Готовимся к экзамену по информатике

3. Хранение дистрибутивных копий офисных программ для их переустановки в случае подозрения заражения.

К сетевым относятся вирусы, которые для своего распространения активно используют протоколы и возможности локальных и глобальных сетей. Основным принципом работы сетевого вируса является возможность самостоятельно передать свой код на удаленный сервер или рабочую станцию. "Полноценные" сетевые вирусы при этом обладают еще и возможностью запустить на выполнение свой код на удаленном компьютере или, по крайней мере "подтолкнуть" пользователя к запуску зараженного файла.

Сетевые вирусы прошлого распространялись в компьютерной сети и, как правило, так же, как и компаньон-вирусы, не изменяли файлы или сектора на дисках. Они проникали в память компьютера из компьютерной сети, вычисляли сетевые адреса других компьютеров и рассылали по этим адресам свои копии. Эти вирусы иногда также создавали рабочие файлы на дисках системы, но могли вообще не обращаться к ресурсам компьютера (за исключением оперативной памяти).

Современные сетевые вирусы используют электронную почту как для несанкционированного распространения, так и для заражения файлов рабочих станций. Поскольку среда обитания таких вирусов -- ком-пьютерная сеть, их главная цель -- нарушение работы сети. Самый простой способ, который используется большинством вирусов, это увеличение трафика до размеров, парализующих функционирование сети. Вирусная идея последнее время используется также для распространения рекламы, которая получила название "спам". Профилактика заражения сетевым вирусом состоит в максимальном сдерживании собственного любопытства. Не следует пытаться прочесть письмо неизвестного вам респондента, как бы ни была привлекательна его тема.

Желательно изложить

Привести примеры вирусов разных типов.

3. Работа с папками и файлами (переименование, копирование, удаление, поиск, сохранение на различных носителях)

Предлагается следующий набор действий, для исполнения которых нужно воспользоваться различными приемами работы с объектами файловой системы Windows.

1. Создать на Рабочем столе папку с именем "Задание" , открыть ее и развернуть на весь экран.

2. Создать папку "Упражнение", открыть ее и отрегулировать размеры так, чтобы ее окно занимало половину окна папки "Задание".

3. Создать в папке "Упражнение" текстовый документ с именем "Текст".

4. Скопировать его в папку "Задание" и переименовать в "Текст!".

5. Переместить документ "Текст" в папку "Упражнение" .

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 Рабочего стола.

Указание. Действия 1, 2, 3, 4, 10 выполняются с помощью меню объекта; действия 5, 6, 7 выполняются с помощью системного меню папки; действия 8 и 11 выполняются с помощью 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 средства организации компьютерных сетей.

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

3. Практическое задание. Работа с дискетой (форматирование, создание системной дискеты) в среде 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 (рабочая 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 сообщения 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 нейтрализации помех при передаче информации зачастую используют помехоустойчивый избыточный код, который позволяет восстановить исходную информацию даже в случае некоторого искажения.

Основными устройствами для быстрой передачи информации на большие расстояния в настоящее время являются телеграф, радио, телефон, телевизионный передатчик, телекоммуникационные сети на базе вычислительных систем.

Под компьютерной сетью понимают систему распределенных на территории аппаратных, программ-ных и информационных ресурсов (средств ввода/вывода, 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 локальные, региональные и глобальные. Локальные сети (LAN, Local Area Network'} охватывают ресурсы, расположенные 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 континенты (например, сеть Интернет). Иногда выделяют корпоративные сети, где важно защитить информацию от несанкционированного доступа.

Основными свойствами локальной сети являются:

* высокая скорость передачи, большая пропускная способность;

* низкий уровень ошибок передачи;

* эффективный, быстродействующий механизм управления обменом;

* ограниченное, точно определенное число компьютеров, подключаемых к сети.

Очень важным является вопрос топологии локальной сети. Под топологией компьютерной сети обычно понимают физическое расположение компьютеров сети относительно друг друга и способ соединения их линиями. Топология определяет требования к оборудованию, тип используемого кабеля, методы управления обменом, надежность работы, возможность расширения сети.

Каждый компьютер, который функционирует в локальной сети, должен иметь сетевой адаптер (сетевую карту). Функцией сетевого адаптера является передача и прием сигналов, распространяемых по кабелям связи. Кроме того, компьютер должен быть осна-щен сетевой операционной системой.

