Экзамен проводится по вопросам, перечисленным в Программе учебной дисциплины и Методических указаниях по изучению дисциплины «Основы кибернетики» и охватывает весь пройденный материал. Уровень знаний оценивается в соответствии с общими требованиями ГОС ВПО.
Материалы текущего и промежуточного
контроля знаний студентов
Темы 1, 2
Теоретические вопросы
1. История зарождения кибернетики. Возникновение кибернетики как самостоятельного научного направления.
2. Винера.
3. Теория регулирования .
4. Теория устойчивости .
5. Возникновение и роль ЭВМ. Машина Тьюринга.
6. Место кибернетики в системе наук.
7. Объекты изучения кибернетики.
8. Цель кибернетики. Методология, основные понятия и принципы кибернетики.
9. Разновидности кибернетики. Техническая кибернетика.
10. Медицинская, биологическая, экономическая, военная кибернетика.
11. Понятие кибернетической системы.
12. Понятие и назначение модели.
13. Математическая модель и ее типы.
14. Построение модели объекта.
15. Оценивание параметров модели.
16. Аналоговое и цифровое моделирование.
17. Классификация моделей.
18. Технические средства моделирования.
Тестовые задания:
выбрать правильный ответ
Тест 1:
Винера в развитие кибернетики является 1.разработка проблемы поведения сложных управляющих систем 2. Разработка теории передачи сигналов в условиях помех 3.разработке методов фазового пространства.
Тест 2
Вклад в кибернетику 1. Создание метода расчета автоматических регуляторов 2. Создание теории колебаний 3. Обобщение закономерностей, относящихся к системам различной природы.
Тест 3
Вклад в кибернетику 1. Формулировка ряда теорем устойчивости систем управления 2. Создание теории систем на основе обобщения предшествующих исследований 3. Создание теории регуляторов паровых машин.
Тест 3
Идея создания компьютера близкого к современному представлению принадлежит1. Ч. Бэббиджу 2. Б. Паскалю 3. .
Тест 4
А. Тьюринг является создателем 1. Абстрактной схемы автомата 2. Теории игр 3. Теории передачи сигналов.
Тест 5
Математическая модель отличается 1. Приближенностью 2. Точностью. 3. Адекватностью описания изучаемых процессов.
Тест 6
Отличие цифрового моделирования от аналогового 1. В элементной базе 2. Методологии 3. В размерности моделей.
Тест 7
В основу построения математической модели может быть положен 1. Закон функционирования 2. Принцип моделирования 3.Известное описание близкого материального аналога.
Тест 8
Преимущество математической модели 1. Аналитический характер представления результатов моделирования. 2. Возможность описания сложной системы. 3. Универсальность языка описания системы.
Тест 9
Средством абстрактного моделирования являются 1. Знаки 2. Словесное описание. 3.электроные логические элементы.
Тест 10
Адекватность модели подтверждается 1. Расчетом 2. Экспериментом 3. Экстраполяцией характеристик известных аналогов.
Тема 3
Теоретические вопросы:
Тестовые задания:
выбрать правильный ответ
Тест 1
Сигнал непрерывный во времени 1.В любой момент времени соответствует передаваемому сообщению.2.Может принимать бесчисленное множество значений, отличных сколь угодно мало.3.Не прерывающийся во время передачи сообщения.
Тест 2
При дискретизации непрерывного сигнала частотой 1 МГц необходим шаг дискретизации 1. 1 мкс. 2. 2 мкс.мкс.
Тест 3
Спектральный состав передаваемого сигнала определяется 1.Преобразованием Фурье. 2. Формулой Эйлера. 3. Теоремой Шеннона.
Тест 4
Прямоугольный импульс ограниченной длительности имеет частотный спектр 1. Бесконечный 2. Ограниченный 3. Дискретный.
Тест 5
Энтропия – 1. Мера неопределенности системы. 2. Мера количества информации 3. Мера корреляции между значениями сигнала в разные моменты времени.
