Закреплена за кафедрой | Кафедра информационной безопасности |
---|---|
Направление подготовки | 10.03.01. Информационная безопасность |
Профиль | Безопасность автоматизированных систем (в сфере профессиональной деятельности) |
Форма обучения | Очная |
Общая трудоемкость | 3 ЗЕТ |
Учебный план | 10_03_01_ИБ-4-2019 |
|
|
Распределение часов по семестрам
Курс (семестр) | 1 (1) | Итого | ||
---|---|---|---|---|
Недель | 19 | |||
Вид занятий | УП | РПД | УП | РПД |
Лекции | 36 | 36 | 36 | 36 |
Практические | 18 | 18 | 18 | 18 |
Сам. работа | 27 | 27 | 27 | 27 |
Часы на контроль | 27 | 27 | 27 | 27 |
Итого | 108 | 108 | 108 | 108 |
Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году
Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2019-2020 учебном году на заседании
кафедры
Кафедра информационной безопасности
Протокол от 05.06.2019 г. № 10-2018/19
Заведующий кафедрой д.ф.-м.н., профессор Поляков В.В.
1.1. | Целью изучения дисциплины – дать студентам представление об информатике, как о науке, ее основных понятиях, законах и методах, а также подготовить студентов к эффективному использованию современных компьютеров, сетевого и телекоммуникационного оборудования, прикладных программных продуктов. Основными задачами изучения дисциплины «Информатика» являются: - Усвоение студентами основных понятий и определений информатики. - Получение практических навыков работы на персональном компьютере. - Получение практического опыта работы в операционной среде Windows с пакетом офисных прикладных программ Microsoft Office. |
---|
Цикл (раздел) ООП: Б1.Б.04 |
ОПК-4 | способностью понимать значение информации в развитии современного общества, применять информационные технологии для поиска и обработки информации |
В результате освоения дисциплины обучающийся должен | |
3.1. | Знать: |
---|---|
3.1.1. | об информационных основах процессов управления; о методах поиска информации; о принципах кодирования информации; о системах счисления; о возможности соединения разнотипной информации в одном электронном доку-менте с помощью технологии мультимедиа; о работе электронной почты; об информационных ресурсах и технологии поиска информации в сети Интернет; |
3.2. | Уметь: |
3.2.1. | функции языка как способа представления информации; способы хранения и основные виды хранилищ информации; основные единицы измерения количества информации; правила выполнения арифметических операций в двоичной системе счисления; основные логические операции, их свойства и обозначения; общую функциональную схему компьютера; назначение и основные характеристики устройств компьютера; назначение и основные функции операционной системы; назначение и возможности электронных таблиц; назначение и основные возможности баз данных; основные объекты баз данных и допустимые операции над ними; этапы информационной технологии решения задач с использованием компьютера; |
3.3. | Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть): |
3.3.1. | приводить примеры получения, передачи и обработки информации в деятельности человека, живой природе, обществе и технике; перечислять основные характерные черты информационного общества; переводить числа из одной системы счисления в другую; строить логические схемы из основных логических элементов по формулам логи-ческих выражений; применять текстовый редактор для редактирования и форматирования текстов; применять графический редактор для создания и редактирования изображений; строить диаграммы; применять электронные таблицы для решения задач; создавать простейшие базы данных; осуществлять сортировку и поиск информации в базе данных; перечислять и описывать различные типы баз данных; работать с файлами (создавать, копировать, переименовывать, осуществлять по-иск файлов); вводить и выводить данные; работать с носителями информации; пользоваться антивирусными программами; записывать на языке программирования алгоритмы решения учебных задач и отлаживать их. |
Код занятия | Наименование разделов и тем | Вид занятия | Семестр | Часов | Компетенции | Литература |
---|---|---|---|---|---|---|
Раздел 1. Двоичная арифметика | ||||||
1.1. | Системы счисления. Позиционные системы счисления. Десятичная, двоичная и шестнадцатеричная системы счисления. Перевод из одной системы счисления в другую | Лекции | 1 | 2 | ОПК-4 | Л2.1, Л1.1 |
1.2. | Системы счисления. Позиционные системы счисления. Десятичная, двоичная и шестнадцатеричная системы счисления. Перевод из одной системы счисления в другую | Практические | 1 | 2 | ОПК-4 | Л2.1, Л1.1 |
1.3. | Системы счисления. Позиционные системы счисления. Десятичная, двоичная и шестнадцатеричная системы счисления. Перевод из одной системы счисления в другую | Сам. работа | 1 | 2 | ОПК-4 | Л2.1, Л1.1 |
Раздел 2. Кодирование информации | ||||||
2.1. | Кодирование целых чисел со знаком | Лекции | 1 | 4 | ОПК-4 | Л2.1, Л1.1 |
2.2. | Кодирование целых чисел со знаком | Практические | 1 | 2 | ОПК-4 | Л2.1, Л1.1 |
2.3. | Кодирование целых чисел со знаком | Сам. работа | 1 | 2 | ОПК-4 | Л2.1, Л1.1 |
2.4. | Кодирование вещественных чисел | Лекции | 1 | 2 | Л2.1, Л1.1 | |
2.5. | Кодирование вещественных чисел | Практические | 1 | 2 | Л2.1, Л1.1 | |
2.6. | Кодирование вещественных чисел | Сам. работа | 1 | 2 | Л2.1, Л1.1 | |
2.7. | Кодирование текстовой информации | Лекции | 1 | 2 | Л2.1, Л1.1 | |
2.8. | Кодирование текстовой информации | Практические | 1 | 2 | Л2.1, Л1.1 | |
2.9. | Кодирование текстовой информации | Сам. работа | 1 | 2 | Л2.1, Л1.1 | |
2.10. | Двоичное кодирование графической информации | Лекции | 1 | 4 | Л2.1, Л1.1 | |
2.11. | Двоичное кодирование графической информации | Практические | 1 | 2 | Л2.1, Л1.1 | |
2.12. | Двоичное кодирование графической информации | Сам. работа | 1 | 2 | Л2.1, Л1.1 | |
2.13. | Двоичное кодирование звуковой информации | Лекции | 1 | 4 | Л2.1, Л1.1 | |
2.14. | Двоичное кодирование звуковой информации | Практические | 1 | 2 | Л2.1, Л1.1 | |
2.15. | Двоичное кодирование звуковой информации | Сам. работа | 1 | 2 | Л2.1, Л1.1 | |
Раздел 3. Информация. Свойства информации. Количество информации | ||||||
3.1. | Понятие информации. Общая характеристика процесса сбора, передачи, обработки и накопления информации. Представление данных в памяти ЭВМ. | Лекции | 1 | 2 | ОПК-4 | Л2.1, Л1.1 |
3.2. | Понятие информации. Общая характеристика процесса сбора, передачи, обработки и накопления информации. Представление данных в памяти ЭВМ. | Сам. работа | 1 | 2 | ОПК-4 | Л2.1, Л1.1 |
3.3. | Количество информации. Формула количества информации Хартли. Формула количества информации Шеннона | Лекции | 1 | 4 | Л2.1, Л1.1 | |
3.4. | Количество информации. Формула количества информации Хартли. Формула количества информации Шеннона | Практические | 1 | 2 | Л2.1, Л1.1 | |
3.5. | Количество информации. Формула количества информации Хартли. Формула количества информации Шеннона | Сам. работа | 1 | 2 | Л2.1, Л1.1 | |
Раздел 4. Сжатие информации | ||||||
4.1. | Сжатие информации. Необходимость сжатия информации. Избыточность информации. Коды сжатия. Сжатие без потерь и сжатие с потерями. | Лекции | 1 | 4 | ОПК-4 | Л2.1, Л1.1 |
4.2. | Сжатие информации. Необходимость сжатия информации. Избыточность информации. Коды сжатия. Сжатие без потерь и сжатие с потерями. | Сам. работа | 1 | 2 | ОПК-4 | Л2.1, Л1.1 |
4.3. | Сжатие без потерь. Статистические методы сжатия: алгоритмы Хаффмена и Шеннона-Фано. Кодовое дерево. Префиксный код. | Лекции | 1 | 4 | Л2.1, Л1.1 | |
4.4. | Сжатие без потерь. Статистические методы сжатия: алгоритмы Хаффмена и Шеннона-Фано. Кодовое дерево. Префиксный код. | Практические | 1 | 2 | Л2.1, Л1.1 | |
4.5. | Сжатие без потерь. Статистические методы сжатия: алгоритмы Хаффмена и Шеннона-Фано. Кодовое дерево. Префиксный код. | Сам. работа | 1 | 2 | Л2.1, Л1.1 | |
4.6. | Сжатие без потерь. Кодирование методом повторяющихся последовательностей. Арифметические методы. Метод словарей. | Лекции | 1 | 2 | Л2.1, Л1.1 | |
4.7. | Сжатие без потерь. Кодирование методом повторяющихся последовательностей. Арифметические методы. Метод словарей. | Практические | 1 | 2 | Л2.1, Л1.1 | |
4.8. | Сжатие без потерь. Кодирование методом повторяющихся последовательностей. Арифметические методы. Метод словарей. | Сам. работа | 1 | 2 | Л2.1, Л1.1 | |
4.9. | Сжатие с потерями. Алгоритмы с регулируемой потерей информации. Алгоритм jpeg сжатия графической информации. Алгоритм mp3 сжатия звуковой информации. Алгоритм mpeg сжатия видео информации. | Лекции | 1 | 2 | Л2.1, Л1.1 | |
4.10. | Сжатие с потерями. Алгоритмы с регулируемой потерей информации. Алгоритм jpeg сжатия графической информации. Алгоритм mp3 сжатия звуковой информации. Алгоритм mpeg сжатия видео информации. | Сам. работа | 1 | 5 | Л2.1, Л1.1 | |
Раздел 5. Экзамен | ||||||
5.1. | Экзамен | 1 | 27 | ОПК-4 | Л2.1, Л1.1 |
