Основы теории информации

Учебное пособие

В качестве основного учебника, на базе которого посторена программа, был взят "О.В. Мотовилова Основы теории информации Учебно-методическое пособие для студентов и преподавателей специальности 230701 Прикладная информатика (по отраслям)"

Он хоть и не для специальности 09.02.06, но он достаточно простой, в отличии от многих других пособий. Это очень важно, ведь в 09.02.06 уделяется очень мало времени для теории информации, хотя она необходима, как минимум, для базового понимания, как передается и хранится информация (имеется в виду теоретическая, математическая часть проблемы). Прикладная часть проблемы передачи, хранения и обработки информации дается на дисциплине Технологии физического уровня передачи данных, Архитектура аппаратных средств и т.д.

Ещё у меня есть презенташка

Тематический план

Наименование разделов и тем	Содержание учебного материала и формы организации деятельности обучающихся	Уровень освоения	Объем часов	Осваиваемые элементы компетенций
1	2	3	4	5
Раздел 1. Информация, свойства информации и её измерение
Тема 1.1 Базовые понятия теории информации	Содержание учебного материала			ОК ПК ОК ПК ОК ПК
	Понятия информации, данных и знаний. Виды информации. Формы представления информации. Свойства информации.	1	2
Тема 1.2 Меры и единицы измерения информации	Содержание учебного материала			ОК ПК ОК ПК ОК ПК
	Подходы к определению понятия «количества информации». Единицы измерения информации и соотношения между ними. Способы измерения информации.	1	2
	Практическая работа 1
	Вероятностный подход к измерению информации с использованием языка программирования Python	2	4
	Самостаятельная работа 1
	Вероятностный подход к измерению информации с использованием языка программирования Python	3	1
	Практическая работа 2
	Кибернетический подход к измерению информации с использованием языка программирования Python	2	4
	Самостаятельная работа 2
	Кибернетический подход к измерению информации с использованием языка программирования Python	3	1
Раздел 2. Кодирование различных видов информации
Тема 2.1 Принципы кодирования и декодирования информации	Содержание учебного материала			ОК ПК ОК ПК ОК ПК
	Область действия, предмет и задачи теории кодирования. Абстрактный алфавит. Понятие код, кодирование, декодирование. Схема передачи информации в случае перекодировки.	1	2
Тема 2.2 Системы счисления	Содержание учебного материала			ОК ПК ОК ПК ОК ПК
	Понятие системы счисления. Виды систем счисления. Перевод чисел из одной системы счисления в другую.	1	4
	Практическая работа 3
	Перевод чисел из одной системы счисления в другую с использованием языка программирования Python	2	2
	Самостоятельная работа 3
	Перевод чисел из одной системы счисления в другую с использованием языка программирования Python	3	2
Тема 2.3 Способы кодирования различных видов информации	Содержание учебного материала			ОК ПК ОК ПК ОК ПК
	Представление числовой информации	1	4
	Практическая работа 4
	Кодирование числовой информации с использованием языка программирования Python	2	4
	Самостоятельная работа 4
	Кодирование числовой информации с использованием языка программирования Python	3	2
	Содержание учебного материала
	Представление символьной информации	1	2
	Практическая работа 5
	Кодирование символьной информации с использованием языка программирования Python	2	2
	Самостоятельная работа 5
	Кодирование символьной информации с использованием языка программирования Python	3	2
	Содержание учебного материала
	Представление графической информации	1	4
	Практическая работа 6
	Кодирование графической информации с использованием языка программирования Python	2	2
	Самостоятельная работа 6
	Кодирование графической информации с использованием языка программирования Python	3	2
	Содержание учебного материала
	Представление звуковой информации	1	2
	Практическая работа 7
	Кодирование звуковой информации с использованием языка программирования Python	2	2
	Самостоятельная работа 7
	Кодирование звуковой информации с использованием языка программирования Python	3	2
Раздел 3. Основы передачи данных по каналам связи
Тема 3.1 Каналы связи и виды источников	Содержание учебного материала			ОК ПК ОК ПК ОК ПК
	Каналы связи и виды источников. Классификация каналов связи. Модуляция и демодуляция. Виды модуляции. Технические характеристики канала связи. Показатели эффективности систем связи.	1	4
Тема 3.2 Кодирование информации при передаче по дискретному каналу	Содержание учебного материала			ОК ПК ОК ПК ОК ПК
	Виды кодирования информации. Первая и вторая теорема Шеннона. Теорема Котельникова. Классификация кодов. Коды с исправлением ошибок. Коды с обнаружением ошибок.	1	4
Тема 3.3 Способы сжатия и архивации информации	Содержание учебного материала			ОК ПК ОК ПК ОК ПК
	Сущность и методы эффективного кодирования	1	2
	Реализация метода Шеннона-Фано	1	4
	Практическая работа 8
	Реализация метода Шеннона-Фано	2	4
	Самостоятельная работа 8
	Реализация метода Шеннона-Фано	3	2
	Содержание учебного материала
	Реализация метода Хаффмана	1	4
	Практическая работа 9
	Реализация метода Хаффмана	2	4
	Самостоятельная работа 9
	Реализация метода Хаффмана	3	2
Консультации			4
Экзамен			8
Всего			90

Контрольно-оценочные средства промежуточной аттестации

Вопросы для подготовки:

