Контрольная работа по "Информатике"

Компьютерное моделирование является одним из эффективных методов  изучения сложных систем. Компьютерные модели проще и удобнее исследовать в силу их возможности проводить вычислительные эксперименты, в тех случаях , когда реальные эксперименты затруднены из-за финансовых или физических препятствий или могут дать непредсказуемый результат (Рис 8).

Построение компьютерной модели базируется на абстрагировании от конкретной природы явлений или изучаемого объекта-оригинала и состоит из двух этапов — сначала создание качественной, а затем и количественной модели. Компьютерное же моделирование заключается в проведении серии вычислительных экспериментов на компьютере, целью которых является анализ, интерпретация и сопоставление результатов моделирования с реальным поведением изучаемого объекта и, при необходимости, последующее уточнение модели и т. д.

 

(Рис  8)

 

К основным этапам компьютерного моделирования относятся:

Постановка задачи, определение объекта моделирования;

Разработка концептуальной модели, выявление основных элементов системы и элементарных актов взаимодействия;

Формализация, то есть переход к математической модели;

Создание алгоритма и написание программы;

Планирование и проведение компьютерных экспериментов;

Анализ и интерпретация результатов.

Компьютерное моделирование применяют  для широкого круга задач, таких как:

Анализ распространения загрязняющих веществ в атмосфере;

Проектирование шумовых барьеров для борьбы с шумовым загрязнением;

Конструирование транспортных средств;

Полетные имитаторы для тренировки пилотов;

Прогнозирование погоды;

Эмуляция работы других электронных устройств;

Прогнозирование цен на финансовых рынках;

Исследование поведения зданий, конструкций и деталей под механической нагрузкой;

Прогнозирование прочности конструкций и механизмов их разрушения;

Проектирование производственных процессов, например химических;

Исследование поведения гидравлических систем: нефтепроводов, водопровода;

Моделирование роботов и автоматических манипуляторов;

Моделирование сценарных вариантов развития городов;

Моделирование транспортных систем;

Имитация краш-тестов.

Различные сферы применения компьютерных моделей предъявляют разные требования к надежности получаемых с их помощью  результатов. Для моделирования зданий и деталей самолетов требуется высокая точность и степень достоверности, тогда как модели эволюции городов и социально-экономических систем используются для получения приближенных или качественных результатов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тема 5; вопрос № 5 – Структуры и типы данных языка программирования

Ответ: Типы и структуры данных представляют собой фундамент, на котором строится вся современная технология программирования. Программирования в широком смысле, включая не только непосредственно написание и отладку программ, но и проектирование программных систем разной сложности; проектирование, реализацию и использование баз данных и информационных систем и т.д. Сегодня только большие любители обходятся без использования без типовых языков программирования (например, языков ассемблера) или неструктурированных и/или не типизированных хранилищ данных во внешней памяти.

Тип данных — фундаментальное понятие  теории программирования. Тип данных определяет множество значений, набор операций, которые можно применять к таким значениям и, возможно, способ реализации хранения значений и выполнения операций. Любые данные, которыми оперируют программы, относятся к определённым типам. Основным принципом типизации, принятым в языках программирования и базах данных является то, что любая константа, переменная, выражение и функция относится к некоторому типу, характеризующему прежде всего множество значений, к которым относятся константы, которые могут принимать переменные и выражения и которые могут формировать функции. При описании любых используемых констант, переменных и функций явно или неявно указывается их тип. В первую очередь это дает возможность компилятору и/или системе управления базами данных выделить для хранения объекта данных ровно тот объем памяти, который определяется допустимым диапазоном значений типа.

Следующим исключительно важным свойством  типа данных является инкапсуляция внутреннего представления его значений. К значению типа данных (значения констант, переменных, выражений и функций) можно обращаться только с помощью операций, предопределенных в описании этого типа. Эти операции могут быть явными (например, арифметические операции "+", "-", "?" и "/" для числовых типов) или неявными (например, операция преобразования значения целого типа к значению плавающего типа).

Наличие типовых описаний констант, переменных и функций и предписанные правила определения типов выражений  вместе с поддержкой свойства инкапсуляции типов дают возможность компиляторам языков программирования и языков баз данных производить существенный контроль допустимости языковых конструкций на этапе компиляции, что позволяет сократить число проверок на стадии выполнения программ и облегчить их отладку.

Можно приводить различные классификации  типов данных, например, простые  и составные типы, предопределенные и определяемые типы и т.д. Существенно  то, что несмотря на многолетнее использование типов данных в отечественном программировании, так и не сложилась устойчивая и общепринятая русскоязычная терминология.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тема 6; вопрос № 15 – Принципы маршрутизации пакетов.

Ответ: Рассмотрим на примере, как происходит поиск нужного компьютера в составной сети и как устанавливается соответствие символьного имени МАС-адресу.

Рассмотрим очень важный момент, касающийся принципов, на основании  которых в сетях IP происходит выбор маршрута передачи пакета между сетями.

Сначала необходимо обратить внимание на тот факт, что не только маршрутизаторы, но и конечные узлы — компьютеры — должны принимать участие в выборе маршрута. Пример, приведенный на рис. 9, демонстрирует эту необходимость.

(Рис 9)

Здесь в локальной сети имеется несколько маршрутизаторов, и компьютер должен выбирать, какому из них следует отправить пакет.

Длина маршрута может существенно  измениться в зависимости от того, какой маршрутизатор выберет  компьютер для передачи своего пакета на сервер, расположенный, например, в Германии, если маршрутизатор 1 соединен выделенной линией с маршрутизатором в Копенгагене, а маршрутизатор 2 имеет спутниковый канал, соединяющий его с Токио.

В стеке TCP/IP маршрутизаторы и конечные узлы принимают решения о том, кому передавать пакет для его  успешной доставки узлу назначения на основании так называемых таблиц маршрутизации.

Таблица 10 представляет собой типичный пример таблицы маршрутов, использующей IP-адреса сетей.

В этой таблице в столбце «Адрес сети назначения» указываются адреса всех сетей, которым данный маршрутизатор может передавать пакеты. В стеке TCP/IP каждый маршрутизатор и конечный узел принимают участие в выборе только одного шага передачи пакета. Поэтому в каждой строке таблицы маршрутизации указывается не весь маршрут в виде последовательности IP-адресов маршрутизаторов, через которые должен пройти пакет, а только один IP-адрес — адрес следующего маршрутизатора, которому нужно передать пакет. Вместе с пакетом следующему маршрутизатору передается ответственность за выбор следующего шага маршрутизации. Одношаговый подход к маршрутизации означает распределенное решение задачи выбора маршрута. Это снимает ограничение на максимальное количество транзитных маршрутизаторов на пути пакета.

Таблица маршрутов

Адрес сети назначения	Адрес следующего маршрутизатора	Номер выходного порта	Расстояние до сети назначения
56.0.0.0	198.21.17.7	1	20
56.0.0.0	213.34.12.4	2	130
116.0.0.0	213.34.12.4	2	1450
129.13.0.0	198.21.17.6	1	50
198.21.17.0	—	2	0
213.34.12.0	—	1	0
default	198.21.17.7	1

(Таблица  10)

В случае, если в таблице маршрутов имеется более одной строки, соответствующей одному и тому же адресу сети назначения, при принятии решения о передаче пакета используется та строка, в которой указано наименьшее значение в поле «Расстояние до сети назначения».

Для отправки пакета следующему маршрутизатору требуется знание его локального адреса, но в стеке TCP/IP в таблицах маршрутизации принято использование только IP-адресов для сохранения их универсального формата, не зависящего от типа сетей, входящих в интерсеть. Для нахождения локального адреса по известному IP-адресу необходимо воспользоваться протоколом ARP.

Конечный узел, как и маршрутизатор, имеет в своем распоряжении таблицу  маршрутов унифицированного формата  и на основании ее данных принимает  решение, какому маршрутизатору нужно  передавать пакет для сети N. Решение  о том, что этот пакет нужно  маршрутизировать, компьютер принимает  в том случае, когда он видит, что  адрес сети назначения пакета отличается от адреса его собственной сети (каждому  компьютеру при конфигурировании администратор присваивает его IP-адрес или несколько IP-адресов, если компьютер одновременно подключен к нескольким сетям). Когда компьютер выбрал следующий маршрутизатор, то он просматривает кэш- таблицу адресов своего протокола ARP и, может быть, находит там соответствие IP-адреса следующего маршрутизатора его МАС-адресу. Если же нет, то по локальной сети передается широковещательный ARP-запрос и локальный адрес извлекается из ARP-ответа.

После этого компьютер формирует  кадр протокола, используемого на выбранном порту, в который помещает МАС-адрес маршрутизатора. Маршрутизатор принимает этот кадр, извлекает из него пакет IP и просматривает свою таблицу маршрутизации для нахождения следующего маршрутизатора. При этом он выполняет те же действия, что и конечный узел.

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

Тема 1; Вопрос № 3 – Виды Информации……………….......................................1;

Тема 2; Вопрос № 12 – Системные платы  и чипсеты…………………………….6;

Тема 3; Вопрос № 7 – История развития и краткая характеристика ОС………..8;

Тема 4; Вопрос №  6 – Компьютерное моделирование…………………………12;

Тема 5; Вопрос № 5 – Структуры и  типы данных языка программирования…15;

Тема 6; Вопрос № 15 – Принципы маршрутизации  пакетов…………………...17;

Содержание………………………………………………………………………...20;

Литература…………………………………………………………………………21.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литература

1.Безручко В.Т Практикум по курсу «Информатика». Работа в Windows XP, Word, Excel: Учеб. пособие. 3-е изд., доп. и перераб. – М.: Финансы и статистика, 2007. – 544 с.

2.Информатика Учебник/ Под ред. А.П. Курносова. – М.: КолосС, 2006. – 272 с.

3.Информатика для экономистов: Учебник/ Под ред. В.М. Матюшка. – М.: ИНФРА-М, 2007. – 880 с.

4.Информатика: практикум по технологии работы на компьютере: Учеб. пособие /Под ред. Н.В. Макаровой. – 3-е изд., перераб. – М.: Финансы и статистика, 2002. – 256 с.

5.Степанов А.Н. Информатика: Учебник для вузов. 5-е изд. – СПб.: Питер, 2007. – 765 с.

ЗК 110106, Гребенщикова Юлия Анатольевна, «Земельный кадастр»