Теоретическая информатика

2019/2020

Учебный год

RUS

Обучение ведется на русском языке

6

Кредиты

Кто читает:

Кафедра бизнес-аналитики

Статус:

Курс обязательный

Когда читается:

1-й курс, 3, 4 модуль

Преподаватели

Биджоян Давит Саакович

Кирсанов Александр Петрович

Марон Аркадий Исаакович

Марон Максим Аркадьевич

Неклюдов Дмитрий Юрьевич

Ямпольский Сергей Михайлович

Программа дисциплины

Аннотация

Современные информационные технологии и системы характеризуется сложностью и динамичность развития. Успешность их изучения и применения в значительной степени зависит от знания обучаемыми фундаментальных понятий информатики. Дисциплина направлена на изучение теоретические основы базовых информационных процессов: сбор информации, её хранение, поиск, передача, обработка и представление пользователю. Перечисленные информационные процессы лежат, в той или иной степени, в основе всех прикладных информационных технологий и систем. Поэтому их изучение является важным фактором успешной подготовки специалистов в области информатики. Наряду с изучением теоретического материала рассматриваются примеры, способствующими лучшему усвоению теоретического материала, отмечается, в каких прикладных областях и каким образом используются те или иные теоретические понятия, модели и методы.

Цель освоения дисциплины

• Освоение теоретических основ информатики, необходимых для изучения, понимания и разработки прикладных информационных технологий и систем. Формирование у студентов целеустремленности, организованности, трудолюбия, ответственности, готовности к ответственному и целеустремленному решению поставленных задач

Планируемые результаты обучения

• Объясняет понятие информация, ее основные свойства и материальные формы.
• Демонстрирует знание методов кодирования сообщений.
• Объясняет способы повышения надежности передачи сообщений демонстрирует знание методов обнаружения и исправления ошибок, возникающих при передаче.
• Демонстрирует структуры хранения данных, модели методы информационного
• Объясняет понятие алгоритма и демонстрирует знание методов моделирования процессов обработки данных с использованием конечных автоматов и сетей Петри.

Содержание учебной дисциплины

• Информация
  Понятие информации, ее основные свойства и особенности. Понятие сообщения и его формы, знаки, алфавиты, понятие формального языка. Информация и данные. Конечный вероятностный источник сообщений. Энтропия источника.
• Представление информации
  Кодирование сообщений источника и текстов. Равномерное и неравномерное кодирование. Дерево кода. Однозначное декодирование, префиксные коды. Метод Маркова. Условия существования префиксного кода с заданными длинами слов, теорема Крафта. Методы построения префиксных кодов. Код Фано. Средняя длина кодового слова. Нижняя граница средней длины кодового слова. Оптимальное кодирование, свойства оптимальных кодов, построение оптимального кода методом Хафмена. Сжатие данных.
• Обработка информации
  Понятие алгоритма и его свойства. Способы формальной записи алгоритмов. Моделирование процессов обработки данных конечными автоматами. Автоматы Мили и Мура. Преобразование автоматов. Минимизация состояний автомата. Распределенная обработка информации и проблемы взаимодействия параллельно выполняемых процессов обработки. Методы описания и анализа процессов распределенной обработки. Сети Петри. Основные задачи, решаемые с использованием сетей Петри (ограниченность, активность, достижимость, покрываемость). Дерево достижимости и матричный метод анализа сетей Петри. Язык сети Петри.
• Передача информации
  Передача информации. Основные способы передачи сообщений (последовательный, параллельный, синхронный и асинхронный). Модель процесса передачи (двоичный симметричный канал). Надежность передачи сообщений, способы повышения надежности. Принципы использования кодов, обнаруживающих и исправляющих ошибки. Расстояние Хемминга. Связь минимального расстояния кода с его характеристиками. Корректирующие возможности кодов, границы Хэмминга и Варшамова-Гилберта. Понятие линейного группового кода. Построение линейного группового кода по заданной проверочной матрице. Свойства линейного группового кода. Декодирование с использованием синдрома.
• Хранение и поиск информации
  Основные виды задач поиска. Описание запросов и объектов поиска. Модели информационного поиска. Структуры хранения данных и методы доступа. Взаимосвязь способов хранения и эффективности поиска. Основы технологии баз данных. Модели данных, реляционная модель данных. Реляционная алгебра. Запросы в виде реляционных выражений. Эквивалентность, сложность и оптимизация запросов. Основы написания запросов на языке SQL.

Элементы контроля

• контрольная работа
• домашнее задание
• Аудиторная работа (посещаемость лекций и семинаров)
• Контрольная работа
  Экзамен проводится в форме теста с открытыми вопросами на платформе StartExam. Используется асинхронный прокторинг на платформе Экзамус. Подключиться необходимо за 15 минут до начала экзамена. На платформе Экзамус доступно тестирование системы. Требования к компьютеру студента можно посмотреть по ссылке: https://elearning.hse.ru/data/2020/05/07/1544135594/Технические%20требования%20к%20ПК%20студента.pdf) Для участия в экзамене студент должен сделать следующее: • заранее зайти на платформу прокторинга https://hse.student.examus.net и провести тест системы; • включить камеру и микрофон, • подтвердить личность. Во время экзамена запрещено: общаться c другими людьми, как on – line, так и непосредственно (off – line); пользоваться телефоном. Разрешено пользоваться: конспектом в бумажной форме, калькулятором, выполненным как отдельное устройство; калькулятором Windows или аналогом (при использовании компьютера с другой ОС), Excel или аналогом. черновиком на бумаге и письменными принадлежностями. Кратковременным нарушением связи во время экзамена считается прерывание связи до 10 минут. Долговременным нарушением связи во время экзамена считается прерывание связи на 10 минут и более. При долговременном нарушении связи студент не может продолжить участие в экзамене.

Промежуточная аттестация

• Промежуточная аттестация (4 модуль)
  0.12 * Аудиторная работа (посещаемость лекций и семинаров) + 0.18 * домашнее задание + 0.3 * контрольная работа + 0.4 * Контрольная работа

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

• Стариченко, Б.Е. Теоретические основы информатики : учебник / Б.Е. Стариченко. — 3-е изд., перераб. и доп. — Москва : Горячая линия-Телеком, 2017.

Рекомендуемая дополнительная литература

• Черпаков И. В. - ОСНОВЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯ. Учебник и практикум для СПО - М.:Издательство Юрайт - 2019 - 219с. - ISBN: 978-5-9916-9984-6 - Текст электронный // ЭБС ЮРАЙТ - URL: https://urait.ru/book/osnovy-programmirovaniya-436557
• Черпаков И. В. - ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИНФОРМАТИКИ. Учебник и практикум для академического бакалавриата - М.:Издательство Юрайт - 2019 - 353с. - ISBN: 978-5-9916-8562-7 - Текст электронный // ЭБС ЮРАЙТ - URL: https://urait.ru/book/teoreticheskie-osnovy-informatiki-433467