Управление и алгоритмы – 11 час.(5+6)
Кибернетика. Кибернетическая модель управления.
Понятие алгоритма и его свойства. Исполнитель алгоритмов: назначение, среда исполнителя, система команд исполнителя, режимы работы.
Языки для записи алгоритмов (язык блок-схем, учебный алгоритмический язык). Линейные, ветвящиеся и циклические алгоритмы. Структурная методика алгоритмизации. Вспомогательные алгоритмы. Метод пошаговой детализации.
Практика на компьютере: работа с учебным исполнителем алгоритмов; составление линейных, ветвящихся и циклических алгоритмов управления исполнителем; составление алгоритмов со сложной структурой; использование вспомогательных алгоритмов (процедур, подпрограмм).
Выполнение итоговой самостоятельной работы по составлению алгоритма управления исполнителем со сложной структурой (заполнение графического поля квадратами или линией типа «меандр»)
Учащиеся должны знать:
что такое кибернетика; предмет и задачи этой науки;
сущность кибернетической схемы управления с обратной связью; назначение прямой и обратной связи в этой схеме;
что такое алгоритм управления; какова роль алгоритма в системах управления;
в чем состоят основные свойства алгоритма;
способы записи алгоритмов: блок-схемы, учебный алгоритмический язык;
основные алгоритмические конструкции: следование, ветвление, цикл; структуры алгоритмов;
назначение вспомогательных алгоритмов; технологии построения сложных алгоритмов: метод последовательной детализации и сборочный (библиотечный) метод.
Учащиеся должны уметь:
при анализе простых ситуаций управления определять механизм прямой и обратной связи;
пользоваться языком блок-схем, понимать описания алгоритмов на учебном алгоритмическом языке;
выполнить трассировку алгоритма для известного исполнителя;
составлять линейные, ветвящиеся и циклические алгоритмы управления одним из учебных исполнителей;
выделять подзадачи; определять и использовать вспомогательные алгоритмы.
Основные термины по разделу:
Алгоритм (определение)
|
Понятное и точное предписание исполнителю выполнить конечную последовательность команд, приводящую от исходных данных к искомому результату
|
Алгоритм управления
|
Последовательность команд управления, приводящая к заранее поставленной цели. Информационная составляющая системы управления
|
Алгоритмический язык (АЯ) (учебный)
|
Вербальный способ описания алгоритмов с русскими служебными словами
|
Блок-схема
|
Графический способ описания алгоритма. Блоки обозначают указания на действия исполнителя, а соединяющие их стрелки указывают на последовательность выполнения действий
|
Вспомогательный алгоритм
|
Алгоритм, по которому решается некоторая подзадача из основной задачи и который, как правило, выполняется многократно
|
ГРИС
|
Учебный графический исполнитель, назначение которого – получение чертежей, рисунков на экране монитора
|
Дискретность алгоритма
|
Свойство алгоритма, в соответствии с которым процесс решения задачи должен быть разбит на последовательность отдельно выполняемых шагов
|
Зацикливание
|
Ситуация, при которой выполнение цикла никогда не заканчивается
|
Исполнитель алгоритма управления
|
Объект управления
|
Кибернетика
|
Наука об общих свойствах управления в живых и неживых системах
|
Команда ветвления (развилка)
|
Выбор по условию одного из двух вариантов продолжения выполнения алгоритма с последующим выходом на общее продолжение
|
Команда цикла (повторение)
|
Команда многократного выполнения серии команд по некоторому условию
|
Конечность (или результативность) алгоритма
|
Свойство алгоритма, в соответствии с которым исполнение алгоритма должно завершиться (привести к результату) за конечное число шагов
|
Модель управления в кибернетике
|
Информационный процесс, протекающий между управляющим объектом и объектом управления путем обмена информацией по каналам (линиям) прямой и обратной связи
|
Обратная связь
|
Процесс передачи информации о состоянии объекта управления управляющему объекту по каналу обратной связи
|
Подпрограмма (процедура)
|
Вспомогательный алгоритм в языках программирования
|
Понятность алгоритма
|
