Ответы на первые вопросы экзаменационных билетов по информатике и ИКТ (стр. 3 )

Векторная графика.

Отметим также, что рассмотренный выше способ представления изображений не единственный. Можно представить изображение совокупностью простых геометрических фигур (прямых линий, окружностей, эллипсов, дуг, прямоугольников и т. д.) – графических примитивов и записать информацию о координатах и параметрах каждого их них. При этом координатная сетка должна совпадать с сеткой пикселей на экране. Такой способ представления изображений называют векторной графикой. На рисунке показаны примеры графических примитивов:

Такой способ представления изображения дает возможность получить файл малого размера. Качество изображения не изменяется с изменением размера рисунка, но даже профессиональные векторные графические редакторы не могут обеспечить качество графики, сравнимое с растровыми изображениями.

Видеоинформация.

Если рассматривать видеоинформацию как последовательность изображений, появляющихся на экране с определенной частотой (частотой кадров), то можно понять, что видео может быть закодировано подобно тому, как кодируются растровые изображения (с той разницей, что этих изображений много). Такой способ используется в формате *.AVI (несжатое видео) - высокое качество и огромные размеры файлов. Существуют способы сжатия видеоинформации путем преобразования файла в другие форматы.

Кодирование звуковой информации.

Из курса физики Вам должно быть известно, что звук представляет собой волну с непрерывно меняющейся амплитудой и частотой. Чем больше амплитуда, тем звук громче. Чем выше частота колебаний, тем выше тон (частота колебаний измеряется в герцах (штук в секунду). Человеческое ухо способно улавливать колебания от 20 Гц до 20 кГц. На рисунке ниже в виде зависимости амплитуды от времени показан фрагмент звуковой волны:

Чтобы компьютер мог работать со звуком, непрерывный звуковой сигнал должен быть представлен в двоичной форме, для этого выполняют временную дискретизацию звука:

Весь интервал изменения амплитуды разбивают на уровни громкости, а всё время звучания на одинаковые временные интервалы. Количество возможных уровней громкости можно рассматривать, как набор вероятных состояний в каждый временной интервал.

Определить количество информации в звуке можно по формуле: V = k * i, где V – количество информации в звуке; k – количество временных интервалов, а i – глубина звука (т. е. количество бит - 16, 32 или 64, выделенных на кодирование уровня громкости на одном интервале), определяемая по формуле: 2i ≥ N, где N – количество уровней громкости. Таким образом, любой звук может быть представлен последовательностью нулей и единиц. т. е. двоичным кодом. Качество звука тем выше, чем больше глубина звука и частота дискретизации (т. е. количество «ступеней» в секунду). Исходная формула может быть преобразована следующим образом:

V = t * н * I, где V – количество информации в звуке; t – время звучания, н – частота дискретизации, а i – глубина звука.

Преобразование звука в двоичный код выполняет специальное устройство - аналого-цифровой преобразователь. Частота дискретизации варьируется от 8 кГц до 48 кГц (нижний предел соответствует качеству радиотрансляции, верхний - качеству звучания музыкальных носителей). В виде двоичного кода записанный звук хранится в памяти компьютера. Для воспроизведения звука потребуется его обратное преобразование из двоичного кода в звуковую волну с помощью цифро-аналогового преобразователя.

Билет 5

1. Процесс передачи информации, источник и приемник информации, канал передачи информа­ции. Скорость передачи информации.

Ответ:

Развитие человечества было бы невозможно без обмена информацией. С древнейших времен человек изобретал способы передачи информации. За последние два века произошла настоящая революция в сфере обмена информацией: появились телеграф, телефон, радио, телевидение. В последние годы бурно развивается мобильная связь и компьютерные коммуникации. Несмотря на все многообразие средств передачи информации сам процесс описывается общей схемой:

Если информация не может передаваться в своем исходном виде, на передающей стороне осуществляется ее преобразование - кодирование, а на приемной стороне - декодирование.

