ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«МОРДОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
им. Н. П. ОГАРЕВА»
УТВЕРЖДАЮ
Первый проректор
Н. Е. Фомин
подпись инициалы, фамилия
_____________________________
дата
ВОПРОСЫ
для государственного экзамена по специальности 230102
«Автоматизированные системы обработки информации и управления–65»
Подготовлены преподавателями:
А., Э., Л., Н., В., В., И., В., В., Сидоровым Д. П., М., А.
Обсуждены и одобрены на заседании кафедры автоматизированных систем обработки информации и управления «5» февраля 2010 г., протокол № 1
Заведующий кафедрой автоматизированных систем
обработки информации и управления __________________
Обсуждены и одобрены на заседании Ученого совета
факультета электронной техники « » февраля 2010 г., протокол №
Председатель Ученого совета
факультета электронной техники _______________________ И. В. Гуляев
САРАНСК – 2010
Приводимый ниже перечень вопросов входит в экзаменационные билеты. Каждый экзаменационный билет содержит три теоретических вопроса. Вопросы, как правило, сформированы из различных дисциплин учебного плана подготовки инженеров по специальности «Автоматизированные системы обработки информации и управления».
Ответ заслуживает оценки «отлично», если полностью (100%) раскрыты экзаменационные вопросы и даны правильные ответы (100%) на несколько дополнительных вопросов членов государственной аттестационной комиссии.
Оценка «хорошо» ставится, если полностью изложен материал экзаменационных вопросов, и в основном даны правильные ответы (более 50%) на дополнительные вопросы членов государственной аттестационной комиссии.
Студент заслуживает оценки «удовлетворительно», если нет исчерпывающих ответов на экзаменационные вопросы и нет полных правильных ответов (менее 50%) на дополнительные вопросы членов государственной аттестационной комиссии.
Ответ не заслуживает удовлетворительной отметки, т. е. будет выставлена оценка «неудовлетворительно», если даны неправильные ответы на два и более экзаменационных вопроса билета, и нет полных правильных ответов (менее 25%) на дополнительные вопросы членов государственной аттестационной комиссии.
1. Информация и энтропия. Единицы измерения информации. Свойства информации.
2. Системы счисления – позиционные и непозиционные. Запись числа в позиционной системе счисления. Двоичная позиционная система счисления.
3. Перевод чисел из одной системы счисления в другую. Методы P-чной арифметики.
4. Смешанные позиционные системы счисления. Теорема о смешанных системах счисления.
5. Арифметические действия над двоичными числами. Числа с плавающей и фиксированной запятой. Способы представления и арифметические действия.
6. Прямой, обратный и дополнительный код.
7. Система типов в Borland Pascal и Delphi: встроенные типы данных, записи, массивы, перечисления, множества.
8. Подпрограммы в Borland Pascal. Способы передачи параметров подпрограммам. Область видимости подпрограмм и переменных.
9. Рекурсия. Особенности написания рекурсивных процедур и функций и простейшие примеры использования рекурсии.
10. Модули в Borland Pascal и Delphi: структура модуля, подключение модуля к программе.
11. Программная работа с текстовыми, типизированными и нетипизированными файлами в Borland Pascal.
12. Работа с динамической памятью в Borland Pascal и Delphi. Указательные типы данных, процедуры и функции для работы с динамической памятью.
13. Принципы и характеристика объектно-ориентированного программирования.
14. Объектная модель в Delphi. Конструкторы и деструкторы, статические, виртуальные и динамические методы.
15. Исключения в Delphi. Генерация исключений и их обработка. Основные классы исключений.
16. Интерфейсы в Delphi. Работа с RTTI.
17. VCL: основные базовые классы и их иерархия. Компоненты и формы.
18. Понятие виртуальной машины. Транслятор и интерпретатор. Организация современной многоуровневой ЭВМ. Организация памяти ЭВМ.
19. Структура центрального процессора и выполнение команд. Параллельное выполнение команд. Классификация команд общего назначения, классификация по числу адресов, их сравнение.
20. Основные типы адресации и форматы команд PDP-11. Основные типы адресации и форматы команд IBM PC.
21. Представление данных в ЭВМ. Виды данных.
22. Прерывания и их разновидности. Использование механизма прерываний в современных ЭВМ.
23. Компоненты процессора с микропрограммной реализацией. Основные виды операций, реализуемых микрокомандами. Форматы микрокоманд и особенности реализации памяти микрокоманд.
24. Цели и задачи операционной системы. Мультипрограммная обработка и разделение времени. Виртуальная память современных ЭВМ.
25. Формат оператора в языке ассемблера. Сравнение с языками высокого уровня. Доводка программ.
26. Процесс ассемблирования. Структура объектного модуля. Макросредства в языке ассемблера.
27. Структурные меры информации: геометрическая, комбинаторная, аддитивная. Статистические меры информации.
28. Количество информации в равновероятных и не равновероятных сообщениях. Понятие и свойства энтропии дискретных сообщений.
29. Непрерывная и дискретная информация в АСОИУ. Общая постановка задачи дискретизации. Способы восстановления непрерывного сигнала. Критерии качества восстановления. Теорема Котельникова.
