Ответы на экзаменационные вопросы № 1-40 по дисциплине "Информационные технологии на транспорте" (История вычислительной техники. Электронные системы предупреждения переворачивания автомобиля)

1.  История вычислительной техники

1500г. Леонардо да Винчи – эскиз 13-разрядного суммирующего устройства – 1-я попытка создания ЭВМ. 1642г. Паскаль – построил 1ую действующую суммирующую 8-разрядную машину.

1822г. Чарльз Бэббидж – «аналитическая» машина. В нее были заложены фундаментальные для вычислительной техники принципы:

1.  Автоматическое выполнение операций (выполнение операций одна за другой безостановочно);

2.  Работа по вводимой «на ходу» программе (программа должна водится со скоростью, соизмеримой со скоростью выполнения операций. Бэббидж использовал перфокарты, как на ткацких станках);

3.  Необходимость специального устройства – памяти – для хранения данных (Бэббидж назвал его «складом»).

Эти идеи небыли реализованы из-за технической отсталости. В 1944 под руководством американский физик и математика Говарда Айкена на фирме IBM была запущена машина «Марк-1», на которой были реализованы эти принципы. Числа в ней представлялись механич-ми эл. (счетные колеса), управление – электромеханическими. В нач.50х под руководством Бессонова построена РВМ-1. Она выполняла до 20 умножений в сек с длинными двоичными числами.

США 1945–46гг. Моучли и Эккерт – 1ая действующая ЭВМ – ENIAC: 18тыс. жлектроламп, множество эл/мех эл-ов, электропотребление – 150кВт!

Джон фон Нейман. Одним из «принципов фон Неймана», лежащего в основе классической фон-неймановской архитектуры, - принцип хранимой программы, по которому прогрмма закладывалась в память машины так же, как исходная информация. 1949г. Великобритания, EDSAC – первая ЭВМ с хранимой программой.

1951г. Лебедев, МЭСМ (малая электронно-счетная машина) – первая отечественная ЭВМ.

При введении ЭВМ в серийное производства их стали разбивать по поколениям:

1.  Машины на электронных лампах;

2.  (55 – 64гг.)На транзисторах, магнитных сердечниках и барабанах (память). ОС и языки программирования. Более доступные.

3.  (65–74гг.) Интегральные схемы (микросхемы), полупроводниковая память, малые ЭВМ. Intel; IBM; 69г. – сеть Arponet.

4.  (75г….) ПО, интерфейс, ПК, доступность.

2.  Понятие о базе данных, записи, таблицы. Типы связей

База данных – это совокупность записей различного типа, содержащая перекрестные ссылки. Записи одного типа внутри базы данных хранятся в таблицах. Между записями каждой из таблиц устанавливаются ссылки. Связь служит для представления отношений между записями.

Типы связей:

1:1 – каждой записи соответствует своя запись;

1:М («один ко многим»);

М:1;

М:М.

3.  Модели данных: реляционная модель данных

Логическая модель данных. Представлена в виде таблиц.

Базовые понятии: доменразмерность; атрибутытолбцы;картежстроки;отношениявся таблица; первичный ключ – набор атрибутов, определяющий индивидуальность картежа.

Свойства отношений (таблиц):

– отсутствие картежей-дубликатов;

– отсутствие упорядоченности картежей;

– отсутствие упорядоченности атрибутов;

– атомарность значений атрибутов.

4.  Модели данных: иерархическая модель данных

Иерархическая структура представляет совокупность элементов, связанных между собой по определенным правилам. Объекты, связанные иерархическими отношениями, образуют ориентированный граф (перевернутое дерево), вид которого представлен на рис..

К основным понятиям иерархической структуры относятся: уровень, элемент (узел), связь. Узел - это совокупность атрибутов данных, описывающих некоторый объект. На схеме иерархического дерева узлы представляются вершинами графа. Каждый узел на более низком уровне связан только с одним узлом, находящимся на более высоком уровне. Иерархическое дерево имеет только одну вершину (корень дерева), не подчиненную никакой другой вершине и находящуюся на самом верхнем (первом) уровне. Зависимые (подчиненные) узлы находятся на втором, третьем и т.д. уровнях. Количество деревьев в базе данных определяется числом корневых записей. К каждой записи базы данных существует только один (иерархический) путь от корневой записи. Например, как видно из рис., для записи С4 путь проходит через записи А и ВЗ.

5.  Модели данных: сетевая модель данных

В сетевой структуре каждый элемент может быть связан с любым другим элементом. К основным понятиям сетевой структуры относятся: уровень, элемент (узел), связь. Узел - это совокупность атрибутов данных, описывающих некоторый объект.

Примером сложной сетевой структуры может служить структура базы данных, содержащей сведения о студентах, участвующих в научно-исследовательских работах (НИРС). Возможно участие одного студента в нескольких НИРС, а также участие нескольких студентов в разработке одной НИРС. Графическое изображение описанной в примересетевой структуры, состоящей только из двух типов записей, показано на рис. 15.11.Единственное отношение представляет собой сложную связь между записями в обоих направлениях.

6.  Информация. Свойства и виды информации

2 подхода: Инф – данные; И – смысловой элемент.

Свойства Инф.: