• A
  • A
  • A
  • АБВ
  • АБВ
  • АБВ
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Обычная версия сайта

Информатика

2019/2020
Учебный год
RUS
Обучение ведется на русском языке
4
Кредиты
Статус:
Курс обязательный
Когда читается:
1-й курс, 1, 2 модуль

Преподаватели

Программа дисциплины

Аннотация

Настоящая дисциплина относится к циклу математических и естественнонаучных дисциплин и блоку дисциплин, обеспечивающих профессиональную подготовку. Дисциплина является базовой. Изучение данной дисциплины базируется на знании студентами основ математики и информатики в пределах программы средней школы, умении применять математический аппарат при выборе метода решения задачи. Для освоения учебной дисциплины, студенты должны владеть школьными знаниями. Основные положения дисциплины должны быть использованы в дальнейшем при изучении следующих дисциплин: Алгоритмизация и программирование Дискретная математика Теория вероятностей и математическая статистика Теория автоматов и управление Электротехника, электроника и метрология Схемотехника Вычислительные системы и компьютерные сети
Цель освоения дисциплины

Цель освоения дисциплины

  • Формирование базовых знаний в областях теоретической информатики, истории информатики, математической логики, теории информации и кодирования.
  • Формирование базовых знаний в методах преобразования логических выражений, методах анализа и синтеза логических схем.
  • Формирование базовых навыков по использованию современных инструментов для повседневной деятельности инженера в области вычислительной техники.
Планируемые результаты обучения

Планируемые результаты обучения

  • Знать: способы представления различной информации в компьютере.
  • Уметь: производить арифметические операции в различных системах счисления.
  • Знать: основы проектирования логических схем.
  • Уметь: проектировать простейшие комбинационные схемы.
  • Знать: что такое энтропия Шеннона, условная энтропия Шеннона, взаимная информация.
  • Уметь: вычислять энтропию Шеннона, условную энтропию Шеннона, взаимную информацию.
  • Знать: принципы оцифровки аналоговой информации, что такое пропускная способность простейших дискретных каналов без памяти.
  • Уметь: вычислять пропускную способность простейших дискретных каналов без памяти.
Содержание учебной дисциплины

Содержание учебной дисциплины

  • Математические основы вычислительной техники.
    Системы счисления: основные определения, классификация. Методы перевода чисел из одной системы счисления в другую систему: алгоритмы замещения, целочисленного деления, последовательного умножения, группирования, расщепления. Двоичная арифметика. Машинные коды: прямой, обратный, дополнительный. Арифметические операции с отрицательными числами. Представление чисел в ЭВМ: разрядные сетки с фиксированной и плавающей запятой. Арифметические действия с числами в форме с плавающей запятой
  • Логические основы вычислительной техники
    Двоичная булева алгебра. Логическая переменная, логическая функция, таблица истинности. Применение булевой алгебры. Аксиомы и теоремы булевой алгебры. Минтерм, ДНФ и СДНФ. Макстерм, КНФ и СКНФ. Аналитический способ перехода от нормальной формы к СДНФ и СКНФ. Методы минимизации логических выражений. Построение СДНФ и СКНФ по таблице истинности логической функции. Основные логические элементы. Классификация цифровых схем. Анализ и синтез комбинационных логических схем. Примеры схем последовательной логики и цифровых функциональных узлов. Понятие архитектуры и микроархитектуры ЭВМ.
  • Основы теории информации
    Основы комбинаторики и теории вероятностей. Понятие информации и энтропии по Шеннону.
  • Применение теории информации, примеры.
    Применение теории информации на примере генерации случайных чисел. Подробный разбор ситуации.
  • Применение теории информации для передачи сообщений.
    Кодирование источника информации. Модели дискретных двоичных каналов. Примеры использования понятия энтропии в различных разделах науки и техники. Понятие условной энтропии, взаимной информации. Алгоритм построения произвольного дискретного канала без памяти. Понятие пропускной способности канала связи. Понятие о кодах, корректирующих ошибки. Сигналы, их свойства в теории информации. Методы оцифровки непрерывных сигналов. Теорема Котельникова.
  • Приложение теории информации в криптографии
    Понятие одноразового блокнота. Классификация шифров. Связь энтропии с секретностью криптосистемы по Шеннону. Связь сложности перебора ключей с энтропией. Понятие секретной пропускной способности канала связи
Элементы контроля

Элементы контроля

  • неблокирующий Активность на семинарах
  • неблокирующий Практическая работа
  • неблокирующий Домашняя работа
  • блокирует часть оценки/расчета Экзамен
Промежуточная аттестация

Промежуточная аттестация

  • Промежуточная аттестация (2 модуль)
    0.2 * Активность на семинарах + 0.25 * Домашняя работа + 0.25 * Практическая работа + 0.3 * Экзамен
Список литературы

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

  • Харрис Дэвид М., Харрис Сара Л. - Цифровая схемотехника и архитектура компьютера. Дополнение по архитектуре ARM - Издательство "ДМК Пресс" - 2019 - 356с. - ISBN: 978-5-97060-650-6 - Текст электронный // ЭБС ЛАНЬ - URL: https://e.lanbook.com/book/111431

Рекомендуемая дополнительная литература

  • Математические основы информатики: элективный курс : учеб. пособие, Андреева, Е. В., Босова, Л. Л., 2007