ФЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ
Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования «САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ им. проф. М. А. БОНЧ-БРУЕВИЧА»
____________________________________________________________
Л. Н. Бережной
ИНФОРМАТИКА
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ
(для гуманитарных специальностей 031600 и 032000)
СПбГУТ)))
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ
2013
УДК 004(077) ББК 32.81я73 Б 48
Рецензент Кандидат физико-математических наук заведующий кафедры
прикладной информатики Санкт-Петербургского ИВЭСЭП (института внешнеэкономических связей, экономики и права)
А. Н. Протопопов
Утверждено редакционно-издательским советом СПбГУТ в качестве учебного пособия
Бережной, Л. Н.
Б 48 Информатика : учебно-методическое пособие (для гуманитарных специальностей 031600 и 032000) / Л. Н. Бережной ; СПбГУТ. – СПб., 2013. – 24 с.
Раскрыты основные положения дисциплины «Информатика» по таким темам как «Алгоритм», «Схема алгоритма», «Постановка задачи», «Элементы программирования», «Вычислительный эксперимент» на примерах методов численного интегрирования.
Предназначено для студентов гуманитарных специальностей «Реклама и связи с общественностью» (бакалавры) 031600.62 и «Зарубежное регионоведение» (бакалавры) 032000.62. Возможно использование при изучении тем «Численное интегрирование», «Вычислительный практикум» для любых специальностей.
УДК 004(077) ББК 32.81я73
©Бережной Л. Н., 2013
©Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М. А. Бонч-Бруевича», 2013
2
Дисциплина «Информатика» является интегративной, поскольку вобрала в себя практически все науки: от лингвистики до математики, от биологии до атомной физики, от арифметики до философии. Однако, достаточно большая часть студентов различных специальностей и направлений плохо себе представляет связь информатики с другими дисциплинами, а особенно с математикой (максимум – вспоминают двоичную систему счисления).
Кроме того, в университетах существует проверка «остаточных знаний» по министерским тестам по различным дисциплинам, в частности по «Информатике», куда входят такие темы как «Алгоритм», «Блок-схема», «Программа (приводятся в тестах фрагменты программ)», «Вычисление по блок-схеме», «Системы счисления», «Измерение информации (конкретные примеры на согласование (перевод) одних единиц измерения информации в другие)» и прочие. Причем перечисленные темы присутствуют в тестах для гуманитарных специальностей и направлений.
Для гуманитарных специальностей читаются такие дисциплины как «Математический анализ», «Теория вероятностей и математическая статистика», которые, мягко говоря, не очень легко усваиваются студентами. Однако в усвоении отдельных тем по высшей математике могут помочь практические и лабораторные занятия по информатике. Так, например, представление об определенном интеграле исторически и «технологически» приводит к очень простым расчетным алгоритмам (простым для восприятия обучаемого) вычислительной математики, которые с легкостью реализуются на любом языке программирования или используются в программных математических системах (wxMaxima, MathCAD, MATLAB или сайтах, например http://www.wolframalpha.com/).
Несмотря на «автоматику в математике» и наличие «всезнающего Интернета» надо иметь четкие и ясные представления, благодаря которым можно достаточно быстро и эффективно ориентироваться в окружающем быстро меняющемся мире.
В предлагаемой маленькой брошюре предлагается возможность быстро и по возможности качественно и количественно (на предметном уровне) освоить набор терминов, понятий, подходов и методов, присущих дисциплинам: «Информатика» и «Математика», а также «Вычислительная техника», «Моделирование», «Социология», «Психология».
3
1.КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ
ОНАЧАЛЬНОМ ЯЗЫКЕ ПРОГРАММИРОВАНИЯ
Перечислим (напомним) минимум операторов языка QBASIC, позволяющих реализовать любой вычислительный алгоритм:
1. «REM» – «ремарка», «замечание».
После оператора «REM» может идти любой набор символов.