5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины |
1. понятие информации; 2. общая характеристика процесса сбора, передачи, обработки и накопления информации; 3. понятие алгоритма; 4. ЭВМ как исполнитель алгоритмов: структура машин, принципы их функционирования, основные характеристики, история развития; 5. структура программы на языке высокого уровня, представление текста программы, оформление программы; 6. развитие языков программирования; 7. этапы разработки программ; основные типы ЭВМ: архитектура, назначение центрального процессора и основной памяти, классы памяти, типы и назначение внешних устройств; 8. представление данных в памяти ЭВМ; 9. обработка данных в центральном процессоре: типы команд, реализация операций и операторов языка высокого уровня на языке ассемблера; 10. особенности организации персональных ЭВМ; 11. организация интерфейса взаимодействия с пользователями и прикладными программами; 12. организация эффективной работы с пакетами прикладных программ; 13. понятие системного программного обеспечения: назначение, возможности, структура; 14. операционные системы для различных ЭВМ: файловая система, система управления работой пользователей, командные языки; 15. трансляторы и редакторы связей; 16. этапы работы на ЭВМ; 17. особенности работы на ПЭВМ; 18. основные понятия систем управления базами данных и базами знаний. |
5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.) |
нет |
5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации |
1. Практическое занятие 1. Перевести 10-е числа в 2-у,: 523 и 4165 2. Практическое занятие 2. Перевести два 10-х числа в 2-ую, сложить их и проверить результат: 234 и 43 3. Практическое занятие 3. Умножение 2-х чисел Метод умножения старшими разрядами вперед • Формируется первое частичное произведение: первый множитель умножается на старший разряд второго множителя, • Первое частичное произведение сдвигается на один разряд влево • Формируется второе частичное произведение: первый множитель умножается на второй по старшинству разряд второго множителя • Складываются первое частичное произведение (смещенное) со вторым частичным произведением • Результат сдвигается на один разряд влево • И т.д. Пример. 109*183 4. Практическое занятие 4. Для десятичных чисел: 93, -95 и 163 получить дополнительные коды в байтовом представлении (ДК8), записать их в двоичном виде. Дополнительные коды двух целых чисел со знаком в байтовом представлении (ДК8) равны: 01010111 и 10010010. Определить и записать эти числа 5. Практическое занятие 5. Получить дополнительные коды в двоичном виде в байтовом представлении (ДК8) для следующих шести чисел: A; B; A'=-A; B'=-B; C=A+B; C'=-C. Провести вычисление в ДК8 следующих шести выражений: A+B; A’+B; A+B’; A’+B’; A+C; A’+C’. Каждый полученный результат проверить, проанализировать и сделать вывод. 6. Практическое занятие 6. 1. Загадано число из промежутка от 14 до 77. Какое количество информации необходимо получить для угадывания числа? 2. В коробке лежат 112 цветных карандаша, их них половина красного цвета, остальные синего и зеленого цвета. Известно, что полученное количество информации при извлечении карандаша синего цвета равно3 бита. Какое количество информации получено при извлечении карандаша? (5 балла). Сколько в коробке карандашей синего и зеленого цвета? 3. Информационное сообщение объёмом 90 байт состоит из 180 символов. Какова мощность алфавита, с помощью которого записано это сообщение? 4. Скорость передачи данных через ADSL-соединение равна 160 000 бит/с. Время передачи сообщения, содержащего 1 200 000 символов, равно 6 сек. Какова мощность алфавита? 7. Практическое занятие 7. Произвести сжатие методом Хаффмана следующий текст: Мыла Мила мишку мылом, Мила мыло уронила. 1. Построить кодовое дерево. 2. Получить таблицу кодов символов. 3. Закодировать исходный текст. 4. Подсчитайте длину кода текста (в битах) - Lc. 5. Вычислите среднюю длину кода символа (в битах) - lc. 6. Вычислите общий размер исходного кода текста (в битах) при использовании кода ASCII – L0. . 7. Рассчитайте степень сжатия – s и коэффициент сжатия - k. 8. В нижней части билета заполните таблицу (символы и их коды) и КОД текста. 8. Практическое занятие 8. Произвести сжатие методом Шеннона-Фано следующий текст: Полили ли лилию? Видели ли Лидию? Полили лилию, видели Лидию. 1. Получить таблицу кодов символов. 2. Закодировать исходный текст. 3. Подсчитайте длину кода текста (в битах) - Lc. 4. Вычислите среднюю длину кода символа (в битах) - lc. 5. Вычислите общий размер исходного кода текста (в битах) при использовании кода ASCII – L0. 6. Рассчитайте степень сжатия – s и коэффициент сжатия - k. 7. В нижней части билета заполните таблицу (символы и их коды) и КОД текста. |
6.1. Рекомендуемая литература | ||||
6.1.1. Основная литература | ||||
Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
Л1.1 | Под ред. Элькина В.Д. | Информатика и математика: Учебник и практикум для академического бакалавриата | М.:Издательство Юрайт, 2018 | biblio-online.ru |
6.1.2. Дополнительная литература | ||||
Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
Л2.1 | Попов А.М., Сотников В.Н., Нагаева Е.И. | Информатика и математика: Учебник и практикум для прикладного бакалавриата | М.:Издательство Юрайт, 2018 // ЭБС "Юрайт" | biblio-online.ru |
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" | ||||
Название | Эл. адрес | |||
Э1 | www.gpntb.ru/ Государственная публичная научно-техническая библиотека. | |||
Э2 | www.nlr.ru/ Российская национальная библиотека. | |||
Э3 | www.nns.ru/ Национальная электронная библиотека. | |||
Э4 | www.rsl.ru/ Российская государственная библиотека. | |||
Э5 | www.microinform.ru/ Учебный центр компьютерных технологий «Микроинформ». | |||
Э6 | www.tests.specialist.ru/ Центр компьютерного обучения МГТУ им. Н.Э.Баумана. | |||
Э7 | www.intuit.ru/ Образовательный сайт | |||
Э8 | www.window.edu.ru/ Библиотека учебной и методической литературы | |||
Э9 | www.osp.ru/ Журнал «Открытые системы» | |||
Э10 | www.ihtika.lib.ru/ Библиотека учебной и методической литературы | |||
Э11 | Курс на Moodle «Информатика" | portal.edu.asu.ru | ||
6.3. Перечень программного обеспечения | ||||
Microsoft Office Microsoft Windows 7-Zip AcrobatReader | ||||
6.4. Перечень информационных справочных систем | ||||
Профессиональные базы данных: 1. Электронная база данных «Scopus» (http://www.scopus.com); 2. Электронная библиотечная система Алтайского государственного университета (http://elibrary.asu.ru/); 3. Научная электронная библиотека elibrary (http://elibrary.ru) |
Аудитория | Назначение | Оборудование |
---|---|---|
Учебная аудитория | для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик | Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска) |
Помещение для самостоятельной работы | помещение для самостоятельной работы обучающихся | Компьютеры, ноутбуки с подключением к информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», доступом в электронную информационно-образовательную среду АлтГУ |
Рекомендации по подготовке к лекционным занятиям - перед очередной лекцией необходимо просмотреть по конспекту материал предыдущей лекции. - бегло ознакомиться с содержанием очередной лекции по основным источникам литературы в соответствии с рабочей программой дисциплины; - обратить особое внимание на сущность и графическое сопровождение основных рассматриваемых теоретических положений. Рекомендации по подготовке к лабораторным работам - руководствоваться графиком лабораторных работ РПД; - накануне перед очередной работой необходимо по конспекту или в методических указаниях к работе просмотреть теоретический материал работы; - на лабораторном занятии, выполнив разработку алгоритма и реализовав задание на языке высокого уровня, необходимо проанализировать окончательные результаты и убедится в их достоверности; - обратить внимание на оформление отчета, в котором должны присутствовать: цель работы, описание алгоритма, журнал опытных данных, реализация в опыте, цели работы, необходимые графические зависимости (при их наличии) и их анализ, результаты работы и выводы; - при подготовке к отчету руководствоваться вопросами, приведенными в методических указаниях к данной работе, тренажерами программ на ЭВМ по отчету работ и компьютерным учебником. Рекомендации по подготовке к самостоятельной работе - руководствоваться графиком самостоятельной работы; - выполнять все плановые задания, выдаваемые преподавателем для самостоятельного выполнения, и разбирать на семинарах и консультациях неясные вопросы; - подготовку к экзамену необходимо проводить по экзаменационным теоретическим вопросам - при подготовке к экзамену параллельно прорабатываете соответствующие теоретические и практические разделы курса, все неясные моменты фиксируйте и выносите на плановую консультацию. |