Аннотация
Дисциплина «Основы теории информации» включена в цикл общих
математических
и
естественнонаучных
дисциплин,
для
студентов
специальности 080507.65 «Менеджмент организации» является дисциплиной
по выбору.
Учебно-методический комплекс предназначен для студентов заочного
обучения и включает в себя тематический план, содержание курса, задания
для практических занятий и самостоятельной работы студентов, тесты для
самоконтроля, задания для выполнения контрольной работы, вопросы для
подготовки к зачету, глоссарий, список литературы.
1
Цели и задачи дисциплины
Быстрое
развитие
компьютерной
техники
и
информационных
технологий требует адекватного отражения в преподавании дисциплин
информационного цикла.
В процессе изучения дисциплины «Основы теории информации»
достигается решение следующих важных задач.
Основными задачами изучения дисциплины являются:
-
базовых схем обработки информации;
-
приобретение навыков работы системами счисления;
-
формирование
представлений
о
принципах
организации
представления информации.
Решая эти задачи, реализуют принцип практической направленности.
Целью
преподавания
дисциплины
является
формирование
и
ситематизация знаний, умений и навыков, позволяющих понимать различные
формы и способы представления данных в вербальной, графической и
числовой формах. Получить представление о существовании общедоступных
источников информации.
2
Начальные требования к освоению дисциплины
Базовые знания курса информатики и некоторых разделов математики:
линейная алгебра, аналитическая геометрия, дифференциальное и
интегральное исчисление.
3
Требования к уровню освоения содержания дисциплины
В результате теоретического изучения студент должен знать:
- основные алгоритмы обработки информации и методы их реализации;
- концепции типов данных;
- основные приемы кодирования;
- основы организации работы в вычислительных системах;
В результате практического изучения дисциплины студент должен
уметь:
- разрабатывать алгоритмы кодирования информации и решения задач;
- пользоваться основными инструментальными средствами;
- ориентироваться в литературе специального характера;
Знания и умения, полученные в данном курсе, используются в
дальнейшем
при
изучении
практически
всех
общетехнических
специальных дисциплин.
4
Объем дисциплины и виды учебной работы
Вид учебной работы
Количество часов по заочной
форме обучения
Обща трудоемкость дисциплины
54
Лекции
8
Практические занятия
4
Лабораторные занятия
-
Самостоятельная работа
42
В том числе: курсовая работа
-
и
Контрольная работа
+
Вид итогового контроля
зачет
5 Содержание дисциплины
5.1 Распределение учебного материала по видам занятий
№
п/п
Распределение по видам
(час)
Наименование раздела дисциплины
Лек
ЛЗ
ПЗ
СРС
1
Информация. Основные виды и свойства
1
-
-
4
2
Информация. Основные виды и свойства
1
-
-
6
Теоретические основы автоматизации
обработки информации.
3
Основные понятия теории кодирования
1
-
-
6
4
Представление числовой информации
1
-
1
6
5
Выполнение арифметических и
1
-
-
6
1
-
1
4
логических операций в ЭВМ.
6
Кодирование алфавитно - цифровой
информации.
7
Обработка информации и алгоритмы
1
-
1
6
8
Структуры управления вычислениями
1
-
1
4
Итого
8
-
4
42
5.2 Содержание лекционного курса
Тема 1. Информация. Основные виды и свойства
Общие сведения об информации.
представления и восприятия.
информации.
информации.
Виды информации, способы ее
Основные подходы к оценке количества
Семантические, прагматические и другие характеристики
Тема
2.
Теоретические
основы
автоматизации
обработки
информации
Две формы представления информации. Преобразование информации
из исходной формы в дискретную.
Тема 3. Основные понятия теории кодирования
Равномерное кодирование. Эффективное кодирование. Оптимальное
кодирование. Помехоустойчивое кодирование. Коды Хэмминга.
Тема 4. Представление числовой информации
Двоично – кодированные системы счисления. Машинное изображение
чисел. Представление чисел в форме с плавающей запятой.
Тема 5. Выполнение арифметических и логических операций в
ЭВМ.
Логические операции. Операции пересылки.
Тема 6. Кодирование алфавитно-цифровой информации.
Обработка числовой и символьной информации. Понятие данных.
Основные структуры данных. Массив, запись, таблица, стек, очередь,
линейный список. Текстовая информация.
Тема 7. Обработка информации и алгоритмы
Алгоритмическая разрешимость, алгоритмическая неразрешимость.
Прикладная теория алгоритмов.
Тема 8. Структуры управления вычислениями
Следование. Цикл. Ветвление.
5.3 Содержание практических и лабораторных занятий
№
п/п
1
Номер
раздела
Наименование практического занятия
п. 5.1.
1
Представление чисел в позиционных системах
счисления.
2
2
Связь между позиционными системами счисления.
3
3
Арифметические операции в позиционных системах
счисления
4
4
Системы счисления, используемые в ЭВМ
5
5
Представление чисел
6
6
Машинные коды чисел
7
7
Элементы алгебры логики
8
8
Решение логических задач
6 Курсовое проектирование: не предусмотрено учебным планом
7 Учебно-методическое обеспечение дисциплины
7.1 Основная литература
1. Душин, В.К. Теоретические основы информационных процессов и
систем : учебник / В.К. Душин. - 2-е изд. - М. : Дашков и Ко, 2008. - 348 с.
2. Панин, В.В. Основы теории информации : учебное пособие / В.В.
Панин. - 2-е изд., испр. и доп. - М. : БИНОМ : Лаборатория знаний, 2008. 436с.
