praktikum (Практикум)

Московский авиационный институт Факультет прикладной математики Кафедра вычислительной математики и программирования ПРАКТИКУМ по цикл~ дисциплин ИНФОРМАТИКА УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ ДЛЯ СТУДЕНТОВ 1 КУРСА с приложением хрестоматии на ОУ1)-КОМ Под редакцией к.ф.-м.н,, доц. Зайцева В.Е. МАИ 2007 Авторы; Зайцев В.Е., Горлов А.А., Дзюба Д.В., Журавлева Т.Э., Измайлов А.А., Калинин А.Л., Крылов С.С., Лебедев А.В., Лукашевич С.Ю., Никулин С.П., Овечкис А,Г, Перетягин И.А., Сеницкий П.А., Сошников Д.В., Титов В.К., Чернышов Л.Н. Предлагаемый практикум по циклу дисциплин «Информатика» предназначен для студентов первого курса факультета прикладной математики МАИ, изучающих предмет в объеме 14 часов в неделю в течение года.

Пособие содержит описание лабораторных работ и заданий курсовых работ и проектов по дисциплинам цикла, программы курсов, включая вопросы к зачетам и экзаменам, а также необходимые справочные сведения о технических и программных средствах. Также как и теоретический курс, практикум носит фундаментальный университетский характер и может быть полезен для самообразования с целью углубления теоретических знаний и развития практических навыков. Практикум проводится с 197б года согласно идее доц.

С.С. Гайсаряна. Ранние варианты практикума разрабатывались с участием многих преподавателей кафедры: Борисова Е.В., Луговой И.З., Марасанова А.М., Ротаниной М.В., Трасковского В.Д. и Юдина С.М. С тех пор практикум претерпел значительные изменения и дополнения, его объем вырос втрое. В связи с бурным развитием вычислительной техники и информатики практикум и пособия к нему ежегодно обновляются.

Данное пособие целесообразно использовать совместно с учебником по курсу и с прилагаемой хрестоматией на компакт-дисках, которая расчитана на самостоятельную работу студентов и содержит многочисленные оригинальные и свободно-распространяемые системы, статьи, документы и материалы, а также различные программные системы, используемые в данном практикуме. Издание 17-ое, переработанное и дополненное О Московский авиационный институт, 1979, 1983. © Московский авиационный институт, 1993 — 2007, изменения и дополнения Структура практикума в 1 семестре 2007/08 учебного года Практикум состоит из курсового проекта.

курсовой и лабораторных работ, практических занятий, консультаций и предполагает самостоятельную работу студентов в объеме не менее 50 планового времени аудиторных занятий по курсу. На 1 курсе обу юнис по родственным спсциальностюг идет по единым календарным планам. Обший недельный бюджет времени студента — 54 академических часа по 45 мин. Нормативный объем самостоятельной работы студентов по дисциплинам цикла информатики определен действующим учебным планом в размере 120 астрономических часов по 60 мин. Академический час для двух- и четырехчасовых аудиторных занятий в МАИ согласно решению Ученого Совета интститута сокращен с 45 мин, до 37 мин.

30 с. Для самостоятельной работы студентов. не имеющих домашних компьютеров, в терминальном классе имеется в среднем 12 свободных рабочих мест сверх средней численности группы (16). Практические занятия (32 часа) проводятся в аудиториях для всей группы возможно с применением компъютера и других технических средств (проектора, ноутбука, ...). Консультации в группах по курсовому проекту, курсовой и лабораторным работам (105-175 часов на группу 15 — 25 студентов, включая сдачу зачетов, тестирование программ и проверку отчетов преподавателем в дополнительное время или в режиме о01 гпе) и лабораторные работы (бг4 ч.) в подгруппах проводятся в аудиториях и в терминальном классе ОС !Л'~1Х (438 ГУК «Б»).

Кирсовой проект, курсовпя и лабораторные работы должны быть вьтолнены, офорлтены и сданы в обьявлениьге сроки. В осеппем семестре 2002'08уч. есгда — до 21 декабря. В первом семестре по практикуму учебными планами предусмотрено два академических зачета с оценкой (КП и КР) и один без оценки (Праггтикум /Архитектура ЭВМ и системное ПО). Студенты, не сдавшие курсовой проект.