Сам процесс передачи информации осуществляется с помощью сигналов (механических, звуковых, тепловых, электрических, оптических и т. д.) через канал связи. Важнейшая характеристика канала связи - пропускная способность. Она определяет максимальное количество информации, которое может быть передано в единицу времени.

Количество информации, передаваемое за единицу времени, называют скоростью передачи информации (или скоростью информационного потока). Существуют две параллельные шкалы измерения скорости передачи информации: байт/с, килобайт/с, мегабайт/сили бит/с, килобит/с, мегабит/с, что часто создает путаницу. Кроме того, величина в 1 бит/с имеет другое название - бод, а это значит, что Вы можете встретиться с обозначениями килобод, мегабод и т. д.

Билет 6

1. Понятие алгоритма. Исполнитель алгоритма. Система команд исполнителя (на примере учебно­го исполнителя). Свойства алгоритма. Способы за­писи алгоритмов; блок-схемы.

Ответ:

Алгоритм – понятная и точная последовательность действий, описывающая процесс преобразования объекта из начального состояния в конечное.

Исполнителем алгоритма может быть как человек (кулинарные рецепты, различные инструкции, алгоритмы математических вычислений), так и техническое устройство. Различные машины (компьютеры, промышленные роботы, современная бытовая техника) являютсяформальными исполнителями алгоритмов. От формального исполнителя не требуется понимание сущности решаемой задачи, но требуется точное выполнение последовательности команд.

Алгоритм можно записывать различными способами (словесное описание, графическое описание – блок схема, программа на одном из языков программирования и т. д.). Программа – это алгоритм, записанный на языке программирования.

Для создания алгоритма (программы) необходимо знать:

полный набор исходных данных задачи (начальное состояние объекта); цель создания алгоритма (конечное состояние объекта); систему команд исполнителя (то есть набор команд, которые исполнитель понимает и может выполнить).

Полученный алгоритм (программа) должен обладать следующим набором свойств:

дискретность (алгоритм разбит на отдельные шаги - команды); однозначность (каждая команда определяет единственно возможное действие исполнителя); понятность (все команды алгоритма входят в систему команд исполнителя); результативность (исполнитель должен решить задачу за конечное число шагов).

Большая часть алгоритмов обладает также свойством массовости (с помощью одного и того же алгоритма можно решать множество однотипных задач).

Выше отмечалось, что один и тот же алгоритм может быть записан по-разному. Можно записывать алгоритм естественным языком. В таком виде мы используем рецепты, инструкции и т. п. Для записи алгоритмов, предназначенных формальным исполнителям, разработаны специальные языки программирования. Любой алгоритм можно описать графически в виде блок-схемы. Для этого разработана специальная система обозначений:

Обозначение	Описание	Примечания
	Начало и конец алгоритма
	Ввод и вывод данных.	Вывод данных иногда обозначают иначе:
	Действие	В вычислительных алгоритмах так обозначают присваивание
	Развилка	Развилка - компонент, необходимый для реализации ветвлений и циклов
	Начало цикла с параметром
	Типовой процесс	В программировании - процедуры или подпрограммы
	Переходы между блоками

Приведем пример описания алгоритма суммирования двух величин в виде блок-схемы:

Билет 7

1. Основные алгоритмические структуры: следо­вание, ветвление, цикл; изображение на блок-схе­мах. Разбиение задачи на подзадачи. Вспомогатель­ные алгоритмы.

Ответ:

Программист имеет возможность конструировать и использовать нетипичные алгоритмические структуры, однако, в этом нет необходимости. Любой сколь угодно сложный алгоритм может быть разработан на основе трёх типовых структур: следования, ветвления и повторения. При этом структуры могут располагаться последовательно друг за другом или вкладываться друг в друга.

Линейная структура (следование)

Наиболее простой алгоритмической структурой является линейная. В ней все операции выполняются один раз в том порядке, в котором они записаны.