Свойство алгоритма, в соответствии с которым алгоритм, составленный для конкретного исполнителя, должен включать только те команды, которые входят в систему команд исполнителя
|
Последовательная (пошаговая) детализация алгоритма
|
Метод программирования, при котором сначала записывается основной алгоритм, а затем описываются используемые в нем вспомогательные алгоритмы
|
Программа
|
Алгоритм, представленный на языке исполнителя
|
Программное управление
|
Управление в автоматических системах, в которых функцию управляющего объекта выполняет компьютер
|
Прямая связь
|
Процесс передачи команд управления от управляющего объекта к объекту управления по каналу прямой связи
|
Система команд исполнителя (СКИ)
|
Перечень команд, которые может выполнить конкретный исполнитель алгоритма
|
Среда исполнителя
|
Обстановка, в которой действует исполнитель
|
Структура алгоритма управления
|
В системах без обратной связи может быть только линейной. В системах с обратной связью может быть циклической и ветвящейся
|
Точность алгоритма
|
Свойство алгоритма, в соответствии с которым каждая команда алгоритма должна определять однозначное действие исполнителя
|
Управление
|
Целенаправленное воздействие одних объектов, которые являются управляющими, на другие объекты — управляемые
|
Программное управление работой компьютера – 14 час.(6+8)
Алгоритмы работы с величинами: константы, переменные, понятие типов данных, ввод и вывод данных.
Языки программирования высокого уровня (ЯПВУ), их классификация. Структура программы на языке Паскаль. Представление данных в программе. Правила записи основных операторов: присваивания, ввода, вывода, ветвления, циклов. Структурированный тип данных – массив. Способы описания и обработки массивов.
Этапы решения задачи с использованием программирования: постановка задачи, формализация, алгоритмизация, кодирование, отладка, тестирование.
Практика на компьютере: знакомство с системой программирования на языке Паскаль; ввод, трансляция и исполнение данной программы; разработка и исполнение линейных, ветвящихся и циклических программ; программирование обработки массивов.
Учащиеся должны знать:
основные виды и типы величин;
назначение языков программирования и систем программирования; что такое трансляция;
правила оформления программы и представления данных и операторов на Паскале;
последовательность выполнения программы в системе программирования.
Учащиеся должны уметь:
работать с готовой программой на одном из языков программирования высокого уровня;
составлять несложные линейные, ветвящиеся и циклические программы;
составлять несложные программы обработки одномерных массивов;
отлаживать и исполнять программы в системе программирования.
Основные термины по разделу:
Алгоритм Евклида
|
Алгоритм вычисления наибольшего общего делителя двух натуральных чисел. Имеет структуру цикла с вложенным ветвлением
|
Ввод данных
|
Занесение данных с внешних устройств в оперативную память компьютера для их последующей обработки
|
Величина
|
Отдельный информационный объект, имеющий имя, тип и значение, занимающий определенное место в памяти компьютера (ячейку памяти)
|
Вывод данных
|
Передача данных из оперативной памяти на внешние устройства вывода (монитор, принтер и т. д.)
|
Датчик случайных чисел
|
Программа получения случайных чисел
|
Команда присваивания
|
<переменная>:=<выражение> Сначала вычисляется выражение, затем полученное значение присваивается переменной
|
Константа
|
Постоянная величина, ее значение не может изменяться при выполнении программы
|
Массив
|
Представление в языках программирования таблично организованных данных. Пронумерованная конечная последовательность однотипных величин
|
Оператор
|
Команда, записанная на языке программирования
|
Паскаль
|
Универсальный язык программирования, позволяющий решать самые разнообразные задачи обработки информации
|
Переменная
|
Величина, обозначаемая символическим именем (идентификатором), значение которой может меняться в ходе исполнения программы
|
Прикладные программисты
|
Занимаются разработкой прикладного программного обеспечения как общего, так и специального назначения
|
Программирование
|
1. Процесс разработки программы для компьютера.
