Контрольные задания

Представленные ниже задачи являются контрольным заданием. Решения необходимо оформить в электронном виде и предоставлять на проверку преподавателю.

Задачи на измерение информации

1. Измерьте информационный объем сообщения «Ура! Скоро Новый год!» в битах, байтах, килобайтах (Кб), мегабайтах (Мб).

Указание : считается, что текст набран с помощью компьютера, один символ алфавита несет 1 байт информации. Пробел – это тоже символ в алфавите мощностью 256 символов.

2. Измерьте примерную информационную емкость одной страницы любого своего учебника, всего учебника.

Указание: Для выполнения задания возьмите учебник по любимому предмету, посчитайте число строк на странице, число символов в строке, включая пробелы. Помните, что один символ алфавита несет 1 байт информации. Перемножив полученные значения, Вы найдете информационную емкость одной страницы учебника (в байтах).

3. Сколько таких учебников может поместиться на дискете 1,44 Мб, на винчестере в 1 Гб.

4. В детской игре «Угадай число» первый участник загадывает целое число от 1 до 32. Второй участник задает вопросы: «Загаданное число больше числа ___?». Какое количество вопросов при правильной стратегии гарантирует угадывание?

Указание: Вопрос задавайте таким образом, чтобы информационная неопределенность (чи сло вариантов) уменьшалась в два раза.

5. Яд находится в одном из 16 бокалов. Сколько единиц информации будет содержать сообщение о бокале с ядом?

6. Сколько бит информации несет сообщение о том, что из колоды в 32 карты достали «даму пик»?

7. Проводят две лотереи: «4 из 32» и «5 из 64» Сообщение о результатах какой из лотерей несет больше информации?

8. Информационное сообщение объемом 1.5 Кбайта содержит 3072 символа. Сколько символов содержит алфавит, при помощи которого было записано это сообщение? (Объяснение решения задачи на доске).

10. Скорость информационного потока – 20 бит/сек. Сколько времени потребуется для передачи информации объемом в 10 килобайт.

11. Сравните (поставьте знак отношения)

200 байт и 0,25 Кбайт.

3 байта и 24 бита.

1536 бит и 1,5 Кбайта.

1000 бит и 1 Кбайт.

8192 байта и 1 Кбайт.

12. В барабане для розыгрыша лотереи находится 32 шара. Сколько информации содержит сообщение о первом выпавшем номере (например, выпал номер 15)?

13. При игре в кости используется кубик с шестью гранями. Сколько бит информации получает игрок при каждом бросании кубика?

14. Книга, набранная с помощью компьютера, содержит 150 страниц; на каждой странице - 40 строк, в каждой строке - 60 символов. Каков объем информации в книге?

15. Подсчитайте объем информации, содержащейся в романе А. Дюма "Три мушкетера", и определите, сколько близких по объему произведений можно разместить на одном лазерном диске? (590 стр., 48 строк на одной странице, 53 символа в строке).

16. На диске объемом 100 Мбайт подготовлена к выдаче на экран дисплея информация: 24 строчки по 80 символов, эта информация заполняет экран целиком. Какую часть диска она занимает?

17. В школьной библиотеке 16 стеллажей с книгами. На каждом стеллаже 8 полок. Библиотекарь сообщил Пете, что нужная ему книга находится на пятом стеллаже на третьей сверху полке. Какое количество информации библиотекарь передал Пете?

18. В коробке лежат 7 цветных карандашей. Какое количество информации содержит сообщение, что из коробки достали красный карандаш?

19. Какое количество информации несет сообщение: “Встреча назначена на сентябрь”.

20. Сообщение занимает 3 страницы по 25 строк. В каждой строке записано по 60 символов. Сколько символов в использованном алфавите, если все сообщение содержит 1125 байтов?

21. Юстасу необходимо передать следующее сообщение:

Дорогой Алекс! От всей души поздравляю с

успешной сдачей экзамена по информатике.