Тест 6
Энтропия сложной системы (из двух систем) в общем случае равна
1.H(X, Y) =H(X)+H(Y), 2. H(X, Y) =H(X)+H(Y/X) 3. H(X, Y) =H(X)H(Y).
Тест 7
Количество информации по Хартли – 1.log n 2. –Σpilog pi. 3.Σlog pi
Тест 8
Какова степень неопределенности при угадывании месяца рождения неизвестного человека – 1.2+log3; 2.4 ;3. 1/12
Тест 9
Алфавит из n букв позволяет составить число слов длиной k – 1. nk;
2. kn; 3. nk.
Тест 10
Теорема Шеннона определяет 1. Максимальную скорость передачи сообщения по каналу связи. 2. Энтропию источника сообщения. 3. Пропускную способность канала связи.
Тест 11
Обнаружение одиночных ошибок в сообщении производится
1. проверкой на четность; 2. повторной передачей сообщения. 3. повторением слов сообщения.
Тест 12
Число логических функций 3-х аргументов. 64.
Тест 13
Цифра восьмеричного числа несет количество информации 1. 3 бита.Бит. 3. 7 бит
Тест 14.
В сообщении из 1000 знаков встречаются 4 буквы с вероятностями 0.5; 0.1; 0.2;0.2.
Какое количество информации несет сообщение, если первая буква встречается 400 раз, вторая 100, третья – 200, четвертая -300 раз.битбит 3.2500 бит.
Тест 15.
Прямое преобразование Фурье дает возможность 1. Получить спектральную характеристику
сигнала 2. Временную характеристику сигнала. 3. Вероятностные характеристики сигнала.
Тест 16
Даны две системы x и y. Состояния систем характеризуются таблицей вероятностей pij
X1 | X2 | |
Y1 | 0.1 | 0.2 |
Y2 | 0.3 | 0.4 |
найти частную информацию о системе x, заключенную в сообщении, что y находится в состоянии y1.битбитбит.
Тема 4
Теоретические вопросы:
1. Понятие динамической системы.
2. Детерминированные и стохастические системы.
3. Линейные и нелинейные системы.
4. Управляемая и наблюдаемая система.
5. Понятие состояния системы.
6. Описание состояния системы.
7. Пространство состояний.
8. Равновесное, переходное и периодическое состояние системы.
9. Движение в пространстве состояний.
10. Фазовая плоскость, пространство, фазовые координаты, фазовый портрет.
11. Прямая и обратная связь. Замкнутые и разомкнутые системы.
12. Устойчивость систем.
13. Устойчивость по Ляпунову.
14. Асимптотическая устойчивость.
15. Теоремы Ляпунова об устойчивости.
16. Модель устойчивости цен на рынке. Устойчивость в обществе.
17. Циклическое движение. Предельный цикл. Устойчивость предельного цикла.
Тестовые задания:
выбрать правильный ответ
Тест 1
Управляемая система, если 1. Может быть приведена в заданное состояние; 2. Координаты системы доступны измерению. 3. Имеет органы управления.
Тест 2
Фазовое пространство 3-х мерной системы характеризуется осями
1. x; dx/dt ; d2x/dt2 ; 2. x; t ; dx/dt; 3. t ;dx/dt ; d2x/dt2.
Тест 3
Управление по разомкнутому циклу позволяет 1. Компенсировать влияние возмущения; 2. Контролировать рассогласование; 3. Устранить влияние нестабильности многочисленных элементов системы.
Тест 4
Недостаток системы с обратной связью 1. Возможность неустойчивости; 2. сложность; 3.невозможность компенсации возмущений.
Тест 5
Устойчивость системы по Ляпунову предполагает. 1.возвращение системы в исходное состояние 2. Возможность некоторого удаления от положения равновесия 3. Ограничение производных координат в процессе движения.
Тест 6
Предельный цикл 1. Устойчивое или неустойчивое циклическое движение. 2. Устойчивое циклическое движение. 3. Неустойчивое циклическое движение.
