Задания и методические указания (стр. 3 )

Число с плавающей запятой формата двойное слово: -193(10) = (2) = -0.*28. Здесь мантисса = -0., а порядок =1000(2). Машинный порядок Мр=1000000(2)+ 1000(2) = 1001000(2).

	Знак числа	Порядок 8 D = 1000 B	Мантисса 0. B
N разряда	31	30	29	28	27	26	25	24	23	22	21	20	19	18	17	16	15	…	1	0
Число	1	1	0	0	1	0	0	0	1	1	0	0	0	0	0	1	0		0	0

Двоично-десятичные кодированные числа могут быть представлены в ПК полями переменной длины в так называемых упакованном и распакованном форматах.

В упакованном формате для каждой десятичной цифры отводится по 4 дво­ичных разряда (полбайта), при этом знак числа кодируется в крайнем правом полубайте числа (1100 — знак "+" и 1101 — знак "-").

Структура поля двоично-десятичного упакованного формата:

Цф

Цф

...

Цф

Знак

Здесь и далее: Цф — цифра. Знак — знак числа

Упакованный формат используется обычно в ПК при выполнении операций сложения и вычитания двоично-десятичных чисел.

В распакованном формате для каждой десятичной цифры отводится по це­лому байту, при этом старшие полубайты (зона) каждого байта (кроме самого младшего) в ПК заполняются кодом 0011 (в соответствии с ASCII-кодом), а в младших (левых) полубай­тах обычным образом кодируются десятичные цифры. Старший полубайт (зона) самого младшего (правого) байта используется для кодирования знака числа.

Структура поля распакованного формата:

Зона

Цф

Зона

Цф

...

Зона

Цф

Знак

Цф

Распакованный формат используется в ПК при вводе-выводе информации в ПК, а также при выполнении операций умножения и деления двоично-десятичных чисел.

Пример 19. Число -193(10) = ю) в ПК будет представлено:

в упакованном формате —

0001

1001

0011

1101

в распакованном формате —

0011

0001

0011

1001

1101

0011

Суммирование в двоично–десятичных числами:

Суммирование двоично–десятичных чисел можно производить по правилам обычной двоичной арифметики, а затем производить двоично-десятичную коррекцию. Двоично-десятичная коррекция заключается в проверке каждой тетрады на допустимые коды. Если в какой либо тетраде обнаруживается запрещенная комбинация, то это говорит о переполнении. В этом случае необходимо произвести двоично-десятичную коррекцию. Двоично-десятичная коррекция заключается в дополнительном суммировании числа шесть (число запрещенных комбинаций) с тетрадой, в которой произошло переполнение или произошел перенос в старшую тетраду.

Рассмотрим два примера:

МОДЕЛИ ОБЪЕКТОВ И ПРОЦЕССОВ

Человек издавна использует моделирование для исследования объектов, явлений и процессов в различных областях. Моделирование помогает принимать обоснованные и продуманные решения, предвидеть последствия своей деятельности.

Понятие "компьютерное моделирование" введено для того, чтобы отразить использование в этом процессе мощного современного средства переработки информации - компьютера.

Прежде всего, следует понять, что такое модель м какие бывают модели.

Модель - упрощенное представление о реальном объекте, процессе или явлении.

Моделирование - построение моделей для исследования и изучения объектов, процессов или явлений.

Для чего создавать модель, а не исследовать сам оригинал?

Во-первых, можно моделировать оригинал (прототип), которого уже не существует или его нет в действительности.

Во- вторых, оригинал может иметь много свойств и взаимосвязей. Для изучения какого-либо свойства, иногда полезно отказаться от менее существенных, вовсе не учитывая их.

Классификация моделей

Рассмотрим наиболее распространенные признаки, по которым классифицируются модели:

·  область использования;

·  учет в модели временного фактора (динамики);

·  отрасль знаний;

·  способ представления моделей.

Классификация по области использования:

·  Учебные модели: наглядные пособия, различные тренажеры, обучающие программы;

·  Научно-технические модели создают для исследования процессов и явлений;

·  Игровые модели - это военные, экономические, спортивные, деловые игры;

·  Имитационные модели не просто отражают реальность, а имитируют её. Эксперимент либо многократно повторяется, либо проводится одновременно со многими другими похожими объектами, но поставленными в разные условия.

Классификация с учетом фактора времени:

Модели можно разделить на статические (это как бы одномоментный срез информации по объекту) и динамические. Динамическая модель позволяет увидеть изменения объекта во времени.

Классификация по способу представления.

Схема классификации по способу представления показана на рис.1.

Модели делятся на две большие группы: материальные и информационные.

Материальные модели иначе можно назвать предметными, физическими. Они воспроизводят геометрические и физические свойства оригинала и всегда имеют реальное воплощение.

В основе информационного метода моделирования лежит информационный подход к изучению окружающей действительности.

Информационная модель - совокупность информации, характеризующая свойства и состояние объекта, процесса, явления, а также взаимосвязь с внешним миром.

Информационные модели в свою очередь подразделяются на знаковые и вербальные.

Вербальная модель - информационная модель в мысленной или разговорной форме. (К таким моделям можно отнести и идею, возникшую у изобретателя, и музыкальную тему, и рифму, прозвучавшие пока еще в сознании у автора.)