1. Перечислите атрибутивные свойства информации, дайте их краткую характеристику.
2. Сформулируйте правило перевода дробных чисел из десятичной системы счисления в любую позиционную.
3. Дайте классификацию информации по различным признакам (по способу представления, по способу восприятия, по массовому значению). Приведите примеры.
4. Дайте классификацию каналов связи по физическим признакам.
5. В чем состоит процесс дискретизации информации и в каких случаях он используется? Приведите примеры.
6. Дайте классификацию каналов связи по способу передачи информации.
7. Приведите примеры информационных процессов в природе и технике в соответствии с универсальной схемой передачи информации.
8. Дайте классификацию каналов связи по форме представления передаваемой информации.
9. Какие формы представления информации существуют? Раскройте их основные характеристики.
10. Дайте классификацию каналов связи по времени существования.
11. Раскройте сущность понятия «количество информации».
12. Что такое модуляция?
13. Изобразите универсальную схему передачи информации в случае кодирования и объясните её.
14. Дайте определение протокола передачи данных.
15. Дайте определения понятий «информация», «данные», «знания» – как базовых понятий в информатике. Раскройте их взаимосвязь. Приведите примеры.
16. Что такое основание системы счисления?
17. Перечислите атрибутивные свойства информации, дайте их краткую характеристику.
18. Сформулируйте правило перевода дробных чисел из десятичной системы счисления в любую позиционную.
19. Какие форматы используются для представления чисел в памяти компьютера? В каком формате представляются целые числа в памяти ЭВМ?
20. В чем состоит основная идея алгоритма Хаффмана?
21. В чем состоит основная идея алгоритма Шеннона-Фано?
22. Нарисуйте универсальную схему передачи информации в случае кодирования. Охарактеризуйте назначение используемых в схеме устройств.
23. Назовите существующие единицы измерения информации и соотношения между ними.
24. Перечислите прагматические свойства информации, дайте их краткую характеристику.
25. Сформулируйте правило перевода смешанных чисел из двоичной системы счисления в восьмеричную, шестнадцатеричную.
26. В чем состоит процесс дискретизации информации и в каких случаях он используется? Приведите примеры.
27. Приведите примеры информационных процессов в природе и технике в соответствии с универсальной схемой передачи информации.

Форма промежуточной аттестации: Экзамен (по билетам)

Билет 1

1. В школьной библиотеке 30 стеллажей с книгами. На каждом стеллаже 7 полок. Библиотекарь сообщил Пете, что нужная ему книга находится на пятом стеллаже на третьей сверху полке. Какое количество информации библиотекарь передал Пете?
2. Информационное сообщение объемом 1,5 Кбайта содержит 3072 символа. Сколько символов содержит алфавит, при помощи которого было записано это сообщение?
3. Дайте классификацию информации по различным признакам (по способу представления, по способу восприятия, по массовому значению). Приведите примеры.
4. Записать внутреннее представление числа 168,375 в форме с плавающей точкой при 4х байтовой ячейке. Записать шестнадцатеричную форму внутреннего представления.
5. На экране с разрешающей способностью 240 х 320 высвечиваются только 256-цветные изображения. Какой минимальный объем видеопамяти необходим для хранения изображения?
6. Дайте классификацию каналов связи по физическим признакам.
7. Дано текстовое сообщение:

УМ – ЭТО ДУХОВНОЕ ОРУЖИЕ ЧЕЛОВЕКА

а) Определить, сколько бит занимает исходное текстовое сообщение;
б) Построить эффективный код сообщения методом Шеннона-Фано, определить объем закодированного сообщения и эффективность кода;
в) Построить эффективный код сообщения методом Хаффмана и определить объем закодированного сообщения и эффективность кода.

Билет 2

1. В корзине лежат 67 шаров. Все шары разного цвета. Сколько информации несет сообщение о том, что из корзины достали красный шар?
2. Объем сообщения, содержащего 4096 символов, составил 1/512 часть Мбайта. Каков размер алфавита, с помощью которого записано сообщение?
3. В чем состоит процесс дискретизации информации и в каких случаях он используется? Приведите примеры.
4. По шестнадцатеричной форме внутреннего представления числа в форме с плавающей точкой D9711 восстановить само число при 4х байтовой ячейке.
5. Для хранения изображения размером 64х32 точек выделен 16 Кбайт памяти. Определите, какое максимальное число цветов допустимо использовать в этом случае.
6. Дайте классификацию каналов связи по способу передачи информации.
7. Дано текстовое сообщение:

ПОДУМАЛ – РЕШИ, РЕШИЛ – ДЕЙСТВУЙ

а) Определить, сколько бит занимает исходное текстовое сообщение;
б) Построить эффективный код сообщения методом Шеннона-Фано, определить объем закодированного сообщения и эффективность кода;
в) Построить эффективный код сообщения методом Хаффмана и определить объем закодированного сообщения и эффективность кода.

Билет 3

1. Какое количество информации несет сообщение о том, что встреча назначена на 17 ноября в 13.27?
2. Для записи сообщения использовался 64-х символьный алфавит. Каждая страница содержит 30 строк. Все сообщение содержит 8775 байтов информации и занимает 6 страниц. Сколько символов в строке?
3. Приведите примеры информационных процессов в природе и технике в соответствии с универсальной схемой передачи информации.
4. Записать внутреннее представление числа 254,1285 в форме с плавающей точкой при 4х байтовой ячейке. Записать шестнадцатеричную форму внутреннего представления.
5. 128-цветный рисунок содержит 720 байт информации. Из скольких точек он состоит?
6. Дайте классификацию каналов связи по форме представления передаваемой информации.
7. Дано текстовое сообщение:

ПОИСК ИСТИНЫ ВАЖНЕЕ, ЧЕМ ОБЛАДАНИЕ ИСТИНОЙ

а) Определить, сколько бит занимает исходное текстовое сообщение;
б) Построить эффективный код сообщения методом Шеннона-Фано, определить объем закодированного сообщения и эффективность кода;
в) Построить эффективный код сообщения методом Хаффмана и определить объем закодированного сообщения и эффективность кода.

Билет 4

1. При угадывании целого числа в некотором диапазоне было получено 64 бита информации. Сколько чисел содержит этот диапазон?
2. Сообщение занимает 8 страницы и содержит 1/32 Гбайта информации. На каждой станице записано 256 символов. Какова мощность использованного алфавита?
3. Какие формы представления информации существуют? Раскройте их основные характеристики.
4. По шестнадцатеричной форме внутреннего представления числа в форме с плавающей точкой E5612 восстановить само число при 4х байтовой ячейке.
5. Объем свободной памяти на диске – 0,04 Гб, разрядность звуковой платы – 32. Какова длительность звучания цифрового аудиофайла, записанного с частотой дискретизации 44100 Гц?
6. Дайте классификацию каналов связи по времени существования.
7. Дано текстовое сообщение:

ЧЕМ БОЛЬШЕ УЗНАЕШЬ, ТЕМ СИЛЬНЕЕ СТАНЕШЬ

а) Определить, сколько бит занимает исходное текстовое сообщение;
б) Построить эффективный код сообщения методом Шеннона-Фано, определить объем закодированного сообщения и эффективность кода;
в) Построить эффективный код сообщения методом Хаффмана и определить объем закодированного сообщения и эффективность кода.

Билет 5

1. Сообщение о том, что ваш друг живет на 10 этаже, несет 6 бита информации. Сколько этажей в доме?
2. ДНК человека (генетический код) можно представить себе как некоторое слово в четырехбуквенном алфавите, где каждой буквой помечается звено цепи ДНК, или нуклеотид. Сколько информации (в битах) содержит ДНК человека, содержащий примерно 1,5 х 1023 нуклеотидов?
3. Раскройте сущность понятия «количество информации».
4. Записать внутреннее представление числа 113,475 в форме с плавающей точкой при 4х байтовой ячейке. Записать шестнадцатеричную форму внутреннего представления.
5. Рассчитайте время звучания моноаудиофайла, если при 32-битном кодировании и частоте дискретизации 44,1 кГц его объем равен 1400 Кбайт.
6. Что такое модуляция?
7. Дано текстовое сообщение:

СЛУЧАЙНОСТЬ ЕСТЬ ВЫБРАВШАЯ НАС ЗАКОНОМЕРНОСТЬ

а) Определить, сколько бит занимает исходное текстовое сообщение;
б) Построить эффективный код сообщения методом Шеннона-Фано, определить объем закодированного сообщения и эффективность кода;
в) Построить эффективный код сообщения методом Хаффмана и определить объем закодированного сообщения и эффективность кода.

Билет 6

1. Была получена телеграмма: «Встречайте, вагон 14». Известно, что в составе поезда 32 вагонов. Какое количество информации было получено?
2. Два текста содержат одинаковое количество символов. Первый текст составлен в алфавите мощностью 4 символа, второй – 128 символа. Во сколько раз отличается количество информации в текстах?
3. Изобразите универсальную схему передачи информации в случае кодирования и объясните её.
4. По шестнадцатеричной форме внутреннего представления числа в форме с плавающей точкой F9811 восстановить само число при 4х байтовой ячейке.
5. Оцените информационный объем моноаудиофайла (в килобайтах) длительностью звучания 3 минуты, если «глубина» кодирования и частота дискретизации звукового сигнала равны соответственно: 32 бит и 16 кГц.
6. Дайте определение протокола передачи данных.
7. Дано текстовое сообщение:

ОБРАЗОВАННЫЙ ЧЕЛОВЕК НЕ ЧИТАЕТ – ОН ПЕРЕЧИТЫВАЕТ

а) Определить, сколько бит занимает исходное текстовое сообщение;
б) Построить эффективный код сообщения методом Шеннона-Фано, определить объем закодированного сообщения и эффективность кода;
в) Построить эффективный код сообщения методом Хаффмана и определить объем закодированного сообщения и эффективность кода.

Билет 7

1. В школьной библиотеке 25 стеллажей с книгами. На каждом стеллаже 8 полок. Библиотекарь сообщил Пете, что нужная ему книга находится на пятом стеллаже на третьей сверху полке. Какое количество информации библиотекарь передал Пете?
2. Информационное сообщение объемом 3 Кбайта содержит 3072 символа. Сколько символов содержит алфавит, при помощи которого было записано это сообщение?
3. Дайте определения понятий «информация», «данные», «знания» – как базовых понятий в информатике. Раскройте их взаимосвязь. Приведите примеры.
4. Записать внутреннее представление числа 178,325 в форме с плавающей точкой при 4х байтовой ячейке. Записать шестнадцатеричную форму внутреннего представления.
5. На экране с разрешающей способностью 640 х 320 высвечиваются только 256-цветные изображения. Какой минимальный объем видеопамяти необходим для хранения изображения?
6. Что такое основание системы счисления?
7. Дано текстовое сообщение:

УМ – ЭТО ДУХОВНОЕ ОРУЖИЕ ЧЕЛОВЕКА

а) Определить, сколько бит занимает исходное текстовое сообщение;
б) Построить эффективный код сообщения методом Шеннона-Фано, определить объем закодированного сообщения и эффективность кода;
в) Построить эффективный код сообщения методом Хаффмана и определить объем закодированного сообщения и эффективность кода.

Билет 8

1. В корзине лежат 63 шаров. Все шары разного цвета. Сколько информации несет сообщение о том, что из корзины достали красный шар?
2. Объем сообщения, содержащего 2018 символов, составил 1/4 часть Мбайта. Каков размер алфавита, с помощью которого записано сообщение?
3. Перечислите атрибутивные свойства информации, дайте их краткую характеристику.
4. По шестнадцатеричной форме внутреннего представления числа в форме с плавающей точкой D9721 восстановить само число при 4х байтовой ячейке.
5. Для хранения изображения размером 128х200 точек выделен 8 Кбайт памяти. Определите, какое максимальное число цветов допустимо использовать в этом случае.
6. Сформулируйте правило перевода дробных чисел из десятичной системы счисления в любую позиционную.
7. Дано текстовое сообщение.

ПОДУМАЛ – РЕШИ, РЕШИЛ – ДЕЙСТВУЙ

а) Определить, сколько бит занимает исходное текстовое сообщение;
б) Построить эффективный код сообщения методом Шеннона-Фано, определить объем закодированного сообщения и эффективность кода;
в) Построить эффективный код сообщения методом Хаффмана и определить объем закодированного сообщения и эффективность кода.

Билет 9

1. Какое количество информации несет сообщение о том, что встреча назначена на 18 ноября в 14.59?
2. Для записи сообщения использовался 64-х символьный алфавит. Каждая страница содержит 30 строк. Все сообщение содержит 6348 байтов информации и занимает 6 страниц. Сколько символов в строке?
3. Какие форматы используются для представления чисел в памяти компьютера? В каком формате представляются целые числа в памяти ЭВМ?
4. Записать внутреннее представление числа 254,1285 в форме с плавающей точкой при 4х байтовой ячейке. Записать шестнадцатеричную форму внутреннего представления.
5. 128-цветный рисунок содержит 360 байт информации. Из скольких точек он состоит?
6. В чем состоит основная идея алгоритма Хаффмана?
7. Дано текстовое сообщение:

ПОИСК ИСТИНЫ ВАЖНЕЕ, ЧЕМ ОБЛАДАНИЕ ИСТИНОЙ

а) Определить, сколько бит занимает исходное текстовое сообщение;
б) Построить эффективный код сообщения методом Шеннона-Фано, определить объем закодированного сообщения и эффективность кода;
в) Построить эффективный код сообщения методом Хаффмана и определить объем закодированного сообщения и эффективность кода.

