Обычно в легальных рассылках также указывается причина, по которой адресат получил данное письмо ("Вы получили данное письмо, потому что подписа-лись на рассылку новостей..."). Между прочим, только наши отечественные спамеры сумели додуматься ука-зывать в качестве данной причины статью 29 Консти-туции: "Каждый имеет право свободно искать, полу-чать, передавать, производить и распространять ин-формацию любым законным способом". Воистину прав сатирик Михаил Жванецкий, сказавший в одном из последних интервью: "Наша демократия -- это све-тофор, где горят три огня сразу!"

Приведенные примеры дают некоторое представ-ление о сложности борьбы со спамом, тем более без юридической основы.

Интересные примеры этических проблем в инфор-мационной деятельности были также приведены в публикации билетов 9-го класса -- см. ссылку в конце вопроса.

Перейдем теперь к правовым аспектам информа-ционной деятельности. Они представляют собой до-вольно сложную область, поскольку творческая дея-тельность человека вообще трудно поддается форма-лизации. Проблемы такого рода существуют во всех странах, но они решаются по-разному. В нашей стра-не, к сожалению, их во многих случаях просто игно-рируют. Поэтому дальнейшее изложение будет разде-лено на две части: как должно быть по уже имею-щимся у нас юридическим нормам, и как обстоит дело на самом деле.

Очень важно сказать, что автор может по-разно-му реализовывать распространение своего программ-ного обеспечения. В частности, просто подарить свою программу, включая ее исходный текст, всем пользо-вателям, разрешив применять все это по своему ус-мотрению. Такой способ распространения называ-ется свободным. Постоянные читатели газеты "Ин-форматика" знают, что подобных программ настоль-ко много, что на них можно в принципе построить весь школьный курс информатики: описанию дан-ного абсолютно законного подхода был посвящен подробный лекционный курс Максима Отставнова "Свободное программное обеспечение" (начало кур-са см. в "Информатике" № 37/2002). Свободные программы в особой охране не нуждаются, поэтому далее в соответствии с вопросом мы должны сосре-доточить свое внимание на ПО, которое распрост-раняется коммерческим путем и подлежит право-вой охране. К нему, в частности, относятся практи-чески все широко распространенные продукты фир-мы Microsoft.