Тест 7
Движение системы в пространстве состояний определяется 1. Уравнением движения 2. Регулятором системы. 3. Природой объекта управления.
Тест 8
Теорема Ляпунова об устойчивости по первому приближению применима, если 1.нелинейная функция гладкая 2. Нелинейная функция является релейной. В любом случае.
Тест 9
Метод первого приближения позволяет установить устойчивость системы 1. В малом 2. В большом 3. В целом.
Тест 10
Динамическая система – система, которая 1. Описывается дифференциальным уравнением 2. Описывается системой алгебраических уравнений. 3. задается функционалом качества.
Тема 5, 6
Теоретические вопросы:
1. Объекты и системы управления.
2. Анализ и синтез систем. Управление и регулирование.
3.Процессы автоматического регулирования.
4. Стабилизация. Программное управление. Слежение.
5. Составление дифференциальных уравнений.
6. Применение операционного исчисления в теории управления.
7. Уравнения в операторной форме.
8. Передаточные функции замкнутых и разомкнутых систем.
9. Типовые сигналы для исследования систем.
10. Амплитудно - частотная, фазо - частотная, амплитудно-фазо-частотная характеристики.
11. Необходимое и достаточное условия устойчивости линейной системы управления.
12. Автоматическая и автоматизированная системы.
13. Управление по возмущению и отклонению.
14. Предельные возможности управления.
15. Статическое и астатическое управление.
16. Элементы систем управления.
17.Динамика управления.
18.Частотные и временные характеристики систем управления.
19. Оптимальное управление. Критерии оптимального управления.
20. Динамическое программирование.
21. Квазиоптимальное управление.
22. Простейшая оптимальная по быстродействию система второго порядка.
23. Принцип адаптации в управлении.
24. Постановка задачи экстремального управления.
25. Принципы построения поисковых самонастраивающихся систем экстремального управления.
26.Методы поиска экстремума.
27. Метод сканирования.
28. Метод Гаусса-Зейделя.
29. Системы с моделями.
Тестовые задания:
выбрать правильный ответ
Тест 1
Переходная функция системы – это реакция на сигнал 1.1(t); 2. δ(t) ; 3. dδ(t)/dt.
Тест 2
Частотная функция системы– это реакция на сигнал 1. Sinωt; 2. 1(t); 3. δ(t).
Тест 3
Реакция звена с передаточной функцией 1/S на сигнал 1(t) описывается 1. t; 2. 1(t); 3. δ(t).
Тест 4
Фазо-частотная характеристика звена с комплексной частотной передаточной функцией 
при 
принимает значение 
равное 1. 
2. 
3. 
Тест 5
Амплитудно-частотная характеристика звена с комплексной частотной передаточной функцией при принимает значение 
Равное 1. 0;
Тест 6
Фазо-частотная характеристика звена с комплексной частотной передаточной функцией при 
принимает значение равное 1. 2. 3.
Тест 7
Амплитудно-частотная характеристика звена с комплексной частотной передаточной функцией при 
принимает значение
Равное 1. 0;
Тест 8
Если кривая переходного процесса системы 1-ого порядка представляет затухающую экспоненту, то корень характеристического уравнения располагается 1. В левой полуплоскости. 2. В начале координат. 3. В правой полуплоскости.
Тест 9
Если кривая переходного процесса системы 1-ого порядка имеет постоянное значение, то корень характеристического уравнения располагается 1. В левой полуплоскости. 2. В начале координат. 3. В правой полуплоскости.
Тест 10
Если кривая переходного процесса системы 1-ого порядка представляет нарастающую экспоненту, то корень характеристического уравнения располагается 1. В левой полуплоскости. 2. В начале координат. 3. В правой полуплоскости.
Тест 11
Если характеристическое уравнение системы второго порядка имеет два корня на мнимой оси, то имеет место 1. Незатухающий колебательный процесс. 2. Апериодический затухающий процесс. 3.Расходящийся колебательный процесс.