Билет 10

1. При угадывании целого числа в некотором диапазоне было получено 128 бита информации. Сколько чисел содержит этот диапазон?
2. Сообщение занимает 8 страницы и содержит 1/4 Кбайта информации. На каждой станице записано 256 символов. Какова мощность использованного алфавита?
3. В чем состоит основная идея алгоритма Шеннона-Фано?
4. По шестнадцатеричной форме внутреннего представления числа в форме с плавающей точкой E5632 восстановить само число при 4х байтовой ячейке.
5. Объем свободной памяти на диске – 0,02 Гб, разрядность звуковой платы – 32. Какова длительность звучания цифрового аудиофайла, записанного с частотой дискретизации 44100 Гц?
6. Нарисуйте универсальную схему передачи информации в случае кодирования. Охарактеризуйте назначение используемых в схеме устройств.
7. Дано текстовое сообщение:

ЧЕМ БОЛЬШЕ УЗНАЕШЬ, ТЕМ СИЛЬНЕЕ СТАНЕШЬ

а) Определить, сколько бит занимает исходное текстовое сообщение;
б) Построить эффективный код сообщения методом Шеннона-Фано, определить объем закодированного сообщения и эффективность кода;
в) Построить эффективный код сообщения методом Хаффмана и определить объем закодированного сообщения и эффективность кода.

Билет 11

1. Сообщение о том, что ваш друг живет на 13 этаже, несет 8 бита информации. Сколько этажей в доме?
2. ДНК человека (генетический код) можно представить себе как некоторое слово в четырехбуквенном алфавите, где каждой буквой помечается звено цепи ДНК, или нуклеотид. Сколько информации (в битах) содержит ДНК человека, содержащий примерно 1,5 х 10²³ нуклеотидов?
3. Назовите существующие единицы измерения информации и соотношения между ними.
4. Записать внутреннее представление числа 123,425 в форме с плавающей точкой при 4х байтовой ячейке. Записать шестнадцатеричную форму внутреннего представления.
5. Рассчитайте время звучания моноаудиофайла, если при 16-битном кодировании и частоте дискретизации 44,1 кГц его объем равен 1024 Кбайт.
6. Перечислите прагматические свойства информации, дайте их краткую характеристику.
7. Дано текстовое сообщение:

СЛУЧАЙНОСТЬ ЕСТЬ ВЫБРАВШАЯ НАС ЗАКОНОМЕРНОСТЬ

а) Определить, сколько бит занимает исходное текстовое сообщение;
б) Построить эффективный код сообщения методом Шеннона-Фано, определить объем закодированного сообщения и эффективность кода;
в) Построить эффективный код сообщения методом Хаффмана и определить объем закодированного сообщения и эффективность кода.

Билет 12

1. Была получена телеграмма: «Встречайте, вагон 14». Известно, что в составе поезда 32 вагонов. Какое количество информации было получено?
2. Два текста содержат одинаковое количество символов. Первый текст составлен в алфавите мощностью 4 символа, второй – 128 символа. Во сколько раз отличается количество информации в текстах?
3. Какие формы представления информации существуют? Раскройте их основные характеристики.
4. По шестнадцатеричной форме внутреннего представления числа в форме с плавающей точкой F9811 восстановить само число при 4х байтовой ячейке.
5. Оцените информационный объем моноаудиофайла (в килобайтах) длительностью звучания 3 минуты, если «глубина» кодирования и частота дискретизации звукового сигнала равны соответственно: 32 бит и 16 кГц.
6. Сформулируйте правило перевода смешанных чисел из двоичной системы счисления в восьмеричную, шестнадцатеричную.
7. Дано текстовое сообщение:

ОБРАЗОВАННЫЙ ЧЕЛОВЕК НЕ ЧИТАЕТ – ОН ПЕРЕЧИТЫВАЕТ

а) Определить, сколько бит занимает исходное текстовое сообщение;
б) Построить эффективный код сообщения методом Шеннона-Фано, определить объем закодированного сообщения и эффективность кода;
в) Построить эффективный код сообщения методом Хаффмана и определить объем закодированного сообщения и эффективность кода.

Билет 13

1. В школьной библиотеке 30 стеллажей с книгами. На каждом стеллаже 7 полок. Библиотекарь сообщил Пете, что нужная ему книга находится на пятом стеллаже на третьей сверху полке. Какое количество информации библиотекарь передал Пете?
2. Информационное сообщение объемом 1,5 Кбайта содержит 3072 символа. Сколько символов содержит алфавит, при помощи которого было записано это сообщение?
3. Дайте классификацию информации по различным признакам (по способу представления, по способу восприятия, по массовому значению). Приведите примеры.
4. Записать внутреннее представление числа 168,375 в форме с плавающей точкой при 4х байтовой ячейке. Записать шестнадцатеричную форму внутреннего представления.
5. На экране с разрешающей способностью 240 х 320 высвечиваются только 256-цветные изображения. Какой минимальный объем видеопамяти необходим для хранения изображения?
6. Дайте классификацию каналов связи по физическим признакам.
7. Дано текстовое сообщение:

УМ – ЭТО ДУХОВНОЕ ОРУЖИЕ ЧЕЛОВЕКА

а) Определить, сколько бит занимает исходное текстовое сообщение;
б) Построить эффективный код сообщения методом Шеннона-Фано, определить объем закодированного сообщения и эффективность кода;
в) Построить эффективный код сообщения методом Хаффмана и определить объем закодированного сообщения и эффективность кода.

Билет 14

1. В корзине лежат 67 шаров. Все шары разного цвета. Сколько информации несет сообщение о том, что из корзины достали красный шар?
2. Объем сообщения, содержащего 4096 символов, составил 1/512 часть Мбайта. Каков размер алфавита, с помощью которого записано сообщение?
3. В чем состоит процесс дискретизации информации и в каких случаях он используется? Приведите примеры.
4. По шестнадцатеричной форме внутреннего представления числа в форме с плавающей точкой D9711 восстановить само число при 4х байтовой ячейке.
5. Для хранения изображения размером 64х32 точек выделен 16 Кбайт памяти. Определите, какое максимальное число цветов допустимо использовать в этом случае.
6. Дайте классификацию каналов связи по способу передачи информации.
7. Дано текстовое сообщение:

ПОДУМАЛ – РЕШИ, РЕШИЛ – ДЕЙСТВУЙ

а) Определить, сколько бит занимает исходное текстовое сообщение;
б) Построить эффективный код сообщения методом Шеннона-Фано, определить объем закодированного сообщения и эффективность кода;
в) Построить эффективный код сообщения методом Хаффмана и определить объем закодированного сообщения и эффективность кода.

