Рассмотрим теперь, как можно проводить вычитание. Для этого в компьютерах используется так называемый дополнительный код, позволяющий и эту операцию свести к сложению чисел.
Дополнительное число — это число, дополняющее данное до значения следующего старшего разряда. Например, дополнительным числом к 67 будет 33, так как 33 дополняет 67 до 100, к числу 8210 дополнительным будет 1790 (1790 +8210= 10 000).
Правила выполнения вычитания с дополнительным числом следующие. Чтобы вычесть число А из числа В, достаточно сложить В с дополнительным числом к А и отбросить перенос в соседний старший разряд. Например, чтобы вычесть 623 из 842, достаточно сложить 842 с 377; отбросив перенос, получим 219 (842 - 623 = 219).
Такой прием часто используется в практике вычислений. Его преимущество заключается в том, что вычитание производится только из круглого числа (при образовании дополнения). Еще большие преимущества в этом случае предоставляет двоичная система счисления. Дело в том, что дополнительное число в этой системе образуется очень просто: все цифры числа заменяются на противоположные (О на 1, а 1 на 0), после чего к числу прибавляется единица.
Приведем пример образования дополнительного числа в двоичной системе счисления. Изменим все цифры числа а = 11011 на противоположные: 00100—и прибавим единицу:
,00100
00101, тогда Одоп = 101. 101
Теперь рассмотрим, как выполняется вычитание с помощью дополнительного числа. Предположим, надо найти разность чисел а = 11110, Ь = 10011. Образуем число, дополнительное к Ь:
,01100
1101, тогда Ьдод-1101. Сложим а и &доп и отбросим перенос:
11110 1101
101011, получим 1011.
Это и будет разность чисел а и Ь, т.е. вычитание заменяется действием сложения с помощью дополнительного числа.
Таким образом, важнейшее преимущество двоичной арифметики заключается в том, что она позволяет все арифметические действия свести к одному — сложению, а это значительно упрощает устройство процессора ЭВМ.
Билет № 18
Этапы решения задач на компьютере.
Процесс исследования поведения какого-либо объекта или системы объектов на компьютере можно разбить на следующие этапы: построение содержательной модели объекта — построение математической модели объекта — построение информационной модели и алгоритма — кодирование алгоритма на языке программирования — компьютерный эксперимент.
Лучше всего рассмотреть процесс решения задачи на компьютере на конкретном примере. Пусть мы изучаем полет пушечного снаряда. Сначала мы строим содержательную модель, в которой рассматриваем движение снаряда в поле тяготения Земли. В этой модели мы рассматриваем только те параметры, которые характеризуют движение снаряда (скорость и координаты), и отвлекаемся от других параметров (температура снаряда, его цвет и т.д.). Затем строим математическую модель.
Математическая модель всегда основана на некоторых упрощениях, и поэтому этап построения математической модели весьма ответственный, неправильно выбранная модель с неизбежностью приводит к неверным результатам. Реально существующую физическую систему опишем с помощью идеализированной математической модели. Снаряд считаем материальной точкой, сопротивлением воздуха и размерами пушки пренебрегаем, ускорение свободного падения считаем постоянным g = 9,8 м/с2. Снаряд вылетает из пушки со скоростью V под углом a к горизонту.
Математическая модель описывается с помощью уравнений.
Пользуясь формулами из курса физики 9-го класса и учитывая, что по оси Х движение равномерное, а по оси Y — равноускоренное, можно получить формулы зависимости координат снаряда от времени:
х = (V cos a)t,
у = (V sin a)t – gt2/2.
Следующим этапом является построение информационной модели и алгоритма. Здесь необходимо четко зафиксировать, какие величины являются аргументами и какие — результатами алгоритма, а также определить тип этих величин. В нашем случае аргументами являются следующие переменные: угол вылета снаряд а А, его начальная скорость V и время полета Г. Результатом являются координаты Х и Y. Все они являются переменными
вещественного типа. Затем строится алгоритм, который позволяет определять значения результатов при различных значениях аргументов.
Построенный алгоритм записывается в какой-либо форме, например в виде блок-схемы:
Следующим этапом являются кодирование алгоритма на языке программирования. Закодируем наш алгоритм на языке программирования Бейсик.
10 RЕМ движение снаряда
20 INPUT V, А, Т 30 LET G = 9.8
40 LET X = V * COS (А)*Т
50 LET Y = V * SIN (А)*Т- G*T*T/2
60 PRINT X, Y
70 END
Теперь можно проводить компьютерный эксперимент, для этого необходимо загрузить программу в оперативную память компьютера и запустить на выполнение. Компьютерный эксперимент обязательно включает в себя анализ полученных результатов, на основании которого могут корректироваться все этапы решения задачи (математическая модель, алгоритм, программа).
В некоторых случаях можно избежать этапа построения алгоритма и создания программы, т. ^. можно воспользоваться одной из многих ранее созданных программ. Такие библиотеки алгоритмов (программ) существуют практически по всем областям науки и техники.
Технология гипертекста. Компьютерные справочники и энциклопедии.
Технология гипертекста структурирует текст документа, выделяя в нем слова-ссылки. При активизации ссылки (например, с помощью мыши) происходит переход на заданный в ссылке фрагмент текста. Любой текст можно преобразовать в гипертекст, выделив в нем слова-ссылки и зафиксировав для каждой ссылки точный адрес (метку) перехода.
Технология гипертекста, перенесенная в компыо-терные сети, позволила создать «Всемирную паутц-ну» в сети, Интернет. При активизации ссылки может произойти переход не только на любой фрагмент данного документа, но и на любой другой документ, находящийся на компьютере, подключенном к всемирной компьютерной сети Интернет. Активизируя ссылку в этом новом документе, можно' перейти на следующий документ, находящийся на другом континенте и т. д. Используя такие гиперссылки, можно путешествовать по «Всемирной па-утине».
Во «Всемирной паутине» основным и универсальным средством создания гипертекстовых документов стал язык HTML (Hyper Text Markup Language). Последняя версия текстового редактора Word (Word 97) позволяет теперь сохранять документы в формате НТМ, т. е. в формате гипертекста.
Ссылки в таких документах могут обеспечивать переход не только на определенные фрагменты текста, но и на графические файлы, аудио- и видеоклипы. Можно сказать, что с помощью языка HTIVIL можно реализовать технологию гипермедиа.
Для просмотра документов формата НТМ необходимы специальные программы-браузеры (Internet Explorer, Netscape Navigator). При инсталля13;ии
последней версии Internet Explorer 4.0 на компьютере с операционной системой Windows 95 этот бра-узер становится стандартным интерфейсом операционной системы.
Современные компьютерные справочники и энциклопедии являются документами, созданными с использованием технологии гипертекста. Большинство таких справочников и энциклопедий являются мультимедийными, т. е. реализованными с использованием технологии гипермедиа.
Билет № 19
Передача информации. Организация и структура телекоммуникационных компьютерных сетей.
С раннего детства мы знаем, что такое почта. Каждый из нас получал и отправлял письма и с их помощью обменивался информацией с друзьями, родственниками, учреждениями и организациями.
Почта, телефон, телеграф обеспечивают человеку связь, возможность общения на расстоянии. Их называют средствами телекоммуникации. Термин телекоммуникация состоит из двух слов теле (в переводе с греческого означает — «далеко») и коммуникация (в переводе с латыни — «сообщение, связь») и означает «связь, сообщение на расстоянии».
Если к вашему компьютеру подключить модем, т. е. устройство, позволяющее передавать информацию из компьютера через обыкновенную телефонную сеть, то вы сможете обмениваться сообщениями с любым человеком, чей компьютер также подключен к телефонной сети с помощью модема.
Модем (МОдулятор/ДЕМодулятор) предназначен для модуляции (преобразования) сигналов на выходе компьютера в сигналы, которые могут передаваться по телефонной сети, и демодуляции при приеме информации на компьютер.
Одной из важнейших характеристик модема является скорость передачи данных. Скорость передачи данных определяет, какое количество информации (бит) модем может передавать/принимать за единицу времени (секунду).
Наиболее распространенные модемы имеют скорости в 14 400 бит/с и 28 800 бит/с.
Чем выше скорость передачи данных, тем меньше времени потребуется модему на передачу или прием информации. Например, при пересылке файла размером 500 Кб модему со скоростью передачи данных 2400 бит/с понадобится около 36 минут, модему на 9600 бит/с — около 9 минут, модему на 14 400 бит/с — около 6 минут.
Определенная совокупность компьютеров, подключенных через модем к телефонной или иной коммуникационной среде, и таким образом имеющих возможность обмениваться между собой информацией, представляет собой компьютерную телекоммуникационную сеть.
Телекоммуникационная сеть состоит из компьютеров-серверов, передающих между собой информацию по определенным правилам (протоколам), а также отвечающих на обращения компьютеров-абонентов. Серверы организуют использование так называемых сетевых ресурсов (т. е. общей памяти компьютеров сети и каналов связи). Для связи серверов сети между собой может использоваться беспроводная спутниковая связь, специально выделенные телефонные линии (служат для прямого соединения абонентов друг с другом, набора номера не требуется), обычные коммутируемые телефонные линии (обеспечивают соединение с тем абонентом, номер которого набран). Для связи абонента с сервером сети, как правило, используется обычная коммутируемая телефонная линия.
Сервер сети, отвечая на телефонный звонок компьютера абонента, работает в одном из двух режимов: on-line (оператор на линии) или off-line (без оператора). Абонент, используя специальную коммуникационную программу и связываясь через свой компьютер с сервером, работающим в режиме on-line, получает возможность во время сеанса связи давать серверу определенные команды: просмотр разделов сервера, получение файлов с сервера на компьютер абонента, передача файлов с компьютера абонента на сервер. Связываясь с сервером, работающим в режиме off-line, абонент не имеет возможности непосредственно работать с сервером: коммуникационная программа абонента автоматически производит обмен информацией с сервером и прекращает сеанс связи. Иначе говоря, процесс ознакомления с полученной информацией в режиме off-line происходит уже тогда, когда связь с сервером уже прекращена. При обмене информацией между собой серверы сети используют режим offline.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19
