Контрольная работа по «Информатике»

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО  ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное  учреждение

высшего профессионального  образования

Пятигорский Государственный  Технологический  Университет 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                Контрольная работа

                  по  дисциплине «Информатика»

                  студента  I курса группы ПИЭ(З) – 61

                  Иващенко  Владислава Анатольевича

                  личный  номер ЗП-063628

                  Вариант 13 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

23.10.2006 год 

              Задание 1

     Системы программирования

     Для разработки прикладных программ, решающих реальные производственные задачи, создан такой мощный инструмент, как системы программирования высокого уровня. В настоящее время программное обеспечение персональных ЭВМ содержит значительное множество разных языков программирования, среди которых: Фортран, Visual BASIC, Turbo Pascal, Кобол, C++ и др.

     Наилучшей системы для описания и решения всех типов задач на компьютере нет. Для каждой задачи всегда одна система будет лучшей по выбранному критерию. Этим и объясняется обилие и многообразие систем общения с ЭВМ.

     Ясно, что невозможно дать полное описание какой-либо одной системы, не говоря уже о попытке обзора всех систем. Поэтому рассмотрим лишь характерные черты некоторых наиболее распространенных систем, используемых в персональных ЭВМ.

     Первым (создан в 1956 г.) и самым распространенным в то время являлся язык Фортран (сокращение слов формульный транслятор, т. е. формульный переводчик), который предназначается для использования при решении задач научно-технического профиля.

     В Фортран-программе  операторы не нумеруются  и выполняются в порядке их следования в программе. При необходимости изменения этого порядка используются так называемые метки — целые числа, поставленные перед соответствующими операторами. Операция присвоения в Фортране реализуется в виде знака равенства, например А = 5 или

S = S + Х, где первый оператор означает, что переменной А присваивается значение 5, а второй указывает на то, что переменной S присваивается новое значение, равное сумме предыдущего значения 5 и значения X.

     BASIC — это, пожалуй, самый популярный язык программирования и общения с ЭВМ среди начинающих пользователей. Главным его достоинством является простота, а научиться основным приемам работы с BASIC’ом можно за час полтора. Но это вовсе не означает, что BASIC не позволяет составлять программы для решения сложных задач. Просто они скорее всего будут несколько хуже, чем программы, составленные на других системах. А вот простые задачи с помощью BASIC’а решаются лучше: другие системы всегда обладают избыточностью, которая усложняет решение простых задач. BASIC фактически базируется на Фортране, поэтому пользователь, работающий на BASIC’е, по-видимому, не будет испытывать затруднений, встретившись с программой на Фортране.

     Почти все современные ЭВМ снабжены транслятором с BASIC’а, работающим в режиме интерпретации. Кроме того, следует помнить, что BASIC имеет несколько «диалектов» версий и единого стандарта на него нет.

     На  Фортране или BASIC’е довольно трудно создавать хорошо структурированные программы. Для этих целей специально разработано несколько систем. Одним из первых таких систем был Алгол, на основе которого был создан язык Паскаль (названный так в честь французского математика и философа).

     При программировании на Паскале используются основные алгоритмические структуры, с помощью которых можно сконструировать любую программу. Программа на Паскале записывается в виде блоков, начало и конец которых определяются словами BEGIN ... END. Это позволяет отчетливо видеть структуру программы.

     Язык  Лого был задуман как машинный язык для начальной школы. Хотя он и существует как вполне законченный самостоятельный язык, под словом «Лого» обычно подразумевают превосходные средства вычерчивания изображений (так называемая черепашья графика). Они знакомят детей с понятием программирования компьютера и позволяют рисовать на экране дисплея замысловатые узоры с помощью нескольких простых команд.

     В черепашьей графике небольшой треугольник  на экране можно перемещать с помощью  команд «Вперед», «Налево», «Направо»  и др. Треугольник называют «черепашкой». Когда «черепашка» движется, она  оставляет на экране след. Другие команды позволяют подавлять след или окрашивать его в различные цвета.

     Совсем  не похож на другие язык Форт, одной из особенностей которого является использование стекового запоминающего устройства для хранения чисел.

     Стек  — это область памяти, в которой хранятся элементы данных, но доступ к ним организован по принципу «последним пришел — первым обслужен». Чтобы проиллюстрировать работу по этому принципу, предположим, что мы имеем пустой стек и вводим в память числа 5, 19, 2, 33; стек последовательно будет принимать состояния, изображенные на рисунке А-Г. 

       

     Ключевые  слова, соответствующие инструкциям  Форта, называются просто «словами». По инструкции «печать» из стека извлекается и распечатывается верхний элемент. Для стека на рисунке Г,  на экран дисплея будет выдано число 33, а стек примет состояние, соответствующее изображению на рисунке Д.

     Арифметические  операции производятся над двумя  верхними элементами стека, поэтому  инструкция 13 25 + даст результат 38; изменение состояния стека показано на рисунке.

     Форт наряду с Лого обладает уникальной особенностью, а именно: пользователь может создавать собственные слова-команды. После задания нового слова приводится описание функций этого слова. С помощью заданных таким образом слов создается программа на Форте.

     Среди других систем можно отметить Кобол, Пролог, Лисп, Си. Язык Кобол предназначен главным образом для решения коммерческих и деловых задач» Пролог и Лисп не являются вычислительными системыми, а используются в тех случаях, когда необходимо манипулировать символами, соотношениями или понятиями логики. Эти системы широко применяются при разработках в области искусственного интеллекта.

     Программы, написанные на языке Си, являются компактными и быстрыми, но почти непостижимы для непосвященного. Например, а = i ++ означает сделать а = i, затем прибавить к i единицу, но а = + + i означает прибавить к i единицу, а затем сделать а равным новому значению i. Си является очень хорошо структурированным и эффективным языком.

     Системы высокого уровня подразделяются на два типа: компилируемые и интерпретируемые. Это зависит от процесса трансляции программ, который может выполняться по-разному.

     Можно сначала перевести всю программу  на машинный язык и только после этого ее выполнять. Этот режим называется компиляцией, а транслирующая программа — компилятором.

     Но  часто удобнее поступить иначе: транслировать лишь небольшую часть  программы и сразу выполнить  ее, далее снова транслировать  следующий небольшой кусок программы и выполнить его и т. д. При этом трансляция и выполнение программы чередуются: транслируется один или несколько операторов программы, которые немедленно выполняются компьютером. Этот способ называют интерпретацией, а программу, реализующую его, интерпретатором. Разница между компилятором и интерпретатором аналогична разнице между обычным переводчиком текста и синхронным переводчиком (устной речи).

     Переводчик  текста преобразует текст, создавая новый на другом языке. Синхронный переводчик переводит каждую фразу после ее произнесения.

     Режим интерпретации очень удобен при  работе с компьютерами, память которых  невелика, и поэтому нельзя выделить большой объем памяти для размещения всей машинной программы. Удобна интерпретация  и при диалоговом составлении программ, когда нужно быстро убедиться в правильности работы очередной части программы.

     Однако, если необходимо повторно выполнить  программу, но, например, с другими  данными, ее снова нужно интерпретировать в машинные коды, на что, естественно, тратится дополнительное время.

     При компиляции этого не происходит: повторно запускается уже готовая машинная программа, которая хранится в памяти компьютера и работает намного быстрее, чем интерпретированная программа.

     Всех  людей, которые работают на компьютере, можно подразделить на три большие группы пользователей:

     системные программисты (их меньшинство) создают программы (например, трансляторы, операционные системы), облегчающие труд других программистов;

     программисты  пишут программы для решения конкретных прикладных (производственных, экономических, математических и т. п.) задач;

     конечные  пользователи (их большинство) — это специалисты, которые хотят решать свои задачи на ЭВМ, не желая знать системы программирования.

     Но  возможно ли такое? Оказывается, возможно, если в памяти ЭВМ имеется много разных программ и пользователю нужно лишь найти ту или те, с помощью которых может быть решена задача, и воспользоваться ими. Для этого применяется режим меню, когда ЭВМ (точнее программа) задает вопросы и предлагает варианты ответов (это и есть меню). Задача пользователя — выбрать тот или иной ответ и указать машине номер ответа. В таком диалоге самое трудное — дать компьютеру понять, что же нужно делать: получить справку, рассчитать показатель по формуле, выбрать метод обработки воротника и т. п. Как только в. процессе диалога компьютер уяснит поставленную задачу, он из своей памяти найдет нужную программу решения задачи, затребует у вас, если нужно, исходные данные, решит ее и выдаст ответ. 
 
 
 

              Задание 2

     Классификация ЭВМ по совместимости, по признакам

      Классификация по совместимости. В мире существует множество различных видов и типов компьютеров. Они выпускаются разными производителями, собираются из разных деталей, работают с разными программами. При этом очень важным вопросом становится совместимость различных компьютеров между собой. От совместимости зависит взаимозаменяемость узлов и приборов, предназначенных для разных компьютеров, возможность переноса программ с одного компьютера на другой и возможность совместной работы разных типов компьютеров с одними и теми же данными.

      Аппаратная  совместимость. По аппаратной совместимости различают так называемые аппаратные платформы. В области персональных компьютеров сегодня наиболее широко распространены две аппаратные платформы — IBM PC и Apple Macintosh. Кроме них существуют и другие платформы, распространенность которых ограничивается отдельными регионами или отдельными отраслями. Принадлежность компьютеров к одной аппаратной платформе повышает совместимость между ними, а принадлежность к разным платформам понижает.

      Кроме аппаратной совместимости существуют и другие виды совместимости: совместимость на уровне операционной системы, программная совместимость, совместимость на уровне данных.

      Классификация по типу используемого  процессора. Процессор — основной компонент любого компьютера. В электронно-вычислительных машинах это специальный блок, а в персональных компьютерах — специальная микросхема, которая выполняет все вычисления в компьютере. Даже если компьютеры принадлежат одной аппаратной платформе, они могут различаться по типу используемого процессора. Основные типы процессоров для платформы IBM PC мы рассмотрим в соответствующем разделе, а здесь укажем на то, что тип используемого процессора в значительной (хотя и не в полной) мере характеризует технические свойства компьютера.                                                                                                                                                                      

      Классификация по типоразмерам. Персональные компьютеры можно классифицировать по типоразмерам. Так, различают настольные (desktop), портативные (notebook) я карманные (palmtop) модели.

      Настольные модели распространены наиболее широко. Они являются принадлежностью рабочего места. Эти модели отличаются простотой изменения конфигурации за счет несложного подключения дополнительных внешних приборов или установки дополнительных внутренних компонентов. Достаточные размеры корпуса в настольном исполнении позволяют выполнять большинство подобных работ без привлечения специалистов, а это позволяет настраивать компьютерную систему оптимально Для решения именно тех задач, для которых она была приобретена.