Вся теория за 9 класс

Экспресс-подготовка к ЕГЭ по информатике, Вся теория по информатике, Повторение теории по информатике, Теория за 9 класс по информатике

Система счисления


Система счисления — это знаковая система, в которой приняты определённые правила записи чисел. Знаки, при помощи которых записываются числа, называются цифрами, а их совокупность — алфавитом системы счисления.
Система счисления называется позиционной, если количественный эквивалент цифры в числе зависит от её положения в записи числа. Основание позиционной системы счисления равно количеству цифр, составляющих её алфавит.
Основанием позиционной системы счисления может служить любое натуральное число q > 1.


Представление информации в компьютере

Для компьютерного представления целых чисел используются несколько различных способов, отличающихся друг от друга количеством разрядов (8, 16, 32 или 64) и наличием или отсутствием знакового разряда.
Для представления беззнакового целого числа его следует перевести в двоичную систему счисления и дополнить полученный результат слева нулями до стандартной разрядности.
При представлении со знаком самый старший разряд отводится под знак числа, остальные разряды — под само число. Если число положительное, то в знаковый разряд помещается 0, если число отрицательное, то 1. Положительные числа хранятся в компьютере в прямом коде, отрицательные — в дополнительном.
Вещественные числа в компьютере хранятся в формате с плавающей запятой.

Элементы алгебры логики

Высказывание — это предложение на любом языке, содержание которого можно однозначно определить как истинное или ложное.
Основные логические операции, определённые над высказываниями: инверсия, конъюнкция, дизъюнкция.

Название логической операции

Логическая связка

Обозначение

Инверсия

«не», «неверно, что»

¬

Конъюнкция

« и », « а », «но », « хотя »

&

Дизъюнкция

« или »

\/

Таблицы истинности для основных логических операций:

А

¬А

0

1

1

0

А

В

А & В

A \/ B

0

0

0

0

0

1

0

1

1

0

0

1

1

1

1

1

При вычислении логических выражений сначала выполняются действия в скобках. Приоритет выполнения логических операций: ¬, &, V.


Моделирование как метод познания

Модель — это новый объект, который отражает существенные с точки зрения цели моделирования признаки изучаемого предмета, процесса или явления.
Моделирование — метод познания, заключающийся в создании и исследовании моделей.
Цель моделирования (назначение будущей модели) определяет признаки объекта-оригинала, которые должны быть воспроизведены в модели.
Различают натурные и информационные модели. Натурные модели — реальные предметы, в уменьшенном или увеличенном виде воспроизводящие внешний вид, структуру или поведение моделируемого объекта. Информационные модели — описания объекта-оригинала на одном из языков кодирования информации.
Формализация — процесс замены реального объекта его формальным описанием, т. е. его информационной моделью.
По форме представления различают образные, знаковые и смешанные (образно-знаковые) информационные модели.


Знаковые модели

Словесные модели — это описания предметов, явлений, событий, процессов на естественных языках.
Информационные модели, построенные с использованием математических понятий и формул, называются математическими моделями.
Математические модели, реализованные с помощью систем программирования, электронных таблиц, специализированных математических пакетов и программных средств для моделирования, называются компьютерными математическими моделями.
Имитационные модели воспроизводят поведение сложных систем, элементы которых могут вести себя случайным образом.


Графические информационные модели

В графических информационных моделях для наглядного отображения объектов используются условные графические изображения (образные элементы), зачастую дополняемые числами, символами и текстами (знаковыми элементами). Примерами графических моделей могут служить всевозможные схемы, карты, чертежи, графики и диаграммы, графы.
Граф состоит из вершин, связанных линиями — рёбрами. Граф называется взвешенным, если его вершины или рёбра характеризуются некоторой дополнительной информацией — весами вершин (рёбер).
Путь по вершинам и рёбрам графа, в который любое ребро графа входит не более одного раза, называется цепью. Цепь, начальная и конечная вершины которой совпадают, называется циклом. Граф с циклом называется сетью.
Граф иерархической системы называется деревом. Отличительной особенностью дерева является то, что между любыми двумя его вершинами существует единственный путь.


Табличные информационные модели

В табличных информационных моделях информация об объекте или процессе представляется в виде прямоугольной таблицы, состоящей из столбцов и строк. Представленная в таблице информация наглядна, компактна и легко обозрима.
Таблица типа «объект—свойство» — это таблица, содержащая информацию о свойствах отдельных объектах, принадлежащих одному классу.
Таблица типа «объект—объект» — это таблица, содержащая информацию о некотором одном свойстве пар объектов, чаще всего принадлежащих разным классам.


База данных как модель предметной области

База данных (БД) — совокупность данных, организованных по определённым правилам, отражающая состояние объектов и их отношений в некоторой предметной области (транспорт, медицина, образование, право и т. д.), предназначенная для хранения во внешней памяти компьютера и постоянного применения. Базу данных можно рассматривать как информационную модель предметной области.
Основными способами организации данных в базах данных являются иерархический, сетевой и реляционный. В реляционных базах данных (РБД) используется реляционная модель данных, основанная на представлении данных в виде таблиц.
Строка таблицы РБД называется записью, столбец — полем. Поле или совокупность полей, значения которых в разных записях не повторяются (являются уникальными), называют ключом таблицы базы данных.


Система управлления базами данных

Программное обеспечение для создания баз данных, хранения и поиска в них необходимой информации называется системой управления базами данных (СУБД).
Основными объектами СУБД являются таблицы, формы, запросы, отчёты.
С помощью запросов на выборку данных, удовлетворяющих заданным условиям (условиям выбора), пользователь получает из базы данных только те записи и их поля, которые ему нужны. В командах СУБД условия выбора записываются в форме логических выражений.


Алгоритмы и исполнители

Исполнитель — некоторый объект (человек, животное, техническое устройство), способный выполнять определённый набор команд. Формальный исполнитель одну и ту же команду всегда выполняет одинаково. Для каждого формального исполнителя можно указать: круг решаемых задач, среду, систему команд и режим работы.
Алгоритм — предназначенное для конкретного исполнителя описание последовательности действий, приводящих от исходных данных к требуемому результату, которое обладает свойствами дискретности, понятности, определённости, результативности и массовости.
Способность исполнителя действовать формально обеспечивает возможность автоматизации деятельности человека.


Способы записи алгоритмов

Существуют различные способы записи алгоритмов: словесное описание, построчная запись, блок-схемы, школьный алгоритмический язык и др. Каждый из этих способов обладает своими достоинствами и недостатками.


Объекты алгоритмов

В информатике отдельный информационный объект (число, символ, строка, таблица и др.) называется величиной.
Величины делятся на постоянные (их значения указываются в тексте алгоритма и не меняются в процессе его исполнения) и переменные (их значения меняются в процессе исполнения алгоритма). При составлении алгоритмов используют величины целого, вещественного, логического, символьного и литерного типов.
Для ссылок на величины используют их имена (идентификаторы). Имя величины может состоять из одной или нескольких латинских букв, из латинских букв и цифр.
Таблица (массив) — набор некоторого числа однотипных элементов, которым присвоено одно имя. Положение элемента в таблице однозначно определяется его индексами.


Основные алгоритмические конструкции


Для записи любого алгоритма достаточно трёх основных алгоритмических конструкций (структур): следования, ветвления, повторения.
Следование — алгоритмическая конструкция, отображающая естественный, последовательный порядок действий. Алгоритмы, в которых используется только структура «следование», называются линейными.
Ветвление — алгоритмическая конструкция, в которой в зависимости от результата проверки условия (да или нет) предусмотрен выбор одной из двух последовательностей действий (ветвей). Алгоритмы, в основе которых лежит структура «ветвление», называют разветвляющимися.
Повторение — алгоритмическая конструкция, представляющая собой последовательность действий, выполняемых многократно. Алгоритмы, содержащие конструкцию «повторение», называют циклическими или циклами. Последовательность действий, многократно повторяющаяся в процессе выполнения цикла, называется телом цикла. В зависимости от способа организации повторений различают три типа циклов:
1) цикл с заданным условием продолжения работы;
2) цикл с заданным условием окончания работы;
3) цикл с заданным числом повторений.


Конструирование алгоритмов

Один из основных методов конструирования алгоритмов — метод последовательного построения алгоритма. Его суть состоит в том, что: исходная задача разбивается на несколько частей, каждая из которых проще всей задачи, и решение каждой части формулируется в отдельной команде; если получаются команды, выходящие за пределы возможностей исполнителя, то они представляются в виде совокупности ещё более простых предписаний. Процесс продолжается до тех пор, пока все предписания не будут понятны исполнителю.
Вспомогательный алгоритмалгоритм, целиком используемый в составе другого алгоритма.
Алгоритм, в котором прямо или косвенно содержится ссылка на него же как на вспомогательный алгоритм, называют рекурсивным.


Алгоритмы управления

Управление — процесс целенаправленного воздействия на объект; осуществляется для организации функционирования объекта по заданной программе.
Последовательность команд по управлению объектом, приводящая к заранее поставленной цели, называется алгоритмом управления.


Общие сведения о языке программирования Паскаль

Паскаль — универсальный язык программирования, получивший своё название в честь выдающегося учёного Блеза Паскаля.
В языке Паскаль используются различные типы данных: целочисленный (Integer), вещественный (Real), символьный (Char), строковый (String), логический (Boolean) и другие.
В программе, записанной на языке Паскаль, можно выделить:
1) заголовок программы;
2) описание используемых данных;
3) описание действий по преобразованию данных (программный блок).
Общий вид программы:
program <имя программы>;
   const <список постоянных значений>;
   var <описание используемых переменных>;
begin
   <оператор 1>;
   <оператор 2>;
   ...
   <оператор N>
end.



Организация ввода и вывода данных

Для ввода в оперативную память значений переменных используются операторы ввода read и readln.
Для вывода данных из оперативной памяти на экран монитора используются операторы вывода write и writeln.
Ввод исходных данных и вывод результатов должны быть организованы понятно и удобно; это обеспечивает дружественность пользовательского интерфейса.


Программирование как этап решения задачи на компьютере

Этапы решения задачи с использованием компьютера:
1) постановка задачи;
2) формализация;
3) алгоритмизация;
4) программирование;
5) компьютерный эксперимент.
Для решения задач на компьютере необходимо владеть языком программирования, обладать знаниями в области информационного моделирования и алгоритмизации.


Программирование линейных уравнений

В языке Паскаль используются вещественный, целочисленный, символьный, строковый, логический и другие типы данных. Для них определены соответствующие операции и функции.


Программирование разветвляющихся алгоритмов


При записи на языке Паскаль разветвляющихся алгоритмов используют условный оператор:
if <условие> then <оператор_1> else <оператор_2>
Для записи неполных ветвлений используется сокращённый условный оператор:
if <условие> then <оператор>
Если при некотором условии требуется выполнить определённую последовательных операторов, то их объединяют в один составной оператор, имеющий вид:
begin <последовательность операторов> end.


Програмирование циклических алгоритмов

В языке Паскаль имеются три вида операторов цикла: while (цикл-ПОКА), repeat (цикл-ДО), for (цикл с параметром). Если число повторений тела цикла известно, то лучше воспользоваться оператором for; в остальных случаях используются операторы while и repeat.


Одномерные массивы целых чисел

Массив — это поименованная совокупность однотипных элементов, упорядоченных по индексам, определяющим положение элементов в массиве. В языках программирования массивы используются для реализации таких структур данных, как последовательности и таблицы.
Перед использованием в программе массив должен быть описан. Общий вид описания одномерного массива:
var <имя_массива>: array [<мин_знач_индекса> ..
        <макс_знач_индекса> ] of тип элементов;

Заполнять массив можно либо вводя значение каждого элемента с клавиатуры, либо присваивая элементам некоторые значения. При заполнении массива и его выводе на экран используется цикл с параметром.
Решение разнообразных задач, связанных с обработкой массивов, базируется на таких типовых задачах, как: суммирование элементов массива; поиск элемента с заданными свойствами; сортировка массива.


Запись вспомогательных алгоритмов на языке паскаль

Запись вспомогательных алгоритмов в языках программирования осуществляется с помощью подпрограмм. В Паскале различают два вида подпрограмм: процедуры и функции.
Процедура — подпрограмма, имеющая произвольное количество входных и выходных данных.
Функция — подпрограмма, имеющая единственный результат, записываемый в ячейку памяти, имя которой совпадает с именем функции.


Электронные таблицы

Электронные таблицы (табличный процессор) — прикладная программа, предназначенная для организации табличных вычислений на компьютере.
Ячейка — наименьшая структурная единица электронной таблицы, образуемая на пересечении столбца и строки. Содержимым ячейки может быть текст, число, формула.
Тексты (надписи, заголовки, пояснения) нужны для оформления таблицы. Числовые данные, введённые в ячейки таблицы, являются исходными данными для проведения вычислений. В ячейках с формулами отображаются результаты вычислений.
Формирование электронных таблиц предполагает заполнение, редактирование и форматирование документа.
При вводе в ячейку нового значения пересчёт документа осуществляется автоматически, но может быть установлен и режим ручного пересчёта.
Для электронной таблицы может быть установлен режим отображения формул или режим отображения значений.


Организация вычислений в электронных таблицах

Для организации вычислений в электронных таблицах используются формулы, которые могут включать в себя ссылки и функции.
Различают относительные, абсолютные и смешанные ссылки.
Относительная ссылка фиксирует расположение ячейки с данными относительно ячейки, в которой записана формула. При изменении позиции ячейки, содержащей формулу, изменяется и ссылка.
Абсолютная ссылка всегда ссылается на ячейку, расположенную в определённом месте. При изменении позиции ячейки, содержащей формулу, абсолютная ссылка не изменяется.
Смешанная ссылка содержит либо абсолютно адресуемый столбец и относительно адресуемую строку, либо относительно адресуемый столбец и абсолютно адресуемую строку. При изменении позиции ячейки, содержащей формулу, относительная часть адреса изменяется, а абсолютная часть адреса не изменяется.
Функции — это заранее определённые и встроенные в электронные таблицы формулы. Использование функций позволяет упростить формулы и сделать процесс вычислений более понятным.


Средства анализа и визуализации данных

С помощью сортировки данные можно расположить по возрастанию или по убыванию содержимого ячеек.
Поиск данных в электронных таблицах осуществляется с помощью фильтров, которые «не пропускают» на экран записи, не удовлетворяющие условиям поиска.
Диаграмма — средство наглядного графического представления количественных данных. Диаграммы помогают анализировать данные, проводить их сравнение и выявлять скрытые в последовательностях чисел закономерности.
Электронные таблицы позволяют создавать диаграммы нескольких типов, основными из которых являются: график, круговая диаграмма и гистограмма.


Локальные и глобальные компьютерные сети

Компьютерная сеть — это два и более компьютеров, соединённых линиями передачи информации.
Локальная компьютерная сеть объединяет компьютеры, установленные в одном помещении или в одном здании, и обеспечивает пользователям возможность совместного доступа к ресурсам компьютеров, а также к периферийным устройствам, подключённым к сети. Локальные сети бывают одноранговыми и с выделенным сервером.
Глобальная компьютерная сеть — это система связанных между собой компьютеров, расположенных на сколь угодно большом удалении друг от друга (например, в разных странах и на разных континентах).


Сеть Интернет

Интернет — всемирная компьютерная сеть, соединяющая вместе тысячи локальных, региональных и корпоративных сетей, в состав которых могут входить разные модели компьютеров. Это возможно благодаря реализации в программном обеспечении компьютеров особых соглашений (правил), называемых протоколами.
Каждый компьютер, подключенный к Интернету, имеет свой IP-адрес — уникальный 32-битовый идентификатор.
DNS — доменная система имён, благодаря ей компьютеры получают уникальные символьные адреса.
По сети файлы передаются небольшими порциями — пакетами. Маршрутизацию пакетов позволяет осуществлять протокол IP. Установление надёжной передачи сетевых пакетов между двумя компьютерами обеспечивает протокол TCP.


Информационные ресурсы и сервисы Интернета

Документ, размещённый в Интернете, имеет адресURL. Доступ пользователей к документам, размещённым на Web-сайтах, возможен по протоколу HTTP.
Файловый архив — хранилище в сети Интернет файлов с программным обеспечением, графикой, музыкой и другой информацией. Доступ к файловым архивам возможен по протоколу передачи файлов FTP.
Электронная почта (e-mail) — система обмена сообщениями (письмами) между абонентами компьютерных сетей.
Основные формы коллективного взаимодействия — телеконференции, форумы, чаты, социальные сети.
Логин — сочетание символов, которые ассоциируются с пользователем. Пароль — сочетание символов, подтверждающих, что логином намеревается воспользоваться именно владелец логина.


Создание Web-сайта


Структура (план) сайта — разбиение общего содержания на смысловые разделы и отдельные страницы с указанием связей между ними.
Представление структуры сайта в виде графа обеспечивает наглядное представление содержания сайта и помогает организовать навигацию — переходы с одной страницы сайта на другую.
Шаблон страницы — это схема страницы, на которой представлены элементы, имеющиеся на страницах сайта. Использование шаблонов страниц помогает выдержать единый стиль оформления сайта.
Хостинг — услуга по размещению сайта на сервере, постоянно находящемся в сети Интернет; хостинг может быть как платным, так и бесплатным.