Ответы на экзаменационные вопросы на тему Ответы на экзаменационные вопросы 110226-03

Содержание


1. Алгоритмизация и программирование 3
2. Языки программирования высокого уровня 6
3. Основы и методы защиты информации 9
4. Структура программного обеспечения с точки зрения пользователя, средства и алгоритмы представления, хранения и обработки текстовой и числовой информации 14
5. Программные среды; организация и средства человеко-машинного интерфейса, мультисреды и гиперсреды 19
6. Назначение и основы использования систем искусственного интеллекта 21
7. Понятие об информационных технологиях на сетях 24
8. Основные этапы компьютерного решения задач 28
9. Базы данных 32



1. Алгоритмизация и программирование
Алгоритм» является фундаментальным понятием информатики. Представление о нем необходимо для эффективного применения вычислительной техники к решению практических задач. Алгоритм – это предписание исполнителю (человеку или автомату) выполнить точно определенную последовательность действий, направленных на достижение заданной цели. Алгоритм – это сформулированное на некотором языке правило, указывающее на действия, последовательное выполнение которых приводит от исходных данных к искомому результату.
Алгоритмизация – это составление алгоритмов для последующей реализации в виде программ для ЭВМ. Знание и использование систематических методов превращают алгоритмизацию – в строгую дисциплину, позволяющую составлять программы на ЭВМ без ошибок.
 Порядок составления программ:
задача ?
алгоритмы
программа
ЭВМ
 На практике широко используются два подхода к алгоритмизации:
1) традиционный подход (с использованием блок-схем);
2) структурный подход (с использованием структурной записи);
Традиционный подход к составлению алгоритмов с применением блок-схем грешит большим числом ошибок в программах из-за их громоздкости и запутанности. Из-за этого традиционный подход к составлению программ чреват большим числом ошибок в создаваемых программах.
Структурный подход к программированию заключается в обязательном предварительном составлении структурированных алгоритмов с записью их на псевдокоде. Простота чтения, понимания и исправления структурированных описаний позволяет существенно уменьшить количество ошибок в алгоритмах и программах и сократить время их отладки на ЭВМ.
При структурном подходе к составлению алгоритмов и программ используются три основных правила композиции:
1) альтернативный выбор;
2) циклический повтор;
3) вспомогательные алгоритмы (подпрограммы).
Программирование – , процесс подготовки задач для решения их на ЭВМ, состоящий из следующих этапов: составление «плана решения» задачи в виде набора операций (алгоритмическое описание задачи); описание «плана решения» на языке программирования (составление программы); трансляция программы с языка программирования на машинный язык (в виде последовательности команд, реализация которых техническими средствами ЭВМ и есть процесс решения задачи). Программированием называют также раздел прикладной математики, изучающий и разрабатывающий методы и средства составления, проверки и улучшения программ для ЭВМ.
Язык программирования – язык, используемый для формальной записи алгоритмов. Большинство языков программирования относятся к алгоритмическим языкам. Запись алгоритма на алгоритмическом языке называют программой.
Язык, используемый для формальной записи алгоритмов, называется алгоритмическим языком. При описании любого языка (в том числе естественного, например, русского, английского и т.д.) используются следующие понятия: алфавит, синтаксис и семантика.
Базовыми средствами программирования для персональных компьютеров считаются языки семейства Basic (Бейсик). Эти языки программирования имеются на всех персональных компьютерах и широко используются для обучения началам программирования в школах и вузах.
Бейсик является примером одного из лучших языков диалогового программирования для ЭВМ.
Программы на Бейсике состоят из операторов и комментариев. Каждый оператор соответствует некоторой операции, которую может выполнить компьютер. Комментарии включаются в тексты программ для их документирования. Выполнимость программ – возможность их выполнения на данном типе компьютеров. Возможность выполнения зависит от типа ЭВМ, наличия внешних устройств, надлежащего объема оперативной и внешней памяти, операционной системы и системы программирования.
Мобильность программ – возможность переноса программы на другой тип ЭВМ. Примером мобильности является возможность выполнения в системе структурного программирования Qbasic программ, записанных на традиционном Бейсике.
Эффективность программ – обычно это минимальность времени их выполнения на ЭВМ. Однако, если созданные программы содержат ошибки, то утверждения об их эффективности не имеют никакого смысла.
Правильность программ – правильность результатов, получаемых с их помощью.
Правильность результатов определяется соответствием документации или другими описаниями программ.
Программы содержат ошибки, если их выполнение на ЭВМ приводит к возникновению отказов, сбоев или неправильных результатов. От использования программ, содержащих ошибки, следует отказываться.
Спецификации программ – это точные, математически строгие описания результатов выполнения алгоритмов и программ. Только при наличии спецификаций возможно создание алгоритмов и программ, в которых можно гарантировать отсутствие ошибок.
Более того, при систематическом использовании спецификаций возможен не только анализ правильности алгоритмов и программ, но и становится возможным составление программ с одновременным доказательством правильности.
Безошибочное программирование – это составление алгоритмов и программ с гарантиями отсутствия в них ошибок. А составление алгоритмов и программ с одновременным доказательством правильности называется доказательным программированием. И в том и другом подходе необходимо составление спецификаций.
Для составления программ на любом языке программирования весьма полезно предварительное составление реализуемых в них алгоритмов.

2. Языки программирования высокого уровня
Формализованный язык, предназначенный для описания программ и алгоритмов решения задач на ЭВМ. Языки программирования являются искусственными. В них синтаксис и семантика строго определены. Поэтому они не допускают свободного толкования выражения, что характерно для естественного языка. Языки программирования разделяются на две основные категории языки высокого уровня и языки низкого уровня :
Высокоуровневый язык программирования – язык программирования, разработанный для быстроты и удобства использования программистом. Основная черта высокоуровневых языков – это абстракция, то есть введение смысловых конструкций, кратко описывающих такие структуры данных и операции над ними, описания которых на машинном коде (или другом низкоуровневом языке программирования) очень длинны и сложны для понимания.
Так, высокоуровневые языки стремятся не только облегчить решение сложных программных задач, но и упростить портирование программного обеспечения. Использование разнообразных трансляторов и интерпретаторов обеспечивает связь программ, написанных при помощи языков высокого уровня, с различными операционными системами и оборудованием, в то время как их исходный код остаётся, в идеале, неизменным.
Такого рода оторванность высокоуровневых языков от аппаратной реализации компьютера помимо множества плюсов имеет и минусы. В частности, она не позволяет создавать простые и точные инструкции к используемому оборудованию. Программы, написанные на языках высокого уровня, проще для понимания программистом, но менее эффективны, чем их аналоги, создаваемые при помощи