При конструировании сетей используют следующие виды кабелей:

* неэкранированная витая пара. Максимальное расстояние, на котором могут быть расположены компьютеры, 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 информацию 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. Протоколы условно делятся на базовые (более низкого уровня), 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 компьютере пользователя и пользующиеся услугами сервера. Подключение к глобальной сети может осуществляться одним из способов:

* удаленный доступ по коммутируемой телефонной линии. В этом случае в распоряжении пользовате-ля должен быть модем, который преобразует подаваемую на него компьютером цифровую информацию в аналоговый сигнал {модуляция), и телефон. Аналоговый сигнал передается по телефонной линии, а модем на принимающей стороне совершает обратное преобразование информации (демодуляцию}. Скорость, с которой будет производиться обмен информацией, определяется, прежде всего, скоростью передачи модема 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 искажение какой-то порции информации, ее передача повторяется;

* прямой доступ по выделенному каналу. Данный способ дороже, чаще его используют те или иные орга-низации. В качестве выделенных каналов могут использоваться 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, вероятность.

Обязательно изложить

Под знаковой системой понимается набор знаков -- одного типа или же нескольких типов вместе с системой правил, регулирующих сочетаемость знаков при создании сообщения. Например, устная речь -- система, знаками которой являются фонемы. Их чередование и группировка по определенным правилам создают членораздельную речь, т.е. сообщение, содержа-щее определенную информацию. В музыке для создания сообщений также используются фонемы, но с другими правилами чередования и композиции. В гра-фических сообщениях знаками являются графические примитивы, сочетаемость которых подчиняется строгим правилам. Навязывая определенные правила сочетания, из примитивов можно создать знаки, позволяю-щие создавать письменные сообщения. В зависимости от выбранной совокупности правил их композиции можно получить письменную речь, язык программирования, систему счисления и т.д. Таким образом, числовая, символьная, графическая и звуковая информация 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 знаковой системе, или в той же знаковой системе, но с измененными правилами композиции, или в другой знаковой системе с измененными правилами композиции. Пример первой ситуации -- кодирование числовой информации путем перевода числа из десятич-ной системы счисления в двоичную. Пример второй ситуации -- шифрование, когда устанавливаются правила замены одних символов другими, что и приводит к новым правилам композиции при записи сообщений. Третий случай реализуется при кодировании не-прерывных видов информации: графической и звуковой, -- когда дискретизация (задание кодировочной таблицы), по существу, создает новые правила композиции двоичных разрядов, запрещая последовательно-сти, не представленные в кодировочной таблице.

Многообразие знаковых систем, используемых для записи и кодирования сообщений, приводит к невозможности использовать для измерения количества информации бит, т.е. количество информации, содержащееся в сообщении, уменьшающем неопределенность наших знаний в два раза. В силу специфичности информации схемы определения количества информа-ции, связанные с ее содержательной стороной, оказываются 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 последовательности знаков занята равновероятно любым знаком системы. Угадывание этого знака производится по алгоритму последовательного деления количества знаков N, образующих систему, пополам. Поскольку, выясняя, в какой половине находится угадываемый знак, мы получаем информацию в один бит (по определению), количество информации, содержащееся в одном символе (информационный вес -- г), определя-ется решением показательного уравнения (Р.Хартли):

2; - N.

Полная информация, содержащаяся в сообщении, определяется по формуле:

Количество информации = К * г,

-- где К -- количество знаков в сообщении. Например, 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 элементов (начало, ввод информации, обработка, вывод информации, конец), содержит информацию 15 бит. В случае знаковой системы, основанной на таблице ASCII, N = 256, z -- 8 бит (1 байт), так что сообщение, состоящее из 11 символов (слово -- информатика), содержит 11 байт информации.

В реальных сообщениях, как правило, предположе-ние о том, что в заданной позиции с одинаковой вероятностью 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 заданной позиции в предположении равной вероятности равна р -- 1/N. Вспоминая определение логарифма, 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. Систематический 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 отформатированными. Еще одним очевидным недостатком современных дискет является их низкое качество.

Однако в отдельных случаях дискеты могут быть полезны, в частности, при восстановлении операционной 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 системы (создать загрузочную дискету) .

Рассмотрим решение задач на примере ОС Windows.

