Українська державний університет

Українська державний університет

Залізничного транспорту

Факультет Автоматики, телемеханіки та ЗВ’ЯЗКУ

 

Кафедра «Обчислювальна техніка та системи управління»

 

 

Завдання та методичні вказівки

до контрольної роботи

з дисциплін

«Обчислювальна техніка та програмування»,

«Інформаційні технології»

для студентів будівельного та механічного факультету всіх форм навчання

 

Частина 1

 

Харків 2015

Методичні вказівки розглянуто та рекомендовано до друку на засіданні кафедри «Обчислювальна техніка та систем управління» протокол № 6 від 26 лютого 2015 р.

 

Рекомендуються для студентів механічного факультету для спеціальності 6.050601 «Теплоенергетика», будівельного факультетів для спеціальностей 6.060101 «Будівництво», 6.070108 «Залізничні споруди та колійне господарство», 6.050503 «Машинобудування» всіх форм навчання.

 

 

Укладачі

доц. І.В. Піскачова,

доц. В.Г. Пчолін,

ст. викл.О.Є. Пєнкіна

 

 

Рецензент

проф. Лістровий С.В.

 

Зміст

 

Вступ
І. Системи числення
Завдання 1. Переклад чисел з десяткової системи числення в систему числення з основою q
Завдання 2. Переклад чисел із системи числення з основою q у десяткову систему числення
ІІ. Алгоритмізація
Завдання 3. Проектування та програмування алгоритмів лінійних обчислювальних процесів.
Завдання 4. Проектування та програмування алгоритмів розгалужених обчислювальних процесів.
Завдання 5. Проектування та програмування алгоритмів циклічних обчислювальних процесів.
Рекомендована література

 

Вступ

 

Метою навчального процесу є підготовка фахівців, які володіють навичками постановки математичних задач, розроблення алгоритмів та програмування з використанням мов програмування високого рівня.

Курс базується на знаннях, отриманих при вивченні інформатики, вищої математики, фізики у середній школі, технікумі або коледжі та є базовим для вивчення у подальшому дисципліни «Математичні методи та моделі» та спеціальних дисциплін, за допомогою яких студенти навчаються методів проектування, організації та моделювання систем управління устаткуванням та інших систем і приладів, що потребують здійснення розрахунків з використанням засобів обчислювальної техніки при дослідженнях.

Інформатика - теоретична та прикладна (технічна, технологічна) дисципліна, що вивчає структуру і загальні властивості інформації, а також методи і (технічні) засоби її створення, перетворення, зберігання, передачі та використання в різних галузях людської діяльності. Основне теоретичне завдання інформатики полягає у визначенні загальних закономірностей, відповідно до яких створюється інформація, відбувається її перетворення, передавання та використання у різних сферах діяльності людини.

Широке впровадження засобів обчислювальної техніки (ОТ), автоматизація, комп'ютеризація у всіх сферах людської діяльності (сучасної науки та виробництва) вимагає грамотної експлуатації ОТ та систем управління, що немислимо без знання апаратних засобів ОТ, принципів їх роботи, математичного й програмного забезпечення сучасних ЕОМ.

Автори методичних вказівок до контрольних робіт ставили за мету розвинути у студентів практичні навички в підготовці задач для їх розв’язання з використанням засобів комп’ютерної техніки. При написанні програм використовується мова програмування QBasic, вибір якої зумовлений її простотою.

Методичні вказівки призначені для виконання студентами лабораторних робіт денної і заочної форми навчання «Інформаційні технології» для спеціальності 6.050601 «Теплоенергетика» та «Обчислювальна техніка та програмування» для спеціальностей 6.060101 «Будівництво», 6.070108 «Залізничні споруди та колійне господарство», 6.050503 «Машинобудування».

 

Методичні вказівки по виконанню

Контрольної роботи

І. Системи числення

Завдання 1. Переклад чисел з десяткової системи числення в систему числення з основою q

 

Короткі теоретичні положення

Сучасні обчислювальні машини оперують із інформацією представленої в цифровій формі. Інформація як відомості про об’єкт або явище відображається у вигляді конкретних даних, що представлені у буквенно-цифровій, числовій, текстовій, звуковій, графічній або іншій зафіксованій формі. Дані можуть передаватися, оброблятися, зберігатися.

Інформацію можна викласти в різноманітних формах: від природних для людини сигналів (звуків, жестів) до їх письмових позначень. Наочним прикладом перетворення форми подання інформації може бути переклад з однієї природної мови спілкування на іншу. Для запису слів використовується алфавіт – набір символів, що дозволяє кожному слову поставити у відповідність визначену послідовність символів – літер, тобто можна сказати, що кожне слово кодується.