Тест 12
В системе с астатизмом первого порядка установившаяся ошибка равна 0 при отработке 1. Единичной ступенчатой функции 2. Линейной функции 3. Синусоидального воздействия.
Тест 13
Время переходного процесса в системе с передаточной функцией
W(S) = 1/(1+TS) составит 1. 3Т; 2.Т;Т.
Тест 14
Необходимым условием устойчивости системы является 1. Положительность всех коэффициентов характеристического уравнения 2. Обращение в 0 последнего определителя Гурвица. 3. Наличие только одного нулевого корня.
Тест 15
Импульсная переходная функция интегрирующего звена представляет 1. Ступенчатую функцию 2. Линейную функцию 3. δ-функцию.
Тест 16
Переходная функция дифференцирующего звена имеет вид 1. δ-функции 2. Ступенчатой функции 3. Линейной функции.
Тест 17
Реакция звена с передаточной функцией S на сигнал 1(t) описывается 1. 1(t); 2. t; 3. δ(t).
Тест 18
Критерий оптимальности задается 1. Функционалом качества 2. Уравнениями системы. 3. Программой движения.
Тест 19
Алгоритм оптимального по быстродействию управления объектом 2-ого порядка предполагает число переключений релейного элемента 1. Не более 1; 2. Не болееНи одного.
Тест 20
Метод Гаусса-Зайделя – 1. Пошаговый метод определения наивыгоднейшего режима. 2. Метод сканирования области допустимых значений параметров. 3. Метод определения наивыгоднейшего режима путем случайных выборок.
Тест 21
Метод динамического программирования – 1. Метод Беллмана. 2. Метод Лагранжа 3. Метод Понтрягина.
Тема 7, 8
Теоретические вопросы:
1. Дискретный автомат.
2. Комбинационные схемы.
3. Автомат с конечной памятью.
4. Автомат для последовательного сложения многоразрядных двоичных чисел.
5. Машина Тьюринга.
6. Вероятностный автомат.
7. Адаптирующийся автомат.
8. Распознавание образов.
9. Обучение. Обучающая машина.
10.Принцип функционирования ЭВМ.
11. Функциональная схема ЭВМ.
12. Представление информации в памяти компьютера. Системы счисления.
13. Арифметика ЭВМ Архитектура ЭВМ. Основные функциональные узлы.
14. Алгоритм вычисления. Управляющие машины.
15. Аналого-цифровой и цифро-аналоговой преобразователи, интерфейс.
16. МикроЭВМ, большие ЭВМ.
17. Персональные ЭВМ.
Тестовые задания:
выбрать правильный ответ
Тест 1
ЭВМ – 1. Дискретный автомат, работающий тактами. 2. Комбинационная схема; 3. АЛУ с памятью.
Тест 2
Машина Тьюринга – 1. Автомат с бесконечной памятью. 2. Автомат с конечной памятью. 3. Логический автомат.
Тест 3
Общее число различных логических функций для логического автомата с m входами равно 1. 22m; 2.
; 2m.
Тест 4
Для сложения двух одноразрядных чисел необходим 1. Одноразрядный сумматор. 2. Двухразрядный сумматор 3. Многоразрядный сумматор.
Тест 5
Для умножения многоразрядных чисел используется 1. сдвиговый регистр 2. Накопитель на магнитном диске 3. Кольцевой счетчик.
Тест 6
Всевозможные логические функции k переменных можно образовать с помощью логических операций 1. НЕ, ИЛИ, И; 2. НЕ, И; 3. И, ИЛИ.
Тест 7
Дискретный элемент, обладающий памятью 1. Триггер; 2. Диодная матрица; 3. Операционный усилитель.
Тест 8
Запоминающее устройство в машине Тьюринга 1. Лента, разделенная на ячейки; 2. Магнитный диск; 3. Регистр.
Тест 9
Задачей автомата по распознаванию объектов является 1. Отнесение объекта к заданному классу.2. ранжирование объектов 3. Измерение объектов.