30. Модуляция. Общие положения. Виды носителей. Основные виды модуляции.
31. Виды каналов передачи информации. Характеристики информационного канала связи.
32. Кодирование информации. Общие понятия и определения.
33. Кодирование как процесс выражения информации в цифровой форме. Позиционные коды. Эффективное кодирование.
34. Методы построения оптимальных кодов и области применения. Помехоустойчивое кодирование. Классификация помехоустойчивых кодов.
35. Общие принципы использования избыточности. Кодовое расстояние. Связь корректирующей способности кода с кодовым расстоянием.
36. Построение группового кода и способы записи. Процедура кодирования и декодирования кода Хемминга.
37. Построение циклических кодов: общие понятия и определения. Методы образования циклического кода.
38. Требования к современным ОС.
39. Конвейерная и суперскалярная организация ЦП.
40. Режимы работы ЦП, прерывания.
41. Основные понятия ОС: процесс, память, файлы, системные вызовы, взаимоблокировка, критические секции.
42. Архитектура операционной системы с ядром в привилегированном режиме.
43. Микроядерная архитектура ОС.
44. Многослойная структура ОС.
45. Типовые средства аппаратной поддержки ОС.
46. Управляющие структуры операционной системы
47. Потоки. Состояния потоков. Потоки на уровне ядра и пользователя.
48. Межпроцессное взаимодействие с активным ожиданием.
49. Примитивы межпроцессного взаимодействия.
50. Планирование в системах пакетной обработки.
51. Планирование в интерактивных системах.
52. Планирование в системах реального времени.
53. Взаимоблокировка в ОС.
54. Управление памятью в ОС.
55. Управление вводом/выводом в ОС.
56. Управление файлами в ОС.
57. Размерность, когерентность, основных дополнительных и производных единиц Международной системы единиц СИ. Кратные и дольные единицы. Применение логарифмических единиц. (ГОСТ 8.432-81).
58. Методы нормирования погрешностей СИ. Методы нормирования погрешностей СИ по форме полосы погрешности. Понятие класса точности СИ, как указания нормированных значений погрешности. Ряд классов точности СИ.
59. Расчет оценки инструментальной статической погрешности результата измерения по паспортным данным используемого СИ. Правила округления значений погрешности и результата измерений.
60. Расчет оценки инструментальной статической погрешности результата измерения на основе использования метода нормирования погрешностей СИ по форме полосы погрешности.
61. Определение абсолютной и относительной погрешности результата измерения. Запись результата измерения.
62. Логическая организация баз данных, концептуальные модели баз данных. Основные функции и типовая организация СУБД.
63. Схема обмена данными при работе с базой данных. Структура локальных информационных систем. Этапы проектирования баз данных.
64. Базовые понятия реляционных баз данных. Проектирование реляционных БД.
65. Проектирование реляционных баз данных с использованием нормализации.
66. Внутренняя организация реляционных СУБД.
67. Журнализация изменений БД. Индивидуальный откат транзакции.
68. Определение сущностей. Определение взаимосвязи между сущностями. Проектирование баз данных.
69. Администрирование базы данных. Языковые средства СУБД. Язык SQL. Физическая организация баз данных.
70. Задачи управления. Фундаментальные принципы управления. Классификация систем управления. Обобщенная схема САУ.
71. Описание динамических систем управления в пространстве состояний. Схема линейной стационарной системы управления.
72. Описание систем управления с помощью передаточных функций. Определение передаточной функции по заданной системе дифференциальных уравнений.
73. Типовые динамические звенья систем управления: уравнения, передаточные функции, характеристики.
74. Управляемость динамических систем: критерий Калмана о полной управляемости линейных стационарных систем.
75. Наблюдаемость динамических систем: критерий Калмана о полной наблюдаемости линейных стационарных систем.
76. Модальное управление. Этапы синтеза модального регулятора для системы с одним входом.
77. Устойчивость систем управления: основные понятия. Алгебраические критерии устойчивости Рауса, Гурвица.
78. Анализ устойчивости линейных систем управления на основе второго метода Ляпунова.
79. Частотные характеристики систем управления. Диаграммы Боде. Частотные критерии устойчивости Михайлова и Найквиста.
80. Цифровые системы управления. Общие понятия и определения. Дискретизация непрерывных систем управления в пространстве состояний.
81. Сетевые модели OSI и IEEE Project 802. Протоколы и службы.
82. Методы передачи данных. Коммутация каналов. Коммутация пакетов.
83. Архитектура IP сетей. Обзор стека протоколов TCP/IP. IP адресация. Доменная система имен.
84. Архитектура IP сетей. Протоколы и базовые алгоритмы маршрутизации.
85. Понятие об интерфейсе прикладного программирования (API). Графическая подсистема Windows: GDI, DirectX Graphics, OpenGL.
86. Базовые аффинные преобразования в однородных координатах на плоскости и в пространстве.
87. Преобразование проецирования. Параллельные проекции. Центральные проекции. Удаление невидимых линий и поверхностей.