2. Раздел информатики, занимающийся вопросами разработки программ управления компьютером
|
Система программирования
|
Программное обеспечение компьютера, предназначенное для разработки, отладки и исполнения программ на определенном языке программирования
|
Системные программисты
|
Занимаются разработкой системного программного обеспечения
|
Свойства присваивания
|
- значение переменной не определено, если ей не присвоено никакого значения;
- новое значение, присваиваемое переменной, заменяет ее старое значение;
- присвоенное переменной значение сохраняется в ней вплоть до нового присваивания
|
Случайные числа
|
Числа, получающиеся в результате случайного выбора из конечного множества значений (игровой кубик, жребий, лотерея и т. п.)
|
Сценарий работы, программы
|
Описание взаимодействия программы с пользователем (пользовательский интерфейс) в процессе ее выполнения
|
Счетчик
|
Переменная целого типа, в которой подсчитывается количество искомых значений (число выполнений некоторого события)
|
Тест
|
Конкретный вариант значений исходных данных, для которого известен ожидаемый результат
|
Тестирование
|
Испытание работоспособности программы на серии тестов с целью обнаружения ошибок
|
Тип величины
|
Свойство, определяющее множество значений, допустимые действия и форму внутреннего представления величины. Основные типы: целый, вещественный, символьный, Логический
|
Этапы решения задачи путем программирования
|
1) постановка задачи;
2) формализация (математическая);
3) построение алгоритма;
4) составление программы на языке программирования;
5) отладка и тестирование программы;
6) проведение расчетов и анализ полученных результатов
|
Язык программирования
|
Фиксированная система обозначений для описания алгоритмов и структур данных
|
Информационные технологии и общество 6 час.(3+3)
Предыстория информатики. История чисел и систем счисления. История ЭВМ и ИКТ.
Понятие информационных ресурсов. Информационные ресурсы современного общества.
Понятие об информационном обществе. Проблемы информационной безопасности, этические и правовые нормы в информационной сфере.
Учащиеся должны знать:
основные этапы развития средств работы с информацией в истории человеческого общества;
историю способов записи чисел (систем счисления);
основные этапы развития компьютерной техники (ЭВМ) и программного обеспечения;
в чем состоит проблема информационной безопасности.
Учащиеся должны уметь:
регулировать свою информационную деятельность в соответствии с этическими и правовыми нормами общества.
Основные термины по разделу:
Автоматизированные системы управления (АСУ)
|
Системы принятия управленческих решений на базе ИКТ
|
Ада Лавлейс
|
Первый программист. Составляла программы для Аналитической машины Бэббиджа
|
Азбука Морзе
|
Телеграфный код: язык кодирования телеграфных сообщений
|
Аналитическая машина Бэббиджа
|
Первый проект программно управляемого вычислительного автомата. Разработал Чарльз Бэббидж в середине XIX века
|
Арабские числа
|
Десятичная позиционная система счисления. Зародилась в Индии в V веке н.э.
|
Библиотеки стандартных программ
|
Первый вид программного обеспечения ЭВМ. Возникли на ЭВМ первого поколения.
|
Второе поколение ЭВМ
|
Транзисторные машины. Возникли в 60-х годах XX века
|
Геоинформационные системы (ТИС)
|
Технологии хранения, представления и обработки данных, привязанных к географической карте местности (района, города, страны)
|
Защита от информационных преступлений
|
Основные меры: технические и аппаратно-программные, административные, юридические
|
Защищенная система
|
Информационная система, обеспечивающая безопасность обрабатываемой информации и поддерживающая свою работоспособность в условиях воздействия на нее заданного множества угроз
|
ИКТ в образовании
|
Распространенные средства: электронные учебники; учебные ресурсы Интернета (образовательные порталы); дистанционное образование
|
Информационная безопасность
|
Гарантия защиты действующих систем хранения, передачи и обработки информации от компьютерных (информационных) преступлений
|
Информационная технология
|
Совокупность массовых способов и приемов накопления, передачи и обработки информации с использованием современных технических и программных средств
|
Информационное общество
|
Стадия развития общества, на которой основным предметом трудовой деятельности людей становится информация
|
Информационные преступления
|
Основные формы: несанкционированный (неправомерный) доступ к информации, нарушение работоспособности компьютерной системы, нарушение целостности компьютерной информации
|
Информационные ресурсы
|
Знания, идеи человечества и указания по их реализации, зафиксированные в любой форме, на любом носителе информации
|
Кластерные системы
|
Сеть ПК, работающая как многопроцессорный вычислительный комплекс (альтернатива суперкомпьютеру). Зарождаются в 90-х годах XX века
|
Машина Паскаля
|
Первая механическая счетная машина. Изобрел Блез Паскаль в 1645 г.
|
Национальные информационные ресурсы
|
Фонды библиотек и архивов, центры научно-технической информации, отраслевые информационные ресурсы, информационные ресурсы социальной сферы, в том числе сферы образования
|
Непозиционная система счисления
|
Система счисления, в которой количественное значение, обозначаемое цифрой, не зависит от позиции | цифры в записи числа
|
Основание позиционной системы счисления
|
Равно количеству используемых в системе цифр (мощность алфавита системы счисления)
|
Первая в мире ЭВМ
|
ENIAC. Создана в США в 1945 году
|
Первое поколение ЭВМ
|
Ламповые машины. Возникли в 50-х годах XX века
|
Персональный компьютер (ПК)
|
МикроЭВМ с дружественным к пользователю аппаратным и программным обеспечением. Первый ПК – Арр1е-1, 1976 г. Создатели: С.Джобс, С.Возняк
|
Печатный станок
|
Первое средство массового тиражирования книг. Изобрел Иоганн Гуттенберг в середине XV века
|
Позиционная система счисления
|
Система счисления, в которой количественное значение, обозначаемое цифрой, зависит от позиции цифры в записи числа
|
Прикладное программное обеспечение
|
Основа программного обеспечения информационных технологий
|
Система счисления
|
Способ изображения чисел и соответствующие ему правила действий над числами
|
Системное программное обеспечение
|
Зарождается на ЭВМ второго поколения. Основа программного обеспечения персонального компьютера. Включает в себя операционную систему и сервисные программы
|
Системы автоматизированного проектирования (САПР)
|
Компьютерные технологии создания чертежей, осуществления экономических и технических расчетов, работы с конструкторской документацией
|
Системы программирования
|
Развиваются на ЭВМ третьего поколения. Инструмент работы программиста. Современные СП включают: транслятор, текстовый редактор, библиотеки подпрограмм, отладчики и пр.
|
Системы счисления, используемые для представления компьютерной информации
|
Двоичная, восьмеричная, шестнадцатеричная
|
Телефон
|
Первое средство передачи звука на расстояние. Изобрел А. Белл в 1876 году
|
Транслятор
|
Программа-переводчик с языка программирования на язык машинных кодов. Включаются в программное обеспечение ВМ второго поколения
|
Третье поколение ЭВМ
|
Машины на интегральных схемах. Возникли в 70-х годах XX века
|
Фонограф
|
Первое устройство звукозаписи. Изобрел Томас Эдисон в 1877 году
|
Четвертое поколение ЭВМ
|
Компьютеры на микропроцессорах (микроЭВМ, персональные компьютеры). Многопроцессорные суперкомпьютеры. Возникли в 70-80-х годах XX века
|
Электрический телеграф
|
Первое средство быстрой передачи информации на большие расстояния. Изобретатели; П. Л. Шеллинг (1832), С. Морзе (1837)
|
Электронный офис
|
Возникает и развивается в 90-х годах XX века. Пример: Microsoft Office. Технология обработки деловой информации на базе интегрированных пакетов прикладных программ
|
|