3. Стариченко, Б. Е. Теоретические основы информатики : учебное
пособие / Б. Е. Стариченко. - 2-е изд., испр. и доп. - М. : Горячая линияТелеком, 2008. - 312 с.
7.2. Дополнительная литература
4. Автоматизированные информационные технологии в экономике :
учебник / М.И. Семенов, И.Т. Трубилин, В.И. Лойко, Т.П. Барановская ; под
общ. ред. И.Т. Трубилина. - М. : Финансы и статистика, 2003. - 416 с..
5. Благодатских, В.А. Стандартизация разработки программных средств :
учебное пособие / В.А. Благодатских, В.А. Волнин, К.Ф. Поскакалов ; под
ред. О.С. Разумова. - М. : Финансы и статистика, 2005. - 288 с.
6. Девянин, П.Н. Модели безопасности компьютерных систем : учебное
пособие / П.Н. Девянин. - М. : Академия, 2005. - 338 с.
7.
Жданов,
С.А.
Основы
теории
экономического
управления
предприятием : учебник / С.А. Жданов. - М. : Феникс, 2000. - 284 с.
8. Каганов, В.И. Компьютерные вычисления в средах Excel и Mathcad /
В.И. Каганов. - М. : Горячая линия-Телеком, 2003. - 328 с.
9. Костров, А. В. Основы информационного менеджмента : учебное
пособие / А. В. Костров. - М. : Финансы ; ЮНИТИ, 2003. - 336 с.
10. Мишенин, А. И. Теория экономических информационных систем :
учебник / А. И. Мишенин. - 4-е изд., испр. и доп. - М. : Финансы и
статистика, 2007. - 240 с.
11.
Петров,
Ю.
А.
Комплексная
автоматизация
управления
предприятием: Информационные технологии - теории и практика : учебное
пособие / Ю. А. Петров, Е. Л. Шлимович, Ю. В. Ирюпин. - М. : Финансы и
статистика, 2001. - 160 с.
12. Хореев, П.Б.
Методы и средства защиты информации в
компьютерных системах : учебное пособие / П.Б. Хорев. - 2-е изд., перераб. М. : Академия, 2006. - 282 с.
13. Першиков, В.И. Толковый словарь по информатике / В.И. Першиков,
В.М. Савинков. - М. : Финансы и статистика,1991. - 647 с.
7.3 Электронные ресурсы
14.
http://znanium.com/bookread.php?book=101987
Информатика
для
экономистов : учебник / под общ. ред. В.М. Матюшка. - М. : ИНФРА-М,
2006. - 880 с.
15.
http://window.edu.ru/resource/968/28968
Кавчук,
С.В.
Сборник
примеров и задач по теории информации. Руководство для практических
занятий на базе Mathcad 6.0 Plus / С.В. Кавчук. - Таганрог : Изд-во ТРТУ,
2002. - 64 с.
16.
http://znanium.com/bookread.php?book=105900
Каймин,
В.
А.
Информатика : учебник / В.А. Каймин. - 5-e изд. - М. : ИНФРА-М, 2006. - 285
с.
17. http://window.edu.ru/resource/553/72553 Фурсов, В.А. Лекции по
теории информации : учебное пособие / под ред. Н.А. Кузнецова. - Самара :
Изд-во Самар. гос. аэрокосм. ун-та, 2006. - 148 с.
8 Контрольные задания и методические рекомендации по изучению
дисциплины
Вариант 1
1. Переведите данное число из десятичной системы
счисления в
двоичную, восьмеричную и шестнадцатеричную систему счисления.
2. Переведите данное число в десятеричную систему счисления.
3. Сложите числа.
4. Выполните вычитание.
5. Выполните умножение.
1. а) 860 (10); б)785(10);
2. а) 1001010 (2); б)1100111(2); в)775,11(8); Г) 2943(16)
3. а) 1101100000(2)+10110110(2);
б)101110111(2)+ 1000100001(2);
в) 1001000111,01(2)+100001101,101(2);
4. а) 1011001001(2) – 1000111011(2);
б)1110000110 (2)-101111101(2);
в)101010000,10111(2)-11001100,01(2);
5. 101011(2) * 100111(2) ;
Вариант 2
1. Переведите данное сило из десятичной системы
счисления в
двоичную, восьмеричную и шестнадцатеричную систему счисления.
2. Переведите данное число в десятеричную систему счисления.
3. Сложите числа.
4. Выполните вычитание.
5. Выполните умножение.
1. а) 250(10); б) 757(10);
2. а) 1111000(2); б) 1111000000(2); в)1233,5(8); г) 2В3,F4(16).
3. а) 1010101(2)+10000101(2)
б) 1111011101(2) + 101101000(2);
в) 100100111,001(2) + 100111010,101(2);
4. а) 1001000011(2) – 10110111(2);
б) 111011100(2) – 1000101000(2);
в) 1100110110,0011(2) – 11111110,01(2);
5.
11001(2) * 1011100(2);
Выполненная работа сдается на рецензирование. Зачтенная работа
должна быть защищена перед сдачей зачета по дисциплине. При защите
контрольной
работы
последовательность
необходимо
действий
при
объяснить
выполнении
преподавателю
заданий.
Правильное
оформление титульного листа прилагается в Приложении 1. Выбор варианта
определяется по последнему номеру зачетной книжки. Если номер четный то
вариант контрольной работы второй, иначе первый вариант.