В Windows можно действовать следующим образом: раскрыть папку Мой компьютер, выбрать диск А, вызвать контекстное меню (щелчком правой кнопкой 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 системные файлы) и нажать кнопку Начать. Типичный вид диалогового окна приведен ниже:

Форматирование: Диск 3,5 [А:]

JShestakovi

ДАННЫЕ ДЛЯ ВЫПЛАТЫ АВТОРСКОГО ГОНОРАРА ЗА ПУБЛИКАЦИИ В "ИНФОРМАТИКЕ" Дорогие авторы! Отправляя материалы для публикации в нашу газету, прикладывайте, пожалуйста, заполненный данными, необходимыми для выплаты гонорара. Фамилия Имя индекс город	бланк с
Отчество	улица
Газета "ИНФОРМАТИКА" Паспортные данные серия номер	дом корпус квартира
	телефон
когда выдан	Дата рождения
кем выдан
Адрес прописки индекс город	Место рождения
	Необходимость почтового перевода (да/нет)
улица
дом корпус квартира	Номер страхового полиса Пенсионного фонда тельно)	(обяза-
Почтовый адрес для отправки гонорара жители Москвы получают гонорар в редакции, все остальные должны обязательно указать данный адрес, даже если он сов-падает с адресом прописки
	Номер свидетельства о постановке на учет в налоговом управлении (обязательно)

БИЛЕТ № 23

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

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 между собой для обмена информацией, то получится c Объединение сетей принято называть "интернет"(с маленькой буквы), т.е. буквально межсетевой обмен 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 такими, что образуется единая мировая информационная 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 информационное пространство постепенно складывались различные сетевые службы Интернета. Первоначально 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 Сети.

Q Электронная почта (E-mail)

Одно из наиболее распространенных сетевых применений. Название происходит от сокращения слов Electronic Mail, что, собственно, и означает электронная почта.

В большинстве случаев электронное письмо представляет собой обычный текст, дополненный некоторой служебной информацией (аналогом обычного конверта). Отправитель должен указать электронный адрес абонента и тему письма; адрес отправителя добавится автоматически. К письму может прилагаться сопутствующая информация в виде графических, звуковых или иных файлов.

Любой адрес электронной почты построен по схеме

<имя полъзователя>@<имя почтового сервера>

Для приема и отправки электронных писем необходима специальная почтовая программа. Среди отечественных пользователей наибольшее распространение получили Microsoft Outlook Express и The Bat.

Q WWW

Наиболее популярной службой Интернета в настоящее 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 взаимных ссылок все материалы фактически объединяются в единое целое, создавая, образно говоря, всемирную информационную паутину. Для путешествия по ней требуется специальное программное обеспечение, которое называют браузером (от англ, browse -- про-сматривать, проглядывать).

Передача файлов из архивов (FTP)

Для копирования информации из сетевых файловых архивов имеется специальный способ доступа -- FTP (от file Transfer Protocol -- протокол переноса файлов). Для работы с FTP существуют различные спе-циализированные программы, однако значительно удобнее 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 Интернете является поиск в этом океане информации. Специальные поисковые сервера просматривают огром-ные объемы информации и составляют базы ссылок на размещенные в Интернете материалы. Таким образом, поиск в действительности ведется не непосредственно в Сети, а в базе данных, хранящихся нау поисковом сервере. Отсюда, в частности, следует ряд практически важных выводов. Во-первых, если поисковая машина не смогла найти нужный вам материал, 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 помещены в начало списка не потому, что они соответствуют смыслу запроса, а в связи с оплатой рекламных материалов. Наконец, несмотря на достаточно совер-шенные способы формирования баз, благодаря некоторым уловкам нечистых на руку интернет-пользователей найденные по запросу страницы могут быть абсолютно неподходящими1.

Помимо машин, где поиск производится путем автоматического просмотра базы, на некоторых серве-рах существует еще один альтернативный способ поиска -- по категориям. При этом база данных тщательно сортируется по темам, образующим строгую иерархию, например, образование -- высшее образо-вание -- университеты и т.д. Пользователь сам движется 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 уменьшает число посторонних ссылок. В простейших случаях 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 Яндекс, 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 статистике имеют самый высокий рейтинг (среди них, увы, традиционно сильны ключевые слова порнографического плана, запросы по поводу большей частью нелицензионных МРЗ-файлов и прочие негативные по содержанию темы); могут искусственно добавляться 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 основании определенного набора правил, который инженеры привыкли называть протоколом. Очень важно, что протокол не зависит от типа ЭВМ: благодаря этому создается возможность объединения компьютеров с различным программным обеспечением и даже различных типов машин.

Помимо перечисленных в обязательном разделе, можно дополнить ответ следующими службами Интернета:

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 постоянное поддержание соответствия между создан-ной ими информационной базой и реально существующими в Сети материалами. Для этого существуют специальные программы (их часто называют 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 обнаруживать новые. Предусмотрена также "ручная" регистрация страниц в базе, когда пользователь сам предлагает для добавления ссылку на свою страницу. Как правило, при таком способе предлагаемые страницы и их содержание контролируются (модерируются) человеком.