Билет 15

1. Какое количество информации несет сообщение о том, что встреча назначена на 17 ноября в 13.27?
2. Для записи сообщения использовался 64-х символьный алфавит. Каждая страница содержит 30 строк. Все сообщение содержит 8775 байтов информации и занимает 6 страниц. Сколько символов в строке?
3. Приведите примеры информационных процессов в природе и технике в соответствии с универсальной схемой передачи информации.
4. Записать внутреннее представление числа 254,1285 в форме с плавающей точкой при 4х байтовой ячейке. Записать шестнадцатеричную форму внутреннего представления.
5. 128-цветный рисунок содержит 720 байт информации. Из скольких точек он состоит?
6. Дайте классификацию каналов связи по форме представления передаваемой информации.
7. Дано текстовое сообщение:

ПОИСК ИСТИНЫ ВАЖНЕЕ, ЧЕМ ОБЛАДАНИЕ ИСТИНОЙ

а) Определить, сколько бит занимает исходное текстовое сообщение;
б) Построить эффективный код сообщения методом Шеннона-Фано, определить объем закодированного сообщения и эффективность кода;
в) Построить эффективный код сообщения методом Хаффмана и определить объем закодированного сообщения и эффективность кода.

Билет 16

1. При угадывании целого числа в некотором диапазоне было получено 64 бита информации. Сколько чисел содержит этот диапазон?
2. Сообщение занимает 8 страниц и содержит 1/32 Гбайта информации. На каждой странице записано 256 символов. Какова мощность использованного алфавита?
3. Какие формы представления информации существуют? Раскройте их основные характеристики.
4. По шестнадцатеричной форме внутреннего представления числа в форме с плавающей точкой E5612 восстановить само число при 4-байтовой ячейке.
5. Объем свободной памяти на диске – 0,04 Гб, разрядность звуковой платы – 32. Какова длительность звучания цифрового аудиофайла, записанного с частотой дискретизации 44100 Гц?
6. Дайте классификацию каналов связи по времени существования.
7. Дано текстовое сообщение:

ЧЕМ БОЛЬШЕ УЗНАЕШЬ, ТЕМ СИЛЬНЕЕ СТАНЕШЬ

а) Определить, сколько бит занимает исходное текстовое сообщение; б) Построить эффективный код сообщения методом Шеннона-Фано, определить объем закодированного сообщения и эффективность кода; в) Построить эффективный код сообщения методом Хаффмана и определить объем закодированного сообщения и эффективность кода.

Билет 17

1. Сообщение о том, что ваш друг живет на 10 этаже, несет 6 бит информации. Сколько этажей в доме?
2. ДНК человека (генетический код) можно представить себе как некоторое слово в четырехбуквенном алфавите, где каждой буквой помечается звено цепи ДНК, или нуклеотид. Сколько информации (в битах) содержит ДНК человека, содержащий примерно 1,5×10231,5×1023 нуклеотидов?
3. Раскройте сущность понятия «количество информации».
4. Записать внутреннее представление числа 113,475 в форме с плавающей точкой при 4-байтовой ячейке. Записать шестнадцатеричную форму внутреннего представления.
5. Рассчитайте время звучания моноаудиофайла, если при 32-битном кодировании и частоте дискретизации 44,1 кГц его объем равен 1400 Кбайт.
6. Что такое модуляция?
7. Дано текстовое сообщение:

СЛУЧАЙНОСТЬ ЕСТЬ ВЫБРАВШАЯ НАС ЗАКОНОМЕРНОСТЬ

а) Определить, сколько бит занимает исходное текстовое сообщение;
б) Построить эффективный код сообщения методом Шеннона-Фано, определить объем закодированного сообщения и эффективность кода;
в) Построить эффективный код сообщения методом Хаффмана и определить объем закодированного сообщения и эффективность кода.

Билет 18

1. Была получена телеграмма: «Встречайте, вагон 14». Известно, что в составе поезда 32 вагонов. Какое количество информации было получено?
2. Два текста содержат одинаковое количество символов. Первый текст составлен в алфавите мощностью 4 символа, второй – 128 символа. Во сколько раз отличается количество информации в текстах?
3. Изобразите универсальную схему передачи информации в случае кодирования и объясните её.
4. По шестнадцатеричной форме внутреннего представления числа в форме с плавающей точкой F9811 восстановить само число при 4х байтовой ячейке.
5. Оцените информационный объем моноаудиофайла (в килобайтах) длительностью звучания 3 минуты, если «глубина» кодирования и частота дискретизации звукового сигнала равны соответственно: 32 бит и 16 кГц.
6. Дайте определение протокола передачи данных.
7. Дано текстовое сообщение:

ОБРАЗОВАННЫЙ ЧЕЛОВЕК НЕ ЧИТАЕТ – ОН ПЕРЕЧИТЫВАЕТ

а) Определить, сколько бит занимает исходное текстовое сообщение;
б) Построить эффективный код сообщения методом Шеннона-Фано, определить объем закодированного сообщения и эффективность кода;
в) Построить эффективный код сообщения методом Хаффмана и определить объем закодированного сообщения и эффективность кода.

Билет 19

1. В школьной библиотеке 25 стеллажей с книгами. На каждом стеллаже 8 полок. Библиотекарь сообщил Пете, что нужная ему книга находится на пятом стеллаже на третьей сверху полке. Какое количество информации библиотекарь передал Пете?
2. Информационное сообщение объемом 3 Кбайта содержит 3072 символа. Сколько символов содержит алфавит, при помощи которого было записано это сообщение?
3. Дайте определения понятий «информация», «данные», «знания» – как базовых понятий в информатике. Раскройте их взаимосвязь. Приведите примеры.
4. Записать внутреннее представление числа 178,325 в форме с плавающей точкой при 4х байтовой ячейке. Записать шестнадцатеричную форму внутреннего представления.
5. На экране с разрешающей способностью 640 х 320 высвечиваются только 256-цветные изображения. Какой минимальный объем видеопамяти необходим для хранения изображения?
6. Что такое основание системы счисления?
7. Дано текстовое сообщение:

УМ – ЭТО ДУХОВНОЕ ОРУЖИЕ ЧЕЛОВЕКА

а) Определить, сколько бит занимает исходное текстовое сообщение;
б) Построить эффективный код сообщения методом Шеннона-Фано, определить объем закодированного сообщения и эффективность кода;
в) Построить эффективный код сообщения методом Хаффмана и определить объем закодированного сообщения и эффективность кода.