Желаю дальнейших успехов. Ваш Юстас.

Пеленгатор определяет место передачи, если она длится не менее 3 минут. С какой скоростью (бит/с) Юстас должен передавать радиограмму?

22. Измерьте информационный объем сообщения “Ура! Закончились каникулы!!” (с точки зрения технического подхода, то есть не учитывая смысл сообщения). Выразите этот объем в битах, байтах, килобайтах.

23. Измерьте примерную информационную емкость 1 страницы учебника, всего учебника. Сколько таких учебников может поместиться на дискете емкостью 360 Кбайт, 1.44 Мбайт, на винчестере в 420 Мбайт, в 6,4Гбайт?

Информация как снятая неопределенность

24. Определите, сколько бит информации несет сообщение о том, что на светофоре горит зеленый свет.

25. Предположим, вероятность того, что вы получите за контрольную работу оценку “5”, равна 0,6; вероятность получения “4” равна 0,2; вероятность получения “3” - 0,2. Определите, сколько бит информации будет нести сообщение о результатах контрольной работы в каждом из возможных случаев.

26. Дано:

Кол-во цветов = 2

Размер картинки = 7*14 точек

27. Дано:

Кол-во цветов = 8

Размер картинки = 17*24 точки

28. Считая, что один символ кодируется одним байтом, подсчитать в байтах количество информации, содержащееся в фразе: “Терпение и труд все перетрут.

29. (Задание А2 демоверсии 2004 г.)

30. Считая, что каждый символ кодируется одним байтом, оцените информационный объём предложения: «Мой дядя самых честных правил, Когда не в шутку занемог, Он уважать себя заставил И лучше выдумать не мог.»

31. Шахматная доска состоит из 64 полей: 8 столбцов и 8 строк. Какое минимальное количество бит потребуется для кодирования координат одного шахматного поля?

32. Получено сообщение, информационный объём которого равен 32 битам. Чему равен этот объём в байтах?

33. Каждое показание счётчика, фиксируемое в памяти компьютера, занимает 10 бит. Записано 100 показаний этого датчика. Каков информационный объём снятых значений в байтах?

34. Для хранения растрового изображения размером 128*128 пикселей отвели 4 килобайта памяти. Каково максимально возможное число цветов в палитре изображения?

В нашем случае:

Подставив значения (8) и (9) в (5), получим, что: 2 15 = 2 14 *i, откуда i=2.

Тогда по формуле (6): <Количество цветов> =N = 2 i =2 2 =4, что соответствует ответу №4.

Ответ : 4.

35. Считая, что каждый символ кодируется одним байтом, оцените информационный объём следующего предложения в кодировке КОИ-8 (в байтах):

Сегодня метеорологи предсказывали дождь.

36. Считая, что каждый символ кодируется 16-ю битами, оцените информационный объём следующего предложения в кодировке Unicode (в байтах):

Каждый символ кодируется восемью битами.

37. Сколько существует различных последовательностей из символов «а» и «б» длиной ровно в 10 символов?

38. В зрительном зале две прямоугольные области зрительских кресел: одна 10х12, а другая 17х8. Какое минимальное количество бит потребуется для кодирования каждого места в автоматизированной системе?

39. Сообщение передано в семибитном коде. Каков его информационный объём в байтах, если известно, что передано 2000 символов?

40. В алфавите формального (искусственного) языка всего два знака-буквы («0» и «Х»). Каждое слово этого языка состоит всегда из пяти букв. Какое максимальное число слов возможно в этом языке?

41. Алфавит племени содержит всего 8 букв. Какое количество информации несет одна буква этого алфавита?

42. Имеется тест, объем которого 20 килобайт (на каждой странице теста 40 строк по 64 символа в строке, 1 символ занимает 8 бит). Определить количество страниц в тесте.

43. Сколько байт в 32 Гбайт?

Творческое задание.