Тест 10
Выражение А+А·В=А выражает закон 1. Поглощения 2. Ассоциативности 3. Коммутативности.
Тест 11
Для двух переменных число минтермов равно 1. 4; 2. 2; 3. 1.
Тест 12
Число макстермов для функции двух переменных равно
Тест 13
Перевести десятичное число 395 в восьмеричную систему. 632.
Тест 14
Перемножить двоичные числа 1101 и 1101.
1. ;;
Тест 15
Для хранения 512 байт информации необходимо триггеров 18.
Тест 16
Архитектура компьютера фон Неймана включает 1. АЛУ и устройство управления. 2. АЛУ, устройство управления и память. 3. АЛУ, устройство управления, память и устройство ввода-вывода.
Тест 17
Максимальное число единичных наборов логической функции 3-х переменных равно.
Тест 18
Система логических функций называется функционально полной, если 1. Любая логическая функция может быть представлена формулой над ними 2. Если с их помощью может быть получена СДНФ 3. Если с их помощью может быть получена КДНФ.
Тест 19
Число логических функций одной переменной
Тест 20
Результатом сложения по модулю 2 является 1. 1 при неравнозначности ее элементов и 0 при равнозначности 2. 0 только при нулевых входах 3. 1 только при совпадающих входах.
Тест 21
Результат деления двоичного числа 110010 на 1
Тема 9
Теоретические вопросы:
1. Применение теории игр в управлении.
2. Математическое описание конфликтной ситуации.
3. Разновидности игр. Платежная функция. Цена игры. Стратегия игры.
4. Оптимальные стратегии.
5. Смешанные стратегии.
6. Конечные и бесконечные игры.
Тестовые задания:
выбрать правильный ответ
Тест 1
Найти maxminaij и minimaxaij игры, заданной матрицей
1. 1;;1. 3. 2; 5.
Тест 2
Найти maxminaij и minimaxaij игры, заданной матрицей
1.2;;0.3.1; 15.
Тест 3
Найти седловую точку игры, заданной матрицей
1.2; 2.4; 3.-1.
Тест 4
Найти седловую точку игры, заданной матрицей
1. 2; 2.-1; 3. 8.
Тест 5
Найти седловую точку игры, заданной матрицей
1. 3; 2. 1; 3.-1.
Тест 6
Найти оптимальную смешанную стратегию игры, заданной матрицей
1. 
; 
2. 
; . 3. 
; 
Тема 10
Теоретические вопросы:
1. «Разумность» поведения неживых систем.
2. Моделирование интеллектуальных функций.
3. Логические рассуждения, распознавания образов, и сцен.
4. Поддержка принятия решений.
5. Нейронная сеть.
Тестовые задания:
выбрать правильный ответ
Тест 1
Персептрон – это 1. Стохастическая модель воспроизведения некоторых функций мозга; 2. Детерминированная модель нервной системы; 3.ячейка памяти мозга.
Тест 2
Распознавание образов предполагает 1. Классификацию объектов; 2. Моделирование объектов; 3. Привлечение экспертов.
Тест 3
Нейронная сеть – 1.модель нервных клеток живого организма; 2. Сеть программируемых устройств. 3. Сеть нервных клеток живого организма.
Тест 4
Экспертная система – 1. Модели поведения экспертов в определенной области. 2. База определенной области знаний. 3.Набор программ для решения различных задач.
Тест 5
Интеллектуальные системы для обработки текстовой информации 1. Программа для поиска информации в электронных документах. 2. Операционная система 3. Программа-компилятор.
Тест 6
В экспертной системе база знаний – 1. Знания специалистов. 2. Правила семантического анализа 3. Правила морфологического анализа.
Тест 7
Логический метод представления знаний – 1. Логика предикатов. 2. Фреймы 3. Семантические сети
Тест 8
Семантическая сеть – 1. ориентированный граф. 2.неориентированный граф 3. Иерархическая структура
Тест 9
Фрейм – 1.структура, описывающая элемент базы знаний. 2. Элемент нейросети 3. Логическая функция.