9 Текущий и итоговый контроль по дисциплине
9.1 Формы и методы для текущего контроля
Текущий контроль успеваемости осуществляется систематически.
Формами текущего контроля являются доклады, сообщения на практических
и/или семинарских занятиях, опросы.
9.2
Контрольные тесты для определения минимального уровня
освоения программы дисциплины
1. Информация - это
a) одно из наиболее общих понятий науки, обозначающее некоторые
сведения, совокупность каких-либо данных, знаний и т.п.
b) область знания, изучающая способы передачи опыта.
c) характеристика способов взаимодействия отдельных элементов
компьютера.
2. Современные информационные технологии - это
a) компьютер и его периферийные устройства.
b) машинизированные способы обработки, хранения, передачи и
использования информации в виде знаний.
c) локальные и глобальные информационные сети.
3. Информатика - это
a) наука о компьютерных системах и информационных сетях.
b) наука о совокупности процессов получения, передачи, обработки,
хранения, представления и распространения информации.
c) область знания о современных информационных технологиях
4. Персональный компьютер - это
а) устройство преобразования информации посредством
выполнения
управляемой программой последовательности операций.
б) устройство для решения математических задач и применения в
обучении.
в) техническое средство, выполняющее строго заданный алгоритм
последовательности действий.
5. К устройствам ввода информации относятся:
а) системный блок, мышь, клавиатура, графопостроитель, микрофон.
б) клавиатура, CD ROM, мышь, стриммер, монитор.
в) мышь, шар, сенсорный экран, микрофон.
6. Мультимедиа - это
а) интерактивная технология, обеспечивающая работу с неподвижными
изображениями, видеоизображением, анимацией, текстом и звуковым рядом.
б) технические средства, позволяющие вводить и выводить статические
и динамические графические образы.
в) программы операционной системы Windows, обеспечивающие
прослушивание и просмотр звуковых и видео файлов.
7 Алгоритм – это
a) метод
решения задачи, записанный по определённым правилам,
обеспечивающим
однозначность
его
понимания
и
механического
исполнения.
b) способ решения задач, предусматривающий логическое достижение
желаемого результата.
c) последовательное выполнение операций, представляющие заданные
действия в математической науке.
8.
Каким
из
перечисленных
требований
алгоритм
не
должен
удовлетворять:
a) корректность и однозначность;
b) общность и многообразие;
c) наличие ввода исходных данных и эффективность.
9. В графическом алгоритме циклическое действие обозначается
a) прямоугольником.
b) ромбом.
c) овалом.
10. Функция называется эффективно вычислимой, если
a) существует численный алгоритм, позволяющий вычислять значения
на компьютере.
b) существует алгоритм, позволяющий вычислять ее значения.
c) существует алгоритм минимизации поиска.
11.
«Проблема
распознавания
выводимости
алгоритмически
не
разрешима» - так звучит:
a) теорема Черча;
b) постулат Маркова;
c) тезис Тьюринга.
12. Всякий алгоритм может быть задан посредством тьюринговой
функциональной схемы и реализован в соответствующей Машине Тьюринга.
- это
a) теорема Тьюринга.
b) алгоритм Тьюринга.
c) тезис Тьюринга.
13. Процесс перестановки элементов массива в определенном порядке это
a) сортировка;
b) перестановка;
c) поиск.
14. Множество - это
a) набор однотипных элементов базового типа, каким-то образом
связанных друг с другом.
b) последовательность
символов,
принадлежащих
конечному
множеству символов, или алфавиту.
c) типизированный файл.
15. Непустое конечное множество элементов, один из которых
называется корнем, а остальные делятся на несколько непересекающихся
подмножеств, каждое из которых является деревом - это
a) стек;
b) очередь;
c) дерево.
16. Для графа G = (V,E) такой граф H = (W,U), у которого множество
вершин W есть подмножество вершин графа G, W V, множество ребер/дуг
U есть подмножество множества ребер/дуг E,U E, причем если (x, y) E и
x, yW, то обязательно (x, y) U - это
a) подграф;
b) часть дерева;
c) матроид.
17. Дерево(Tree) - это
a) граф Эйлера;
b) частичный граф;
c) связный граф без циклов.
18. Граф, вершинам которого приписаны метки, например номера 1, 2, ...
, n или символы из какого-нибудь алфавита.
a) частичный граф;
b) контур;
c) помеченный граф.
19 Математическая модель – это
а)
формализованное описание
системы
с помощью
некоторого
абстрактного языка.
б) математическое представление свойств системы через набор
математических символов.
в) описание физического объекта с помощью математического языка.
20. Моделирование – это
а) наделение объекта или явления специфическими свойствами,
позволяющими в дальнейшем исследовать эти свойства как свойства модели.
б) придание модели различных динамических форм с целью изучения ее
свойств.
в) замещение исследуемого объекта его условным образом или другим
объектом и изучение свойств оригинала путем исследования свойств модели.
21. Компьютерное моделирование – это
а) описание математической модели на языке программирования
высокого уровня.
б)
математическое
моделирование
с
использованием
средств
вычислительной техники.
в) использование современных информационных технологий в процессе
математического моделирования.
22. Алгоритм комбинаторной оптимизации отыскания подмножества
максимального веса заданного множества, элементам которого приписаны
неотрицательные веса.
a) сортировочный алгоритм;
b) жадный алгоритм;
c) алгоритм поиска.
23. Поиск по ключу элемента в информационном множестве.
a) перечисление;
b) ассоциативный поиск;
c) связность.
24. Множество, элементам которого ставятся во взаимно однозначное
соответствие так называемые ключи - информационные элементы без
внутренней структуры, называется именованным множеством (И.м.). Замена
прямого поиска по элементу поиском элемента по ключу, имеющему более
простую природу и связанному определенными отношениями с другими
ключами, позволяет сделать поиск (и другие операции над множеством)
более эффективным. Другая причина введения такого понятия как ключ
состоит в том, что содержательная трактовка элементов И.м. (в силу сложной
их природы) может зависеть от характера работы с И.м., и иногда возникает
необходимость в зависимости от трактовки сопоставлять элементам
различные системы ключей. Как правило, ключи в И.м. вводятся таким
образом,
что
имеется
информационному
рассматриваться
простая
элементу
некоторые
процедура
(например,
части
представляет собой множество ключей
a) геометрический граф;
в
порождения
качестве
информационных
ключа
по
ключей
могут
элементов).
Что
b) подмножество;
c) информационное множество.
9.3 Перечень типовых вопросов для итогового контроля
1.
Понятие информации. Информация и данные.
2.
Виды и формы представления информации. Свойства информации.
3.
Формы адекватности информации.
4.
Способы хранения, обработки и передачи информации
5.
Системы счисления. Непозиционные и позиционные системы
счисления.
6.
Представление числовой информации с помощью систем счисления
7.
Недесятичная арифметика и её правила.
8.
Применение правил недесятичной арифметики
9.
Перевод чисел из заданной системы в другую.
10. Перевод чисел из одной системы в другую.
11. Меры
информации:
синтаксическая,
семантическая,
прагматическая.
12. Параметры измерения информации.
13. Понятие
количества
информации.
Единицы
измерения
информации.
14. Формула Хартли при определении количества информации.
15. Закон аддитивности информации и его назначение.
16. Алфавитный подход к измерению информации.
17. Данные
и
их
кодирование.
Принципы
кодирования
и
декодирования.
18. Алгоритмы кодирования. Теорема Котельникова и ее применение.
19. Кодирование и декодирование информации.
20. Характеристика процесса передачи данных. Режимы и коды
передачи данных.
21. Каналы
передачи
данных.
Способы
передачи
цифровой
информации.
22. Пропускная способность канала связи. Теорема Шеннона.
23. Методы повышения помехозащищенности и помехоустойчивости
передачи и приема данных.
24. Алфавитное неравномерное двоичное кодирование.
25. Понятие об оптимальном кодировании информации.
26. Кодирование символьной и числовой информации.
27. Кодирование графической информации.
28. Использованием оптимального кодирования информации.
29. Кодирование
звуковой
информации.
Кодирование
видеоинформации
30. Компьютерное представление видеоинформации
31. Сжатие графической и видеоинформации. Методы сжатия.
32. Архивация информации. Программы-архиваторы: виды и функции
33. Работа с программой-архиватором. Сравнение и анализ архиваторов
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Дальневосточный государственный технический университет
(ДВПИ имени В.В.Куйбышева)
Дальнереченский социально-экономический институт (филиал)
ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА
по дисциплине «Основы теории информации»
080507.65 «Менеджмент организации»
г. Дальнереченск
2008
1. Информация-это…
a) сведения, знания, сообщения, являющиеся
объектом хранения,
передачи, преобразования
б) оценка значимости какого-либо явления
в) кол-во сведений, необходимых для решения поставленной задачи
2. Ценность информации измеряется…
а) скоростью ее передачи
б) новизной сведений
в) через ее количество
3. Канал связи - это…
а) среда, в которой распределяются сигналы
б) совокупность технических средств, предназначенных для передачи
информации от объекта к адресату
в) система в телеуправлении, телеизмерении и телесигнализации
4. Сигнал - это…
а) материальный носитель информации, средство перенесения
информации в пространстве и времени
б) физическая последовательность отдельных элементов
в) временный процесс, имеющий начало и конец
5. Заранее неизвестны и не могут быть полностью устранены…
а) искажения
б) помехи
в) волны
г) отключения
6. Сложные инерционные нелинейные объекты, характеристики которых
случайным образом изменяются во времени – это …
а) непрерывные каналы связи
б) декодирующее устройство
в) комбинация кодов
с) дискретные каналы связи
7. Процесс преобразования сообщения в комбинацию различных
символов называется…
а) кодом
б) кодированием
в) декодированием
г) двоичным кодом
8. Представление информации во внутренней памяти компьютера:
а) непрерывно
б) дискретно
в) частично дискретно, частично непрерывно
г) информация представлена в виде таблицы
9. Чему равен 1 байт?
А . 10бит
Б. 8 бит
В. 1024 бит
Г. 8 кб
10. Во сколько раз 1 Мбайт больше 1 Кбайта?
А . 1000
Б. 1024
В. 100
Г. 124
11. Сколько байт в1 Кбайте?
А.8
Б. 1024
В. равны
Г. 10
12. Расположите в порядке возрастания:
101 бит
1000 байт
1 кб
10 мб
2 гб
13. Сколько бит в10 байтах?
А. 80
Б. 10
В. 800
Г. 100
14. Расположи в порядке убывания:
0,5 гб
20 мб
18 кб
1000 байт
15. 64 бита -это:
А. 8 байт
Б. 8 кб
В. 2 байт
Г. 10 мб
16. 128 бит - это:
А. 1/4 килобита
Б. 1/8 килобита
В. 1/2 килобита
Г. 1/10 килобита
17. В какой строке единицы измерения информации представлены по
возрастанию?
А. Гигабайт, мегабайт, килобайт, бит, терабайт
Б. Бит, байт, килобайт, мегабайт, гигабайт, терабайт
В. Бит, байт, мегабайт, килобайт, гигабайт
Г. Байт, бит, килобайт, мегабайт, гигабайт, эксабайт
18. Установите соответствие
Емкость файла
20 кб
Dvd диск
17 гб
Жесткий диск
2 терабайта
19. У N. есть файл размером 1058 байт. Сможет ли он уместить его на
флэшку объемом 2 Гб, если свободного места осталось 3 Мб?
А. Нет, на флэшке мало свободного места
Б. Да, свободного места хватит, чтобы разместить файл и еще останется
В. Нет, на флэшку объемом 2 Гбайта данный файл не поместится
Г. Да, объема флэшки хватит, чтобы разместить файл
20. Сможет N. отправить файл по электронной почте объемом 73428992
байт, если к письму можно прикрепить файл объемом не более 10 Мб?
А. Да, но он больше не сможет прикрепить ни один файл
Б. Нет, объем файла на много превышает 10 Мбайт
В. Да и еще сможет присоединить какой-нибудь небольшой по объему
файл
21. N. надо оправить 3 файла на конкурс, каждый соответственно
объемом 256 мб, 550 мб, 1058 байт. Сможет ли N. уместить данные файлы на
пустой флэшке объемом 1073741824 байт?
А. Нет, он сможет уместить только один файл, самый большой
Б. Нет, он сможет уместить только файл размером 256 Мбайт
В. N. сможет уместить на флэшке все три файла
Г. N. сможет уместить все три файла на флэшке и еще останется место
22. Установите соответствие между носителем информации и его
объемом
CD-R 700 мб
DVD - R 4,7 гб
USB Flash 4 гб, 8 гб, 16 гб, 32 гб, 64 гб, 128 гб
дискета 1,44 мб
HDD 500 гб, 2 ТБ
23. Какую математическую операцию нужно применить, чтобы
перевести из большей единицы измерения информации в меньшую?
А. сложение
Б. умножение
В. деление
Г. вычитание
24. Какое устройство системы передачи информации обеспечивает
эффективность ее передачи?
А. модулятор;
Б. кодер источника;
В. кодер канала.
25. Какое устройство системы передачи информации обеспечивает
достоверность ее передачи?
А. кодер канала;
Б. кодер источника;
В. модулятор.
26. Что является информационной характеристикой только канала
связи?
А. скорость передачи информации;
Б. пропускная способность.
27. Что происходит с длиной сообщения при эффективном
кодировании?
А. увеличивается;
Б. остается прежней;
В. уменьшается.
28. Как изменяется эффективность кода при увеличении длины блока
при блоковом кодировании?
А. не убывает;
Б. не изменяется;
В. не возрастает.
29. Закодировать сообщение 100110 кодом с проверкой четности.
А. 1001100;
Б. 10011011;
В. 1001101.
30. Закодировать число 13 кодом Хэмминга (4,7).
А. 1010101;
Б. 1110101;
В. 1011101.
31. Исправить ошибку в кодовом слове 1010111 (код Хэмминга (4,7)) и
найти передаваемое десятичное число.
А. 15;
Б. 13;
В. 9.
32. Что происходит с длиной сообщения при эффективном
кодировании?
А. увеличивается;
Б. остается прежней;
В. уменьшается.
33. Как изменяется эффективность кода при увеличении длины блока
при блоковом кодировании?
А. не убывает;
Б. не изменяется;
В. не возрастает.
34. Закодировать сообщение 100110 кодом с проверкой четности.
А. 1001100;
Б. 10011011;
В. 1001101.
35. Закодировать число 13 кодом Хэмминга (4,7).
А. 1010101;
Б. 1110101;
В. 1011101.
36. Исправить ошибку в кодовом слове 1010111 (код Хэмминга (4,7)) и
найти передаваемое десятичное число.
А. 15;
Б. 13;
В. 9.
37. Для перевода числа из двоичной системы счисления в восьмеричную
надо разбить его на ... и заменить каждую соответствующей восьмеричной
цифрой.
А. стеки
Б. четверки (тетрады)
В. тройки (триады)
38. Кодирование информации, в широком смысле, это преобразование
информации из исходной в промежуточную, причем промежуточная форма ...
А. дискретная
Б. аналоговая
В. непрерывная
39. Переведите десятичное число 55d в двоичную систему счисления.
А. 100011
Б. 11101
В. 110111
Г. 111110
40. Наибольшее распространение получила система кодирования знаков
А. ASCII
Б. CS2D
В. SPC8K
41. При использовании формулы Шеннона, как и для формулы Хартри
выбор основания логарифмов несущественен и ведет лишь к изменению
единицы измерения. При использовании двоичных логарифмов информация
выражается?
А. в нитах
Б. в битах
В. в дитах
42. Что учитывается, при использовании структурных мер информации
(геометрической, комбинаторной, аддитивной)?
А. модульный принцип построения, где в качестве используется точка
такие типовые элементы, как линии, дуги, окружность и т.д.
Б. количество содержащейся в сообщении информационных объектов и
связей между ними.
В. Погрешность дискретизации по времени, зависимую от способа
восстановления исходной зависимости x(t), т.е. от метода интерполяции
значений.
43. Система счисления, применяемая в современной математике
является:
А. непозиционной десятичной системой
Б. позиционной двоичной системой
В. позиционной десятичной системой
Г. непозиционной двоичной системой
Расчетное задание
Текст задания
1. Вариант 1-10
Алфавит передаваемых сообщений состоит из независимых букв Si.
Вероятности появления каждой буквы в сообщении заданы. Определить и
сравнить эффективность кодирования сообщений методом Хаффмана при
побуквенном кодировании и при кодировании блоками по две буквы.
№
p(Si)
№
p(Si)
1
(03,6;0,2;0,08;0,12)
6
(0,7;0,2;0,06;0,04)
2
(0,7;0,1;0,07;0,13)
7
(0,6;0,3;0,08;0,02)
3
(0,8;0,1;0,07;0,03)
8
(0,5;0,2;0,11;0,19)
4
(0,5;0,3;0,04;0,16)
9
(0,5;0,4;0,08;0,02)
5
(0,6;0,2;0,05;0,15)
10
(0,7;0,2;0,06;0,04)
2.
Сжать
наиболее
рациональным
способом
следующие
информационные массивы:
37000000192
37000000193
37000000194
37000000195
37000000196
137000000192
237000000193
337000000194
437000000195
537000000196
137000000192737000000
237000000193837000000
337000000194937000000
437000000195137000000
537000000196237000000
3. Определить адрес числа 315 в памяти ИПС, где расположено 600
чисел, максимальное из которых 9800.
4. Слово «пролетариат» закодировано в коде Бодо (приложение 3).
Сжать это слово, применив метод поразрядного сдвига (длина сжатого слова
специально не оговаривается).
5. Чему равно максимальное число разрядов кодов, сжатых методом
поразрядного сдвига, если допустимое количество адресов ЗУ равно 2048.
6. Определить необходимый объем ЗУ для размещения словаря на 500
слов, представленных в семизначном двоичном коде, если допустимая длина
кодируемого слова Lмакс = 16.
7. Восстановить исходный массив чисел по следующему ниже сжатому
массиву:
24681357
p7pp2ppp
1p
8. Сжать проведенные ниже массив, используя знак раздела и знак
конца строки К:
63181276318186
2118124
3118129
4118129
4118129
5118129
9. Показать процесс восстановления исходного массива по следующему
сжатому массиву:
16436181132577
y2zxx14y1zxx6y
2yx0zxx9
10. В памяти ЭВМ требуется разместить 1000 чисел, максимальное из
которых 5439. Найти оптимальное значение объема памяти для размещения в
ней этих чисел, сжатых методом Г.В.Лавинского.
11.
На
произвольном
примере
показать
процесс
определения
местонахождения в памяти ЭВМ чисел, сжатых методом Г.В. Лавинского
12. Определить количество информации (по Хартли), содержащееся в
системе, информационная емкость которой характеризуется десятичным
числом Q.
№
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Q
500
1000
752
1250
250
1500
650
900
1100
1600
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Дальневосточный государственный технический университет
(ДВПИ имени В.В.Куйбышева)
Дальнереченский социально-экономический институт (филиал)
МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ
по дисциплине «Основы теории информации»
080507.65 «Менеджмент организации»
г. Дальнереченск
2008
Задачи практических занятий
Часть I
1. В озере обитает 12500 окуней, 25000 пескарей, а карасей и щук по
6250. Какое количество информации несет сообщение о ловле рыбы каждого
вида. Сколько информации мы получим, когда поймаем какую-нибудь рыбу?
2. В корзине лежат 10 синих, 5 зелёных, 4 жёлтых и 1 красный шаров.
Сколько информации несёт сообщение о том, что из ящика случайным
образом достали шар?
3. Сережа за несколько лет учебы получил по математике 100 оценок:
60 пятерок, 30 четверок, 8 троек и 2 двойки. Допуская, что такое
распределение оценок может сохраниться и в дальнейшем, вычислите
вероятность получения каждой из оценок. Какое количество информации
несет в себе получение оценки по математике?
4. Пусть система может находиться в одном из трех состояний, причем
вероятности
нахождения
в
первом
и
втором
состояниях
равны
соответственно p1=0,3; p2=0,4; p3= 0,3. Найти энтропию системы.
5. Пусть система может находиться в одном из четырех состояний,
причем вероятности нахождения в первом, втором и третьем состояниях
равны соответственно p1=0,3; p2=0,2; p3= 0,2. Найти энтропию системы.
6. Имеются два ящика (системы), в каждом из которых находится по 8
шаров двух цветов. В первом ящике 2 зеленых шара и 6 желтых шаров, а во
втором – по 4 шара каждого цвета. Из каждого ящика вытаскивают по
одному шару. Что можно сказать о неопределенностях опытов?
7. Определить избыточность языка (в процентах), состоящего из
четырех символов: а, б, в, г, если вероятности их появления составляют:
p1=0,3; p2=0,2; p3= 0,2, p4=0,3.
8. В корзине лежат 10 синих, 5 зелёных, 4 жёлтых и 1 красный шаров.
Сколько информации несёт сообщение о том, что из ящика случайным
образом достали шар?
9. Сережа за несколько лет учебы получил по математике 100 оценок:
60 пятерок, 30 четверок, 8 троек и 2 двойки. Допуская, что такое
распределение оценок может сохраниться и в дальнейшем, вычислите
вероятность получения каждой из оценок. Какое количество информации
несет в себе получение оценки по математике?
10. Осуществить кодирование методом Шеннона - Фано первичного
алфавита а1 (0,3); а2 (0,2); а3 (0,2); а4 (0,15) а5 (0,1); а6 (0,05).