88. Алгоритмы, работающие с объектом. Алгоритмы, работающие с растровым представлением объекта.
89. Методы глобального тонирования, методы локального расчета освещенности. Типы источников света. Характеристики освещенности точки.
90. Задачи закрашивания: виды и характеристики.
91. Типы текстур. Проецирование текстуры на произвольно ориентированную грань. Интерполяционные методы наложения текстуры.
92. Основные алгоритмы вычислительной геометрии в компьютерной графике.
93. Задача растеризации. Растровая сетка. Понятие связности на растровой сетке.
94. Растровая развертка простейших геометрических фигур: отрезка, окружности, эллипса.
95. Обработка растровых изображений. Понятие о растровых изображениях, их типы.
96. Арифметика с переносом и арифметика с насыщением: применимость при работе с растровыми изображениями. Точечные процессы. Пространственные процессы.
97. Основные методы «взлома» компьютерных систем.
98. Задачи, решаемые криптографическими методами. Классическая и «современная» криптография.
99. Симметричные криптосистемы: основные понятия и определения.
100. Мера стойкости шифра. Необходимое условие абсолютной стойкости шифра. Принцип Кирхгофа построения шифров.
101. Шифры с секретным ключом. Базовая идея блочного шифра.
102. Шифр простой замены. Недостатки режима простой замены. Гаммирование. Гаммирование с обратной связью.
103. Имитозащита (MDC и MAC). Асимметричные системы шифрования.
104. Алгоритм RSA, особенности его практического использования.
105. Открытое распределение ключей. Электронная подпись.
106. Системное программное обеспечение. Классы системных программ: ОС, СУФ и СУБД, интерфейсные оболочки ОС, системы программирования и утилиты.
107. Абстрактные типы данных. Реализация абстрактных типов данных в языке программирования С: структуры и объединения.
108. Примеры абстрактных типов данных на языке C: стек, комплексные числа.
109. Синтаксис и семантика языка программирования. Парадигма языка и используемые вычислительные модели.
110. Вопросы стандартизации языков программирования. Трансляция языка программирования. Этапы трансляции программы.
111. Синтаксические критерии языка программирования. Синтаксические элементы языка программирования. Формальные модели трансляции.
112. BNF-грамматика. Деревья синтаксического разбора.
113. Лексический анализ. Регулярные выражения и конечные автоматы.
114. Автоматическое и автоматизированное управление: основные понятия и определения. Классификация АСУ. Этапы построения автоматизированных систем.
115. Основы программирования в LabView. Структуры данных в LabView, полиморфизм.
116. АСУ ТП и диспетчерское управление. Компоненты систем контроля и управления, их назначение. Компоненты SCADA–систем.
117. Идентификация объектов АСУ: общая схема идентификации. Регрессионная идентификация статических систем.
118. Классический жизненный цикл программного обеспечения. Стратегии конструирования программного обеспечения. Инкрементная модель. Модель быстрой разработки приложений.
119. Спиральная модель жизненного цикла программного обеспечения.
120. Компонентно-ориентированная модель. XP-процесс (экстремальное программирование).
121. Типы метрик для оценки программного проекта.
122. Конструктивные модели стоимости программных проектов Cocomo и Cocomo2.
123. Измерения связности модуля и сцепление модулей программного продукта.
124. Методы тестирования программных продуктов.
125. Организация тестирования программных продуктов.
126. Свойства, методы объекта. Инкапсуляция, полиморфизм, наследование. Наследование в виде встраивания.
127. Основы цифровых технологий передачи данных. Принцип импульсно-кодовой модуляции. Методы мультиплексирования потоков данных.
128. Цифровые иерархии скоростей передачи данных: их отличия, достоинства и недостатки.
129. Цифровые сети с интеграцией служб – ISDN. Организация базового и первичного доступа.
130. Сети «последней мили». Типы xDSL технологии.
131. Асинхронные транспортные сети – ATM. Эталонная модель протоколов ATM. Классы сервиса. Уровень адаптации ATM.
132. Архитектура многопротокольной коммутации меток (MPLS). Кодирование меток. Управление трафиком и ресурсами.
133. Концепция мультисервисных (NGN) сетей.
134. Классификация представления задач. Логические модели. Сетевые модели. Продукционные модели. Сценарии.
135. Классификация уровней понимания. Основные уровни понимания. Уровни метапонимания.
136. Методы решения задач поиска в пространстве состояний и в пространстве задач.
137. Особенности знаний. Базы Данных и Базы Знаний.
138. Представление простых фактов в логических системах. Примеры применения логики для представления знаний.
139. Назначение Экспертных Систем. Структура Экспертных Систем.
140. Этапы разработки экспертных систем. Интерфейс с конечным пользователем
141. Нейронные сети. Модель нейрона. Типы нейронов. Типы нейронных сетей.
142. Эволюционные вычисления. Генетические алгоритмы.
143. Методы озвучивания речи. Системы синтеза речи. Речевой вывод информации.
144. Основные виды жизненных циклов программного изделия.
145. Структурные методологии IDEF_.
146. Диаграммы языка UML.
147. Виды расширений языка UML.