Примечание для учителей

Вопрос достаточно традиционный и понятный. Единственный 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 характер. 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 возможностях, 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, логическая операция, логическая функция, эквивалентные преобразования логических выражений, таблицы истинности 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). Соответственно, логическая переменная может принимать одно из вышеуказанных значений.

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

В определенных случаях сложные логические выражения могут быть заменены более простыми путем равносильных преобразований. Вообще два логических выражения являются равносильными, если имеют одинаковые 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 выражений необходимы, например, при конструировании логических схем с целью минимизации количества логических 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 количество логических функций, которые позволяют анализировать 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 использовать функции, которые имеют логическое значение. 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, реально 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 равенство, а на близость расположения друг к другу, т.е. заменять отношения вида А = В отношениями вида |А -- В | < Е, где Е -- достаточно малое по абсолютной величине число (в общем случае -- так называемое "машинное эпсилон").

Примечание для учителей

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

Примечание для учеников

Понимание сущности алгебры логики, умение правильно составлять и преобразовывать логические выражения способно существенно помочь при изучении программирования и составлении программ.

Ссылка на материалы вопроса

"Информатика" № 17, с. 3 -- 7.

2004 № 20 ИНФОРМАТИКА

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

Принципы составления задания

При составлении задания целесообразно учесть, что в разных, языках программирования строки реализованы 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-ого 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 Паскаль 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.: Лаборатория 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 информатики. Задачи по программированию. 7--11-е классы: Книга для учителя. М.: Издательство "Первое сентября", 2002, 208 с.

БИЛЕТ № 24

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

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

3. Практическое задание. Разработка мультимедийной 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 несколько основных этапов, каждый из которых был связан с информационной революцией -- преобразованием общественных отношений из-за кардинальных изменений в сфере обработки информации.

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

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

Третий этап (конец XIX в.) обусловлен изобретением электричества, благодаря которому появились телеграф, 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 индустрию, связанную с производством технических средств, методов, технологий для производства новых знаний. Важнейшими составляющими информационной индустрии являются все виды информационных технологий -- процессов, использующих совокупность средств и методов 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, построенного 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, объединяющих общество, главным продуктом производства и основным товаром является информация;

* с помощью средств информатики реализуется свободный 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" является одним из ключевых понятий социальной информатики. Его появление было обусловлено растущей зависимостью промышленно развитых стран от источников 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 определен как накопленные в обществе знания, подготовленные для целесообразного социального использования.

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

Желательно изложить

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

Ссылка на материалы вопроса

1. Шауцукова Л.З. Информатика: Учебное пособие для 10--11-х классов общеобразовательных учреждений. 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 информацией можно совершать, а также указания того, что является носителем информации. Главными свойствами информации являются передаваемость, хранимость, преобразуемость. К ним часто добавляют атрибуты: достоверность, полезность, значимость и т.д. Информацию можно создавать, воспринимать, запоминать, распространять, 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. Поэтому, когда говорят о содержательной стороне информации, обычно имеют в виду именно знания. Измерение знаний оказывается очень непростой задачей. Так, если сообщение о новом научном открытии написано на неизвестном нам языке, мы говорим, что не получили 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 содержащиеся, для нас уже известны или требуют для своего восприятия большего запаса знаний, чем тот, что у нас имеется. Таким образом, оценка присутствия знаний 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 информации содержится в данном сообщении, полученном данным приемником. Известно, что на базе имеющихся знаний можно прогнозировать последствия различных событий в окружающем нас мире. Именно так и происходит общение человека с его окружением. Мы "задаем вопросы" и получаем в ответ сообще-ния, которые в той или иной степени подтверждают или отрицают наши прогнозы относительно последствий тех или иных событий. Если сообщение подтверждает наиболее ожидаемый прогноз, мы говорим, что оно содержит меньше информации, чем сообщение с подтверждением наименее ожидаемого прогноза. На математическом языке эту ситуацию можно описать словами: сообщение о реализации более вероятного предполагаемого результата содержит меньше информации, чем сообщение о реализации менее вероятного результата. Поскольку использование прогнозирования означает неполноту или неопределенность наших знаний, можно сказать, что информация, со-держащаяся в сообщениях подобного типа, уменьшает неопределенность наших знаний. Этот подход, допускающий сравнение сообщений по их информативности, в качестве следующего шага позволяет опреде-лить количество информации с помощью соглашения о том, как изменяется неопределенность наших знаний при получении сообщения с определенной ин-формацией. Принято считать, что сообщение, уменьшающее 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 равновероятных ответов на сформулированный специальным образом вопрос. Например, вопрос о том, мужчина или женщина совершенно незнакомый человек по фамилии Тарасюк, допускает два альтернативных равновероятных 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 вопрос, 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 изображения, мы можем представить его как ответ на вопрос о распределении черных и белых точек на заданной площади. Этот вопрос допускает замену серией вопросов о том, каков цвет точки, находящейся в заданной позиции. Ответ на каждый из них содержит 1 бит информации по определению, так что полное количество информации равно количеству точек, образующих данное изображение.