Тест 10
Преимущества нейронных сетей как средства представления знаний - 1. Отсутствие необходимости формализации знаний. 2. Повторяемость полученных результатов 3. Однозначность полученных результатов.
Тест 11
К интеллектуализация информационно-вычислительного процесса относятся 1. Понимание и синтез речи 2. Накопление информации 3. Контроль и сигнализация в работе информационно-вычислительных систем.
Тест 12
База знаний 1. Совокупность знаний предметной области 2. Комплекс программ, реализующих диалог пользователя с системой 3. Программа, моделирующая ход рассуждения эксперта.
Тест 13
Экспертная система 1. Программный комплекс, аккумулирующий знания специалистов 2. Программный комплекс интерпретации системы 3. Программный комплекс мониторинга и управления системой.
Тест 14
В задачу манипулирования знаниями входит 1 классификация знаний 2. Анализ трехмерных сцен 3. Декомпозиция исходной задачи на более мелкие.
Тест 15
Поведенческая модель 1.модель коррекции в динамических ситуациях 2. Модель восприятия знания 3. Модель манипулирования знаниями.
Тест 16
База знаний системы «Консультант» включает 1. Совокупность правил «если…то» 2. Список литературы по предметной области 3. Дружественный интерфейс системы с пользователем.
Тест 17
Основной структурной единицей фрейма является 1. Слот 2. Таблица 3. Граф.
Примерный перечень вопросов, выносимых на экзамен по
дисциплине «Основы кибернетики»
1. Кибернетика как наука. Предмет изучения. Эволюция кибернетики.
2. Основные задачи кибернетики.
3. Понятия управления и связи в кибернетике.
4. Управление по разомкнутому и замкнутому циклу.
5.Толкование понятия “информация” в кибернетике.
6. Понятие “количество информации”.
7. Количество информации по Хартли.
8. Количество информации по Шеннону.
9. Энтропия.
10. Связь энтропии и информации.
11.Теорема Котельникова.
12. Кодирование.
13. Теоремы Шеннона.
14. Методы защиты сообщений.
15. Техническое исполнение устройств памяти.
16. Информационный подход к анализу систем управления.
17. Задающее воздействие. Выходная величина. Управление. Физический смысл понятий.
18. Замкнутые линейные системы и их особенности.
19. Примеры простейших регуляторов.
20. Передаточная функция. Физический смысл.
21. Уравнение системы в операторной форме.
22. Временные характеристики системы.
23. Частотные характеристики.
24. Годограф.
25. Методы поиска экстремума. Метод сканирования.
26. Метод Гаусса-Зейделя.
27. Задача максимального быстродействия.
28. Необходимое и достаточное условия устойчивости линейной системы управления.
29. Понятие состояния в теории управления. Пространство состояний. Уравнения состояний.
30. Понятие устойчивости линейных систем с постоянными коэффициентами. Физический смысл.
31. Критерий устойчивости Гурвица.
32. Критерий устойчивости Михайлова.
33.Устойчивость по Ляпунову.
34. Критерий устойчивости Найквиста.
35. Понятия статических и астатических систем.
36. Принцип оптимальности в системах управления.
37. Синтез оптимальной по быстродействию системы.
38. Адаптивная система. Принцип построения.
39. Асимптотическая устойчивость.
40.Понятие искусственного интеллекта.
41. Арифметика ЭВМ.
42. Архитектура ЭВМ.
43. Системы счисления.
44. Логический автомат.
45. Машина Тьюринга.
46. Вероятностный автомат.
47. Обучение.
48. Распознавание образов.
49. Конфликтная ситуация с точки зрения теории игр.
50. Выбор стратегии игры.
51.Смешанные стратегии.
52. Моделирование в кибернетике.
53. Системы, построенные на знаниях.
54. Понятие нейронных сетей.
55. Персептрон.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 |
