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
| |