Билет 20

1. В корзине лежат 63 шаров. Все шары разного цвета. Сколько информации несет сообщение о том, что из корзины достали красный шар?
2. Объем сообщения, содержащего 2018 символов, составил 1/4 часть Мбайта. Каков размер алфавита, с помощью которого записано сообщение?
3. Перечислите атрибутивные свойства информации, дайте их краткую характеристику.
4. По шестнадцатеричной форме внутреннего представления числа в форме с плавающей точкой D9721 восстановить само число при 4х байтовой ячейке.
5. Для хранения изображения размером 128х200 точек выделен 8 Кбайт памяти. Определите, какое максимальное число цветов допустимо использовать в этом случае.
6. Сформулируйте правило перевода дробных чисел из десятичной системы счисления в любую позиционную.
7. Дано текстовое сообщение:

ПОДУМАЛ – РЕШИ, РЕШИЛ – ДЕЙСТВУЙ

а) Определить, сколько бит занимает исходное текстовое сообщение;
б) Построить эффективный код сообщения методом Шеннона-Фано, определить объем закодированного сообщения и эффективность кода;
в) Построить эффективный код сообщения методом Хаффмана и определить объем закодированного сообщения и эффективность кода.

Билет 21

1. Какое количество информации несет сообщение о том, что встреча назначена на 18 ноября в 14.59?
2. Для записи сообщения использовался 64-х символьный алфавит. Каждая страница содержит 30 строк. Все сообщение содержит 6348 байтов информации и занимает 6 страниц. Сколько символов в строке?
3. Какие форматы используются для представления чисел в памяти компьютера? В каком формате представляются целые числа в памяти ЭВМ?
4. Записать внутреннее представление числа 254,1285 в форме с плавающей точкой при 4х байтовой ячейке. Записать шестнадцатеричную форму внутреннего представления.
5. 128-цветный рисунок содержит 360 байт информации. Из скольких точек он состоит?
6. В чем состоит основная идея алгоритма Хаффмана?
7. Дано текстовое сообщение:

ПОИСК ИСТИНЫ ВАЖНЕЕ, ЧЕМ ОБЛАДАНИЕ ИСТИНОЙ

а) Определить, сколько бит занимает исходное текстовое сообщение;
б) Построить эффективный код сообщения методом Шеннона-Фано, определить объем закодированного сообщения и эффективность кода;
в) Построить эффективный код сообщения методом Хаффмана и определить объем закодированного сообщения и эффективность кода.

Билет 22

1. При угадывании целого числа в некотором диапазоне было получено 128 бита информации. Сколько чисел содержит этот диапазон?
2. Сообщение занимает 8 страницы и содержит 1/4 Кбайта информации. На каждой станице записано 256 символов. Какова мощность использованного алфавита?
3. В чем состоит основная идея алгоритма Шеннона-Фано?
4. По шестнадцатеричной форме внутреннего представления числа в форме с плавающей точкой E5632 восстановить само число при 4х байтовой ячейке.
5. Объем свободной памяти на диске – 0,02 Гб, разрядность звуковой платы – 32. Какова длительность звучания цифрового аудиофайла, записанного с частотой дискретизации 44100 Гц?
6. Нарисуйте универсальную схему передачи информации в случае кодирования. Охарактеризуйте назначение используемых в схеме устройств.
7. Дано текстовое сообщение:

ЧЕМ БОЛЬШЕ УЗНАЕШЬ, ТЕМ СИЛЬНЕЕ СТАНЕШЬ

а) Определить, сколько бит занимает исходное текстовое сообщение;
б) Построить эффективный код сообщения методом Шеннона-Фано, определить объем закодированного сообщения и эффективность кода;
в) Построить эффективный код сообщения методом Хаффмана и определить объем закодированного сообщения и эффективность кода.

Билет 23

1. Сообщение о том, что ваш друг живет на 13 этаже, несет 8 бита информации. Сколько этажей в доме?
2. ДНК человека (генетический код) можно представить себе как некоторое слово в четырехбуквенном алфавите, где каждой буквой помечается звено цепи ДНК, или нуклеотид. Сколько информации (в битах) содержит ДНК человека, содержащий примерно 1,5 х 1023 нуклеотидов?
3. Назовите существующие единицы измерения информации и соотношения между ними.
4. Записать внутреннее представление числа 123,425 в форме с плавающей точкой при 4х байтовой ячейке. Записать шестнадцатеричную форму внутреннего представления.
5. Рассчитайте время звучания моноаудиофайла, если при 16-битном кодировании и частоте дискретизации 44,1 кГц его объем равен 1024 Кбайт.
6. Перечислите прагматические свойства информации, дайте их краткую характеристику.
7. Дано текстовое сообщение:

СЛУЧАЙНОСТЬ ЕСТЬ ВЫБРАВШАЯ НАС ЗАКОНОМЕРНОСТЬ

а) Определить, сколько бит занимает исходное текстовое сообщение;
б) Построить эффективный код сообщения методом Шеннона-Фано, определить объем закодированного сообщения и эффективность кода;
в) Построить эффективный код сообщения методом Хаффмана и определить объем закодированного сообщения и эффективность кода.