Пусть имеется носитель информации на 1,44 мБайта. Необходимо записать на него фотографию с размерами 1024*768 пикс и глубиной цвета 24 бита. Получится ли сделать это? Если нет, то какую глубину цвета можно использовать? Сколько цветов она будет включать? Решение задачи оформите в среде ЭТ Excel.

Лабораторная работа №3. Шифрование текстовой информации.

Цель работы: исследование простейших методов криптографической зашиты информации.

Краткие сведения из теории.

Шифры простой замены

Система шифрования Цезаря - частный случай шифра простой замены. Метод основан на замене каждой буквы сообщения на другую букву того же алфавита, путем смещения от исходной буквы на K букв.

Известная фраза Юлия Цезаря

VENI VI D I VICI, где

пришел, увидел, победил, зашифрованная с помощью данного метода, преобразуется в

при смещении на 4 символа влево.

Греческим писателем Полибием за 100 лет до н.э. был изобретен так называемый полибианский квадрат размером 5*5, заполненный алфавитом в случайном порядке. Греческий алфавит имеет 24 буквы, а 25-м символом является пробел. Для шифрования на квадрате находили букву текста и записывали в зашифрованное сообщение букву, расположенную ниже ее в том же столбце. Если буква оказывалась в нижней строке таблицы, то брали верхнюю букву из того же столбца.

Схема шифрования Вижинера. Таблица Вижинера представляет собой квадратную матрицу с n 2 элементами, где n - число символов используемого алфавита. На рисунке показана верхняя часть таблицы Вижинера для кириллицы. Каждая строка получена циклическим сдвигом алфавита на символ. Для шифрования выбирается буквенный ключ, в соответствии с которым формируется рабочая матрица шифрования.

1. Измерьте информационный объем сообщения «Ура! Скоро Новый год!» в битах, байтах, килобайтах (Кб), мегабайтах (Мб).

Указание : считается, что текст набран с помощью компьютера, один символ алфавита несет 1 байт информации. Пробел – это тоже символ в алфавите мощностью 256 символов.

2. Измерьте примерную информационную емкость одной страницы любого своего учебника, всего учебника.

Указание: Для выполнения задания возьмите учебник по любимому предмету, посчитайте число строк на странице, число символов в строке, включая пробелы. Помните, что один символ алфавита несет 1 байт информации. Перемножив полученные значения, Вы найдете информационную емкость одной страницы учебника (в байтах).

3. Сколько таких учебников может поместиться на дискете 1,44 Мб, на винчестере в 1 Гб.

4. В детской игре «Угадай число» первый участник загадывает целое число от 1 до 32. Второй участник задает вопросы: «Загаданное число больше числа ___?». Какое количество вопросов при правильной стратегии гарантирует угадывание?

Указание: Вопрос задавайте таким образом, чтобы информационная неопределенность (число вариантов) уменьшалась в два раза.

5. Яд находится в одном из 16 бокалов. Сколько единиц информации будет содержать сообщение о бокале с ядом?

6. Сколько бит информации несет сообщение о том, что из колоды в 32 карты достали «даму пик»?

7. Проводят две лотереи: «4 из 32» и «5 из 64» Сообщение о результатах какой из лотерей несет больше информации?

8. Информационное сообщение объемом 1.5 Кбайта содержит 3072 символа. Сколько символов содержит алфавит, при помощи которого было записано это сообщение? (Объяснение решения задачи на доске).

10. Скорость информационного потока – 20 бит/сек. Сколько времени потребуется для передачи информации объемом в 10 килобайт.

11. Сравните (поставьте знак отношения)

o 200 байт и 0,25 Кбайт.

o 3 байта и 24 бита.

o 1536 бит и 1,5 Кбайта.

o 1000 бит и 1 Кбайт.

o 8192 байта и 1 Кбайт.

12. В барабане для розыгрыша лотереи находится 32 шара. Сколько информации содержит сообщение о первом выпавшем номере (например, выпал номер 15)?

13. При игре в кости используется кубик с шестью гранями. Сколько бит информации получает игрок при каждом бросании кубика?