Залежно від того, де і яким чином представляється інформація, використовується відповідне кодування. Так для запису (кодування) чисел в десятковій системі числення використовуються 10 символів. Для запису слів – літери.

Для кодування інформації в комп’ютері найзручніше (з технічних причин) використовувати мову, алфавіт якої містить всього два символи. Їх умовно позначають нулем та одиницею, а мову цю називають мовою двійкових кодів. За допомогою цих символів можна представити все розмаїття інформації. Одиницею виміру інформації є біт (0 або 1). 8 бітів складають байт. Значення байту залежить від того, які позиції та у якій послідовності у ньому займають нулі та одиниці.

Числові дані перетворяться у двійкову систему числення, а як проміжні системи числення (СЧ) використовуються вісімкова й шістнадцяткова система.

Варіанти до завдання 1

Перевести десяткове число в СЧ з основою q.

№	Число	q
	67,43
	89,12
	46,32
	39,55
	73,12
	81,54
	61,33
	87,32
	51,32
	83,52

Завдання 2. Переклад чисел із системи числення з основою q у десяткову систему числення

 

Варіанти до завдання 2.

Перевести число з основою q у десяткову СЧ

№	q	Число
		101110,101
		110101,110
		110011,001
		111001,011
		101101,111
		100011,010
		111010,100
		101010,011
		111100,101
		110110,110

В контрольної роботі по завданням 1 та 2 повинно бути:

1. мета завдання;

2. повний текст завдання з вихідними даними у відповідності зі своїм варіантом

3. перелічені основні способи переведення числа з однієї СЧ до другої.

4. наведено докладне рішення варіанту контрольної роботи із записом процесу рішення й проміжних результатів

ІІ. Алгоритмізація та програмування

 

Варіанти до завдання 3.

Скласти алгоритм, програму обчислення та виведення на екран значень наступних виражень для довільних вихідних даних, що вводяться із клавіатури ПК у діалоговому режимі:

№	Завдання

В контрольної роботі по завданню 3 повинно бути:

1. мета завдання;

2. повний текст завдання з вихідними даними у відповідності зі своїм варіантом

3. алгоритм та програма для обчислення варіанту контрольної роботи

Приклад 4.1

Увести число Х, якщо воно менше або дорівнює 5, то помножити на A та вивести результат на екран.

Розв'язання:

Алгоритм у вигляді блок-схеми має вигляд, наведений на рисунку 4.1.

 

 

Рисунок 4.1 – Блок-схема до прикладу 4.1

 

Опис блок-схеми

блок 1 - початок розрахунку.

блок 2 - уведення Х.

блок 3 - перевірка умови.

блок 4 - множення Х на (-1) у випадку, якщо умова виконується.

блок 5 - виведення Х на екран.

блок 6 - завершення розрахунку.

 

 

Приклад 4.2

Скласти блок-схему й програму розв’язання завдання:

 

 

Програма повинна передбачати введення трьох значень, аналіз умов, розрахунок відповідного прикладу та виведення результату на екран.

 

Розв’язання

Алгоритм програми записано у вигляді блок-схеми, що наведена на рисунку 4.3.

Рисунок 4.3 – Блок-схема до прикладу 4.2

 

Опис блок – схеми

Блок 1 – початок роботи програми.

Блок 2 – введення змінних х,a,b.

Блок 3 – перевірка умови х<0.

Якщо умова виконується, то відбувається розрахунок виразу в блоці 4 з подальшим переходом у блок 8.

Якщо умова не виконується, то управління переходить до блоку 5.

У блоці 5 здійснюється перевірка умови х = 0. У випадку виконання умови відбувається розрахунок формули в блоці 6 та перехід до блоку 8.

Якщо умова не виконується, відбувається розрахунок формули в блоці 7 та перехід до блоку 8.

Блок 8 - виведення результату на екран.

Блок 9 – завершення роботи програми.

 

Варіанти до завдання 4

Побудувати алгоритм та програму обчислення та виведення на екран значень наступних виражень для вихідних даних (дані підібрати самостійно), що вводяться із клавіатури ПК у діалоговому режимі:

№	Завдання

 

В контрольної роботі по завданню 4 повинно бути:

а) мета завдання;

б) обчислення завдання, згідно з варіантом (алгоритм та програма);

в) результати обчислень.

Розв’язання

 

P = 1

For x = 1 To n

P = P * x ^ 3

Next x

Print P

 

Робота програми. Змінній присвоюється значення 1, інакше VBA приймає, що P дорівнює 0 та в кожній ітерації чергове значення лічильника x буде множитися на 0 і загальний результат обчислень теж буде дорівнювати 0. У кожній ітерації циклу значення лічильника збільшується на 1, ця величина підноситься до куба і множиться на поточне значення P. Потім отриманий результат записується в комірку оперативної пам'яті, яка зберігає величину P.

У математиці добуток чисел записується за допомогою знака P. Зокрема добуток кубів цілих чисел від 1 до n запишеться так:

 

.

 

Приклад 5.2. Протабулювати функцію

 

 

де a – будь-яке число; x= -5;-4,5;-4;...;9.

Розв’язання

Позначимо початкове, кінцеве значення і крок зміни аргументу відповідно x_n=-5; x_k=9; h=0.5

Побудуємо алгоритм для розв’язання задачі (рис. 5.2).

Рисунок 5.2

Варіанти до завдання 5

Побудувати алгоритм та програму обчислення значення функції, заданої в таблиці (протабулювати функцію). Здійснити вивід найменування змінних та обчисленого значення функції.

№ вар.	Вид функції	Умови виконання	Значення змінних	Інтервали
			a = -0,5 b = 2
			a = 2
			a = 2 b = -0,5 c = 1
			a = 1	xÎ[0;6] h = 0,1
			a = 2,3	xÎ[0,2;2,8] h = 0,2
			a = 2	xÎ[0;3] h = 0,1
			b = 2,5	xÎ[0;1] h = 0,1
			_	xÎ[1;5] h = 0,2
			a = 2	xÎ[0;2] h = 0,1
			t = 2,2	xÎ[0,2;2] h = 0,2

 

В контрольної роботі по завданню 5 повинно бути:

а) мета завдання;

б) обчислення завдання, згідно з варіантом (алгоритм та програма);

в) результати обчислень.

РЕКОМЕНДОВАНА ЛІТЕРАТУРА

БАЗОВА

1. Філіппенко І.Г., Гончаров В.О., Меркулов В.С. Основи побудови ПК. Конспект лекцій з дисципліни “Обчислювальна техніка та програмування”, частина 1. [текст] – Х.: УкрДАЗТ, 2005. – 38 с.

2. Філіппенко І.Г., Гончаров В.О., Меркулов В.С.Основи алгоритмізації. Конспект лекцій з дисципліни “Обчислювальна техніка та програмування”, частина 2. [текст] – Х.: УкрДАЗТ, 2005. -54 с.

3. Філіппенко І.Г., Гончаров В.О., Меркулов В.С. Программування інженерно-технічних задач в середовищі QBASIC: конспект лекцій з дисципліни “Обчислювальна техніка і програмування”. Ч. 3. [текст] – Х.: УкрДАЗТ, 2007. – 132 с.

4. Шеховцов В.А. Операційні системи: Підручник. К.: Видавнича група ВНV, 2005. – 576 с.

5. Новиков В.С., Пылькин А.Н. Начала программирования на языке QBasic: Учебное пособие. [текст] – М.: Горячая линия – Телеком, 2007. – 268 c.

6. Острейковский В.А. Информатика: Учебное пособие. [текст] – М.: Высшая школа, 2003. – 319с.

7. Колмыкова Е.А., Кумскова И.А. Информатика: Учебное пособие. [текст] – М.: Академия, 2005. – 416 с.

8. Острейковский В.А. Информатика: Учебное пособие. [текст] –М.: Высшая школа, 2003. – 319 с.

9. Сафронов И. К. Бейсик в задачах и примерах. [текст] – СПб.: БХВ-Петербург, 2003. – 320 c.

 

ДОПОМІЖНА

1. Информатика: Учебное пособие [текст] / Под ред. А.П. Курносова. – М.: КолосС, 2005. – 270с.

2. Иформатика: Учеб.пособие [текст]/ Под ред. И.А. Чернокустовой. – СПб.: Питер, 2005. – 270с.

3. Глушаков С.В., Сурядный А.С. Персональный компьютер: Учебное пособие. – 5-е изд., доп. и перераб. [текст] – Х.: Фолис, 2003. – 500 с.

4. Истомин Е.П., Неклюдов С.Ю., Романченко В.И. Информатика и программирование: Учебник. [текст] – СПб.: ООО “Андреевский издат.дом”, 2006. – 248 с.

5. Информатика. Базовый курс: учеб. пособие [текст] / Под ред. С.В. Симоновича. – 2-е изд. СПб.: Питер, 2007. – 639 с.

6. Дибкова Л.М. Інформатика і комп’ютерна техніка: навч.посібник. 2-ге вид., перероб. [текст] – К.: Академвидав, 2007. – 415 с.

7. Соломончук В. Аппаратные средства персональных компьютеров. [текст] СПб.: БХВ-Петербург, 2003. – 512с.

8. Сафронов И. Бейсик в задачах и примерах. – 2-е изд. [текст] – СПб.: БХВ-Петербург, 2006. – 214 с.

9. Гутман Г. Изучаем BASIC. [текст] – СПб.: Питер, 2003. – 320 с.

10. Борисова М.В. Основы информатики и вычислительной техники: Учебное пособие. [текст] – Ростов н/Д: “Фенікс”, 2006. – 541 с.

11. Козырев А.А. Информатика: Учебник. [текст] – СПб.: Издат. Михайлова В.А., 2002. - 511 с.

12. Соломончук В. Аппаратные средства персональных компьютеров. [текст] – СПб.: БХВ-Петербург, 2003. – 512 с.

13. Гладкий А. Windows XP для всех. [текст] – СПб.: Питер, 2006.

14. Глушаков С.В., Сурядный А.С. Персональный компьютер: Учебное пособие. – 5-е изд., доп. и перераб. [текст] - Х.: Фолис, 2003. – 500с.

 

Українська державний університет

Залізничного транспорту

Факультет Автоматики, телемеханіки та ЗВ’ЯЗКУ

 

Кафедра «Обчислювальна техніка та системи управління»

 

 

Завдання та методичні вказівки

до контрольної роботи

з дисциплін

«Обчислювальна техніка та програмування»,

«Інформаційні технології»

для студентів будівельного та механічного факультету всіх форм навчання

 

Частина 1

 

Харків 2015

Методичні вказівки розглянуто та рекомендовано до друку на засіданні кафедри «Обчислювальна техніка та систем управління» протокол № 6 від 26 лютого 2015 р.

 

Рекомендуються для студентів механічного факультету для спеціальності 6.050601 «Теплоенергетика», будівельного факультетів для спеціальностей 6.060101 «Будівництво», 6.070108 «Залізничні споруди та колійне господарство», 6.050503 «Машинобудування» всіх форм навчання.

 

 

Укладачі

доц. І.В. Піскачова,

доц. В.Г. Пчолін,

ст. викл.О.Є. Пєнкіна

 

 

Рецензент

проф. Лістровий С.В.

 

Зміст

 

Вступ
І. Системи числення
Завдання 1. Переклад чисел з десяткової системи числення в систему числення з основою q
Завдання 2. Переклад чисел із системи числення з основою q у десяткову систему числення
ІІ. Алгоритмізація
Завдання 3. Проектування та програмування алгоритмів лінійних обчислювальних процесів.
Завдання 4. Проектування та програмування алгоритмів розгалужених обчислювальних процесів.
Завдання 5. Проектування та програмування алгоритмів циклічних обчислювальних процесів.
Рекомендована література

 

Вступ

 

Метою навчального процесу є підготовка фахівців, які володіють навичками постановки математичних задач, розроблення алгоритмів та програмування з використанням мов програмування високого рівня.

Курс базується на знаннях, отриманих при вивченні інформатики, вищої математики, фізики у середній школі, технікумі або коледжі та є базовим для вивчення у подальшому дисципліни «Математичні методи та моделі» та спеціальних дисциплін, за допомогою яких студенти навчаються методів проектування, організації та моделювання систем управління устаткуванням та інших систем і приладів, що потребують здійснення розрахунків з використанням засобів обчислювальної техніки при дослідженнях.

Інформатика - теоретична та прикладна (технічна, технологічна) дисципліна, що вивчає структуру і загальні властивості інформації, а також методи і (технічні) засоби її створення, перетворення, зберігання, передачі та використання в різних галузях людської діяльності. Основне теоретичне завдання інформатики полягає у визначенні загальних закономірностей, відповідно до яких створюється інформація, відбувається її перетворення, передавання та використання у різних сферах діяльності людини.

Широке впровадження засобів обчислювальної техніки (ОТ), автоматизація, комп'ютеризація у всіх сферах людської діяльності (сучасної науки та виробництва) вимагає грамотної експлуатації ОТ та систем управління, що немислимо без знання апаратних засобів ОТ, принципів їх роботи, математичного й програмного забезпечення сучасних ЕОМ.

Автори методичних вказівок до контрольних робіт ставили за мету розвинути у студентів практичні навички в підготовці задач для їх розв’язання з використанням засобів комп’ютерної техніки. При написанні програм використовується мова програмування QBasic, вибір якої зумовлений її простотою.

Методичні вказівки призначені для виконання студентами лабораторних робіт денної і заочної форми навчання «Інформаційні технології» для спеціальності 6.050601 «Теплоенергетика» та «Обчислювальна техніка та програмування» для спеціальностей 6.060101 «Будівництво», 6.070108 «Залізничні споруди та колійне господарство», 6.050503 «Машинобудування».