Билет 24

1. Была получена телеграмма: «Встречайте, вагон 14». Известно, что в составе поезда 32 вагонов. Какое количество информации было получено?
2. Два текста содержат одинаковое количество символов. Первый текст составлен в алфавите мощностью 4 символа, второй – 128 символа. Во сколько раз отличается количество информации в текстах?
3. Какие формы представления информации существуют? Раскройте их основные характеристики.
4. По шестнадцатеричной форме внутреннего представления числа в форме с плавающей точкой F9811 восстановить само число при 4х байтовой ячейке.
5. Оцените информационный объем моноаудиофайла (в килобайтах) длительностью звучания 3 минуты, если «глубина» кодирования и частота дискретизации звукового сигнала равны соответственно: 32 бит и 16 кГц.
6. Сформулируйте правило перевода смешанных чисел из двоичной системы счисления в восьмеричную, шестнадцатеричную.
7. Дано текстовое сообщение:

ОБРАЗОВАННЫЙ ЧЕЛОВЕК НЕ ЧИТАЕТ – ОН ПЕРЕЧИТЫВАЕТ

а) Определить, сколько бит занимает исходное текстовое сообщение;
б) Построить эффективный код сообщения методом Шеннона-Фано, определить объем закодированного сообщения и эффективность кода;
в) Построить эффективный код сообщения методом Хаффмана и определить объем закодированного сообщения и эффективность кода.

Билет 25

1. В школьной библиотеке 30 стеллажей с книгами. На каждом стеллаже 7 полок. Библиотекарь сообщил Пете, что нужная ему книга находится на пятом стеллаже на третьей сверху полке. Какое количество информации библиотекарь передал Пете?
2. Информационное сообщение объемом 1,5 Кбайта содержит 3072 символа. Сколько символов содержит алфавит, при помощи которого было записано это сообщение?
3. Дайте классификацию информации по различным признакам (по способу представления, по способу восприятия, по массовому значению). Приведите примеры.
4. Записать внутреннее представление числа 168,375 в форме с плавающей точкой при 4х байтовой ячейке. Записать шестнадцатеричную форму внутреннего представления.
5. На экране с разрешающей способностью 240 х 320 высвечиваются только 256-цветные изображения. Какой минимальный объем видеопамяти необходим для хранения изображения?
6. Дайте классификацию каналов связи по физическим признакам.
7. Дано текстовое сообщение:

УМ – ЭТО ДУХОВНОЕ ОРУЖИЕ ЧЕЛОВЕКА

а) Определить, сколько бит занимает исходное текстовое сообщение;
б) Построить эффективный код сообщения методом Шеннона-Фано, определить объем закодированного сообщения и эффективность кода;
в) Построить эффективный код сообщения методом Хаффмана и определить объем закодированного сообщения и эффективность кода.

Билет 26

1. В корзине лежат 67 шаров. Все шары разного цвета. Сколько информации несет сообщение о том, что из корзины достали красный шар?
2. Объем сообщения, содержащего 4096 символов, составил 1/8 часть Мбайта. Каков размер алфавита, с помощью которого записано сообщение?
3. В чем состоит процесс дискретизации информации и в каких случаях он используется? Приведите примеры.
4. По шестнадцатеричной форме внутреннего представления числа в форме с плавающей точкой D9711 восстановить само число при 4х байтовой ячейке.
5. Для хранения изображения размером 64х32 точек выделен 16 Кбайт памяти. Определите, какое максимальное число цветов допустимо использовать в этом случае.
6. Дайте классификацию каналов связи по способу передачи информации.
7. Дано текстовое сообщение:

ПОДУМАЛ – РЕШИ, РЕШИЛ – ДЕЙСТВУЙ

а) Определить, сколько бит занимает исходное текстовое сообщение;
б) Построить эффективный код сообщения методом Шеннона-Фано, определить объем закодированного сообщения и эффективность кода;
в) Построить эффективный код сообщения методом Хаффмана и определить объем закодированного сообщения и эффективность кода.

Билет 27

1. Какое количество информации несет сообщение о том, что встреча назначена на 17 ноября в 13.27?
2. Для записи сообщения использовался 64-х символьный алфавит. Каждая страница содержит 30 строк. Все сообщение содержит 8775 байтов информации и занимает 6 страниц. Сколько символов в строке?
3. Приведите примеры информационных процессов в природе и технике в соответствии с универсальной схемой передачи информации.
4. Записать внутреннее представление числа 254,1285 в форме с плавающей точкой при 4х байтовой ячейке. Записать шестнадцатеричную форму внутреннего представления. 5.128-цветный рисунок содержит 720 байт информации. Из скольких точек он состоит?
5. Дайте классификацию каналов связи по форме представления передаваемой информации.
6. Дано текстовое сообщение:

ПОИСК ИСТИНЫ ВАЖНЕЕ, ЧЕМ ОБЛАДАНИЕ ИСТИНОЙ

а) Определить, сколько бит занимает исходное текстовое сообщение;
б) Построить эффективный код сообщения методом Шеннона-Фано, определить объем закодированного сообщения и эффективность кода;
в) Построить эффективный код сообщения методом Хаффмана и определить объем закодированного сообщения и эффективность кода.

Билет 28

1. При угадывании целого числа в некотором диапазоне было получено 64 бита информации. Сколько чисел содержит этот диапазон?
2. Сообщение занимает 8 страницы и содержит 1/16 Гбайта информации. На каждой станице записано 256 символов. Какова мощность использованного алфавита?
3. Какие формы представления информации существуют? Раскройте их основные характеристики.
4. По шестнадцатеричной форме внутреннего представления числа в форме с плавающей точкой E5612 восстановить само число при 4х байтовой ячейке.
5. Объем свободной памяти на диске – 0,04 Гб, разрядность звуковой платы – 32. Какова длительность звучания цифрового аудиофайла, записанного с частотой дискретизации 44100 Гц?
6. Дайте классификацию каналов связи по времени существования.
7. Дано текстовое сообщение:

ЧЕМ БОЛЬШЕ УЗНАЕШЬ, ТЕМ СИЛЬНЕЕ СТАНЕШЬ

а) Определить, сколько бит занимает исходное текстовое сообщение;
б) Построить эффективный код сообщения методом Шеннона-Фано, определить объем закодированного сообщения и эффективность кода;
в) Построить эффективный код сообщения методом Хаффмана и определить объем закодированного сообщения и эффективность кода.