14. Книга, набранная с помощью компьютера, содержит 150 страниц; на каждой странице - 40 строк, в каждой строке - 60 символов. Каков объем информации в книге?

15. Подсчитайте объем информации, содержащейся в романе А. Дюма "Три мушкетера", и определите, сколько близких по объему произведений можно разместить на одном лазерном диске? (590 стр., 48 строк на одной странице, 53 символа в строке).

16. На диске объемом 100 Мбайт подготовлена к выдаче на экран дисплея информация: 24 строчки по 80 символов, эта информация заполняет экран целиком. Какую часть диска она занимает?

17. В школьной библиотеке 16 стеллажей с книгами. На каждом стеллаже 8 полок. Библиотекарь сообщил Пете, что нужная ему книга находится на пятом стеллаже на третьей сверху полке. Какое количество информации библиотекарь передал Пете?

18. В коробке лежат 7 цветных карандашей. Какое количество информации содержит сообщение, что из коробки достали красный карандаш?

19. Какое количество информации несет сообщение: “Встреча назначена на сентябрь”.

20. Сообщение занимает 3 страницы по 25 строк. В каждой строке записано по 60 символов. Сколько символов в использованном алфавите, если все сообщение содержит 1125 байтов?

21. Юстасу необходимо передать следующее сообщение:

Дорогой Алекс! От всей души поздравляю с

Вопросы и упражнения

1. Что такое кодирование?
2. Назовите несколько способов кодирования текстовой информации.
3. Какие системы кодирования информации вы знаете?
4. Что такое система счисления?
5. Какие системы счисления вы знаете?
6. В чём отличие между позиционной и непозиционной системами счисления?
7. Придумайте несколько позиционных систем счисления.
8. Доведите таблицу чисел в различных системах счисления до 50.
9.Представьте числа 18099, 896, 1349, 2478 в римской системе счисления.
10.Почему двоичная система удобна для компьютера?
11.Каковы недостатки позиционной системы счисления?
12. Какое минимальное основание должна иметь система счисления, если в ней записаны числа:
а) 10, 31, 231, 101
б) 400, 2561, 616, 124
в) 12, 684, 1016, А519?
13. В каких системах счисления справедливы равенства:
а) 2*2=10
б) 2*3=11
в) 3*3=13
14.Чему равна сумма двоичных чисел 111011+100011?
15.Каково значение разности двоичных чисел 101100 – 11101?
16.Составьте таблицы сложения и умножения в троичной системе счисления и выполните действия:
а) 12+22 б) 211+102 в) 2*21 г) 22*11
17. Составьте таблицы сложения и умножения в пятеричной системе счисления и выполните действия:
а) 342+23 б) 213+3 в) 213 - 32
18.Выполните действия:
110011+1110
11100+10111
11011+110001
100110-11000
1010100-1010
10000-101
100111. 10110
11010. 1101
10010:11
1111:101
19. Какие системы счисления считаются родственными двоичной?
20. Расскажите алгоритм перевода чисел из десятичной системы счисления в любые другие позиционные системы счисления.
21. Осуществите переводы чисел в указанные системы счисления:

22. Переведите в двоичную систему десятичные числа 173,347; 124,25; 215,78.
23. Переведите в восьмеричную систему десятичные числа: 469,347; 8,73; 79,132.
24. Переведите в шестнадцатеричную систему десятичные числа: 426,55; 68,19; 153,98.
25. Расскажите алгоритмы перевода чисел из двоичной системы счисления в системы, родственные двоичной, и обратно.
26. Переведите в четверичную, восьмеричную и шестнадцатеричную системы двоичные числа 1100011101,11101 и 100101100001,1011101.
27. Переведите в двоичную систему числа

28. Переведите в указанные системы числа:

29. Переведите в десятичную систему числа:

30. Для чисел, заданных в различных системах счисления:


31. Выполните схему перевода числа 156,75:

32. Дети собрали 100 грибов – 44 белых гриба и 23 подберёзовика. В какой системе счисления посчитаны грибы? Сколько грибов собрали дети, если вести подсчёт в десятичной системе счислений?
33. В классе 100 человек: 23 мальчика и 22 девочки. В какой системе счислений ведётся классная документация?
34. В саду 100 кустов малины – 28 чёрной и 61 красной. В какой системе счисления посчитаны кусты?
35. За 5 лет учёбы двоечник Вася 1000 раз выполнил домашнее задание: 122 раза по русскому языку и 101 раз по математике. В какой системе счислений производил подсчёт своих успехов Вася? Сколько раз он порадовал своих учителей в привычной для нас системе счислений?
36. Последовательности каких символов называются двоичными кодами?
37. Можно ли назвать бит двоичным разрядом?
38. Какой диапазон десятичных чисел можно представить одним байтом:
а) без учёта знакового разряда; б) с учётом знакового разряда?
39. Каков объём информации одного символа?
40. Что такое информационный объём сообщения?
41. Перечислите 5 основных стандартов кодирования русских букв.
42. Сколько байт будет занимать фраза «Приглашение в Windows» в системе Unicode и в системе СР-1251?
43. Как работает программа-драйвер клавиатуры и экрана?
44. Что такое разрешающая способность?
45. Перечислите наиболее распространённые разрешающие способности экрана.
46. Перечислите основные единицы измерения объёма информации.
47. Что такое битовая карта?
48. Какова единица измерения скорости передачи информации?
49. На диске объёмом 100 Мбайт подготовлена к выдаче на экран дисплея информация: 24 строчки по 80 символов. Эта информация занимает экран целиком. Сколько раз информацию данного объёма можно расположить на диске?
50. Печатающее устройство печатает 100 символов в 1 секунду. Сколько времени будет печататься страница текста из 50 строк по 60 символов в каждой строке?
51. Юстасу необходимо передать открытым текстом следующее сообщение:
Дорогой Алекс! От всей души поздравляю Вас с Новым Годом. Желаю счастья, здоровья и успехов в работе. Ваш Юстас.
Пеленгатор определяет место передачи, если она длится не менее 3 минут. С какой скоростью (в бодах) должен передавать Юстас радиограмму.
52. Объём памяти гибкого диска размером 3,5 дюйма равен 1,44 Мб. CD-ROM диск может содержать 640 МБ информации. Определите, сколько гибких дисков понадобится, чтобы разместить информацию с одного CD-ROM диска?
53. Если в тетради в клеточку, состоящей из 12 листов, мы напишем по одному символу в каждой клеточке, то сколько тетрадей можно будет записать на один гибкий диск с объёмом памяти 1,44 Мб?
54. Заметьте, сколько времени вам понадобится, чтобы подсчитать число букв “а” в первых 10 строках страницы, которую вы читаете. Чтобы безошибочно подсчитать количество букв “а” в тексте учебника компьютеру понадобилось бы около 5 секунд. Во сколько раз это быстрее того, что вы могли бы сделать вручную без компьютера?
55. Если изображение на экране содержит 128х64 точек, и каждая точка может иметь один из 256 оттенков, то минимальный объём памяти, необходимый для хранения этого изображения равен: а) 1Кбайт, б) 4Кбайт, в) 8Кбайт, г) 16Кбайт, д) 32Кбайт?
56. Оцените, сколько школьных сочинений размером в 2 машинописные страницы (в одной странице 40 строк по 50 символов в одной строке) можно уместить на гибком диске ёмкостью 1,44 Мб?
57. Пусть жёсткий диск имеет объём 80 Гб. Устройство распознавания речи воспринимает информацию с максимальной скоростью 200 букв в минуту. Сколько времени надо говорить, чтобы заполнить 5% объёма памяти жёсткого диска? 58. Пусть в некотором компьютере расстояние между процессором и памятью равно 30 см, а каждое выполнение операции требует передачи информации от процессора к памяти и обратно. Докажите, что такой компьютер не может работать с быстродействием 600 млн.оп./сек. (скорость света около 300 млн.м/с).
59. Определите объём памяти для хранения цифрового аудиофайла, время звучания которого 2 минуты при частоте дискретизации 44,1 кГц и глубине звука 16 бит. Учесть стереофоническое звучание.
60. Определите размер цифрового моноаудиофайла (в байтах), время звучания которого составляет 10 секунд при частоте дискретизации 22 кГц и глубине звука 8 бит.

