Требования к результатам освоения дисциплины. 1. Дидактическая единица «Понятие информации»

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС

УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

 

Основы математической обработки информации

 

 

Педагогическое образование

Квалификация (степень) выпускника – «бакалавр»

Профиль подготовки - «Дошкольное образование», «История», «Музыка», «Технология»

 

1. Дидактическая единица «Понятие информации»

Компетенция ОК-1. Владение культурой мышления, способность к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения.

Компетенция ОК-12. С пособность понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества, сознавать опасность и угрозы, возникающие в этом процессе, соблюдать основные требования информационной безопасности, в том числе защиты государственной тайны.

 

Понятие символа. Понятие информации. Информация как содержание символа. Свойства информации: объективность, репрезентативность, полнота, точность, содержательность, актуальность, достоверность, своевременность, доступность, куммулятивность.

Количественные меры информации: объемная (формула Хартли) и вероятностная (формула Шеннона).

Угрозы информации: предумышленные и непредумышленные. Способы защиты информации. Организационные, программные, технические. Шифрование как метод защиты информации. Шифр Цезаря. Технология передачи шифрованной информации. Стойкости шифра Цезаря. Блоковые шрифты. Алгоритм хранения пароля в компьютере. Открытый и закрытый ключи шифрования. Электронная подпись.

 

2. Дидактическая единица «Способы представления и обработки информации в компьютере»

Компетенция ОК-8. Владение основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, имеет навыки работы с компьютером как средством управления информацией.

 

Системы счисления. Схема Горнера представления чисел в различных системах счисления. Перевод чисел из одной системы счисления в другую. Двоичная, восьмеричная и шестнадцатеричная системы счисления. Арифметические операции в различных системах счисления. Нормализованные числа. Представление чисел в виде «с плавающей запятой» в разрядной сетке компьютера. Кодирование отрицательных чисел. Прямой, обратный, дополнительный и смещенный коды. Распределение памяти в компьютере. Понятие машинного слова. Форматы записи целых и действительных чисел в компьютере.

Представление в компьютере символов естественного языка. Использование формулы Хартли при кодировании символов. Кодирование текстовой информации. Восьмибитовые кодировки латинского алфавита и русского алфавита. Понятие кодовой страницы. Шестнадцатибитовая кодировка уникод(универсальный код). Кодировки переменной длины.

Кодирование графики в компьютере. Графика растровая, векторная и фрактальная. Этапы преобразования аналогового изображения в цифровое: дискретизация, квантование, кодирование. Индексные палитры. Цветовые модели. Форматы растровых графических файлов.

Способы сжатия текстовой и графической информации в компьютере. Алгоритм кодирования длинных серий. Словарные алгоритмы сжатия. Вероятностный алгоритм сжатия информации. Коды Хаффмана.

Кодирование звука в компьютере. Перцепционные методы сжатия. Форматы звуковых файлов.Кодирование анимации в компьютере. Кодирование видеоинформации в компьютере.

Логические и математические операции обработки информации. Логические функции. Преобразование высказываний на естественном языке в высказывания математической логики.. Преобразование табличных логических данных в логические функции. Совершенные дизъюнктивная и конъюнктивная нормальные формы. Логические элементы как реализация логических функций с помощью электронных схем.

Алгоритм как метод преобразования информации. Базовые типы алгоритмов: линейный, ветвления, циклический. Запись алгоритмов на естественном языке и с помощью блок-схем. История языков программирования. Переменные и операторы языков программирования. Сохранение и обработка информации в виде массивов.

Транслятор: компилятор и интерпретатор. Объектно-ориентированное программирование. Операционные системы. Виды программного обеспечения.

 

3. Дидактическая единица «Работа с информацией в Интернет.».

 

Компетенция ОК-9. Способность работать с информацией в глобальных компьютерных сетях.

 

Понятие компьютерной сети. Локальные и глобальные сети. Системы доступа к информации «клиент-сервер», «файл-сервер», «с сервером приложений», «распределенная архитектура», «облачная архитектура».

Протоколы Интернет. Семиуровневая модель протоколов. Четырехуровневая модель протоколов. Адресация в Интернет. Доменная служба имен. Универсальный указатель ресурса и универсальный идентификатор ресурса. Маршрутизация. Поиск информации в Интернет. Web-ресурсы Интернет. Языки разметки. Создание сайта.

4. Дидактическая единица «Методы статистической обработки информации».

Компетенция ОК-4. Способность использовать знания о современной естественнонаучной картине мира в образовательной и профессиональной деятельности, применять методы математической обработки информации, теоретического и экспериментального исследования.

Использование математической статистики при обработке информации. Основные понятия теории вероятности: случайное событие, невозможное событие, достоверное событие, совместные и несовместные события, зависимые и независимые элементарные события (случаи), сложные события, вероятность события, частота события. Вероятность суммы несовместных событий. Вероятность произведения независимых событий. Условная вероятность. Вероятность произведения и суммы событий. Комбинаторные задачи и формулы комбинаторики. Случайная величина, закон распределения случайных величин, многоугольник(полигон частот).Числовые характеристики распределения случайных величин: математическое ожидание, дисперсия, среднеквадратичное отклонение. Статистический ряд, объем выборки, средняя выборочная величина, среднеквадратичная выборочная величина, мода, медиана. Построение гистограмм. Формула Шеннона для расчета количества информации.