Пример:
REM Ф.И.О. разработчика; дата; название задачи. {РЕМАРКА Ф.И.О. разработчика; дата; название задачи}.
Текст, следующий после оператора «REM», никак не влияет на расчетный алгоритм.
2. «INPUT» – оператор ввода данных с клавиатуры.
Пример:
INPUT А, В, С {ВВОД с клавиатуры конкретных значений А, В, С}.
3. «PRINT» – операторвыводаданныхнаэкран(печатьзначенийданных).
Пример:
PRINT А, В, С {ПЕЧАТЬ значений А, В, С}.
4. «=» – оператор ПРИСВАИВАНИЯ переменной конкретного значения простого или сложного выражения. Часто (в практике) интуитивно воспринимается как арифметический знак «равно». Во многих языках программирования изображается как «:=» и читается «положить равным», а не «равно».
Пример:
S = A+B+C {присвоитьзначениесуммы3 чисел«A+B+C» переменнойS}.
5. IF <условие> THEN |
oп1 |
ELSE |
oп2 |
|
{(если)<условие>(то) |
оператор 1 (иначе) |
оператор 2}. |
||
Оператор условного перехода (или логический оператор; или оператор |
||||
«выбора»; или оператор «развилка»). |
|
|
||
Пример: |
|
|
|
|
IF Х>0 THEN Y=SQR(X) ELSE Y=Х^2 |
|
|
||
если Х>0 (то) Y=√x |
иначе Y= x2. |
|
||
Эта фраза реализует следующую математическую запись: |
||||
|
у= х, |
если |
х> 0 |
|
|
|
или |
|
|
|
у= x2 , |
если |
х 0. |
|
4 |
|
|
|
|
6. Оператор цикла.
FOR X=Xmin TO Xmax STEP hx { заголовок цикла} (для) (до) (шаг)
……………………………
……………………………
операторы {тело цикла}
……………………………
……………………………
NEXT X – {последний оператор цикла}, (следующий)
где «X» – параметр цикла.
Замечание: в роли параметра цикла может выступать любой идентификатор.
Пример. Рассчитать таблицу значений заданной функции f(x) = x2+1 от
Xmin до Xmax с шагом hx.
Замечание: конкретные данные Xmin = –3; Xmax = +2; шаг hx = 1. Ручной просчет дает следующую табл. 1.
Таблица 1
|
|
|
|||
|
Х |
Y = Х2 +1 |
|||
Xmin |
–3 |
(–3)2 +1 = 10 |
|||
|
–2 |
(–2)2 |
+1 = 5 |
||
|
–1 |
(–1)2 |
+1 = 2 |
||
|
0 |
02 |
+1 |
= 1 |
|
|
1 |
12 |
+1 |
= 2 |
|
Xmax |
2 |
22 +1 |
= 5 |
||
Программа, реализующая «ручной» просчет таблицы значений функ-
ции f(x) = x2+1:
REM Иванов И.С. дд.мм.гг. |
{РЕМАРКА «Иванов И.С. дд.мм.гг »} |
INPUT Xmin, Xmax, hx |
{ВВОД значений Xmin, Xmax, hx с клавтатуры} |
FOR X=Xmin TO Xmax STEP hx |
{ЦИКЛ по Х (заголовок), начало цикла } |
У=X^2+1 |
{ПРИСВОИТЬ «У» значение x2+1} |
PRINT “Х=”; Х; “У=”; У |
{ПЕЧАТЬ на экране значений Х= ; У= } |
NEXT X |
{СЛЕДЮЩИЙ «заход на продолжение |
|
цикла по Х», признак записи конца цикла} |
PRINT “Конец задачи” |
{ПЕЧАТЬ на экране фразы: «Конец задачи»} |
PRINT “До свидания!” |
{ПЕЧАТЬ на экране фразы: «До свидания!»} |
END |
{КОНЕЦ текста программы} |
5