Мобильные телефоны-источники утечки информации. Оказывается, чем «круче» мобильный телефон, тем больше шпионских функций на нем можно задействовать: визуальное фотографирование, акустический контроль, прослушивание всех входящих и исходящих телефонных разговоров, SMS и электронной почты с последующей архивацией, дистанционное задействование GPS-функций, дистанционное прослушивание разговоров через микрофон телефона, даже если основная батарея вынута. Данные технологии контроля за мобильными телефонами разрабатывались в рамках борьбы с террористами и криминальными элементами и при производстве простых мобильных телефонов указанные функции были реализованы на аппаратном уровне и активизировались только по специальным запросам, которые были известны соответствующим западным спецслужбам. При развитии технологии мобильной связи с появлением смарт-телефонов и коммуникаторов, соединяющих функции телефона и компьютера, реализация «специальных» или, как их называют, «полицейских» функций легла и на операционные системы, которые используются в мобильных технологиях. Перераспределение специальных функций с аппаратной части на программную привела к тому, что опытные программисты стали ее ловко использовать и создали целый ряд так называемых «spy» (шпионских) телефонов на базе серийно выпускаемых мобильных телефонов известнейших в мире производителей, таких как NOKIA, SIEMENS, PANASONIC, MOTOROLA, SAMSUNG, SONY ERICSSON.

Размеры: 720 х 540 пикселей, формат: .jpg. Чтобы бесплатно скачать слайд для использования на уроке, щёлкните на изображении правой кнопкой мышки и нажмите «Сохранить изображение как...». Скачать всю презентацию «Безопасность банковской деятельности.ppt» можно в zip-архиве размером 3046 КБ.

«Телефон доверия» - Принципы работы службы «Телефон доверия». Телефон Доверия. Чем Телефон доверия может вам помочь? 8 800 2000 122 007 (звонки бесплатно). Для детей и подростков Для молодежи Для родителей. Для кого Телефон доверия? Доступность Анонимность Доверительность Конфиденциальность. Всероссийская акция.

«Мобильный интернет» - Как подключается? Как подключить? Мобильный интернет. Есть альтернатива? Какие преимущества и недостатки? И без компьютера? Интернет через мобильный телефон. Настроить мобильный интернет можно, посетив сайт оператора мобильной связи. Чем соединить?

«Влияние сотового телефона» - Статистика опрошенных людей. Действительно ли сотовые телефоны вредят организму человека? Каковы последствия? Проблемы со здоровьем возрастают, если пользоваться телефоном дольше. Наибольшему риску подвергаются молодые люди. Цель: Возможно, что на здоровье оказывает влияние не только излучение сотовых телефонов, но совокупность факторов.

«Компьютер сотовый телефон» - Исследование проводили на 118 объектах в 17 населенных пунктах. Результаты исследований. Изменения в нервной системе видны невооруженным глазом. Как Влияет компьютер на человека? Происходит сгущение крови, в результате чего клетки недополучают кислород. Как влияет излучение сотовых телефонов на организм человека.

«Вред мобильных телефонов» - К неутешительному выводу пришел и британский биолог доктор Лейт. В злосчастных аккумуляторах собрано множество вредных металлов. Было проведено 65 спаренным тестов по полчаса каждый. Цель исследования. Не оставляйте телефон рядом во время сна, отдыха. Цель исследования: выяснить влияние излучения сотовых телефонов на живой организм.