Знаковая модель - информационная модель, выраженная специальными знаками, т. е. средствами любого формального языка. (Это рисунки, тексты, графики, схемы…)

По форме представления можно выделить следующие виды информационных моделей:

·  геометрические модели - графические формы и объемные конструкции;

·  словесные модели - устные и письменные описания с использованием иллюстраций;

·  математические модели - математические формулы, отображающие связь различных параметров объекта или процесса ;

·  структурные модели - схемы, графики, таблицы и т. п.;

·  логические модели - модели, в которых представлены различные варианты выбора действий на основе умозаключений и анализа условий;

·  специальные модели - ноты, химические формулы и т. п.;

·  компьютерные и некомпьютерные модели.

Моделирование является одним из ключевых видов деятельности человека. Моделирование всегда в той или иной форме предшествует любому делу.

Моделирование занимает центральное место в исследовании объекта. Оно позволяет обоснованно принимать решение. Решение любой задачи разбивается на несколько этапов. Моделирование -- творческий процесс. Заключить его в формальные рамки очень трудно. В наиболее общем виде его можно представить поэтапно, как изображено на рис.2.

Все этапы определяются поставленной задачей и целями моделирования. Рассмотрим основные этапы моделирования подробнее.

I этап. Постановка задачи: Описание задачи. Определение цели моделирования. Анализ объекта моделирования.

II этап. Разработка модели: На этом этапе выясняются свойства, состояния, действия и другие характеристики элементарных объектов. Формируется представление об элементарных объектах. Выбор наиболее существенной информации при создании информационной модели и её сложность обусловлены целью моделирования.

Ш этап. Компьютерный эксперимент Тестирование– процесс проверки правильности модели.

IV этап. Анализ результатов моделирования. Конечная цель моделирования -- принятие решения, которое должно быть выработано на основе всестороннего анализа полученных результатов.

Основы структурного программирования. Алгоритмы.

Алгоритмом называется система формальных правил, четко и однозначно определяющая процесс решения поставленной задачи в виде конечной последовательности действий или операций. Алгоритм, реализующий вычислительные операции, называется вычислительным алгоритмом.

В зависимости от степени детализации, поставленных целей, методов и технических средств решения задачи используются различные способы представления алгоритмов. На практике наиболее распространены следующие формы представления:

§  содержательная (текстуальная) форма;

§  графическая форма (блок-схема алгоритма);

§  на языках программирования.

При моделировании решения технических задач чаще всего применяется графическая форма представления алгоритма.

В соответствии с теорией структурного программирования всякая программа может быть построена с использованием трех основных управляющих конструкций: следование, развилка (разветвление), повторение (циклы).

Следование – эта управляющая конструкция означает, что управление передается от одного функционального блока (оператора) к другому последовательно.

Ветвление – эта конструкция служит для выбора одного из двух возможных функциональных блоков в зависимости от выполнения (или невыполнения) некоторого условия.

Повторение (цикл) – используется для обозначения многократного повторения какого-либо действия.

Циклические процессы подразделяются на регулярные (с известным числом повторений цикла ) и итеративными, когда число повторений цикла неизвестно и определяется в процессе выполнения программы. Итеративные циклы могут быть реализованы только с помощью оператора условия и безусловного перехода. Выход из такого цикла осуществляется по условию.

Пример конструкции "ветвление": Рассчитать значение Y для:

Пример программы на языке Pascal:

Program Vetvl;

Label 10;

Var x, y:real;

begin

writeln(‘Введите х’);

readln(x);

if x<2 then y:=sin(x)

else if (x>2) and x<5) then y:= Cos(X)

else begin

writeln (‘Нет решения’);

goto 10

end;

writeln (‘Y=’,y:8:5);

end.

Пример конструкции "цикл".:

Требуется вычислить сумму
S=å Sin(xk), для k=1..5.

Пример конструкции "цикл". Вычисление произведения

Пример. Вычисление бесконечной суммы.

X•SinX=X2 - X4/3!+X6/5!+...+(-1)nX2n+2/(2n+1)!=å(-1)n X2n+2/(2n+1)!

Вывод рекуррентной формулы для расчета очередного члена суммы Аn+1, зная Аn: Аn= (-1)n X2n+2/(2n+1)! ,

здесь (2n+1)!=1*2*3....*2n*(2n+1) - факториал (2n+1).

 

Тогда (n+1)—ый член ряда равен

А n+1=(-1)(n+1)X2n+4/(2n+3)! ,

учитывая, что 0! =1, при n=0; А0 =X2.

ЛИТЕРАТУРА

1.Информатика. Базовый курс. Учебник для вузов под редакцией , СПБ: С-Питербург, 2003, 640 с.

2.Информатика. Под редакцией профессора , Москва, ”Финансы и статистика”, 2001 г.,767 с.

3. Информатика 2003. , Москва, ”СОЛОН-Р”, 20031, 364 с.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ И САМОСТОЯТЕЛЬНОГО ИЗУЧЕНИЯ

1.  Информатика – предмет и задачи;

2.  Информация и её свойства;

3.  От чего зависит количество информации в сообщении?

4.  Дать определение комбинаторной меры информации.

5.  Каким образом определяется комбинаторная мера? Какие единицы используются для ее измерения?