Применение этой схемы для определения количества информации в цветном изображении сразу наталкивается на непреодолимые трудности, связанные с необходимостью 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 содержательного подхода возникает при попытке найти количество информации в битах, содержащееся в каком-либо литературном произведении, и т.д.

Подводя итог, можно сделать неутешительный вывод 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 возможным.

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 учреждений. М.: Просвещение, 2002, 416 с.

3. Разработка мультимедийной презентации на свободную тему

Принципы составления задания

Мультимедийная презентация предполагает одновре-менное использование чисел, текстов, графики, анимации, 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 стандартной конфигурации. Тексты размещаются на слайдах как объекты "Надпись". Графические изображения создаются с помощью панели "Рисование" или выбираются из стандартной коллекции рисунков. Анима-ция осуществляется с помощью встроенных эффектов и касается не только объектов, расположенных на слайдах, но и процесса перехода от одного слайда к другому. В случае затруднений в выборе темы презентации можно предложить следующие:

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

2. Основные алгоритмические структуры (двухслай-довая презентация; первый слайд представляет структуры "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

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

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

3. Практическое задание. Создание, редактирование, форматирование, сохранение и распечатка текстового документа.

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

Чтобы быть до конца честным, на не совсем стандартный билет я могу дать только не совсем стандартный ответ.

В наших прошлых публикациях уже 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 школьных 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 стараюсь говорить о правовых нормах в области распространения программного обеспечения. И это обязательно надо делать -- и рассказывать, и обсуждать на уроках. 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. Поэтому, 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 юриспруденции. Разумеется, читатель вправе воспользоваться любыми дру-гими материалами, которые сумеет найти.

Итак, что такое этические нормы? Этика (от греческого 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 обществу, государству и т.п. Таким образом, этические нор-мы есть то, что регулирует поведение людей и их отношения в повседневной жизни, -- сложившиеся в данной местности обычаи, традиции и прочие "неписаные законы", как их часто метко называют. Часто эти нормы и традиции просто не осознаются и выполняются "автоматически". Скажем, воспитанный мужчина в помещении не будет ходить в шапке, а здороваясь, прежде чем подать руку, снимет перчатку. Не все даже помнят, что эти действия восходят к рыцар-ским временам, когда они имели глубокий смысл: снимая защищавший голову шлем, рыцарь показывал свое доверие дому, в который вошел, а рука без перчатки демонстрировала открытость намерений. Все это давно утратило первоначальный смысл, но до сих пор сохраняется в качестве общепринятых обычаев. Неко-торые современные молодые люди, правда, демонстративно не соблюдают принятые в обществе нормы поведения, пытаясь подчеркнуть собственную исключительность; 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 существующим до сих пор традициям, в некоторых странах женщины должны закрывать свое лицо; можно считать это пережитком, но подобные нормы соблюдаются 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 пляже, 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 дополняют собой юридические, что позволяет эффективно регулировать повседневные отношения людей.

В информационной деятельности этические нормы тоже постепенно складываются. Особенно отчетливо они проявляются сейчас в Интернете, где юридические законы часто невозможно применять, но определенное 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 прочего и ограничения на деятельность пользователей. Там сказано, что последние не должны использовать контент (материал), "который является незаконным, вре-доносным, угрожающим, клеветническим, оскорбляет нравственность, нарушает авторские права, пропаган-дирует ненависть и/или дискриминацию людей по расовому, этническому, половому, религиозному, социальному признакам, содержит оскорбления в адрес конк-ретных лиц или организаций". Особо подчеркивается недопустимость спама и всего, что с ним связано, публикации схем "пирамид", многоуровневого (сетевого) маркетинга (MLM), "писем счастья", материалов, содержащих 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 эротики, а также реклама интимных услуг" и, кроме того, нельзя публиковать материалы, "способствующие разжиганию, 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 морально-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 основном этическими нормами, но, учитывая его постоянно 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 жителю 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 организаций: