Thực đơn
trang chủYandex

Khóa học cơ bản về khoa học máy tính ở trường. Khuyến nghị về phương pháp nghiên cứu môn “Tin học và CNTT” trong chương trình cơ sở khoa học máy tính

Sách giáo khoa “Tin học. lớp 5-6. Khóa học Tiểu học" là một phần của gói phương pháp và giáo dục mới dành cho các trường trung học. Mục đích của sách giáo khoa là cung cấp cho học sinh kiến thức cơ bản và lĩnh vực khoa học máy tính, đào tạo họ làm việc trên máy tính và hệ thống Môi trường Windows, Trình soạn thảo văn bản và đồ họa Notepad Trình chỉnh sửa sơn, cũng như trong môi trường lập trình LogoMira.
Khóa học được thiết kế dành cho trẻ em từ 9-12 tuổi và không chỉ tập trung vào việc làm chủ các công nghệ để làm việc trong nhiều môi trường khác nhau mà còn tập trung vào việc phát triển tư duy thuật toán và các kỹ năng. tiềm năng sáng tạođứa trẻ. Để đạt được mục đích này, phần chính của sách giáo khoa trình bày nhiều nhiệm vụ thực tế, và phần phụ lục chứa các bài tập để làm việc độc lập.
Sách giáo khoa có thể được sử dụng cho cả công việc trên lớp và cho các hoạt động ngoại khóa độc lập.

Con người và máy tính.
Một người có thể nhận thông tin từ thế giới xung quanh bằng các giác quan dưới dạng âm thanh, hình ảnh trực quan, có mùi. Anh ta có thể truyền đạt thông tin bằng giọng nói, cử chỉ, ghi chú và hình vẽ. Con người đã học cách tích lũy thông tin và lưu trữ nó không chỉ trong trí nhớ mà còn trong sổ ghi chép, sách, băng ghi âm, băng video và các phương tiện truyền thông khác. Và cuối cùng, khả năng xử lý thông tin của con người - hiểu thông tin và đưa ra kết luận - giúp phân biệt con người với tất cả các sinh vật khác trên Trái đất.

Khi tạo ra một chiếc máy tính, một người muốn có một trợ lý có thể làm việc với thông tin.
Trong Hình 1.1, bạn thấy các thiết bị chính tạo nên một máy tính: bộ phận hệ thống, bàn phím, chuột và màn hình. Mỗi người trong số họ được thiết kế để làm việc với thông tin.

Mục lục
Giới thiệu
Phần 1. Học cách làm việc trên máy tính
§1.1. Người đàn ông và máy tính
§1.2. Máy tính để bàn trong thực tế và thế giới ảo
§1.3. Trợ lý máy tính - chuột
§1.4. Thực đơn: tự chọn
§1.5. Bắt đầu bằng cách nhấp vào nút Bắt đầu
§1.6. Cửa sổ thế giới máy tính
§1.7. Bàn phím là công cụ của người viết
§1.8. Đánh máy và soạn thảo văn bản
§1.9. Có gì ẩn trong thanh menu
§1.10. Các thao tác với một đoạn văn bản
§1.11. Máy tính - trợ lý cho các nhà toán học
§1.12. Một trợ lý thì tốt, nhưng hai thì tốt hơn
Câu hỏi kiểm soát
Nhiệm vụ kiểm tra
Mục 2. Đồ họa máy tính
§2.1. Công cụ vẽ
§2.2. Đô họa may tinh
§2.3. Sự sáng tạo vẽ máy tính
§2.4. Thiết lập công cụ
§2.5. Chỉnh sửa bản vẽ máy tính
§2.6. Đoạn bản vẽ
§2.7. Lắp ráp bản vẽ từ các bộ phận
§2.8. Cách lưu bản vẽ đã tạo
§2.9. Cách mở bản vẽ đã lưu trên đĩa
§2.10. Công trình sử dụng Phím shift
§2.11. Hình elip và hình tròn
§2.12. Pixel là gì
§2.13. Hình tượng là gì
§2.14. Thuật toán trong cuộc sống của chúng ta
§2.15. Từ "thuật toán" đến từ đâu?
§2.16. Môi trường máy tính và thuật toán
§2.17. Các thuật toán là gì?
§2.18. Các thao tác với một đoạn hình ảnh
§2.19. Hành động lặp đi lặp lại trong thuật toán
§2.20. Các yếu tố lặp đi lặp lại xung quanh chúng ta
§2.21. Xây dựng khảm
§2.22. Thực đơn các hình thức làm sẵn
§2.23. Xây dựng từ hình khối
§2.24. Mô phỏng thế giới xung quanh
§2.25. Mô hình đào tạo
Câu hỏi kiểm soát
Phần 3. Môi trường lập trình LogoWorlds
§3.1. Làm quen với môi trường LogoWorlds
§3.2. Mẫu bút
§3.3. Kết quả đầu tiên
§3.4. Rùa thay đổi ngoại hình
§3.5. Dạy Rùa di chuyển
§3.6. Cả thế giới là một rạp hát
§3.7. Thế giới vi mô tràn ngập cư dân
§3.8. Rùa đi theo la bàn
§3.9. Việc di chuyển trở nên khó khăn hơn
§3.10. Hoạt hình đầu tiên
§3.11. Những gì có thể được mô hình hóa trong LogoWorlds
§3.12. học sinh rùa
§3.13. Cách đăng ký tham gia chương trình
§3.14. Bạn có cần một cỗ máy chuyển động vĩnh viễn?
§3.15. Cảm biến hiển thị những gì
§3.16. Tại sao Rùa cần cảm biến?
§3.17. Học cách ra lệnh “khôn ngoan”
§3.18. bảng điều khiển
§3.19. Cơ hội là linh hồn của trò chơi
§3.20. Chúng ta chia tay để gặp lại
Câu hỏi kiểm soát
Ứng dụng. Nhiệm vụ cho công việc độc lập
Bài tập cho phần 1
Bài tập cho phần 2
Bài tập cho phần 3
Lời khuyên dành cho giáo viên.

Tải ebook miễn phí tại định dạng thuận tiện, xem và đọc:
Tải sách Khoa học Máy tính lớp 5-6, Tiểu học, Makarova N.V., 2005 - fileskachat.com, tải nhanh và miễn phí.

Tải về djvu
Dưới đây bạn có thể mua cuốn sách này với mức giá tốt nhất với mức giảm giá khi giao hàng trên khắp nước Nga.

M o s k a Nhà xuất bản của MSTU mang tên. N.E. Bauman

Lời nói đầu

Sách giáo khoa gây chú ý cho người đọc được biên soạn theo chương trình của môn “Tin học” dạy cho sinh viên năm thứ nhất của khoa “ Hệ thống máy tính và mạng" MSTU được đặt theo tên của N.E. Bauman. Khoa học máy tính với tư cách là một môn học được đưa vào chu trình khoa học tự nhiên của các ngành học ở Nga. Trung học phổ thông và là thành phần cơ bản của tiêu chuẩn giáo dục tiểu bang liên bang về kế hoạch đào tạo các chuyên gia được chứng nhận trong lĩnh vực “Tin học và Khoa học Máy tính”.

Hiện nay, việc giảng dạy khoa học máy tính ở Trung học phổ thôngđược thực hiện với mức độ chi tiết khác nhau trong việc nghiên cứu từng phần riêng lẻ. Cùng với trình độ khác nhau của giáo viên và trang thiết bị không đồng nhất của các lớp học khoa học máy tính, điều này dẫn đến việc sinh viên năm thứ nhất tại các trường đại học kỹ thuật được chuẩn bị khác nhau để học tại một trường đại học như vậy, mặc dù hầu hết tất cả họ đều có máy tính cá nhân ở nhà. Tất nhiên, khi viết sách giáo khoa, tình huống này đã được tính đến nên mỗi chủ đề mới đều được trình bày theo nguyên tắc “từ đơn giản đến phức tạp”, kèm theo lời giải thích chi tiết về các khái niệm cơ bản và nhiều ví dụ. Đồng thời, tác giả hy vọng rằng tác phẩm này sẽ không quá đơn giản đối với những độc giả sành điệu và sẽ tìm thấy trong đó khá nhiều thông tin thú vị.

Phần giới thiệu phân tích chủ đề khoa học máy tính và xác định vị trí của nó trong số các ngành khoa học khác.

Chương đầu tiên được dành để xem xét khái niệm cơ bản của khoa học máy tính, cụ thể là thông tin. Nó chỉ định các thuộc tính của nó và nghiên cứu các phương pháp khác nhau để đo lượng thông tin. Nhập vào đây

khái niệm về entropy và mối liên hệ của nó với thông tin được khám phá. Cuối cùng, có sự phân biệt giữa các thuật ngữ “thông tin” và “dữ liệu” mà chúng ta thường coi là đồng nghĩa và các loại dữ liệu khác nhau cũng được xem xét.

Chương thứ hai xem xét các hệ thống số, mối quan hệ của chúng và cách chuyển đổi số từ hệ thống số này sang hệ thống số khác. Đang được xem xét mã máy các số được sử dụng để biểu diễn số sau và thực hiện các phép tính số học trong máy tính. Dưới đây là các phương pháp đặt số vào lưới bit của máy tính cũng như các phương pháp cơ bản để thực hiện các phép tính số học.

TRONG Chương thứ ba xem xét các khái niệm cơ bản của đại số logic. Là ví dụ về việc sử dụng bộ máy toán học này, các phần tử logic thực hiện các hàm Boolean được xem xét và sơ đồ chức năng của một số khối máy tính cũng được đưa ra.

TRONG Cuối mỗi chương đều có câu hỏi kiểm tra đúng

Và Những câu trả lời tự tin sẽ cho phép người đọc tin chắc rằng mình đã nắm chắc nội dung chính của phần tương ứng. Tác giả cũng hy vọng rằng việc này sẽ được hỗ trợ nhờ từ điển các thuật ngữ cơ bản được đưa ra ở cuối sách.

Và lý thuyết automata - một bộ máy toán học với sự trợ giúp của nó, hoạt động của các khối chính và toàn bộ máy tính được mô tả dưới dạng chính thức. Các vấn đề về trình bày và xử lý thông tin sẽ được xem xét để hình thành cho người đọc sự hiểu biết chung về hoạt động của máy tính, các phương pháp và thiết bị lưu trữ thông tin bằng máy cũng như các hệ thống có chức năng dựa trên việc sử dụng thông tin lớn. kho lưu trữ. Sẽ đặc biệt chú ý

tập trung vào các vấn đề truyền tải thông tin, cũng như mạng thông tin, loại của chúng và chức năng của mạng máy tính.

Giới thiệu

Thuật ngữ “tin học” (informatique) xuất hiện ở Pháp vào cuối những năm 60 của thế kỷ XX bằng cách kết hợp hai từ: thông tin (thông tin) và tự động hóa (automatique) và hàm ý việc máy tính xử lý thông tin. Ở Mỹ và các nước nói tiếng Anh để chỉ khu vực hoạt động thông tin Với sự trợ giúp của các hệ thống xử lý thông tin con người-máy móc, thuật ngữ “khoa học máy tính” đã được áp dụng sớm hơn một chút. Ở nước ta, khoa học máy tính ban đầu chỉ được hiểu là “ kỷ luật khoa học“, nghiên cứu cấu trúc và tính chất chung của thông tin khoa học, cũng như mô hình của tất cả các quá trình giao tiếp khoa học - từ các quy trình trao đổi thông tin khoa học không chính thức thông qua giao tiếp trực tiếp bằng lời nói và văn bản của các nhà khoa học và chuyên gia đến các quy trình trao đổi chính thức thông qua tài liệu khoa học .” (Từ điển Điều khiển học, 1979).

Ở một khía cạnh nào đó, tiền thân của khoa học máy tính có thể được coi là cybernetics - khoa học quản lý, tiếp nhận, chuyển đổi và truyền tải thông tin trong các hệ thống điều khiển học, được hiểu là các hệ thống thuộc bất kỳ bản chất nào: hành chính, sinh học, xã hội, kỹ thuật, v.v. có thể chỉ ra chính xác thời điểm xuất hiện một hướng khoa học mới trong hiểu biết hiện đại - vào năm 1948, cuốn sách của nhà toán học người Mỹ Norbert Wiener, “Điều khiển học, hay Điều khiển và Giao tiếp trong Động vật và Máy móc,” được xuất bản và ngay lập tức trở thành một cuốn sách khoa học bán chạy nhất. Nó nói về

khả năng tạo ra một lý thuyết chung về điều khiển và các vấn đề về điều khiển và truyền thông cho các hệ thống khác nhau được xem xét từ một quan điểm thống nhất.

Điều khiển học là một từ có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp và có thể được dịch là “nghệ thuật điều khiển”. Tuy nhiên, thuật ngữ này theo nghĩa khoa học lần đầu tiên được sử dụng vào nửa đầu thế kỷ 19 bởi nhà vật lý người Pháp Ampere, ông đã phát triển một hệ thống phân loại thống nhất cho tất cả các ngành khoa học. Ông chỉ ra rằng một khoa học giả định về quản lý con người và xã hội chưa tồn tại, mà theo ông, nhất định phải xuất hiện.

Cần lưu ý rằng sự phát triển của điều khiển học ở nước ta đã bị chậm lại một cách giả tạo trong gần như toàn bộ những năm 50 của thế kỷ XX. Ví dụ, ấn bản đầu tiên của cuốn sách được đề cập của Wiener bằng tiếng Nga chỉ xuất hiện vào năm 1958, và trong từ điển triết học xuất bản năm 1959, điều khiển học vẫn được định nghĩa là “khoa học giả tư sản”. Điều này đã làm chậm sự phát triển công nghệ máy tínhở Liên Xô, mặc dù cũng trong những năm đó chúng tôi đã thực hiện các dự án tiên tiến vào thời điểm đó để tạo ra máy tính dưới sự lãnh đạo của S.A. Lebedeva.

Sự xuất hiện của điều khiển học trùng hợp với việc chế tạo các máy tính điện tử kỹ thuật số thế hệ đầu tiên, giúp giải quyết các vấn đề điện toán rất phức tạp. Tính phổ quát của điện toán máy tính khiến người ta có thể hy vọng khám phá ra các sơ đồ điều khiển phổ quát, nhưng điều này đã không hoàn toàn xảy ra. Tuy nhiên, kiến ​​thức thu được từ phương pháp điều khiển học về các hệ thống điều khiển khác nhau nguyên tắc chung chức năng của chúng, đã được tiết lộ một phần, hóa ra lại rất hiệu quả. Những ý tưởng về điều khiển học hóa ra lại mang lại hiệu quả cho sinh học, hóa học và nhiều ngành khoa học khác.

Phần lớn nhờ vào điều khiển học, ngôn ngữ học cấu trúc phát sinh với sự phân chia sau này thành ngôn ngữ học toán học và ngôn ngữ học ứng dụng.

Cần nhấn mạnh một hướng như điều khiển học kỹ thuật, trong đó có lý thuyết điều khiển tự động- Cơ sở lý thuyết về tự động hóa. Nghiên cứu và công việc thực tế theo hướng này giúp có thể đạt được những kết quả quan trọng nhất, nếu không có điều đó thì tiến bộ kỹ thuật sẽ không thể xảy ra trong xã hội hiện đại. Ngày nay điều khiển học có thể được coi là khoa học máy tính ứng dụng khi tạo nhiều tự động và hệ thống tự động quản lý, từ việc quản lý một đối tượng tự trị đến các hệ thống quản lý mạnh mẽ cho các ngành, nhóm người, v.v. Như vậy, nguồn gốc của khoa học máy tính hiện đại trước hết là khoa học tài liệu, nghiên cứu và tối ưu hóa các tài liệu, hệ thống tài liệu và điều khiển học.

Sự hình thành của khoa học máy tính trùng hợp với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ máy tính, với sự ra đời của các máy tính điện tử ngày càng mạnh mẽ và tinh vi, sau đó là máy tính cá nhân. Máy tính hiện đại - công cụ đắc lực việc xử lý thông tin không đồng nhất và thông tin lần lượt là đối tượng nghiên cứu chính của khoa học máy tính. Điều này giải thích tác động tích cực của việc không ngừng cải tiến nhanh chóng các công cụ máy tính đối với tốc độ phát triển của khoa học máy tính hiện đại và nội dung của nó. Mặt khác, những tiến bộ trong khoa học máy tính có tác động có lợi đến sự tiến bộ trong lĩnh vực công nghệ máy tính.

Khoa học máy tính ở dạng tổng quát nhất có thể được định nghĩa là khoa học về các phương pháp xử lý thông tin bằng máy tính để sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau hoạt động của con người. Xử lý thông tin có nghĩa là việc thu thập,

lưu trữ, truy xuất, chuyển đổi, truyền tải và truy xuất. Cho đến nay, các thành phần sau đã được xác định trong khoa học máy tính.

Khoa học máy tính lý thuyết, sử dụng các phương pháp toán học, nghiên cứu cấu trúc và tính chất chung của thông tin cũng như luồng quy trình thông tin. Nó bao gồm các môn học như logic toán học, phương pháp tính toán, mô hình hóa, lý thuyết về automata, lý thuyết về thuật toán, lý thuyết về thông tin, mã hóa và truyền tải, lý thuyết về ngữ pháp và ngôn ngữ hình thức, nghiên cứu hoạt động, trí tuệ nhân tạo. Phần cuối cùng đề cập đến ngôn ngữ học tính toán, dịch máy, nhận dạng mẫu, mô hình lý luận, sáng tạo những hệ thống chuyên gia và nằm ở điểm giao thoa với tâm lý học, sinh lý học, ngôn ngữ học và các ngành khoa học khác.

Các công cụ phần cứng và phần mềm để tin học hóa giúp thực hiện các thành tựu lý thuyết của khoa học máy tính ở cấp độ ứng dụng. Chúng bao gồm các thiết bị máy tính, hệ thống máy tính, cũng như hệ thống xử lý và truyền dữ liệu. Phần mềm bao gồm các công cụ hệ thống, mạng, phổ quát và định hướng chuyên nghiệp với các gói chương trình ứng dụng.

Các công nghệ và hệ thống thông tin trong khuôn khổ phân loại đang được xem xét khá phổ biến. Họ giải quyết các vấn đề về phân tích và tối ưu hóa các luồng thông tin trong hệ thống khác nhau, thực hiện các nguyên tắc cấu trúc, lưu trữ và truy xuất thông tin. Chúng bao gồm tham chiếu thông tin, hệ thống truy xuất thông tin, cũng như hệ thống toàn cầu lưu trữ và truy xuất thông tin, bao gồm cả Internet.

Cuối cùng, chúng ta nên đề cập đến tin học xã hội, lĩnh vực gần đây mới bắt đầu được tách thành một phần riêng biệt.

khoa học máy tính. Cô nghiên cứu các nguồn thông tin như những yếu tố trong sự phát triển kinh tế - xã hội và văn hóa của xã hội thông tin hiện đại.

Từ việc xem xét nội dung của khoa học máy tính, có thể thấy rõ rằng nó đại diện cho một lĩnh vực kiến ​​thức khoa học rất rộng và nằm ở giao điểm của một số ngành cơ bản và ứng dụng. Nó được kết nối:

- với toán học - thông qua logic toán học, toán học rời rạc, lý thuyết thuật toán, mô hình toán học;

- với vật lý, hóa học, sinh học, điện tử, kỹ thuật vô tuyến - thông qua sự phát triển của phần cứng máy tính;

- với điều khiển học - thông qua lý thuyết thông tin và lý thuyết điều khiển;

- với ngôn ngữ học – thông qua lý thuyết về ngôn ngữ hình thức và hệ thống ký hiệu;

- với triết học và tâm lý học – thông qua lý thuyết về tri thức.

Vai trò quan trọng của khoa học máy tính nằm ở chỗ nó thực chất là nền tảng khoa học của quá trình tin học hóa. xã hội hiện đại. Sự cần thiết của nó như một môn học giáo dục nằm trong trật tự xã hội đối với việc đào tạo các chuyên gia có thế giới quan mới. Nó dựa trên sự hiểu biết về vai trò của thông tin, kiến ​​thức về các công nghệ, hệ thống và mạng thông tin và máy tính mới nhất và trong tương lai.

Khóa học đề xuất sẽ xem xét các chủ đề chính đặc trưng cho nội dung của khoa học máy tính.

1. Những khái niệm cơ bản của lý thuyết thông tin

1.1. Khái niệm thông tin, tính chất của nó

Mỗi người trong chúng ta đều bắt gặp từ THÔNG TIN rất thường xuyên. Một người sống giữa đồng loại của mình, thế giới xung quanh là nguồn cung cấp thông tin liên tục cho chúng ta, chúng ta nhận được khi giao tiếp với người khác, với động vật, từ nhiều dụng cụ, đồ vật, từ sách báo, quan sát các hiện tượng và quá trình đang diễn ra , vân vân. Trong trường hợp này, nhận thức được thực hiện bằng năm giác quan đã biết: thị giác, thính giác, vị giác, khứu giác, xúc giác; Điều chính trong quá trình này là đôi mắt - hơn 80% thông tin đến với một người thông qua đôi mắt.

Thông tin là gì? Suy cho cùng, có những người chúng ta sẽ không bao giờ gặp, những đất nước chúng ta sẽ không bao giờ ghé thăm, những cuốn sách chúng ta sẽ không bao giờ đọc. Và đây đều là những nguồn thông tin tiềm năng. Do đó, thông tin không tự tồn tại mà chỉ trở nên như vậy đối với chúng ta sau khi chúng ta nhận được nó.

Thuật ngữ thông tin xuất phát từ từ Latinh info., có nghĩa là thông tin, tin nhắn, thông tin về ai đó hoặc cái gì đó. Có thể nói rằng Thông tin là thông tin hoặc kiến ​​thức mà sinh vật hoặc thiết bị trao đổi trong quá trình hoạt động. Cần phải tính đến khía cạnh quan trọng liên quan đến việc tiếp nhận thông tin: bằng cách nhận thức nó, qua đó chúng ta học được điều gì đó mới về một lĩnh vực chủ đề cụ thể, nói cách khác, chúng ta giảm bớt mức độ kiến ​​​​thức chưa đầy đủ của mình.

Thông tin thuộc về những khái niệm ban đầu, chưa được xác định của khoa học. Theo cách tương tự, ví dụ, trong phép đo mặt phẳng như

niệm cơ bản như điểm, đường thẳng và mặt phẳng. Là sự phản ánh các quá trình của thế giới thực, bản chất của thông tin được bộc lộ liên quan đến các hành động mà nó tham gia trực tiếp: truyền, nhận, lưu trữ, chuyển đổi, phát hành. Là một phần trong quá trình xem xét của chúng tôi, chúng tôi sẽ tập trung vào công thức sau:

Thông tin là thông tin thu được về các đối tượng và hiện tượng làm giảm mức độ hiểu biết chưa đầy đủ về chúng.

Với cách tiếp cận này, rõ ràng là những cách thu thập và xử lý thông tin đa dạng luôn đồng hành cùng cuộc sống của chúng ta là rất quan trọng. Tuy nhiên, có một số đặc tính cố hữu trong bất kỳ thông tin nào, bất kể phương tiện để có được nó là gì.

Và các đại diện, nghĩa là chúng là phổ quát. Những đặc tính nào làm cho thông tin như vậy?

Giả sử bạn đọc được câu: “Hai lần hai là bốn”. Có lẽ ở đây không có thông tin nào dành cho bất kỳ ai trong số các bạn, bởi vì thực tế này là

Và bạn đã biết điều đó từ lâu rồi. Vì vậy, thông tin phải được mới

MỘT Hiện nay có câu nói khác: “Hai lần hai là năm”. Và không có thông tin ở đây, vì điều này không đúng sự thật. Vì vậy, thông tin phải đượcđáng tin cậy

Nếu bây giờ, một độc giả năm thứ nhất bắt đầu làm quen chi tiết với các quy tắc tính lương hưu, anh ta sẽ hầu như không nhớ gì - thông tin này hoàn toàn không thú vị đối với anh ta, vì anh ta khó có thể cần đến nó bây giờ và trong tương lai gần. Vì vậy, thông tin phải kịp thời.

Câu: “Ich wurde in Potsdam geboren” cũng không chứa đựng bất kỳ thông tin nào đối với một số bạn, vì nếu không biết tiếng Đức thì bạn sẽ không hiểu nó nói về cái gì. Vì vậy, thông tin phải dễ hiểu.

Đặc tính thứ năm của thông tin là lý tưởng, tức là đặc tính mà người ta nên phấn đấu nhưng không thể đạt được. Thật vậy, khó có ai trong chúng ta có thể tìm hiểu mọi thứ về mọi thứ hoặc thậm chí hoàn toàn mọi thứ về một điều gì đó cụ thể, nhưng một người tò mò luôn cố gắng tìm hiểu càng nhiều càng tốt về chủ đề hoặc hiện tượng mà anh ta quan tâm. Vì vậy, thông tin phải toàn diện hoặc đầy đủ.

Vì vậy, ở cấp độ “hàng ngày”, chúng tôi đã xác định được năm đặc tính của thông tin, đó là: thông tin phải mới, đáng tin cậy, kịp thời, dễ hiểu và toàn diện. Trên thực tế, có nhiều thuộc tính hơn; chúng tôi trình bày một danh sách về chúng, danh sách này không có vẻ đầy đủ.

Tính đầy đủ là mức độ tuân thủ nhất định của hình ảnh được tạo ra trên cơ sở thông tin nhận được với một vật thể hoặc hiện tượng thực.

Mức độ liên quan là mức độ thông tin vẫn hữu ích tại thời điểm sử dụng.

Tính đầy đủ là thuộc tính của thông tin nhận được có chứa một bộ chỉ báo tối thiểu nhưng đầy đủ để sử dụng.

Độ tin cậy là đặc tính của thông tin phản ánh các đối tượng hoặc hiện tượng thực tế với độ chính xác nhất định.

Khả năng tiếp cận là đặc tính của thông tin tương ứng với mức độ nhận thức của người dùng.

Tính đại diện– một thuộc tính của thông tin liên quan đến tính đúng đắn của việc lựa chọn nó để phản ánh toàn diện các thuộc tính của một đối tượng hoặc hiện tượng.

Tính kịp thời– đặc tính của thông tin sẽ đến vào thời điểm sử dụng nó.

Độ chính xác là mức độ gần gũi của thông tin nhận được với trạng thái thực của một đối tượng hoặc hiện tượng.

Tính ổn định là đặc tính của thông tin đáp ứng với những thay đổi trong dữ liệu nguồn mà không làm giảm độ chính xác cần thiết.

Các thuộc tính được liệt kê của thông tin yêu cầu một số làm rõ. Đầu tiên, tập hợp của chúng đặc trưng chất lượng thông tin– một tập hợp các chỉ số tiêu dùng xác định khả năng sử dụng thông tin hiệu quả. Thứ hai, cần phân biệt giữa các đặc tính như tính đầy đủ, độ tin cậy, tính đại diện, độ chính xác và tính ổn định, mức độ phù hợp và kịp thời, vì các đặc điểm được liệt kê được xác định cả ở giai đoạn thiết kế và trong quá trình vận hành hệ thống thông tin, nghĩa là ở các giai đoạn khác nhau việc sử dụng và xử lý thông tin. Thứ ba, có một số sự mơ hồ về mặt thuật ngữ liên quan đến tính vô tận của chính khái niệm thông tin, ví dụ, thay vì khả năng tiếp cận, thuật ngữ tính rõ ràng của thông tin có vẻ chính xác hơn, vì trong trường hợp đầu tiên, chúng ta có thể nói về việc không thể có được vì một lý do nào đó. những thông tin cần thiết. Cuối cùng, thứ tư, danh sách tài sản được đề xuất, như đã lưu ý, chưa đầy đủ; Vì vậy, người ta có thể khẳng định một cách đúng đắn rằng thông tin, chẳng hạn, phải hữu ích và thú vị, bởi vì nếu nó có vẻ như vậy đối với một người, thì người đó sẽ nhớ nó dễ dàng và chắc chắn hơn.

1.2. Thông tin đo lường

Chúng ta đã quen với các đơn vị đo lường đại lượng khác nhau mà chúng ta thường gặp: km, gram, giờ, rúp, đô la, v.v. Kiến thức nên được đo lường như thế nào và bằng những đơn vị nào? Suy cho cùng, thông tin là kiến ​​thức...

Giả sử trước mặt người đọc có hai cuốn sách, rõ ràng là chứa đựng những kiến ​​thức nhất định. Giả sử cuốn sách đầu tiên có ba trăm trang và cuốn thứ hai - một trăm. Điều này có nghĩa là một cuốn sách dày hơn chứa đựng nhiều hơn gấp ba lần cho bạn? thông tin khác nhau, hơn trong lần thứ hai? Khắc nghiệt. Ví dụ, cuốn sách đầu tiên là tuyển tập những câu chuyện dân gian Nga, nhiều câu chuyện quen thuộc với bạn từ thời thơ ấu, và cuốn sách thứ hai là cẩm nang tự học chơi guitar mà bạn muốn thành thạo. Rõ ràng là trong trường hợp này, cuốn thứ hai chứa đựng nhiều thông tin hơn cho bạn, tức là khi đo lường cuốn sau, bạn không thể hành động thẳng thắn mà phải tính đến thông số khác nhau, ví dụ: nội dung.

Thông tin được truyền trong không gian và thời gian từ nguồn đến người nhận dưới dạng tin nhắn, có thể hiểu là một dạng biểu diễn nào đó bằng cách sử dụng các dấu hiệu nhất định. Thông điệp như vậy có thể được thể hiện bằng ngôn ngữ tự nhiên hoặc nhân tạo. Đầu tiên là những ngôn ngữ giao tiếp nảy sinh một cách tự nhiên và là sự kết hợp của bảng chữ cái, từ vựng, ngữ pháp và ngữ âm. Sau này là các hệ thống ký hiệu được tạo ra đặc biệt (ký hiệu học là khoa học về các đặc tính của ký hiệu và hệ thống ký hiệu) và hoạt động như các hệ thống ký hiệu chuyên biệt để ghi lại thông tin.

Từ quan điểm ký hiệu học, thông điệp thông tin được xem xét ở ba cấp độ. Ở cấp độ cú pháp, các thuộc tính bên trong của thông điệp được nghiên cứu, cụ thể là các mối quan hệ đã phát triển giữa các dấu hiệu và phản ánh cấu trúc của hệ thống dấu hiệu hiện có. (Cú pháp là một phần của ký hiệu học nghiên cứu cú pháp của hệ thống ký hiệu). Các thuộc tính bên ngoài được nghiên cứu ở cấp độ ngữ nghĩa và thực dụng. Trong trường hợp đầu tiên, mối quan hệ giữa các dấu hiệu và khái niệm mà chúng biểu thị - đối tượng, hành động, phẩm chất, v.v. Nói cách khác, vai trò của đối tượng nghiên cứu ở giai đoạn này là ngữ nghĩa

nội dung của thông điệp thông tin cũng như mối liên hệ của nó với nguồn thông tin. (Ngữ nghĩa là một nhánh của ký hiệu học nghiên cứu cách giải thích các phát biểu của hệ thống ký hiệu). Trong trường hợp thứ hai, nó được phân tích người tiêu dùng nội dung của tin nhắn, nghĩa là kết nối của nó với người nhận thông tin. (Ngữ dụng học là một phần của ký hiệu học nghiên cứu nhận thức về các biểu hiện có ý nghĩa của hệ thống ký hiệu như một phương tiện giao tiếp giữa nguồn và người tiêu dùng thông tin).

Theo đó, ba hướng đang được hình thành để giải quyết các vấn đề về trình bày và truyền tải thông tin cũng như đo lường số lượng của nó. Cần lưu ý rằng hiện đại lý thuyết thông tin chủ yếu giải quyết các vấn đề cấp độ cú pháp, trừu tượng hóa từ nội dung ngữ nghĩa. Trong trường hợp này, khái niệm trung tâm là “lượng thông tin”, được hiểu là thước đo tần suất sử dụng các dấu hiệu để hình thành thông điệp. Chúng tôi cũng sẽ tập trung đặc biệt vào hướng này, đặc biệt vì nó dễ chính thức hóa hơn nhiều. Tuy nhiên, trước tiên chúng tôi trình bày cách phân loại các phương pháp đo lường thông tin (Hình 1.1) và đưa ra cái nhìn tổng quan về hai cấp độ xem xét còn lại thuộc tính bên ngoài thông điệp thông tin về mặt đo lường lượng thông tin chứa trong chúng.

Trong thế giới hiện đại, việc học môn này ở trường đã là một điều tất yếu, bởi tin học hóa đã thâm nhập vào hầu hết các lĩnh vực của đời sống con người. Đó là lý do tại sao việc biết ít nhất những điều cơ bản về khả năng sử dụng máy tính sẽ giúp trẻ cảm thấy tự tin vào thời đại chúng ta.

Bạn có thể học trực tuyến về khoa học máy tính bằng cách truy cập trang web của chúng tôi, nơi chứa hầu hết tất cả các chủ đề về khoa học máy tính tạo nên chương trình giảng dạy ở trường dưới dạng video. Vì vậy, nếu có đủ thời gian, máy tính và truy cập Internet, bạn có thể xem các bài học video và nghiên cứu chủ đề mong muốn.

Bộ môn này dựa trên các nguyên tắc và phương pháp xử lý, lưu trữ và truyền thông tin bằng máy tính và mạng máy tính. Một trong những lĩnh vực ưu tiên trong giảng dạy khoa học máy tính hiện đại ở trường là định hướng “ Mạng lưới toàn cầu Internet". Sự thật nàyđược quyết định bởi sự phổ biến của truyền thông Internet và sự thông tin hóa chung của xã hội.

Chương trình khoa học máy tính

Các bài học về khoa học máy tính ở dạng video, được trình bày trên cổng thông tin của chúng tôi, sẽ giúp con bạn nắm vững khóa học ở trường về chủ đề này. Ở tất cả các trường học, việc nghiên cứu về sự khởi đầu của khoa học máy tính bắt đầu từ lớp 5, nơi nó được giải thích cách hoạt động của máy tính, cách sử dụng nó và đứa trẻ cũng làm quen với các chương trình máy tính phổ biến nhất. Trong phần khoa học máy tính lớp 5, bạn có thể tìm thấy các bài học video thú vị về tất cả các chủ đề này. Khoa học máy tính lớp 6 giới thiệu cho học sinh những kiến ​​thức cơ bản về lập trình, góp phần phát triển tư duy logic ở trẻ, điều này còn được hỗ trợ bởi việc nghiên cứu các câu hỏi lý thuyết về các hình thức tư duy; Việc học về lập trình, đặc biệt là ngôn ngữ Cơ bản, sẽ tiếp tục ở lớp tiếp theo. Trên trang web của chúng tôi, tất cả các sắc thái của những vấn đề khó khăn này, được trình bày trong các bài học video về khoa học máy tính lớp 7, đều được giải thích dưới dạng dễ tiếp cận. Ở lớp 8, học sinh được học về các khái niệm như mô hình thông tin, nghiên cứu kiến ​​trúc máy tính, tìm hiểu thuật toán là gì và làm quen với các tính chất của chúng. Bạn cũng có thể tìm thấy tất cả những điều này trên cổng thông tin của chúng tôi trong phần khoa học máy tính lớp 8.

Bài học khoa học máy tính tiếp theo bắt đầu Nghiên cứu chi tiết đô họa may tinh, hoạt hình máy tính, công cụ và công nghệ xử lý thông tin số, cũng như các công nghệ lưu trữ thông tin và mô hình hóa ba chiều, bao gồm cả cơ sở dữ liệu. Những chủ đề phức tạp này có thể không rõ ràng đối với học sinh lần đầu tiên, đó là lý do tại sao trang này trình bày các bài học video về khoa học máy tính cho lớp 9 dưới dạng trình bày đơn giản và trực quan. Qua mỗi lớp, môn học ngày càng khó hơn: trong các bài học tin học lớp 10, học sinh sẽ nắm vững các khái niệm về mô hình hóa sự sống và thiên nhiên vô tri, các mô hình logic-toán học cũng như các hoạt động sử dụng thông tin của con người. công nghệ máy tính. Trong các bài học khoa học máy tính lớp 11, học sinh tiếp tục nghiên cứu các vấn đề về hoạt động thông tin của con người, đồng thời lặp lại, đào sâu kiến ​​thức về tính năng của hệ điều hành, phần mềm.

GIA môn khoa học máy tính là kỳ thi tự chọn dành cho học sinh lớp 9. Bài thi gồm 3 phần: phần A (chọn câu trả lời đúng), phần B (câu trả lời ngắn gọn cho câu hỏi) và phần C (câu trả lời chi tiết). Khi làm bài thi môn này, học sinh phải cho biết mình sẽ thực hiện nhiệm vụ C bằng ngôn ngữ lập trình nào. Phần này được thực hiện trên máy tính. Để vượt qua thành công Kỳ thi cấp bang về Khoa học máy tính, bạn cần chuẩn bị một cách có hệ thống và tiếp cận quá trình nghiên cứu tài liệu một cách nghiêm túc, sử dụng sách giáo khoa, bài giảng và ghi chú, cũng như tài liệu kiểm tra về tất cả các chủ đề của khóa học cũng như giải các bài kiểm tra chẩn đoán và đào tạo. .

Trong quá trình nghiên cứu các chủ đề trong khuôn khổ chương trình khoa học máy tính, không chỉ thành phần lý thuyết quan trọng mà cả thành phần thực hành cũng rất quan trọng. Bởi vì các quy trình và công nghệ thông tin không thể được lĩnh hội và hiểu đầy đủ nếu chỉ nghiên cứu lý thuyết - theo quy luật, các kỹ năng có được trong thực tế. Việc sử dụng máy tính đúng cách có thể biến một nhiệm vụ cực kỳ phức tạp thành một thuật toán hành động đơn giản và do đó đơn giản hóa nhiệm vụ hiện có.

Khóa học khoa học máy tính tiểu học được thiết kế nhằm mở rộng tầm nhìn của học sinh tiểu học, phát triển quá trình tư duy và giới thiệu các khái niệm cơ bản của môn học.

Khi dạy học tin học ở trường phổ thông cần đạt được những mục tiêu sau:

1. Tiếp thu kỹ năng làm việc với các công cụ thông tin Công nghệ truyền thông.

2. Làm quen nhiều loại khác nhau thông tin và khả năng làm việc với chúng bằng PC.

3. Thực hiện và phát triển các dự án có độ phức tạp khác nhau.

4. Tiếp thu kiến ​​thức lý thuyết cơ bản.

5. Phát triển khả năng sáng tạo.

Vai trò của công nghệ máy tính trong cuộc sống con người ngày càng tăng lên. Và hiện tại, PC được sử dụng trong hầu hết các lĩnh vực của cuộc sống hàng ngày của chúng ta. Thế kỷ XXI - thời đại thông tin toàn cầu xã hội, do đó, chìa khóa thành công Hoạt động chuyên môn Mọi người đều biết chữ về máy tính. Vì vậy, điều quan trọng là một học sinh học khoa học máy tính ở trường phải nắm vững đầy đủ những kiến ​​​​thức cơ bản về năng lực sử dụng máy tính.

Bạn có thể nghiên cứu tài liệu và lặp lại kiến ​​thức bằng cách sử dụng tài nguyên của chúng tôi. Nó chứa một lượng lớn tài liệu sẽ giúp bạn nghiên cứu khoa học máy tính trực tuyến.

Kế hoạch:

Khóa học khoa học máy tính cơ bản ở cấp trung học cơ sở (lớp 7-9). Mục tiêu của khóa học khoa học máy tính cơ bản, cung cấp chương trình đào tạo giáo dục phổ thông tối thiểu bắt buộc cho sinh viên trong lĩnh vực khoa học máy tính và công nghệ thông tin.

Khóa học khoa học máy tính tại một trường nước ngoài (các nước CIS và Tây Âu, Hoa Kỳ). Các thành phần chính của nội dung khóa học khoa học máy tính cơ bản, được xác định theo yêu cầu của tiêu chuẩn cho môn học này. Phân tích chính các chương trình hiện có Khóa học cơ bản:

Khóa học liên tục về khoa học máy tính (lớp 1-11) của Bộ Giáo dục Mátxcơva (tác giả A. L. Semenov, N. D. Ugrinovich);

Khóa học “Văn hóa thông tin” dành cho lớp 1-11 (tác giả Yu. A. Pervin và các tác giả khác);

Khóa học khoa học máy tính cho lớp 7-9 (A. G. Gein, V. F. Sholokhovich và những người khác);

Khóa học khoa học máy tính cơ bản lớp 7-9 (tác giả A. A. Kuznetsov và các tác giả khác);

Giáo trình khoa học máy tính cơ bản lớp 7-9 (tác giả N.V. Makarova và cộng sự)

Đánh giá sách giáo khoa khoa học máy tính: phân tích so sánh.

Phân tích hướng dẫn phương pháp trong khóa học khoa học máy tính.

Phương pháp và tiêu chí đánh giá chất lượng sách giáo khoa môn khoa học máy tính.

Tóm tắt bài giảng:

Khóa học chính về khoa học máy tính và khoa học máy tính đóng vai trò là nguồn chủ đề để phát triển chuyên sâu các lớp tự chọn trong môn học. Tiêu chuẩn giáo dục trung học phổ thông về khoa học máy tính dựa trên việc nêu bật ba khía cạnh trong khóa học khoa học máy tính:

1. tập quán, phản ánh mục tiêu và nội dung chuẩn bị cho học sinh sử dụng hiệu quả khả năng của máy tính cá nhân hiện đại để đáp ứng nhu cầu nhu cầu thông tin;

2. các phương pháp và phương pháp thuật toán, phản ánh và mô tả chính thức các hành động của người thực hiện, nói chung là các vấn đề quan trọng liên quan đến sự phát triển tư duy của học sinh thông qua việc học lập trình;

3. nền tảng của khoa học máy tính, phản ánh cơ chế xử lý thông tin, cơ sở thông tin kiểm soát các quy trình trong các hệ thống có tính chất khác nhau, mô hình hóa các hiện tượng và quy trình trên máy tính và đưa ra ý tưởng về các phương pháp tích lũy, xử lý và truyền thông tin.

Tiêu chuẩn xác định một số giai đoạn trong việc nắm vững các kiến ​​thức cơ bản về khoa học máy tính và hình thành văn hóa thông tin trong quá trình học tập ở trường.

Giai đoạn 1 (lớp I - VI) là môn tuyên truyền “Tin học”. Giai đoạn này, học sinh bước đầu làm quen với máy tính, những yếu tố đầu tiên của văn hóa thông tin được hình thành trong quá trình sử dụng các chương trình trò chơi giáo dục, máy tính mô phỏng đơn giản, vân vân.

Giai đoạn thứ hai (lớp VII-IX) là khóa học cơ bản “Khoa học máy tính và công nghệ thông tin”, cung cấp nền giáo dục phổ thông bắt buộc tối thiểu cho học sinh về khoa học máy tính, nhằm mục đích giúp học sinh nắm vững các phương pháp và phương tiện công nghệ thông tin để giải quyết vấn đề. phát triển kỹ năng sử dụng máy tính một cách có ý thức và hợp lý trong các hoạt động giáo dục và nghề nghiệp của mình. Một trong những kết quả của việc sinh viên theo học khóa học “Tin học và Công nghệ thông tin” là cơ hội sử dụng một cách có hệ thống các phương pháp và công cụ công nghệ thông tin trong nghiên cứu mọi vấn đề. những môn học ở trường. môn học giáo dục.

Giai đoạn thứ ba (lớp X-XI) là hồ sơ tiền chuyên nghiệp. Nó phản ánh nguyên tắc cơ bản của việc xây dựng cấp học cuối cấp của một trường phổ thông hoàn chỉnh - nguyên tắc phân biệt hồ sơ và đảm bảo tính liên tục của giáo dục trong lĩnh vực khoa học máy tính như đào tạo chuyên ngành, có sự khác biệt về số lượng và nội dung tùy theo sở thích và trọng tâm đào tạo tiền chuyên nghiệp của học sinh. Tiêu chuẩn giáo dục thiết lập mức độ trình bày tài liệu cho người học, đảm bảo thực hiện mục tiêu học tập ở mức tối đa. Bộ yêu cầu về mức độ chuẩn bị của học sinh phản ánh sự đa dạng và khác biệt lớn trong cách tiếp cận và cơ hội giảng dạy khoa học máy tính trong các cơ sở giáo dục phổ thông trung học thuộc nhiều loại hình khác nhau, thiết lập các yêu cầu tối thiểu về đào tạo học sinh cho từng thành phần và từng giai đoạn đào tạo khoa học máy tính. Ở giai đoạn cuối của mỗi giai đoạn đào tạo, các nhiệm vụ tiêu chuẩn được đưa ra để kiểm tra xem việc đào tạo của học sinh có đáp ứng được yêu cầu của tiêu chuẩn hay không.

7. Phương pháp nghiên cứu dòng thông tin của quá trình thông tin: ý tưởng về bản chất của quá trình thông tin, cấu trúc và các thành phần chính của hệ thống thông tin, chức năng phản hồi, quá trình truyền thông tin, đường truyền thông tin, đơn vị lượng thông tin.

Bất kể phương pháp tiếp nhận và lưu trữ thông tin nào, nó đều có những đặc điểm giống nhau. Thông tin, cùng với vật chất và năng lượng, hiện được coi là một khái niệm cơ bản. Theo nghĩa này, thông tin là cấu trúc của thế giới xung quanh chúng ta, có khả năng ảnh hưởng đến các quá trình. Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng cấu trúc hình học có khả năng tác động đến tâm lý con người bằng cách tác động đến tiềm thức của họ.

Thuộc tính thông tin:

1. Thông tin có thể tích lũy.

2. Thông tin không có tính chất được lưu giữ.

3. Thông tin có thể tự tổ chức, tạo ra thông tin mới.

Hiểu cấu trúc và các thành phần chính của hệ thống thông tin

Cấu trúc của quá trình thông tin Khi truyền thông tin dưới dạng tín hiệu từ nguồn đến người tiêu dùng, nó sẽ lần lượt chuyển qua các giai đoạn sau (họ gọi là giai đoạn lưu thông), tạo nên quy trình thông tin:

1. Nhận thức (nếu giai đoạn được thực hiện bởi hệ thống kỹ thuật) hoặc thu thập (nếu giai đoạn được thực hiện bởi một người) – ánh xạ nguồn thông tin thành tín hiệu. Ở đây, các đặc tính định tính và định lượng của nguồn được xác định, những đặc tính cần thiết để giải quyết các vấn đề của người tiêu dùng thông tin, nhằm mục đích thu thập hoặc cảm nhận thông tin. Sự kết hợp của các đặc điểm này tạo ra hình ảnh của nguồn, được ghi lại dưới dạng tín hiệu trên phương tiện có tính chất này hay tính chất khác (giấy, điện tử, v.v.).

2. Truyền dẫn – truyền thông tin dưới dạng tín hiệu trong không gian thông qua các phương tiện vật lý dưới bất kỳ hình thức nào. Được bao gồm trong quy trình thông tin nếu những nơi thực hiện các giai đoạn khác của quy trình thông tin được tách biệt về mặt địa lý.

3. Xử lý – bất kỳ sự biến đổi thông tin nào nhằm giải quyết các vấn đề chức năng nhất định (chúng được xác định bởi người tiêu dùng thông tin). Giai đoạn này có thể bao gồm việc lưu trữ thông tin cũng như chuyển nó theo thời gian.

4. Trình bày (nếu người tiêu dùng thông tin là một người) hoặc tác động (nếu người tiêu dùng là một hệ thống kỹ thuật).

Trong trường hợp đầu tiên, thông tin được chuẩn bị ở dạng thuận tiện cho người tiêu dùng (biểu đồ, văn bản, sơ đồ, bảng, v.v.). Trong trường hợp thứ hai, các hành động kiểm soát được phát triển trên phương tiện kỹ thuật. Trường hợp này điển hình đối với những sinh viên tốt nghiệp chuyên ngành “Điều khiển tự động hóa” quy trình công nghệ", và do đó không được xem xét ở đây. Quá trình thông tin được hiển thị dưới dạng sơ đồ trong hình:

Hình chữ nhật mô tả các thủ tục (giai đoạn), các hình khác biểu thị các đối tượng. Các ô chấm chấm cho biết các giai đoạn này có thể bị thiếu. Như có thể thấy từ hình vẽ, mỗi giai đoạn trong trường hợp chung chuyển đổi (hoặc hiển thị) tín hiệu đầu vào vào một ngày cuối tuần. Ví dụ, trong quá trình xử lý, tín hiệu S3 được chuyển đổi thành tín hiệu S4. Điều này được thực hiện để thuận tiện cho quy trình tiếp theo hoặc, trong trường hợp sau, để thuận tiện cho người tiêu dùng.

Giới thiệu về chức năng phản hồi

Kiểm soát là tác động có mục đích của đối tượng điều khiển lên đối tượng được kiểm soát để tổ chức hoạt động của nó theo một cách nhất định. Hóa ra có rất nhiều quy trình kiểm soát (trong tự nhiên, xã hội, thiết bị kỹ thuật) diễn ra theo cách tương tự và dựa trên cùng một nguyên tắc. Bất kỳ hành động kiểm soát nào, bất kể nó được thực hiện dưới hình thức nào, đều có thể được coi là thông tin được truyền dưới dạng lệnh. Như đã nêu trong định nghĩa, các lệnh được đưa ra không phải ngẫu nhiên mà có mục đích. Đôi khi mục tiêu đạt được sau khi thực hiện một lệnh; thường thì bạn phải sử dụng một chuỗi lệnh. Bạn đã biết rằng trình tự như vậy được gọi là thuật toán. Việc truyền thông tin một chiều (chỉ từ đối tượng điều khiển đến đối tượng được điều khiển) có đủ không? Thỉnh thoảng đúng. Nhưng thường thì điều mong muốn (và thường là cần thiết) là có thể đáp ứng những thay đổi trong tình hình thực tế, nghĩa là đối tượng điều khiển phải nhận thông tin từ đối tượng được quản lý và tùy theo tình trạng của nó mà thay đổi hành động điều khiển theo cách này hay cách khác. Phản hồi được sử dụng để truyền thông tin về trạng thái của đối tượng được điều khiển. Các hệ thống điều khiển có nhánh phản hồi được gọi là đóng và những hệ thống không có nhánh phản hồi được gọi là mở. Trong trường hợp không có phản hồi, thuật toán điều khiển chỉ có thể chứa một chuỗi lệnh tuyến tính rõ ràng.

Đơn vị lượng thông tin

Một người nhận được thông tin từ thế giới xung quanh với sự trợ giúp của các giác quan, phân tích nó và xác định các mẫu quan trọng bằng sự trợ giúp của tư duy và lưu trữ thông tin nhận được vào bộ nhớ. Quá trình tiếp thu kiến ​​thức khoa học có hệ thống về thế giới xung quanh dẫn đến sự tích lũy thông tin dưới dạng kiến ​​thức (sự kiện, lý thuyết khoa học, v.v.). Như vậy, xét từ góc độ quá trình nhận thức, thông tin có thể được coi là tri thức. Nếu một thông điệp nào đó làm giảm đi tính không chắc chắn trong hiểu biết của chúng ta thì chúng ta có thể nói rằng thông điệp đó chứa đựng thông tin. Cách tiếp cận thông tin như một thước đo để giảm bớt sự không chắc chắn của kiến ​​thức giúp có thể đo lường thông tin một cách định lượng, điều này cực kỳ quan trọng đối với khoa học máy tính.

Đơn vị đo lượng thông tin

Để định lượng bất kỳ đại lượng nào, cần phải xác định đơn vị đo. Vì vậy, để đo chiều dài, mét được chọn làm đơn vị, để đo khối lượng - kilôgam, v.v. Tương tự, để xác định lượng thông tin, bạn phải nhập đơn vị đo. Một đơn vị thông tin được coi là lượng thông tin chứa thông điệp làm giảm một nửa độ không chắc chắn. Đơn vị này được gọi là “bit”. Đơn vị tối thiểu Việc đo lượng thông tin là bit, đơn vị lớn nhất tiếp theo là byte, với 1 byte = 23 bit = 8 bit. Các hệ thống đơn vị đo lường truyền thống, chẳng hạn như Hệ thống đơn vị SI quốc tế, sử dụng hệ số 10n làm bội số của các đơn vị, trong đó n = 3, 6, 9, v.v., tương ứng với tiền tố thập phân Kilo (103), Mega (106), Giga (109), v.v. Máy tính hoạt động với các số không phải ở dạng thập phân mà ở dạng hệ nhị phân, do đó, trong nhiều đơn vị đo lượng thông tin, hệ số 2n được sử dụng.

Do đó, đơn vị đo lượng thông tin là bội số của một byte được nhập như sau:

1 KB = 210 byte = 1024 byte;

1 MB = 210 KB = 1024 KB;

1 GB = 210 MB = 1024 MB.

Số sự kiện có thể xảy ra và lượng thông tin.

Có một công thức nối số sự kiện có thể xảy ra N và lượng thông tin I: N=2I.

Sử dụng công thức này, bạn có thể dễ dàng xác định số lượng sự kiện có thể xảy ra nếu biết lượng thông tin đó. Ví dụ: nếu chúng tôi nhận được 4 bit thông tin thì số sự kiện có thể xảy ra là: N = 24 = 16.

Ngược lại, để xác định lượng thông tin, nếu biết số sự kiện thì cần giải phương trình hàm mũ của I.

8. Ngôn ngữ là cách trình bày thông tin

Một ngôn ngữ xuất hiện một cách tự phát trong xã hội loài người và là một hệ thống đang phát triển gồm các dấu hiệu âm thanh (rõ ràng) rời rạc nhằm mục đích giao tiếp và có khả năng diễn đạt toàn bộ kiến ​​thức và ý tưởng của con người về thế giới. Chủ yếu là một phương tiện để thể hiện và truyền đạt suy nghĩ, nó có mối liên hệ trực tiếp nhất với suy nghĩ. Không phải ngẫu nhiên mà các đơn vị ngôn ngữ (từ, câu) lại làm cơ sở hình thành các hình thức tư duy (khái niệm, phán đoán). Mối liên hệ giữa ngôn ngữ và tư duy được giải thích theo nhiều cách khác nhau trong khoa học hiện đại. Quan điểm phổ biến nhất là tư duy của con người chỉ có thể được thực hiện trên cơ sở ngôn ngữ, vì bản thân tư duy khác với tất cả các loại hoạt động tinh thần khác ở tính trừu tượng của nó (khái niệm trừu tượng). Ngôn ngữ có hai hình thức tồn tại, tương ứng với sự đối lập giữa khái niệm “ngôn ngữ” và lời nói. Ngôn ngữ với tư cách là một hệ thống có tính chất của một loại mật mã; lời nói là việc thực hiện mã này. Lời nói có thể được xem xét ở khía cạnh tĩnh - như một văn bản và ở khía cạnh động - như hoạt động lời nói, là một hình thức hoạt động xã hội người. ngôn ngữ có những phương tiện và cơ chế đặc biệt để hình thành các thông điệp lời nói cụ thể. Các mục tiêu giao tiếp, có tính chất phổ quát, không đồng nhất (truyền đạt một phán đoán nhất định, yêu cầu thông tin, thúc giục người nhận hành động, đảm nhận nghĩa vụ, v.v., được thực hiện dưới hình thức lời nói. Với sự tham gia của lời nói, tổ chức của công việc xảy ra cũng như nhiều loại hình đời sống xã hội khác của con người.

Hệ thống số nhị phân

Máy tính sử dụng mã hóa nhị phân để thể hiện thông tin vì có thể tạo ra các thiết bị kỹ thuật hoạt động đáng tin cậy có thể lưu trữ và nhận dạng không quá hai trạng thái (chữ số) khác nhau với độ tin cậy 100%.

Tất cả các loại thông tin trong máy tính đều được mã hóa bằng ngôn ngữ máy, dưới dạng chuỗi logic gồm số 0 và số 1. Thông tin trong máy tính được trình bày dưới dạng mã nhị phân, bảng chữ cái bao gồm hai chữ số (0 và 1).

Hệ thống số là một tập hợp các kỹ thuật và quy tắc để đặt tên và chỉ định các số. Các dấu hiệu thông thường dùng để biểu thị số được gọi là số. Thông thường, tất cả các hệ thống số được chia thành hai loại: không vị trí và vị trí. Hệ thống số không có vị trí là một hệ thống số trong đó giá trị của mỗi chữ số ở bất kỳ vị trí nào trong chuỗi các chữ số đại diện cho số đó không thay đổi.

Trong lịch sử, các hệ thống số đầu tiên chính xác là hệ thống phi vị trí. Một trong những nhược điểm chính là khó ghi lại số lượng lớn. Viết số lượng lớn trong các hệ thống như vậy hoặc rất cồng kềnh hoặc bảng chữ cái của hệ thống cực kỳ lớn.

Các hệ thống trong đó ý nghĩa của mỗi chữ số cũng phụ thuộc vào vị trí của nó trong dãy chữ số khi viết một số được gọi là vị trí. Hệ thống số vị trí là hệ thống thông thường hệ thống thập phânĐang tính toán. Dịch số thập phân thành mã nhị phân có thể được thực hiện bằng cách chia tuần tự một số cho 2. Phần dư (0 hoặc 1) thu được ở mỗi bước chia tạo thành mã nhị phân của số được chuyển đổi, bắt đầu từ chữ số có nghĩa nhỏ nhất của nó.

9. Từ "Thuật toán" xuất phát từ thuật toán - cách đánh vần tiếng Latin tên của nhà toán học vĩ đại nhất xứ Khorezm. Sau đó, thuật toán bắt đầu được gọi là đơn thuốc chính xác xác định chuỗi hành động đảm bảo thu được kết quả cần thiết từ dữ liệu ban đầu. Một thuật toán có thể được thiết kế để con người hoặc thiết bị tự động. Mỗi thuật toán được tạo ra có tính đến một người thực hiện rất cụ thể. Những hành động mà người biểu diễn có thể thực hiện được gọi là những hành động được phép. Tập hợp các hành động được phép tạo thành một hệ thống các lệnh thực hiện. Thuật toán chỉ được chứa những hành động được chấp nhận đối với một người biểu diễn nhất định.

Thuộc tính của thuật toán

Định nghĩa của thuật toán đưa ra ở trên không thể được coi là nghiêm ngặt - không hoàn toàn rõ ràng “đơn thuốc chính xác” hoặc “chuỗi hành động đảm bảo kết quả được yêu cầu” là gì. Vì vậy, một số tính chất chung của thuật toán thường được xây dựng để phân biệt thuật toán với các lệnh khác. Những thuộc tính này là:

· Tính rời rạc (gián đoạn, tính tách biệt) - thuật toán phải biểu diễn quá trình giải một bài toán dưới dạng thực hiện tuần tự các bước đơn giản (hoặc đã được xác định trước đó). Mỗi hành động do thuật toán cung cấp chỉ được thực hiện sau khi hành động trước đó đã hoàn thành việc thực hiện.

· Tính chắc chắn - mỗi quy tắc của thuật toán phải rõ ràng, rõ ràng và không có chỗ cho sự tùy tiện. Do thuộc tính này, việc thực hiện thuật toán có tính chất cơ học và không yêu cầu bất kỳ hướng dẫn hoặc thông tin bổ sung nào về vấn đề đang được giải quyết.

· Hiệu quả (hữu hạn) - thuật toán sẽ dẫn đến việc giải quyết vấn đề trong một số bước hữu hạn.

· Quy mô lớn - thuật toán giải quyết một vấn đề được phát triển ở dạng tổng quát, nghĩa là nó phải được áp dụng cho một loại vấn đề nhất định chỉ khác nhau ở dữ liệu ban đầu. Trong trường hợp này, dữ liệu ban đầu có thể được chọn từ một khu vực nhất định, được gọi là khu vực áp dụng thuật toán.

Nguyên tắc đầu tiên là khi xây dựng một thuật toán, trước tiên bạn cần chỉ định một tập hợp các đối tượng mà thuật toán sẽ hoạt động. Sự biểu diễn chính thức (được mã hóa) của các đối tượng này được gọi là dữ liệu. Thuật toán bắt đầu hoạt động với một tập hợp dữ liệu nhất định, được gọi là đầu vào và do công việc của nó tạo ra dữ liệu, được gọi là đầu ra. Do đó, thuật toán chuyển đổi dữ liệu đầu vào thành dữ liệu đầu ra.

Nguyên tắc thứ hai là thuật toán yêu cầu bộ nhớ để hoạt động. Bộ nhớ lưu trữ dữ liệu đầu vào mà thuật toán bắt đầu hoạt động, dữ liệu trung gian và dữ liệu đầu ra là kết quả của thuật toán. Bộ nhớ là rời rạc, tức là bao gồm các ô riêng lẻ. Vị trí bộ nhớ được đặt tên được gọi là một biến. Trong lý thuyết thuật toán, kích thước bộ nhớ không bị giới hạn.

Nguyên tắc thứ ba là sự rời rạc. Thuật toán được xây dựng từ các bước riêng lẻ (hành động, thao tác, lệnh). Tất nhiên, có nhiều bước tạo nên thuật toán.

Nguyên tắc thứ tư là tính quyết định. Sau mỗi bước, bạn phải cho biết bước nào sẽ được thực hiện tiếp theo hoặc ra lệnh dừng.

Quy tắc thứ năm là sự hội tụ. Thuật toán phải kết thúc sau một số bước hữu hạn. Trong trường hợp này, cần chỉ ra đâu là kết quả của thuật toán.

Vì vậy, thuật toán là một khái niệm chưa được xác định trong lý thuyết thuật toán. Thuật toán cho mọi người một bộ nhất định dữ liệu đầu vào được liên kết với một tập hợp dữ liệu đầu ra nhất định, tức là tính toán (thực hiện) một hàm. Khi xem xét các vấn đề cụ thể trong lý thuyết thuật toán, chúng ta luôn nghĩ đến một số mô hình cụ thể của thuật toán.

Các loại thuật toán và cách thực hiện chúng

Các loại thuật toán là công cụ toán học logic phản ánh các thành phần được chỉ định trong hoạt động và xu hướng của con người, cũng như bản thân các thuật toán, tùy thuộc vào mục đích, điều kiện ban đầu nhiệm vụ, cách giải quyết và xác định hành động của người thực hiện được chia như sau:

· Các thuật toán cơ học, hay nói cách khác là xác định, cứng nhắc (ví dụ: thuật toán vận hành máy, động cơ, v.v.);

· Các thuật toán linh hoạt, chẳng hạn như ngẫu nhiên, tức là xác suất và heuristic.

Thuật toán cơ học chỉ định các hành động nhất định, chỉ định chúng theo một trình tự duy nhất và đáng tin cậy, từ đó cung cấp kết quả mong muốn hoặc bắt buộc rõ ràng nếu các điều kiện và nhiệm vụ của quy trình mà thuật toán được phát triển được đáp ứng.

· Thuật toán xác suất (ngẫu nhiên) cung cấp một chương trình để giải quyết vấn đề theo nhiều cách hoặc phương pháp dẫn đến kết quả có thể đạt được.

· Thuật toán heuristic (từ tiếng Hy Lạp “eureka”) là một thuật toán trong đó việc đạt được kết quả cuối cùng của chương trình hành động không được xác định trước một cách rõ ràng, giống như toàn bộ chuỗi hành động không được chỉ định và tất cả các hành động của người biểu diễn không được xác định. Các thuật toán heuristic bao gồm, ví dụ, hướng dẫn và quy định. Các thuật toán này sử dụng các quy trình logic phổ quát và các phương pháp ra quyết định dựa trên sự tương tự, liên kết và kinh nghiệm trong quá khứ trong việc giải quyết các vấn đề tương tự.

· Thuật toán tuyến tính– một tập hợp các lệnh (lệnh) được thực hiện tuần tự theo thời gian.

· Thuật toán phân nhánh – một thuật toán chứa ít nhất một điều kiện, là kết quả của việc kiểm tra xem máy tính nào cung cấp sự chuyển đổi sang một trong hai bước có thể thực hiện được.

· Thuật toán tuần hoàn - một thuật toán liên quan đến việc lặp đi lặp lại cùng một hành động (các thao tác giống nhau) trên dữ liệu ban đầu mới. Hầu hết các phương pháp tính toán và liệt kê các tùy chọn đều được rút gọn thành các thuật toán tuần hoàn.

Chu trình chương trình là một chuỗi các lệnh (chuỗi, nội dung chu trình) có thể được thực hiện lặp đi lặp lại (đối với dữ liệu nguồn mới) cho đến khi thỏa mãn một điều kiện nhất định.

Thuật toán (thủ tục) phụ trợ (cấp dưới) là thuật toán được phát triển trước đó và được sử dụng hoàn toàn trong quá trình thuật toán hóa một nhiệm vụ cụ thể.

Sơ đồ thuật toán

Phương pháp này tỏ ra rất phương tiện tiện lợi hình ảnh của các thuật toán và đã trở nên phổ biến trong các tài liệu khoa học và giáo dục. Sơ đồ cấu trúc (khối, đồ thị-) của thuật toán - biểu diễn đồ họa của thuật toán dưới dạng sơ đồ các khối được kết nối với nhau bằng cách sử dụng các mũi tên (đường chuyển tiếp) - ký hiệu đồ họa, mỗi bước tương ứng với một bước của thuật toán. Bên trong khối mô tả hành động tương ứng được đưa ra. Nguyên tắc lập trình “từ trên xuống” yêu cầu sơ đồ khối phải được xác định từng bước và mỗi khối được “mô tả” thành các thao tác cơ bản.

Lưu đồ thuật toán rất thuận tiện để sử dụng để giải thích công việc của thuật toán làm sẵn, trong trường hợp này, các khối thực tế của thuật toán được lấy dưới dạng các khối, hoạt động của chúng không cần giải thích.

Khối “process” được sử dụng để biểu thị một hành động hoặc chuỗi hành động làm thay đổi giá trị, hình thức trình bày hoặc vị trí của dữ liệu. Khối "quyết định" được sử dụng để biểu thị các chuyển đổi điều khiển có điều kiện. Mỗi khối "giải pháp" phải xác định câu hỏi, điều kiện hoặc so sánh mà nó xác định.

Khối “sửa đổi” được sử dụng để tổ chức các cấu trúc tuần hoàn.

Khối “quy trình được xác định trước” được sử dụng để biểu thị các lệnh gọi tới các thuật toán phụ trợ tồn tại độc lập dưới dạng một số mô-đun độc lập và cho các lệnh gọi đến các thủ tục thư viện.

10. Phần mềm máy tính có hai loại: phần mềm và phần cứng. Phần mềm bao gồm hệ thống và ứng dụng. mang tính hệ thống phần mềmđược thiết kế để hoạt động của chính máy tính như một tổng thể duy nhất. Trước hết, đây là một hệ điều hành, cũng như các chương trình dịch vụ cho nhiều mục đích khác nhau - trình điều khiển, tiện ích, v.v. Phần mềm hệ thống bao gồm giao diện mạng, cung cấp quyền truy cập vào dữ liệu trên máy chủ. Dữ liệu được nhập vào máy tính thường được tổ chức thành cơ sở dữ liệu, do đó, được kiểm soát bởi ứng dụng quản lý cơ sở dữ liệu (DBMS) và đặc biệt có thể chứa lịch sử y tế, tia X số hóa và báo cáo thống kê cho bệnh viện. Kế toán. Phần mềm ứng dụngđại diện cho các chương trình mà trên thực tế máy tính được hướng tới. Gần đây, việc sử dụng máy tính kết nối vào mạng máy tính bằng cáp đặc biệt hoặc các kênh điện thoại. Các mạng máy tính như vậy cho phép trao đổi dữ liệu rất hiệu quả giữa các máy tính ở xa nhau. Gần đây, các hệ thống siêu văn bản máy tính cũng đã trở nên phổ biến, giúp tổ chức thông tin theo cách mà những người không phải là chuyên gia về khoa học máy tính có thể dễ dàng truy cập. Các hệ thống siêu văn bản như vậy có thể bao gồm cả thông tin văn bản, âm thanh và đồ họa, bao gồm cả hình ảnh video chuyển động. Những hệ thống tương tự này, được trang bị một hệ thống con để đặt câu hỏi và đánh giá câu trả lời, có thể được sử dụng cho mục đích đào tạo.

Một máy tính cá nhân hiện đại bao gồm thiết bị sau:

bộ xử lý thực thi điều khiển máy tính,

· tính toán;

· bàn phím cho phép bạn nhập ký tự vào máy tính;

· màn hình (hiển thị) để hiển thị thông tin văn bản và đồ họa;

· thiết bị lưu trữ (ổ đĩa) trên đĩa từ mềm, dùng để đọc và ghi thông tin;

· ổ cứng đĩa từ(ổ cứng), được thiết kế để ghi và đọc thông tin;

Đến đơn vị hệ thống máy tính IBM Một PC có thể được kết nối với nhiều thiết bị đầu vào/đầu ra khác nhau, từ đó mở rộng chức năng của nó. Nhiều thiết bị được kết nối thông qua các ổ cắm (đầu nối) đặc biệt được đặt ở

thường ở bức tường phía sau của đơn vị hệ thống máy tính. Ngoài màn hình và bàn phím, các thiết bị như vậy là:

· máy in - để in văn bản và thông tin đồ họa;

· chuột - thiết bị hỗ trợ việc nhập thông tin vào máy tính;

· cần điều khiển - một bộ điều khiển ở dạng tay cầm gắn trên bản lề bằng một nút, được sử dụng chủ yếu cho trò chơi máy tính;

· máy vẽ - kết nối với máy tính để hiển thị bản vẽ và thông tin đồ họa khác trên giấy;

· máy vẽ - kết nối để in bản vẽ trên giấy;

· thiết bị quét để đọc đồ họa và thông tin văn bảnđến máy tính. Máy quét có thể nhận dạng phông chữ, giúp nhập văn bản in (và đôi khi viết tay) vào máy tính một cách nhanh chóng;

· Streamer - một thiết bị giúp lưu nhanh chóng tất cả thông tin nằm trên ổ cứng. Bộ truyền phát ghi thông tin vào băng từ. Dung lượng thông thường của bộ truyền phát là 60 MB;

· Bộ điều hợp mạng - cho phép bạn kết nối máy tính của mình với mạng cục bộ. Trong trường hợp này, người dùng có thể truy cập dữ liệu trên các máy tính khác.

ĐẬP

Khối lượng có sẵn bộ nhớ truy cập tạm thời- một trong những thông số quan trọng nhất của bất kỳ máy tính nào. Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên hoặc bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên (RAM hoặc RAM) là tập hợp các chip trên bo mạch hệ thống có thể tích lũy và lưu trữ tạm thời các chương trình và dữ liệu đã xử lý. Thông tin này, khi cần, có thể được bộ xử lý đọc nhanh từ RAM và ghi lại vào đó. Khi tắt nguồn, nội dung trong RAM sẽ bị xóa và mất hoàn toàn. Vì vậy, sau khi bật máy tính, các chương trình và dữ liệu mỗi lần phải được tải lại vào RAM từ các nguồn lưu trữ thông tin lâu dài. Để lưu trữ lâu dài thông tin, từ tính và Đĩa quang học hoặc các thiết bị lưu trữ thông tin kỹ thuật số khác. Máy tính hiện đại chủ yếu sử dụng bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên động. Nó được xây dựng trên các vi mạch yêu cầu cập nhật thông tin định kỳ để tránh tổn thất. Quá trình này được gọi là "tái tạo bộ nhớ". Nó được thực hiện bởi một bộ điều khiển đặc biệt được cài đặt trên bo mạch chủ. Việc tái tạo dữ liệu định kỳ trong các chip bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên động cần một chút thời gian. Nỗ lực đọc thông tin từ bộ nhớ trước khi chu trình tái tạo hoàn tất sẽ dẫn đến lỗi. Do đó, lỗi bộ nhớ thường là một trong những vấn đề phổ biến nhất khi vận hành các máy tính cá nhân rẻ tiền thuộc cụm “vàng” hoặc “đen”, ngay cả khi chúng sử dụng chip RAM động hoàn toàn có thể sử dụng được. Dung lượng của bất kỳ bộ nhớ máy tính nào, bao gồm cả RAM, được đo bằng kilobyte và megabyte. Đơn vị đo dung lượng thông tin nhỏ nhất và đơn vị phân chia bộ nhớ máy tính nhỏ nhất là byte. Bản thân một byte là một tập hợp gồm tám đơn vị thông tin nhỏ nhất được gọi là bit. Sự khác biệt giữa các trạng thái nhị phân tĩnh đơn giản nhất, chẳng hạn như “bật”/“tắt” hoặc giữa 0 và 1, chỉ là một bit. Cấu trúc đo byte (hoặc 8 bit) được chọn do tổ chức nhị phân của công nghệ máy tính. Để truyền hoặc lưu trữ bất kỳ một ký tự nào - một chữ cái, số hoặc ký hiệu - cần có tối thiểu một byte. 1 kilobyte bằng 1024 byte, 1 megabyte bằng 1024 kilobyte, 1 gigabyte bằng 1024 megabyte.

11. Mô hình hóa máy tính là một trong những phương pháp hiệu quả nghiên cứu các hệ thống phức tạp. Các mô hình máy tính thường đơn giản và thuận tiện hơn để nghiên cứu; chúng giúp thực hiện các thí nghiệm tính toán, việc thực hiện thực tế rất khó khăn hoặc có thể cho kết quả không thể đoán trước. Tính logic và hình thức hóa của các mô hình máy tính giúp xác định các yếu tố chính quyết định tính chất của đối tượng đang nghiên cứu và nghiên cứu phản ứng của hệ thống vật lý trước những thay đổi trong các tham số và điều kiện ban đầu của nó. Mô hình hóa máy tính đòi hỏi phải trừu tượng hóa bản chất cụ thể của hiện tượng, trước tiên xây dựng mô hình định tính và sau đó là mô hình định lượng. Tiếp theo là một loạt các thí nghiệm tính toán trên máy tính, giải thích kết quả, so sánh kết quả mô hình hóa với hành vi của đối tượng đang nghiên cứu, sàng lọc mô hình sau đó, v.v.

Các giai đoạn chính của mô hình máy tính bao gồm:

· Phát biểu bài toán, định nghĩa đối tượng mô hình;

· Phát triển mô hình khái niệm, xác định các yếu tố chính của hệ thống và các hoạt động tương tác cơ bản;

· Chính thức hóa, nghĩa là chuyển sang mô hình toán học; tạo thuật toán và viết chương trình;

· Lập kế hoạch và tiến hành thí nghiệm máy tính;

· Phân tích và giải thích kết quả.

Có mô hình phân tích và mô phỏng. Các mô hình phân tích được gọi là mô hình của một đối tượng thực sử dụng các phương trình đại số, vi phân và các phương trình khác, đồng thời cung cấp khả năng thực hiện một quy trình tính toán rõ ràng dẫn đến giải pháp chính xác của chúng. Mô hình mô phỏng là mô hình toán học tái tạo thuật toán hoạt động của hệ thống đang nghiên cứu bằng cách thực hiện tuần tự số lượng lớn các thao tác cơ bản.

Vị trí của khóa học “Mô hình hóa máy tính” trong hệ thống đào tạo giáo viên khoa học máy tính

Khóa học này có thể trở thành phần kết nối quan trọng nhất giữa các loại hình đào tạo giáo viên khoa học máy tính khác nhau và thực hiện các chức năng sau:

· Nâng cao nhận thức về phương pháp mô hình hóa nói chung như một trong những phương pháp đi đầu trong việc tìm hiểu thế giới xung quanh;

· Phát triển truyền thông liên ngành, tích hợp liên quan đến toán học, khoa học tự nhiên và đào tạo chuyên môn cao trong lĩnh vực khoa học máy tính;

· Góp phần phát triển và đào sâu các kỹ năng trong lĩnh vực lập trình và sử dụng máy tính;

· Đẩy mạnh “xây cầu nối” giữa đào tạo chuyên ngành khoa học máy tính và đào tạo sư phạm nghề.

Phần giới thiệu của khóa học xem xét các khái niệm chung về mô hình hóa, phân loại các loại mô hình trừu tượng - lời nói, thông tin, toán học và vai trò của máy tính trong việc thực hiện chúng. Một số vấn đề công nghệ của mô hình hóa máy tính được thảo luận - tổ chức giao diện hộp thoại trong chương trình mô hình hóa, kỹ thuật đồ họa khoa học để hiển thị kết quả mô hình hóa với độ rõ nét tối đa, các giai đoạn của máy tính. mô hình toán học. Các cách tiếp cận khác nhau để phân loại các mô hình toán học cũng được thảo luận. Khối chính bao gồm các mô hình có lĩnh vực chủ đề là vật lý, sinh thái, các quá trình xếp hàng; Các ứng dụng khác cũng được bao gồm. Trong nỗ lực mang lại cho khóa học tính chất tích hợp, liên ngành, các tác giả đã cố tình hạn chế mình trong cách tiếp cận này. Điều này cho phép chúng tôi khắc phục một phần chủ nghĩa kinh viện truyền thống vốn có trong giáo dục toán học, để thể hiện trong công việc của chúng tôi một số cấu trúc toán học và khả năng giải quyết của máy tính. bài toán ứng dụng. Phòng thí nghiệm và phần thực hành đóng một vai trò quan trọng trong khóa học - phát triển độc lập, gỡ lỗi, thử nghiệm và sử dụng thử một số chương trình mô hình hóa. Để sinh viên tự do lựa chọn công cụ, chúng tôi hướng họ theo hướng tiếp cận lập trình theo cấu trúc hoặc hướng đối tượng. Cuối cùng, khóa học nêu bật phần mà sau này có thể là một khóa học đặc biệt ở các trường nghiên cứu chuyên sâu về vật lý, toán học và khoa học máy tính. Năm 2005, một cuốn sổ tay tương ứng có tính chất phương pháp luận đã được xuất bản, gửi tới các giáo viên toán và khoa học máy tính cũng như học sinh. Tổng thời lượng của khóa học trong chương trình đào tạo cử nhân ngành khoa học máy tính là khoảng 100 giờ đào tạo trên lớp (thường 1/4 thời gian được phân bổ cho các bài giảng, phần còn lại là các lớp thực hành và thực hành, chủ yếu là các lớp thực hành). ở chỗ máy tính). “Mô hình hóa máy tính” (đặc biệt là trước một khóa học tiêu chuẩn về phương pháp số) gần như hoàn thành việc giáo dục thể chất, toán học và khoa học tổng quát của học sinh. Đến cuối khóa học, sinh viên phần lớn đã nắm vững phương pháp chung khi làm việc với mô hình máy tính (thường là toán học), có được các kỹ năng thực tế trong việc thiết lập một thí nghiệm tính toán và làm việc với tài liệu chuyên ngành.

13. Công nghệ là tổng hợp các tri thức khoa học, kỹ thuật được thực hiện trong kỹ thuật lao động, tập hợp các yếu tố vật chất, kỹ thuật, năng lượng, lao động của sản xuất, phương pháp kết hợp chúng để tạo ra sản phẩm, dịch vụ đáp ứng những yêu cầu nhất định.. Theo định nghĩa được thông qua theo UNESCO, công nghệ thông tin là một phức hợp các ngành khoa học, công nghệ và kỹ thuật có liên quan với nhau nhằm nghiên cứu các phương pháp tổ chức hiệu quả công việc của những người tham gia xử lý và lưu trữ thông tin; công nghệ máy tính và các phương pháp tổ chức, tương tác với con người và thiết bị sản xuất, ứng dụng thực tế, cũng như các vấn đề xã hội, kinh tế và văn hóa liên quan đến tất cả những điều này. Bản thân công nghệ thông tin đòi hỏi phải đào tạo phức tạp, chi phí ban đầu lớn và công nghệ công nghệ cao. Công nghệ thông tin là mũi nhọn của tiến bộ khoa học và công nghệ, tạo nền tảng thông tin cho sự phát triển của khoa học và mọi công nghệ khác. Tin học hóa xã hội là một quá trình xã hội toàn cầu, điểm đặc biệt của nó là loại hoạt động chủ yếu trong lĩnh vực sản xuất xã hội là thu thập, tích lũy, sản xuất, xử lý, lưu trữ, truyền tải và sử dụng thông tin, được thực hiện trên cơ sở phương tiện hiện đại bộ vi xử lý và công nghệ máy tính, cũng như dựa trên Nhiều nghĩa trao đổi thông tin. Thông tin hóa xã hội cung cấp:

Sử dụng tích cực tiềm năng trí tuệ ngày càng mở rộng của xã hội, tập trung vào quỹ in ấn và các hoạt động khoa học, công nghiệp và các hoạt động khác của các thành viên,

Tích hợp công nghệ thông tin với khoa học, sản xuất, khởi xướng phát triển mọi lĩnh vực sản xuất xã hội, trí tuệ hóa hoạt động lao động;

Dịch vụ thông tin ở mức độ cao, khả năng tiếp cận của bất kỳ thành viên nào trong xã hội với các nguồn thông tin đáng tin cậy, trực quan hóa thông tin được trình bày, tính trọng yếu của dữ liệu được sử dụng.

Sử dụng công nghệ thông tin trong quá trình học tập

Tin học hóa giáo dục, như một quá trình trí tuệ hóa các hoạt động của giáo viên và học sinh, đang phát triển nhưng dựa trên việc triển khai các khả năng của công nghệ thông tin mới, hỗ trợ xu hướng tích hợp của quá trình nhận thức các mô hình Các môn học Và môi trường(xã hội, môi trường, thông tin, v.v.), kết hợp chúng với những lợi thế của việc cá nhân hóa và phân biệt hóa việc học, từ đó đảm bảo tác động sư phạm tổng hợp.

Công nghệ thông tin khoa học đóng một vai trò quan trọng, giúp có thể triển khai thực tế sự tích hợp thực sự của các môn học giáo dục và ý tưởng nổi tiếng về kết nối liên ngành ở cấp độ phương pháp nghiên cứu. Hiện nay, có rất nhiều lựa chọn cho các chương trình ở bất kỳ môn khoa học tự nhiên nào. Tất cả bọn họ đều có những ưu điểm và những khuyết điểm. Trong điều kiện hiện đại, cần chuẩn bị cho học sinh khả năng nhận biết và xử lý nhanh chóng thông tin đến, hiển thị và sử dụng thành công. Kết quả cuối cùng của việc đưa công nghệ thông tin vào quá trình dạy học hóa học là việc học sinh làm chủ được máy tính như một phương tiện để tìm hiểu các quá trình, hiện tượng xảy ra trong tự nhiên và được sử dụng trong hoạt động thực tiễn.

Tính khả thi về mặt sư phạm của việc sử dụng máy tính trong quá trình giáo dục được xác định bởi các mục tiêu sư phạm, việc đạt được mục tiêu này chỉ có thể đạt được khi có sự trợ giúp của máy tính, tức là nhờ vào khả năng của nó. Việc sử dụng công nghệ thông tin là chủ yếu nhất vấn đề thực tế trong giáo dục khoa học. Nhiều trường đã có phòng máy tính ít nhiều hiện đại, thậm chí một số trường đã kết nối với thế giới. mạng máy tính Internet, thứ mà sự phổ biến của nó đối với các giáo viên trên khắp thế giới không ngừng tăng lên. Ở các nước trên thế giới, sự quan tâm đến khả năng của phần mềm, công cụ sư phạm và Internet trong giảng dạy ngày càng lan rộng. Quá trình một trường học gia nhập không gian giáo dục toàn cầu đòi hỏi phải có sự cải tiến cũng như sự định hướng lại nghiêm túc về thành phần máy tính và thông tin. Việc sử dụng máy tính ngày càng tăng giúp tự động hóa và do đó đơn giản hóa quy trình phức tạp mà giáo viên cũng sử dụng khi tạo ra các thiết bị dạy học, từ đó đưa ra nhiều loại “ sách giáo khoa điện tử“, đồ dùng dạy học trên máy tính có một số ưu điểm. Yếu tố giao tiếp có vai trò quan trọng trong sự phát triển của xã hội. Sử dụng mới công nghệ giáo dục mở ra những cơ hội thực sự cho việc xây dựng một hệ thống giáo dục dựa trên các nguyên tắc mở không gian thông tin. Hầu hết công nghệ đầy hứa hẹn trong hệ thống giáo dục mở là công nghệ đào tạo từ xa.

Hệ thống giáo dục và công nghệ thông tin và truyền thông mới

Ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông trong giáo dục đại học theo truyền thống có hai lĩnh vực chính. Đầu tiên là sử dụng khả năng của những công nghệ này để tăng khả năng tiếp cận giáo dục, được thực hiện bằng cách đưa vào hệ thống giáo dục những cá nhân mà phương pháp khác có thể không có sẵn. Phải nói rằng hình thức đào tạo từ xa này vấp phải nhiều ý kiến ​​phản đối. Những người phản đối nó chỉ ra một cách đúng đắn rằng các sinh viên tương lai bị tước đoạt mọi thứ cần thiết để nhận được một nền giáo dục thực sự chất lượng cao: làm việc trong phòng thí nghiệm, tiếp cận các thư viện khoa học, giao tiếp với giáo viên và các sinh viên khác tại các buổi hội thảo và trong môi trường thân mật.

Hướng thứ hai liên quan đến việc sử dụng công nghệ thông tin để thay đổi nội dung và cách dạy, tức là nội dung và phương pháp học tập trong lớp học truyền thống. Nhưng ở đây nảy sinh một vấn đề rất nhạy cảm do việc áp dụng các công nghệ tiên tiến thường tạo thêm lợi thế cho những khách hàng thành công, năng động và có năng lực nhất mà không ảnh hưởng đến trình độ đào tạo của đa số. Trong cơ cấu hiện nay, câu hỏi đặt ra là về khả năng tiếp cận và chất lượng giáo dục. Việc chuyển đổi sang tin học hóa giáo dục phổ thông thực sự có thể thực hiện được trên cơ sở môi trường thông tin giáo dục thống nhất được hình thành bởi tất cả những người tham gia vào quá trình thông tin. Việc tạo ra một môi trường như vậy có thể bắt đầu từ thư viện Internet của trường với việc cung cấp thông tin có cấu trúc trực quan và dễ tiếp cận đối với học sinh.

Một khó khăn khác không thể bỏ qua là việc nâng cao trách nhiệm của bản thân học sinh đối với kết quả học tập trong tình huống học sinh có nhiều cơ hội lựa chọn giữa các hình thức đào tạo khác nhau, có rất nhiều cơ hội cần thiết và có thể xảy ra. thông tin không liên quan và thông tin không liên quan dưới áp lực thời gian. Trong những điều kiện này, giáo viên phải giúp học sinh tổ chức các hoạt động giáo dục phù hợp, có tính đến đặc điểm và năng lực cá nhân của các em.