курсовую работу или зачат по практикуму (в том числе все лабораторныс работы и промежуточные зачеты — контроль знаний по заданиям КП, КР и ЛР) не допускаются к экзаменам по всем предггепгаи. Темы практических занятий РЛ)ЕДЕ1И 3 В ИНсйОРМА1 ИКУ 1. Обработка сообщений. Кодирование. примеры кодов. Тренировка вручную. Перекодировка с помощью программных средств. 2. Системы счисления. Перевод целых и дробных чисел из одной системы счисления в др)тую, в том числе с кратными основаниями.

Представление числовых и текстовых данных в ЭВМ. Тренировка в переводе и представлении. Подготовка к 1 зачету. АЛГОРИТМИх!ВСКИЕ МОДЕЛИ 3. Машины Тьюринга со специализированными командами. Подготовка к лабораторной работе № 5. 4. Диаграммы Тьюринга. Подготовка к лабораторной работе № 6. 5. Нормальные алгоритмы Маркова. Подготовка к лабораторной работе № 7.

Факульпгагггггвгго: а. Клеточные автоматы Цузе. Д Аг1аигггны Поста ПРОГРАММИРОВАНИЕ 1на лекциях и пракпптестсс заняптях рассмапгриваются конструкнин двух языков ггроеригеигггрованггя, Паскаля и Сгг; регаение задач и;рупгге производится только на одном из них по выборг ггреподавапгегя).

6. Струит)ра программы на языках Паскаль и Си. Тип целый: переменные. константы. выражения. Оператор присваивания. Простейший вывод в выходной текстовый файл. Подготовка к лабораторным работам № 8-9. 7. Тип логический: переменные, константы, выражения. Оператор присваивания. Условный оператор. Принадлежность точки области на плоскости. Цикл с предусловием. Приемы отладки программ средствами входного языка. Особенности реализации на языке Си.

Подготовка к лабораторной работе № 9. 8. Тип литерный: переменные, константы, выражения. Оператор присваивания. Свнгь с целым типом. Цикл с постусловием. Простейший ввод из входного текстового файла. Дублирование текстового файла. Подготовка к лабораторной работе № 11 и к выполнению У задания КП.

9. Анализ и преобразование чисел в различных системах счисления. Подсчет числа цифр. Проверю на палиндром. Генерация числового результата преобразования. Подготовка к лабораторной работе № 12. 10. Тип вещественный: переменные, константы, выражения. Оператор присваивания. Индуктивное присваивание и программирование итерационных алгоритмов решения уравнений. Подготовка к выполнению 111 и 1У заданий КП. 11.

Процедуры и функции. Передача параметров. Процедура численного интегрирования с параметром-функцией на Паскале и Си. Подготовка к выполнснию !У задания КП. 12. Тип диапазон и перечислимый тип. Оператор многозвенного ветвления. Множества. Примеры задач: сигналы светофора, жесты регулировщика, манбвры корабля, санитарный день в библиотеке. решею Эратосфена, подсчет числа букв. цифр, и знаков препинания во входной строке, правила переноса русских слов и др.

Особенности реализации на языке Си. Подготовка к лабораторной работе № 13. 13. Циклы с параметром. Массивы. Обработка векторов и строк. Проверка строки ю палиндром. 14. Вложснныс циклы. Многомерные массивы. Обработка матриц. Ввод-вывод матриц. Сумма элементов выше (ниже) диагоналей. Обмен (удаление) строк и столбцов. Подготовка к лабораторным работам № 14-15. 15. Комбинированные структуры данных. Записи с варианталги и объединения. Оператор присоединения. Оператор варианта для записи с вариантами. Квалификаторы и селекторы доступа к полям структур.

Печать внутреннего представления данных, 16. Обзор экзаменационных задач. Факульгггалгивио: Математическое издательство в системе ТЕХ Верстка отчета по КП/КР в среде ЬаТеХ по готовому шаблону. Системы аналитических вычислений и математических расчетов. Системы научной графики и визуализации. Темы групповых консультаций 1.