Билет 29

1. Сообщение о том, что ваш друг живет на 10 этаже, несет 6 бита информации. Сколько этажей в доме?
2. ДНК человека (генетический код) можно представить себе как некоторое слово в четырехбуквенном алфавите, где каждой буквой помечается звено цепи ДНК, или нуклеотид. Сколько информации (в битах) содержит ДНК человека, содержащий примерно 1,5 х 1023 нуклеотидов?
3. Раскройте сущность понятия «количество информации».
4. Записать внутреннее представление числа 113,475 в форме с плавающей точкой при 4х байтовой ячейке. Записать шестнадцатеричную форму внутреннего представления.
5. Рассчитайте время звучания моноаудиофайла, если при 32-битном кодировании и частоте дискретизации 44,1 кГц его объем равен 1400 Кбайт.
6. Что такое модуляция?
7. Дано текстовое сообщение:

СЛУЧАЙНОСТЬ ЕСТЬ ВЫБРАВШАЯ НАС ЗАКОНОМЕРНОСТЬ

а) Определить, сколько бит занимает исходное текстовое сообщение;
б) Построить эффективный код сообщения методом Шеннона-Фано, определить объем закодированного сообщения и эффективность кода;
в) Построить эффективный код сообщения методом Хаффмана и определить объем закодированного сообщения и эффективность кода.

Билет 30

1. Была получена телеграмма: «Встречайте, вагон 14». Известно, что в составе поезда 32 вагонов. Какое количество информации было получено?
2. Два текста содержат одинаковое количество символов. Первый текст составлен в алфавите мощностью 4 символа, второй – 128 символа. Во сколько раз отличается количество информации в текстах?
3. Изобразите универсальную схему передачи информации в случае кодирования и объясните её.
4. По шестнадцатеричной форме внутреннего представления числа в форме с плавающей точкой F9811 восстановить само число при 4х байтовой ячейке.
5. Оцените информационный объем моноаудиофайла (в килобайтах) длительностью звучания 3 минуты, если «глубина» кодирования и частота дискретизации звукового сигнала равны соответственно: 32 бит и 16 кГц.
6. Дайте определение протокола передачи данных.
7. Дано текстовое сообщение:

ОБРАЗОВАННЫЙ ЧЕЛОВЕК НЕ ЧИТАЕТ – ОН ПЕРЕЧИТЫВАЕТ

а) Определить, сколько бит занимает исходное текстовое сообщение;
б) Построить эффективный код сообщения методом Шеннона-Фано, определить объем закодированного сообщения и эффективность кода;
в) Построить эффективный код сообщения методом Хаффмана и определить объем закодированного сообщения и эффективность кода.

Билет 31

1. В школьной библиотеке 25 стеллажей с книгами. На каждом стеллаже 8 полок. Библиотекарь сообщил Пете, что нужная ему книга находится на пятом стеллаже на третьей сверху полке. Какое количество информации библиотекарь передал Пете?
2. Информационное сообщение объемом 3 Кбайта содержит 3072 символа. Сколько символов содержит алфавит, при помощи которого было записано это сообщение?
3. Дайте определения понятий «информация», «данные», «знания» – как базовых понятий в информатике. Раскройте их взаимосвязь. Приведите примеры.
4. Записать внутреннее представление числа 178,325 в форме с плавающей точкой при 4х байтовой ячейке. Записать шестнадцатеричную форму внутреннего представления.
5. На экране с разрешающей способностью 640 х 320 высвечиваются только 256-цветные изображения. Какой минимальный объем видеопамяти необходим для хранения изображения?
6. Что такое основание системы счисления?
7. Дано текстовое сообщение:

УМ – ЭТО ДУХОВНОЕ ОРУЖИЕ ЧЕЛОВЕКА

а) Определить, сколько бит занимает исходное текстовое сообщение;
б) Построить эффективный код сообщения методом Шеннона-Фано, определить объем закодированного сообщения и эффективность кода;
в) Построить эффективный код сообщения методом Хаффмана и определить объем закодированного сообщения и эффективность кода.

Билет 32

1. В корзине лежат 63 шаров. Все шары разного цвета. Сколько информации несет сообщение о том, что из корзины достали красный шар?
2. Объем сообщения, содержащего 2018 символов, составил 1/4 часть Мбайта. Каков размер алфавита, с помощью которого записано сообщение?
3. Перечислите атрибутивные свойства информации, дайте их краткую характеристику.
4. По шестнадцатеричной форме внутреннего представления числа в форме с плавающей точкой D9721 восстановить само число при 4х байтовой ячейке.
5. Для хранения изображения размером 128х200 точек выделен 8 Кбайт памяти. Определите, какое максимальное число цветов допустимо использовать в этом случае.
6. Сформулируйте правило перевода дробных чисел из десятичной системы счисления в любую позиционную.
7. Дано текстовое сообщение:

ПОДУМАЛ – РЕШИ, РЕШИЛ – ДЕЙСТВУЙ

а) Определить, сколько бит занимает исходное текстовое сообщение;
б) Построить эффективный код сообщения методом Шеннона-Фано, определить объем закодированного сообщения и эффективность кода;
в) Построить эффективный код сообщения методом Хаффмана и определить объем закодированного сообщения и эффективность кода.

Критерии оценки

ВНИМАНИЕ!

Некоторые задания с подлянкой. У них решение либо может отсутствовать, либо могут быть странные цифры в ответе. Так и задумано!

Примите это к сведению!

Оценка «отлично» выставляется обучающемуся, если:

• глубоко и прочно усвоил программный материал курса
• исчерпывающе, последовательно, четко и логически стройно его излагает
• умеет тесно увязывать теорию с практикой
• свободно справляется с задачами и вопросами
• не затрудняется с ответами при видоизменении заданий
• правильно обосновывает принятые решения

Оценка «хорошо» выставляется обучающемуся, если:

• твердо знает материал курса
• грамотно и по существу излагает его
• не допускает существенных неточностей в ответе на вопрос
• правильно применяет теоретические положения при решении практических вопросов и задач
• владеет необходимыми навыками и приемами их выполнения

Оценка «удовлетворительно» выставляется обучающемуся, если:

• имеет знания только основного материала
• не усвоил деталей материала
• допускает неточности и недостаточно правильные формулировки
• нарушает логическую последовательность в изложении
• испытывает затруднения при выполнении задач

Оценка «неудовлетворительно» выставляется обучающемуся, если:

• не знает значительной части программного материала
• допускает существенные ошибки
• неуверенно, с большими затруднениями решает практические задачи
• не справляется с задачами самостоятельно

Оценка не выставляется обучающемуся, если:

• не явился на дифференцированный зачет
• отказался от его сдачи
• не знает программный материал