Экзаменационные вопросы

 Учебная дисциплина «Информатика» изучается студентами I-го и II-го курсов Физико-Технического факультета всех  специализаций. 

       Главной целью данного курса является изучение студентами основных принципов устройства ЭВМ, операционных сред и систем, возможностей применения вычислительных систем в повседневной жизни, в научных исследованиях и в бизнесе, элементов теории алгоритмов и современных методологий проектирования программных средств, а так же обучение программированию на языках высокого уровня BASIC и Pascal. Основная задача обучаемых состоит в усвоении принципов проектирования программных средств, построения алгоритмов, синтаксиса и семантики языков программирования, приобретении практических навыков работы на персональных ЭВМ в различных ОС. Данный курс является базовым для всех последующих курсов, предусматривающих использование и изучение вычислительных средств и систем.

Курс включает в себя проведение лекций и лабораторных занятий в компьютерном классе.

Содержание  курса:

Основы информатики.

1.    ВВЕДЕНИЕ. История создания ЭВМ.  Принципы фон Неймана. Особенности современных компьютеров. Поколения ЭВМ. Развитие программного обеспечения. История ПЭВМ. Появление IBM PC. Принцип открытой архитектуры. Развитие компьютеров IBM PC. Причины успеха персональных компьютеров. Ограниченность области применения персональных компьютеров.

2.    Информатика как наука. Теоретическая информатика. Кибернетика. Программирование. Искусственный интеллект. Информационные системы. Вычислительная техника. Информатика в обществе. Информатика в природе.

3.      Принципы обработки информации. Информация и формы ее представления. Информационные процессы и технологии. 

4.  ЭВМ как средство обработки информации. Понятие архитектуры ЭВМ. Классификация ЭВМ . Основные характеристики вычислительной техники. Перспективы развития вычислительных средств.

5.    Системы счисления и преобразование данных. Системы счисления. Преобразование чисел. Формы представления данных. Понятие о специальном кодировании чисел.

Программное обеспечение ЭВМ. 

6.     Классификация программного обеспечения ЭВМ. Системное программное обеспечение. Прикладное программное обеспечение. Операционные системы.

7. Операционная система MS DOS. Структура и функции MS DOS. Загрузка и схема работы. Характеристика команд. Справочная система. Файловая организация данных. Таблица размещения файлов. Каталоги. 

8.      Оболочка Norton Commander.  Общая характеристика. Возможности Norton Commander. Передвижение по каталогам, быстрый поиск по имени. Работа с окнами. Работа с командной строкой. Выбор группы Файлов. Меню функциональных клавиш. Команды линейки меню . 

9.      Операционная система Windows-9x. Характеристика и архитектура. Интерфейс и запуск программ. Работа с файлами и папками.

10.    Использование сервисных программ. Работа с архивами. Антивирусная борьба. Обслуживание дисков.

11.      Офисные средства Windows. Текстовые процессоры. Запуск и интерфейс Word 7.0. Табличный процессор Excel. Графический редактор Paint.  

Основы алгоритмизации и программирования.

12.  Алгоритмы и способы их описания.  Понятие алгоритма. Свойства алгоритма. Способы описания алгоритмов. 

13.   Структурные схемы алгоритмов. Линейные процессы. Ветвящиеся процессы. Циклические процессы.

14.  Этапы подготовки и решения задач на ЭВМ. Постановка задачи. Математическое описание задачи. Выбор и обоснование метода решения. Алгоритмизация вычислительного процесса. Составление программы. Отладка программы. Решение задачи на ЭВМ и анализ результатов.

15.   Компиляция и интерпретация программ.

16.  Стили программирования. Процедурное программирование. Функциональное программирование. Логическое программирование. Объектно-ориентированное программирование.

Алгоритмический язык программирования BASIC.

17.   Общая характеристика языка.

18. Система меню QBASIC.  

19. Элементы языка QBASIC 

20. Ввод/вывод

21.  Управляющие операторы

22. Логические операции

23. Обработка строк

24. Математические вычисления

25. Массивы в QBASIC

26. Функции и процедуры, определенные пользователем

27. Другие операторы

28. Работа с файлами

29. Обработка ошибок

30. Графические возможности Basica

31. Заключение

Алгоритмический язык программирования Pascal.

1.      Введение. Общая характеристика языка. Элементы языка. Операторы языка. Общая структура программы

2.      Типы данных. Простые и структурированные. Перечислимый и ограниченный тип. Совместимость и преобразование типов. Типизированные константы. Массивы. Символьные строки. Множества. Записи.

3.      Процедуры и функции. Общая структура подпрограммы. Механизм параметров:  параметры-значения и параметры-переменные, безтиповые параметры. Процедурные типы. Завершение подпрограмм. Предварительные и внешние описания. Рекурсия и побочный эффект.

