Информационные ресурсы

Презентация по информатике:

Моделирование корреляционных зависимостей

Корреляцинная зависимость - зависимости между величинами, каждая из которых подвергается не контролируемому полностью разбросу
Кореляционный анализ - раздел математической статистики, который исследует корреляционные зависимости.

Популярность социальных сетей.

Я выбрала социальную сеть - Facebook.
Она была основана 4 февраля 2004 года.

 По картинке, взятой c сайта, строим таблицу:

Строим графики, линиии тренда, выбираем тот, у которого самый большой коэффицент.

В нашем случае у экспонециального и полиномиального графиков коэфицент R^2 одинаково большой, но у полиномального графика более простая формула, поэтому он считается наиболее оптимальным.

Затем строим тренд с прогнозом количества пользователей на 2017 год.
По прогнозу в 2017 году на сайте Facbook будет 2 000 000 000 000 (2 млрд) пользователей.

Логические основы компьютера

Основные логические элементы

Логический элемент - дискретное устройство, которое преобразует последовательность двоичных сигналов и выдает значение одной из функций алгебры логики (логической операции).

Условные обозначения (схемы) логических элементов, реализующих логическое умножение, логическое сложение и отрицание:

Приведенные выше логические элементы (логическое умножение, логическое сложение и отрицание) образуют полную систему булевых функций. 
Разработчики компьютеров стремятся к использованию минимального количества различных логических элементов при его проектировании. Однако они должны будут исследовать, является ли выбранная система логических элементов полной или нет.

В электронике базовыми и часто используемыми являются элементы, которые реализуют функции штрих Шеффера и стрелка Пирса.

Ниже приведены их условные обозначения.

Дешифратор. Логическая формула.

Дешифратор - устройство, преобразующее входной двоичный код в сигнал на одном из выходов. 

На вход дешифратору подается n двоичных сигналов-переменных, на одном выходе появляется логическая единица, на остальных – логические нули. 

Зависимость количества выходов от количества входов объяснить достаточно просто: существует 2ⁿ различных двоичных чисел длины n (все незначащие нули выписываем, записывая соответствующее число ровно в n разрядах). 

Функциональная схема одноступенчатого дешифратора:

Условно дешифратор обозначают следующим образом: 

Дешифраторы в компьютере используют и тогда, когда нужно обращаться к различным цифровым устройствам, и при этом номер устройства – его адрес – представлен двоичным кодом. 

Сумматор двоичных чисел.

Сумматор - электронная логическая схема, которая выполняет суммирование двоичных кодов.

Для того чтобы компьютер мог выполнять различные операции (как арифметические, так и логические) используется сумматор. 

Если при суммировании не учитывается признак переноса, то соответствующая логическая схема называется полусумматором.

Полусумматоры также используются при построении компьютера, например, из двух полусумматоров можно построить один сумматор.

Одноразрядный сумматор:

Для того чтобы реализовать сумматор двоичных n-разрядных чисел, нам нужно правильно соединить одноразрядные сумматоры. 

Следующая схема реализует n-разрядный сумматор:

Триггер. Логическая формула.

Триггер - логический элемент, способный хранить один разряд двоичного числа. 

Необходимой составной частью компьютера является оперативная память. Ячейкой памяти является триггер - логический элемент с двумя устойчивыми состояниями, в любом из которых он сохраняется до тех пор, пока подается питание. Время срабатывания триггера составляет в современных компьютерах единицы наносекунд.

Триггеры обычно конструируют именно с использованием логического элемента ИЛИ-НЕ.

Логическая схема триггера:

Информационные носители

Практическая работа

Информационные процессы в системах

Что такое система?

Система - это сложный объект, состоящий из взаимосвязанных частей и существующий как единое целое. Всякая система имеет определенное назначение.

Пример системы -  детали ручки, которые вместе составляют эту ручку. Ручка - это система, назначение которой - быть пишущим средством для человека.

Свойства системы.

Первое главное свойство системы - целесообразность. Например, ручку бы не изобрели, если бы человеку не потребовалось удобное и долгосрочное пишущее средство. 

Второе главное свойство системы - целостность. Например, в той же ручке, если отсутствует какой-либо из составных элементов, ручка писать не будет - то есть не сможет выполнять свое назначение.

 Структура системы.

Структура - это порядок связи между элементами системы.

Любая система обладает определенными составом и структурой. Свойства системы зависят и от того, и от другого. Системы с разными структурами обладают разными свойствами и имеют разное назначение.

Системный эффект.

Сущность системного эффекта - любой системе присущи новые качества, не присущие ее составным частям.

Сущность системного подхода.