Аппаратные средства вычислительного комплекса и терминального класса. Лабораторная работа № 1. 2. Операционная среда программиста в ОС 1ЛчПХ на ЭВМ П!8йа! А!рйа. Лабораторная работа № 2. Подготовгга к 1 зачету. 3. Сети и телекоммуникации в ОС Ш~ПХ: ТСРЛР. !и!супе!, 1п!ганс!. Лабораторные работы № 3-4. 4. Имитаторы машин и диаграмм Тьюринга и алгоритмов Маркова. Лабораторные работы № 5-7.

5. Системы программирования Паскаль и Си. Интерактивные отлгьдчшаг. Лабораторные работы № 8 и № 10. Подготовка ко 11 зачету. 6. Архитектуры вычислительных машин. Подготовка к 1П зачету. 7. Дополнитсльные возможности ОС )Лч)Х (метасимволы, переадресация ввода-вывода, конвейеры, фоновые процессы). 8. Архитектура процессора О!8!га! А!рйа. Представление данных. Подготовка к!У зачету. Дополнительно: 9. Разработка текстовой утилиты — фильтра ОС ЬП41Х. Подготовка к выполнению У задания КП. Прием зачегиа ло разделу курса «.4рхгггпектура ЭВЛ1 и сисгие.шюе ПО» производя ися поэтапно !7 — 1 !' промеэкутотгые зал егггы1 в рамках консулылаг)игг КП:КР на группу. Количество консультации в связи с увеличением численности групп, необходимостью приема пересоач, а также ввиду доступнослгв справочных и методическггх материалов лгожет быть сокращено.

Дополнительно в рамках репетиционного экзамена проводится тестирование знаний по задачам экзаменационной программы Тапке устраиваются краткосрочные курсы и трейнинги по рецению экзаменационных задач. Общий порядок выполнения и сдачи курсовых заданий и лабораторных Работ Курсовые и лабораторные работы выполняются в соответствии с расписанием машинного времени, выделенного группе (4 акад. часа в неделю). с 1 по 16 неделю семестра в ОС !ЛчПХ на ЭВМ П!8!!а! А!р1ш в терминальном классе учебной лаборатории УМЦ-8 !438 ГУК вБ»). Каждому студенту предоставляется отдельный дисплей.

На ! курсе использование студентами других ЭВМ разрешается только для подготовки оглчетов по КП1КР и ЛР. текстов программ и преоварительной отладки, в целях тренировки и самообразования. Получив индивидуальное курсовое или лабораторное задание, студснт в течение 1-2 недель составляет программу и сценарий выполнения работы и оформляет предварительный отчет по задаче в соответствии с приведенными правилами (предпочтительно на бланке) и проходит процедуру краткого входного контроля знаний в форме, определяемой преподавателем.

Затем программа должна быть отлажена в тсченис двух недель после выдачи задания. После отладки программы студент самостоятельно тсстируег ее и предъявляет на тестирование преподавателю. В случае успешного тестирования его результаты протоколируются, и листинг подписывается преподавателем. В случае введения электронного документооборота файлы задачи и листинг могут депонироваться в системе с помощью локальной утилиты с!еро. В таких случаях может быть применена электронная подпись студентом и преподавателем вносимых в реестр электронных документов.

Принятые преподавателем файлы с программами (исходные тексты) и тестовыми данными для КП КР и ЛР должны сохраняться в директории студента в неизменном виде до конг)а учебного года 63 июля 2008 г.). Необходимо охранять свои программы от несанкционированного использования, закрывая домашнюю директорию от чтения посторонними: бывали случаи предъявления чужих программ преподавателю раньше, чем это делали их авторыг В таких случае автору приходится доказывать, что он не плагиатор. По окончании отладки и тестирования программы студент завершает оформленис отчета по задаче и предъявляет его преподавателю для оценки по пятибалльной системе.

Оценка задания, выполненного или сданного после установленного срока, сниягается. Также оценка кто>кот быть снижена за недочеты в программе, в оформлении отчета, за несамостоятельное выполнение работы и за многократное предъявление неработоспособной программы на тестирование преподаватело. Программа, нс прошедшая тестирование преподавателя, оценивается неудовлетворитсльно, и задание считается невыполненным. Если к концу семестра хотя бы одна програъгма обязательной части практикума остается иеотла>кенной, или если отчет по ней не оформлен или не сдан, то весь соответствующий раздел практикума (курсовой проект.