4.      Модули. Структура модулей. Заголовок модуля и связь модулей друг с другом. Компиляция модулей. Доступ к объявленным в модуле объектам. Стандартные модули.

5.      Ключи и директивы компилятора Турбо-Паскаля.

6.      Указатели и динамическая память. Понятие динамической памяти. Объявление указателей. Выделение и освобождение динамической памяти. Использование указателей. Процедуры и функции для работы с динамической памятью.

7.      Файлы. Доступ к файлам. Процедуры и функции для работы с файлами. Текстовые файлы. Типизированные и нетипизированные файлы.  

8.  Программирование графики.

9.    Дополнительные возможности Турбо-Паскаля. Обращение к функциям операционной системы. Поддержка процедур обработки прерываний. Оверлей.  

Введение в объектно-ориентированное программирование.

1.      Жизненный цикл программ. Определение. Требование. Спецификация. Проектирование. Проектирование архитектуры. Детальное проектирование.Реализация.Внедрение.Эксплуатация

2.      Методы проектирования. Декомпозиция и абстракция. Методы проектирования архитектуры. Методологии, ориентированные на обработку. Модульное программирование. Функциональная декомпозиция. Проектирование с использованием потока данных. Проектирование, основанное на использовании структур данных. НIРО (Иерархия плюс Вход, Обработка, Выход). Детальное проектирование. Способы представления проекта. Методологии, ориентированные на данные. Объектно-ориентированная методология проектирования. Методология, основанная на проектировании концептуальных баз данных.

3.      Турбо-Паскаль  и объектно-ориентированное проектирование.  Основные определения типа «Объект». Основные свойства объектов. Инкапсуляция. Наследование. Полиморфизм. 

Объектно-ориентированная библиотека Turbo Vision.

4.      Объекты TurboVision. Иерархия объектов TurboVision. Принципы построения иерархии. Примитивные типы объектов. Система координат TurboVision. Видимые элементы. Взаимосвязи между видимыми элементами. Поля State и Options. Выбор и активизация видимых элементов.

5.      События. Чтение ввода пользователя. Виды событий. События-сообщения. Команды. Разрешение и запрещение команд. Запись события. Тип TEvent. Цикл событий. Функция Execute. Методы GetEvent и PutEvent. Централизация сбора событий. Обработка событий. Метод HandleEvent. Маршрутизация событий. Переменные FocusedEvents  и PositionalEvents. Поле EventMask.

6.      Взаимодействие видимых элементов. Посредники. Сообщения между видимыми элементами. Кто обрабатывает общие сообщения. Вызов процедуры HandleEvent.  

а) Основная литература:
     1. Компьютеры. (справ. рук. в трёх томах.) - под. ред. Г.Хелмса,
         М.: Мир, 1986.
     2. Франкен Г. MS-DOS 5.0 … для пользователя - Киев, Торгово-
         издательское бюро BHV, 1992, 516 с.
     3. Богумирский Б.С. Руководство пользователя ПЭВМ (в двух
         частях) - С-Пб.: Ассоциация «OILCO», 1992 .
     4. Фигурнов В.Э. IBM PC для пользователя - М.: «Финансы и
          статистика», 1997.
     5. Маковский В.А. Квик Бейсик (я работаю на персональном
         компьютере) вып.9 . 1993.
     6. Пярнпуу А.А. Программирование на алгоритмических языках.
         М.: Наука, 1983,320 с.

б) Дополнительная литература:
     1. Брябрин В.М. Программное обеспечение персональных ЭВМ.
         М., «Наука», 1991.
     2. MS-DOS 6.2 справочное руководство для пользователей
          компьютеров IBM PC. - М: «ВА Принт», 1994, 264 с.
     3. Очков В.Ф., Рахаев М.А. Этюды на языках QBasic. Quick Basic
          и Basic Compiler. М.: Финансы и статистика, 1995. 368 с.
     4. Светозарова Г.И., Мельников А.А., Козловский А.В. Практикум
         по программированию на языке Бейсик: учеб. пособие для ВУЗов
         - М.: Наука, 1988, 368 с.

в) Методические пособия:
     1. Указания по основным командам MS-DOS (разработано автором).
     2. Указания по работе с Norton Commander (разработано автором).
     3. Сузи Р.А. Сборник заданий по программированию на языке Бейсик.
         Петрозаводск: КНМЦ, 1993, 80 с.
     4. Программы-примеры использования команд языка Basic
         (разработано автором курса).
     5. Программы-примеры работы с файлами в Basice  (разработано
         автором курса).
     6. Программы-примеры использования графики в Basice
         (разработано автором курса).