Проверочная работа Тест на 20 минут З варианта

Проверочная работа
Тест на 20 минут
З варианта
Вариант 1
Вариант 2
1. Напишите определение:
Информатика – это …
Информационная технология – это …
2. Перечислите:
Поколения ЭВМ(5), их особенности и
Роли информатики(4)
примерные годы
3. Соедините понятия. Задание общее для всех 3х вариантов
Теоретическая информатика изучает теоретические проблемы
a) Software
информационных сред.
2. Практическая, прикладная информатика
b) Hardware
изучает практические проблемы информационных сред.
1. Техническая
c) Brainware
изучает технические проблемы информационных сред.
5. Напишите определение:
Компьютер – это …
Электронная вычислительная машина,
ЭВМ – это …
6. Задание общее для всех 3х вариантов - нарисовать структуру фон Неймана.
7. Какому поколению ЭВМ относятся следующие характеристики:
1 поколение
2 поколение
Вариант 3
Информация - это
Свойства информации(5)
4. 1.
1. Тип ЭВМ - большие ламповые
2. Цель использования компьютера - научно-технические расчеты
3. 1964
4. Программное обеспечение - операционные системы
5. Основные средства наложения информации – многотерминальные системы
6. Тип ЭВМ - большие ламповые
7. Программное обеспечение – машинные коды
8. Программное обеспечение – алгоритмические языки
9. Производительность 10-20 тыс оп/с
10. 1955г
11. Производительность 1-10 млн. оп/с
12. Производительность 100 - 1000 тыс оп/с
Программа – это …
3 поколение
13. Тип пользователя - инженеры-программисты
14. Расположение пользователя - машинный зал
15. Тип ЭВМ – большие интегральные схемы БИС
16. Цель использования компьютера - технические и
экономические расчеты
17. МЭСМ
18. М-20
19. Основные средства наложения информации - магнитные
ленты, магнитные диски
20. Основные средства наложения информации - перфокарты,
перфоленты
21. 1946г
Лекция 3: Кодирование и шифрование информации.
Наука Кpиптология.
Одна из наиболее важных задач (всего общества) – задача кодирования
сообщений и шифрования информации
Кpиптология
Кpиптология
(криптос – тайный, логос – наука) –
наука у защите и скрытие
информации.
Криптография
Криптоанализ
1. Криптография(криптос - тайна и грофейн – писать) занимается
исследованием систем перекодировки сообщения с целью сделать его
непонятным для непосвященных лиц и дисциплина, изучающая общие
свойства и принципы систем тайнописи,
2. а Криптоанализ – исследованием возможности расшифровки информации
без ключа.
Лекция 3: Кодирование и шифрование информации.
Кодирование и Шифрование
Слайд2: Шифрование
• Код – правило соответствия набора знаков одного множества Х
знакам другого множества Y.
• Если каждому символу Х при кодировании соответствует отдельный
знак Y, то это кодирование. Если для каждого символа из Y
однозначно отыщется по некоторому правилу его прообраз в X, то
это правило называется декодированием.
• Кодирование – процесс преобразования букв (слов) алфавита Х в
буквы (слова) алфавита Y.
При представлении сообщений в ЭВМ все символы кодируются
байтами. ВНИМАНИЕ: Мин. единица измерения информации в
информатике – 1 байт.
Пример:
Если каждый цвет кодировать двумя битами, то можно закодировать не более 22 =
4 цветов, тремя – 23 = 8 цветов, восемью битами (байтом) – 256 цветов. Для
кодирования всех символов на клавиатуре компьютера достаточно байтов.
Лекция 3: Кодирование и шифрование информации.
Кодирование и Шифрование
Слайд2: Шифрование
• Сообщение, которое мы хотим передать адресату, назовем открытым
сообщением. Оно, естественно, определено над некоторым
алфавитом.
• Зашифрованное сообщение может быть построено над другим
алфавитом. Назовем его закрытым сообщением. Процесс
преобразования открытого сообщения в закрытое сообщение и есть
шифрование.
• Если А – открытое сообщение, В – закрытое сообщение ( шифр ) , f –
правило шифрования, то f(A) = B.
ВНИМАНИЕ: При кодировании нет такого секретного ключа, так как
кодирование ставит целью лишь более сжатое, компактное
представление сообщения.
Если k – ключ, то можно записать
f(k(A)) = B, должно быть обратимым,
то есть f(k(B)) = A
Совокупность преобразования f(k) и соответствия множества k называется
шифром.
Лекция 3: Кодирование и шифрование информации.
Шифры
перестановки / замены
• Шифр перестановки изменяет только порядок следования
символов исходного сообщения.
Это такие шифры, преобразования которых приводят к изменению только
следования символов открытого исходного сообщения.
• Шифр замены заменяет каждый символ кодируемого
сообщения на другой(ие) символ(ы), не изменяя порядок их
следования.
Это такие шифры, преобразования которых приводят к замене каждого
символа открытого сообщения на другие символы, причем порядок следования
символов закрытого сообщения совпадает с порядком следования
соответствующих символов открытого сообщения.
Лекция 3: Кодирование и шифрование информации.
1310240611
ЛИЦЕЙ
Алфавит X
Алфавит Y
Алфавит X
Алфавит Y
Й
11
О
16
Ц
24
А
01
У
21
П
17
К
12
Р
18
Е
06
Л
13
Н
15
Д
05
Г
04
Ж
08
Ш
26
Э
28
Щ
27
Я
30
З
09
Ч
25
Х
23
С
19
б
02
М
14
Ф
22
И
10
Ы
31
Т
20
В
03
Ю
29
Лекция 3: Кодирование и шифрование информации.
РАМИТОКОНАФ
ИНФОРМАТИКА
Лекция 3: Кодирование и шифрование информации.
Надежность
Под надежностью понимается способность противостоять взлому.
При дешифровке сообщения может быть известно все, кроме ключа,
то есть надежность шифра определяется секретностью ключа, а также
числом его ключей.
Применяется даже открытая криптография, которая использует
различные ключи для шифрования, а сам ключ может быть
общедоступным, опубликованным. Число ключей при этом может
достигать сотни триллионов.
Пример: Один из лучших примеров алгоритма шифрования –
принятый в 1977 году Национальным бюро стандартов США алгоритм
стандарта шифрования данных DES (Data Encrypted Standard).
Исследования алгоритма специалистами показали, что пока нет
уязвимых мест, на основе которых можно было бы предложить метод
криптоанализа, существенно лучший, чем полный перебор ключей.
В июле 1991 года введен в действие аналогичный отечественный
криптоалгоритм (стандарта ГОСТ 28147-89 ), который превосходит DES
по надежности.
Лекция 3: Кодирование и шифрование информации.
Кодирование и Шифрование
Слайд1: Кодирование информации
•
Кодирование информации - это процесс формирования определенного
представления информации.
ВНИМАНИЕ: В более узком смысле под термином "кодирование" часто понимают
переход от одной формы представления информации к другой, более удобной для
хранения, передачи или обработки.
Компьютер может обрабатывать только информацию, представленную в числовой форме.
Вся другая информация (например, звуки, изображения, показания приборов и т. д.) для
обработки на компьютере должна быть преобразована в числовую форму.
Пример: Чтобы перевести в числовую форму музыкальный звук, можно через небольшие
промежутки времени измерять интенсивность звука на определенных частотах,
представляя результаты каждого измерения в числовой форме. С помощью программ
для компьютера можно выполнить преобразования полученной информации, например
"наложить" друг на друга звуки от разных источников.
Лекция 3: Кодирование и шифрование информации.
Кодирование и Шифрование
Слайд2: Кодирование информации
•
Аналогичным образом на компьютере можно обрабатывать текстовую
информацию. При вводе в компьютер каждая буква кодируется
определенным числом, а при выводе на внешние устройства (экран или
печать) для восприятия человеком по этим числам строятся изображения
букв.
Соответствие между набором букв и числами называется кодировкой символов.
• Как правило, все числа в компьютере представляются с помощью нулей и
единиц (а не десяти цифр, как это привычно для людей). Иными словами,
компьютеры обычно работают в двоичной системе счисления, поскольку при
этом устройства для их обработки получаются значительно более простыми.
Ввод чисел в компьютер и вывод их для чтения человеком может
осуществляться в привычной десятичной форме, а все необходимые
преобразования выполняют программы, работающие на компьютере.
Лекция 3: Кодирование и шифрование информации.
Единицы измерения информации
ВНИМАНИЕ: Единица измерения информации называется бит (bit) сокращение от английских слов binary digit, что означает двоичная цифра.
В компьютерной технике бит соответствует состояниям, принятые обозначать
цифрой 0(ЛОЖЬ), а другое - цифрой 1(ПРАВДА).
Последовательностью битов можно закодировать текст, изображение, звук
или какую-либо другую информацию. Такой метод представления
информации называется двоичным кодированием (binary encoding).
Лекция 3: Кодирование и шифрование информации.
1 Байт (byte) = 8 Бит (bit)
В информатике часто используется величина, называемая байтом (byte)
равная 8 битам.
Бит позволяет выбрать один вариант из двух возможных, то байт,
соответственно, 1 из 256 (28).
В большинстве современных ЭВМ при кодировании каждому символу
соответствует своя последовательность из восьми нулей и единиц, т. е. байт.
Соответствие байтов и символов задается с помощью таблицы, в которой для
каждого кода указывается свой символ. Так, например, в широко распространенной
кодировке Koi8-R буква "М" имеет код 11101101, буква "И" - код 11101001, а пробел код 00100000.
ВНИМАНИЕ: Наряду с байтами для измерения количества информации
используются более крупные единицы:
1 Кбайт (один килобайт) = 210 байт = 1024 байта
1 Мбайт (один мегабайт) = 210 Кбайт = 1024 Кбайта
1 Гбайт (один гигабайт) = 210 Мбайт = 1024 Мбайта
Лекция 3: Кодирование и шифрование информации.
Примеры решения задач по теме:
«Системы счисления»
Задача №1
Условие: Книга содержит 100 страниц; на каждой странице - 35 строк, в
каждой строке - 50 символов. Рассчитаем объем информации,
содержащийся в книге.
Решение:
Страница содержит 35 x 50 = 1750 байт информации. Объем всей
информации в книге (в разных единицах):
• 1750 x 100 = 175000 байт.
• 175000 / 1024 = 170,8984 Кбайт.
• 170,8984 / 1024 = 0,166893 Мбайт.
Задания
2. Сколько Кб составляет сообщение, содержащее 12288 битов?
3. Письмо занимает 2 страницы по 25 строк. В каждой строке записано
по 40 символов. Каков объем информации в письме?
Лекция 3: Кодирование и шифрование информации.
Файл
Форматы файлов
Файл - это хранилище стабильных и мобильных данных. ВНИМАНИЕ: Обычно файл имеет имя,
атрибуты, время модификации и время создания.
Понятие файла менялось с течением времени. Операционные системы первых больших ЭВМ
представляли файл, как хранилище для базы данных и, поэтому файл являлся набором записей (по 80
символов каждая). При этом много времени уходило на поиск и запись данных в большой файл.
• В конце 60-х годов наметилась тенденция к упрощению операционных систем. В Unix под
файлом понималась последовательность байтов. Стало легче хранить данные на диске, так как
не надо было запоминать размер записи.
• Файлы, представляющие собой поток данных, стали использоваться при обмене информацией
между компьютерными системами. Если используется более сложная структура файла (как в
операционных системах OS/2 и Macintosh), она всегда может быть преобразована в поток байтов,
передана и на другом конце канала связи воссоздана в исходном виде.
Итак, файл - это поименованная последовательность байтов.
• Файловая структура представляет собой систему хранения файлов в каталогах (иногда
называемые директориями или папками) на запоминающем устройстве, например, диске.
• Способ, которым данные организованы в файлы, называется форматом файла.
Лекция 3: Кодирование и шифрование информации.
2 Типа файлов:
текстовые и двоичные
Текстовые файлы - наиболее распространенный тип данных во всем компьютерном мире. Для
хранения каждого символа чаще всего отводится один байт, а кодирование текстовых файлов
выполняют с помощью специальных таблиц, в которых каждому символу соответствует определенное
число, не превышающее 255.
Файл, для кодировки которого используется только 127 первых чисел, называется ASCII-файлом (сокращение
от American Standard Code for Information Interchange - американский стандартный код для обмена
информацией), но в таком файле не могут быть представлены буквы, отличные от латиницы (в том числе и
русские).
Большинство национальных алфавитов можно закодировать с помощью восьмибитной таблицы. Для
русского языка наиболее популярны на данный момент три кодировки: Koi8-R, Windows-1251 и, так
называемая, альтернативная (alt) кодировка.
Такие языки, как китайский, содержат значительно больше 256 символов, поэтому для кодирования каждого
из них используют несколько байтов.
Одной из попыток обобщения такого подхода является стандарт Unicode, в котором для
кодирования символов используется диапазон чисел от нуля до 65 536. Такой широкий диапазон
позволяет представлять в численном виде символы языка людей из любого уголка планеты.
Лекция 3: Кодирование и шифрование информации.
Кодировка. Unicode.
В кодах ASC:
1 символ = 8 бит = 1 байт
В международном стандарте Unicode:
1 символ = 16 бит = 2 байта
Задача 2: Сколько битов нужно для того, чтобы закодировать слово
ИНФРМАТИКА в кодировках ASC и Unicode.
11 символов * 8 бит = 88 бит (11 байтов)
11 символов * 16 бит = 176 бит (22 байта)
Лекция 3: Кодирование и шифрование информации.
Двоичные файлы
Но чисто текстовые файлы встречаются все реже. Люди
хотят, чтобы документы содержали рисунки и диаграммы
и использовали различные шрифты. В результате
появляются форматы, представляющие собой различные
комбинации текстовых, графических и других форм
данных.
Двоичные файлы, в отличие от текстовых, не так просто
просмотреть и в них, обычно, нет знакомых нам слов лишь множество непонятных символов. Эти файлы не
предназначены непосредственно для чтения человеком.
Примерами двоичных файлов являются исполняемые
программы и файлы с графическими изображениями.
НА СЛЕДУЮЩЕМ ЗАНЯТИИ…
ЛЕКЦИЯ 4: СИСТЕМЫ СЧИСЛЕНИЯ И ДЕЙСТВИЯ В НИХ.