11. Осуществить кодирование методом Шеннона - Фано первичного
алфавита а1 (0,4); а2 (0,2); а3 (0,15); а4 (0,15) а5 (0,05); а6 (0,05).
12. Осуществить кодирование методом Хаффмана первичного алфавита
а1 (0,3); а2 (0,2); а3 (0,2); а4 (0,15) а5 (0,1); а6 (0,05).
13. Осуществить кодирование методом Хаффмана первичного алфавита
а1 (0,4); а2 (0,2); а3 (0,15); а4 (0,15) а5 (0,05); а6 (0,05).
14. Сформировать
код
Хемминга
(7,4)
для
следующих
(7,4)
для
следующих
последовательностей 0010, 0101, 1101.
15. Сформировать
код
Хемминга
последовательностей 0110, 1100, 1110.
16. Определить синдромы кодовых слов Хемминга и исправить ошибки
для следующих кодовых слов 0001001, 0010010, 0001100.
17. Определить синдромы кодовых слов Хемминга и исправить ошибки
для следующих кодовых слов 1001000, 1000010, 1100001.
18. Составит программу для машины Поста для прибавления к
произвольному числу единицы.
19. Составит программу для машины Поста для сложения двух целых
неотрицательных чисел.
20. Составить алгоритм машины Тьюринга, который для алфавита
{а,б,в,г} заменяет букву а на букву г, а букву г на букву а.
21. Составить алгоритм машины Тьюринга, который для алфавита
{а,к,о,ф} заменяет слово «кофе» на слово «кафе».
22. Используя нормальный алгоритм Маркова преобразовать слово
11+11+111 из алфавита {+,1}, используя следующую систему подстановок:
+11+
1+1
11
23. Описать в табличной форме и форме графа работу автомата
«Турникет в метро».
24. Таблица соединений автомата имеет вид
a1 a2 a3
x1 a2/y2 a3/y3 a1/y3
x2 a1/y3 a1/y1 a2/y2
составить графический алгоритм работы автомата.
25. Нормальный алгоритм имеет алфавит А = {а, b, с} и систему
подстановок: ас → аа, aab → bc, bc → cab. Найти результат применения
алгоритма к исходным словам: (1) cbcbba; (2) abccba; (3) accca.
26. Оцените пропускную способность слухового канала радиста,
принимающего сигналы азбуки Морзе, если известно, что для распознавания
одного элементарного сигнала ему требуется 0,2 с.
Часть II
1-10. Определить количество информации (по Хартли), содержащееся в
системе, информационная емкость которой характеризуется десятичным
числом Q. Закодировать это число по двоичной системе счисления.
№
1
Q 500
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1000
750
1250
250
1500
650
900
1100
1600
11-20. Определить среднее количество информации, содержащееся в
сообщении, используемом три независимых символа S1, S2, S3. Известны
вероятности появления символов p(S1)=p1, p(S2)=p2, p(S3)=p3. Оценить
избыточность сообщения.
№
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
p1
0,1
0,2
0,3
0,1
0,15
0,1
0,2
0,2
0,05
0,15
p2 0,15
0,1
0,15
0,3
0,2
0,4
0,25
0,3
0,15
0,25
p3 0,75
0,7
0,55
0,6
0,65
0,5
0,55
0,5
0,8
0,6
21-30. В условии предыдущей задачи учесть зависимость между
символами, которая задана матрицей условных вероятностей P(Sj / Si).
0,8 0 0,2
21. 0 0,5 0,5
0,1 0,5 0,4
0 0,4 0,6
22. 0,7 0,1 0,2
0,5 0 0,5
0,6 0,2 0,2
23. 0,3 0 0,7
0 0,4 0,6
0,2 0 0,8
24. 0,5 0,1 0,4
0 0,3 0,7
0,1 0,8 0,1
25. 0 0,3 0,7
0,4 0 0,6
0 0,2 0,8
26. 0,5 0 0,5
0,4 0,3 0,3
0,4 0 0,6
27. 0,8 0,1 0,1
0 0,3 0,7
0,3 0,2 0,5
28. 0 0,1 0,9
0,2 0 0,8
0 0,3 0,7
29. 0,1 0,3 0,6
0,6 0 0,4
0,5 0,5 0
30. 0,3 0,3 0,4
0 0,7 0,3
31-40. Провести кодирование по одной и блоками по две буквы,
используя метод Шеннона–Фано. Сравнить эффективности кодов. Данные
взять из задач №11 –20.
41-50. Алфавит передаваемых сообщений состоит из независимых букв
Si. Вероятности появления каждой буквы в сообщении заданы. Определить и
сравнить эффективность кодирования сообщений методом Хаффмана при
побуквенном кодировании и при кодировании блоками по две буквы.
№
p(Si)
№
p(Si)
41
(0,6;0,2;0,08;0,12)
46
(0,7;0,2;0,06;0,04)
42
(0,7;0,1;0,07;0,13)
47
(0,6;0,3;0,08;0,02)
43
(0,8;0,1;0,07;0,03)
48
(0,5;0,2;0,11;0,19)
44
(0,5;0,3;0,04;0,16)
49
(0,5;0,4;0,08;0,02)
45
(0,6;0,2;0,05;0,15)
50
(0,7;0,2;0,06;0,04)
51-60. Декодировать полученное сообщение c, если известно, что
использовался (7, 4) – код Хэмминга. Провести кодирование кодом с
проверкой четности.