Форматы звуковых файлов

Формат	Достоинства	Недостатки
WAV	нет потерь, сжатия высокое качество звука не нуждается в специальных программах для копирования может храниться как на жёстком диске ПК, так и на компакт-диске	большой размер может быть обработан только программами компьютера или CD-плеерами нового поколения
WMA	маленький размер высокое качество звука  кодирование без потери качества, многоканальное кодирование объёмного звука и кодирование голоса.	низкая стойкость к ошибкам Данный формат очень плохо поддерживается на альтернативных платформах невозможность прослушивать защищенные композиции на других компьютерах, кроме того, на котором композиция была загружена из музыкального магазина.
FLAC	поддерживается многими аудиоприложениями не удаляет никакой информации из аудиопотока подходит как для ежедневного прослушивания, так и для архивирования аудиоколлекции	не всегда поддерживается проигрывателями
MP3	маленький размер может без помощи специальных программ копироваться с носителей на жёсткий диск ПК и обратно	кодирование происходит с сжатием трека, потререй данных не годится для работы со звуком может быть воспроизведён только специальными программами ПК или выше упомянутыми CD-плеерами нового поколения
MIDI	файлы могут называться и переименовываться, переноситься с носителя на носитель, не теряя своего имени очень маленький размер используется в профессиональной звукозаписи	воспроизводится только специальными программами невозможна передача человеческого голоса может немного по-разному звучать на разных ПК
AAC	поддерживает более широкий набор различных форматов поддерживает более широкий набор частот дискретизации звука	сжатие с потерями не используется для высоких битрейтов

Представление текста, изображения и звука в компьютере

Модель цвета RGB

Любой цвет точки на экране компьютера получается путем смешивания трех базовых цветов: красного, зеленого и синего. Двоичный код цвета определяет, в каком соотношении находятся интенсивности трех базовых цветов.

Дискретность цвета состоит в том, что интенсивности базовых цветов могут принимать конечное число дискретных значений. 

Если размер кода цвета равен b битов, то количество цветов вычисляется по формуле:

  K=2ᵇ

Модель цвета CMYK

Изображение на бумаге, формируемое с помощью отражения света.

Цвет на листе бумаги - отражение солнечного света. Нанесенная на бумагу краска поглощает часть палитры, составляющей белый цвет, а другую часть отражает. То есть нужный цвет на бумаге получают с помощью "вычитания" из белого света "ненужных красок". 

 

Какая цветовая модель используется в полиграфии?

В полиграфии используется CMYK, а не RGB по нескольким причинам:

 

• В модели цвета RGB, на практике при смешении всех цветов мы не можем получить чистого черного цвета. Так как чистота и насыщенность черного цвета, а также стабильность серых оттенков в печати очень важны, используется CMYK.
  
• Смешение всех трех цветов модели RGB сильно смачивает, деформирует ее. Следовательно, просушка занимает больше времени и больших затрат.
  
• При печати мелких деталей, линий или текста, с помощью смешения трех цветов, существенно увеличивается риск недостаточно точного совпадения точек, что приводит к некачественной работе.
  
• Черный пигмент, используемый в CMYK, значительно дешевле трех основных цветов.

Представление целых чисел в памяти компьютера

Целые числа в компьютере

Вся информация, обрабатываемая современными компьютерами, хранится в них в двоичном виде. Каждый элемент ячейки служит для изображения одного разряда двоичного числа. Именно поэтому каждый элемент ячейки называют разрядом.
Способы представления: 

• Беззнаковое используют только для неотрицательных целых чисел
• Знаковое используют для отрицательных и положительных чисел 

Беззнаковое представление целых положительных чисел в компьютере

Чтобы получить представление целого положительного числа в компьютере, это число необходимо перевести в двоичную систему счисления. Если двоичное число состоит не более чем из k цифр, то это число можно записать в k-разрядной ячейке памяти, дополнив нулями слева до k разрядов.

Знаковое представление целых чисел в компьютере

При знаковом представлении чисел 0 в самом левом разряде ячейки соответствует знаку плюс, а единица – знаку минус. Такое представление чисел называется прямым кодом.
Однако для представления отрицательных чисел в компьютере используется дополнительный код.

• количество представимых чисел в k разрядах ограничено и зависит от k;
• диапазон знаковых чисел, представимых в k-разрядной ячейке, не симметричен относительно 0.

Алгоритм построения дополнительного кода

Для k-разрядной ячейки дополнительный код отрицательного числа можно получить следующим образом:

• Модуль числа представляется прямым кодом в k разрядах.
• В прямом коде все нули заменяются на единицы, а единицы – на нули. Таким образом получаем обратный код.
• К полученному обратному коду прибавляется единица.

Иногда требуется по имеющемуся дополнительному коду числа восстановить исходное число. Модуль искомого числа в таком случае можно получить двумя способами:

• Провести обратную цепочку преобразований: вычесть единицу из дополнительного кода числа, инвертировать полученный результат и перевести его в десятичную систему счисления.
• Построить дополнительный код для имеющегося дополнительного кода и перевести результат в десятичную систему счисления.

Перечисление целых знаковых чисел

Расположим целые знаковые числа, которые можно записать в 8-разрядах, в порядке возрастания на числовой оси:

Если мы хотим прибавить к какому-либо числу единицу, то сдвигаемся по этой оси вправо.

Если мы хотим отнять от какого-либо числа единицу, то сдвигаемся влево.

В k-разрядной компьютерной арифметике все целые числа расположены по кольцу, причем рядом с максимальным расположено минимальное в конкретном представлении.



В связи с тем, что количество чисел, которые могут быть представлены в k разрядах, ограничено, при выполнении арифметических действий в целочисленной k-разрядной арифметике могут возникнуть следующие ситуации:

• Старшие цифры результата могут выйти за пределы отведенных разрядов и будут утеряны.
• При сложении или умножении двух положительных знаковых чисел можно получить отрицательное число.

Это произойдет в том случае, если в результате вычисления в знаковом бите окажется единица. Подобные ситуации могут привести к неверному результату при выполнении верных алгоритмов. Поэтому об этих особенностях всегда нужно помнить при программировании.