Блок-схемы алгоритмов

	начало		блок сравнения
	ввод/вывод данных		блок цикла со счетчиком
	вычислительный блок		вывод на печать

47. Алгоритм. Линейные, ветвящиеся и циклические алгоритмы.

Алгоритм, в котором команды выполняются последовательно одна за другой, называется линейным.

В ветвящемся алгоритме та или иная серия команд выполняется в зависимости от истинности условия (пример: проверка условия неотрицательности дискриминанта в решении квадратного уравнения).

В структуре циклического алгоритма серия команд (тело цикла) выполняется многократно.

48. Абстрактные автоматы. Машины Тьюринга и Поста. ХЗ

49. Компьютерная обработка информации. Режимы вычислительных процессов.

Обработка информации на ЭВМ производится на устройствах 3-х типов: АУ (аналоговые устройства, работают с аналоговым сигналом), ЦУ (цифровые устройства, работают только с дискретными сигналами, используются для управления), комбинированные устройства (используются чаще всего, поскольку обладают преимуществами и АУ, и ЦУ).

Существует 2 режима вычислительных процессов: пакетный и диалоговый.

В пакетном режиме несколько задач решаются одномоментно и последовательно (перфокарты).

Иллюстрация диалогового режима:

50. Компьютерная обработка информации. Организация взаимодействия пользователя и ЭВМ.

Виды процессов обработки информации:

1) последовательный (однопользовательский) – сколько необходимо ресурсов, столько и берется;

2) многозадачный – несколько задач последовательно занимают время процессора, при этом необходимо управлять распределением памяти и ресурсов;

3) многопользовательский – каждому пользователю выделяется интервал времени использования процессора;

4) мультипроцессорный – каждый процессор (ядро) может выполнять свою задачу.

51. Компьютерная обработка информации. Этапы решения задач с помощью компьютера.

1) Постановка задачи:

· сбор информации о задаче;

· формулировка условия (конкретизация);

· определение конечных целей;

· определение формы представления результата;

· описание данных.

2) Анализ и исследование задачи:

· анализ существующих аналогов;

· анализ технических и программных средств;

· разработка математической модели;

· разработка структуры данных.

3) Разработка непосредственного алгоритма:

· выбор метода проектирования алгоритма;

· выбор формы записи;

· выбор текстов и методов тестирования;

· проектирование алгоритма.

4) Программирование:

· выбор языка программирования;

· уточнение способа организации данных;

· запись алгоритма на выбранном языке программирования.

5) Тестирование и отладка:

· синтаксическая отладка;

· отладка семантики и логической структуры;

· тестовые расчеты и анализ результатов тестирования;

· усовершенствование программы.

6) Анализ результатов решения задачи и уточнение математической модели (если необходимо).

7) Сопровождение задачи:

· доработка программы для решения конкретных задач;

· сопроводительная документация.

52. Компьютерная обработка информации. Поколения ЭВМ.

53. Компьютерная обработка информации. Принципы фон Неймана. Обобщенная структура универсальной ЭВМ.

Принципы фон Неймана (1945 г.):

1) вся информация кодируется в двоичной форме, за единицу берется двоичное слово;

2) разнотипные слова информации обрабатываются одинаково;

3) все слова располагаются в памяти машины, каждое слово имеет свой адрес;

4) алгоритм представляется в виде последовательности управляющих слов или команд;

5) выполнение вычислений, предписанных алгоритмом, сводится к последовательности выполнения команд, предписанных программой.

Обобщенная структура ЭВМ:

54. Обобщенная структура универсальной ЭВМ. Вычислительные машины открытой архитектуры.

55. Компьютерная обработка информации. Преобразования аналоговой информации в цифровую форму.

Преобразование аналоговой информации в цифровую форму проводится в 3 этапа.

1) дискретизация – преобразование непрерывного сигнала в набор дискретных значений, каждому из которых присваивается значение его кода.

Теорема Котельникова утверждает: Т_д = 1/(2*F_в), где Т_д – время дискретизации, F_в – ширина спектра.

2) квантование – выражение непрерывных значений амплитуды дискретными числами (выбирается разрядность, строится дискретная сетка).

3) шифрование – присвоение конкретных числовых значений значениям амплитуд для конкретных интервалов времени).

56. Дискретизация аналоговых сигналов. Аналого-цифровое преобразование речевого сигнала.

Для передачи речевого сигнала (например по телефону) достаточно принять F_в = 4 кГц. Тогда Т_д = 1/8*10^-3 = 125 мкс. 8 бит – 256 значений Þ D = 20 lg256 = 46 дБ.

57. Компьютерная обработка информации. Общая структура схемы ЦАП.

ИОН – источник опорного напряжения.

А_i – ключи, X_i – n-разрядный двоичный код.

Преобразование идет параллельно, т.е. все разряды должны быть сразу доступны.

58. Компьютерная обработка информации. Общая структура схемы АЦП.

ГОИ – генератор опорных импульсов, К – компаратор (устройство сравнения).

Недостатком такой схемы является то, что чем больше амплитуда входного сигнала, тем больше время, затрачиваемое на ее преобразование. Решение – опараллеливание процесса.

59. Программное обеспечение компьютеров. Классификация ПО.

Программное обеспечение – совокупность программных средств, которая обеспечивает функционирование узлов ЭВМ, диагностику, тестирование. ПО позволяет разрабатывать, отлаживать программы пользователя. ПО должно быть документировано. Также к ПО относится вся область деятельности по разработке и проектированию программ: технологии проектирования, методы тестирования, анализ количества работы, документирование.

Классификация ПО:

1) ПО, обеспечивающее поддержку аппаратных средств (системное ПО);

2) ПО, связанное с технологией разработки программ (инструментарий технологии программирования);

3) ПО, обеспечивающие функциональные задачи в некоторых предметных областях (пакеты прикладных программ).

60. Системное программное обеспечение компьютеров. Классификация СПО.

Системное ПО делится на базовое (минимальный набор программных средств) и сервисное (дополнительные улучшения).

К базовому СПО относят BIOS, операционные системы (ОС), операционные оболочки.

К сервисному СПО относят программы диагностики, программы архивации, антивирусы, программы обслуживания.

61. Системное программное обеспечение компьютеров. BIOS.

BIOS – совокупность программ, обеспечивающих автоматическое тестирование узлов ЭВМ при ее включении, поиск и загрузку ОС, взаимодействие основных частей ЭВМ между собой.

62. Системное программное обеспечение компьютеров. Операционная система. Основные задачи ОС.

ОС предназначена для управления выполнением пользовательских программ и для планирования и управления вычислительными ресурсами машины.