№
c
№
c
51
1100011
56
1011011
52
1010011
57
1010101
53
1101101
58
0110111
54
1101001
59
1110101
55
1100111
60
1000101
61-70. Определить пропускную способность канала связи, по которому
передаются сигналы Si. Помехи в канале определяются матрицей условных
вероятностей P(Sj / Si). За секунду может быть передано N = 10 сигналов.
0,2 0,8 0
61. 0 0,2 0,8
0,8 0 0,2
0,4 0,3 0,3
62. 0,3 0,4 0,3
0,3 0,3 0,4
0,7 0,3 0
63. 0 0,7 0,3
0,3 0 0,7
0,2 0,4 0,4
64. 0,4 0,2 0,4
0,4 0,4 0,2
0,4 0,6 0
65. 0 0,4 0,6
0,6 0 0,4
0,6 0,2 0,2
66. 0,2 0,6 0,2
0,2 0,2 0,6
1 / 3 1 / 3 1 / 6 1 / 6
67.
1
/
6
1
/
6
1
/
3
1
/
3
0,8 0,1 0,1
68. 0,1 0,8 0,1
0,1 0,1 0,8
0,4 0,4 0,1 0,1
69.
0
,
1
0
,
1
0
,
4
0
,
4
0,3 0,35 0,35
70. 0,35 0,3 0,35
0,35 0,35 0,3
Вопросы и задания для самостоятельной работы
1. Какое количество отсчетов за 1 с необходимо производить
цифровому звукозаписывающему устройству, если требуется обеспечить
качество записи (а) телефона; (б) лазерного диска.
2. Как следует понимать термины «оцифровка изображения» и
«оцифровка звука»? Какими устройствами производятся данные операции?
3. В чем состоит и как проявляется несимметричность непрерывной и
дискретной форм представления информации?
4. Какова энтропия следующих опытов:
1. бросок монеты;
2. бросок игральной кости;
3. вытаскивание наугад одной игральной карты из 36;
4. бросок двух игральных костей.
5. Опыты а и р состоят в последовательном извлечении без возврата
двух шаров из ящика, в котором изначально находились п белых шаров и т
черных. Найдите, Н(α), H(β), Нα(β) и Нβ(α).
6. Что такое «шенноновские сообщения»? Почему теория информации
имеет дело именно с такими сообщениями?
7. Одинакова ли на Ваш взгляд избыточность литературных и деловых
текстов? Почему?
8. Что произойдет при попытке передачи информации со скоростью,
превышающей пропускную способность канала связи? Почему?
9. Человек может осмысленно читать со скоростью 15 знаков в
секунду. Оцените пропускную способность зрительного канала в данном
виде деятельности.
10. Оцените пропускную способность слухового канала радиста,
принимающего сигналы азбуки Морзе, если известно, что для распознавания
одного элементарного сигнала ему требуется 0,2 с.
11. При дискретизации аналогового сообщения число градаций при
квантовании равно 64, а частота развертки по времени - 200 Гц. Какой
пропускной способности требуется канал связи без шумов для передачи
данной информации, если используется равномерное двоичное кодирование?
12. Почему
при
передаче
информации
предпочтение
отдается
равномерному коду?
13. В чем смысловое отличие понятия «избыточность» для идеальных и
реальных каналов передачи информации?
14. Получено машинное слово, закодированное с использованием кода
Хемминга: 100010111100010110011. Устраните ошибку передачи.
15. Какие
действия
алгоритмической
машины
следует
считать
элементарными?
16. Решите следующие задачи, используя алгоритмическую машину
Поста; во всех задачах в исходном состоянии обозревается крайняя левая
ячейка:
a) на ленте находятся два числа N и Q, разделенные одной пустой
ячейкой. Напишите программу нахождения суммы N + Q.
b) решите предыдущую задачу при условии, что исходные числа
разделены произвольным числом пустых ячеек.
c) на ленте находятся два числа N и Q (N > Q), разделенные одной
пустой ячейкой. Напишите программу нахождения разности N - Q.
d) на ленте ^ N меток. Построить такое же количество меток справа от
имеющихся через одну пустую.
е) на ленте находятся два числа N и Q, разделенные одной пустой
ячейкой. Напишите программу нахождения произведения ^ NQ.
17. Нормальный алгоритм имеет алфавит А = {а, b, с} и систему
подстановок: ас → аа, aab → bc, bc → cab. Найти результат применения
алгоритма к исходным словам: (1) cbcbba; (2) abccba; (3) accca.
Темы рефератов
1. Энтропия сообщения. Пропускная способность канала. Теоремы
Шеннона.
2. Принципы
получения, хранения,
обработки
и
использования
информации.
3. Схемы из функциональных элементов. Сложность схем. Синтез схем
из функциональных элементов для индивидуальных функций.
4. Контактные схемы. Простейшие методы синтеза. Контактное дерево.
5. Модель АВО: Алгоритмы распознавания, основанные на вычислении
оценок.
6. Дескриптивный подход к распознаванию и анализу изображений.
7. Анализ различных подходов к введению единицы измерения
информации.
8. История развития информатики как науки.
9. Наука информатика, ее современное состояние и перспективы
развития.
10. Перспективы развития информатизации общества в России.
11. История способов накопления, обработки и передачи информации,
перспективы их развития.
12. Понятие «алгоритма» в математике и информатике, история и
современное понимание.
13. Применение методов моделирования при решении различных задач.
14. Объектно-ориентированные языки программирования.
15. Проектирование
и
разработка
программ
(метод
пошаговой
детализации).
16. Библиотека методов численного решения алгебраических уравнений.
