1. Что такое модель? Что такое моделирование? В каких областях науки и техники оно применяется?
Модель — это упрощенное представление сложной системы или концепции, которое используется для понимания, объяснения, предсказания или имитации поведения исходной системы или концепции. Моделирование – это процесс создания такого представления. Модели используются в самых разных областях, включая физику, инженерию, экономику, биологию, психологию и многие другие.
2. Какие модели называются натурными? Приведите примеры натурных моделей.
Естественные модели — это физические системы или явления, которые служат моделями для других систем или явлений. Примеры естественных моделей включают течение воды в реке как модель течения электрического тока в цепи или структуру ветвления дерева как модель структуры сети кровеносных сосудов в организме человека.
3. Какие модели называются информационными? Приведите примеры информационных моделей. Какова роль информатики в информационном моделировании?
Информационные модели — это абстрактные представления данных или информации, используемые для описания структуры и взаимосвязей между различными частями информации. Примеры информационных моделей включают модели «сущность-связь», используемые при проектировании баз данных, или диаграммы UML, используемые в разработке программного обеспечения. Информатика играет решающую роль в информационном моделировании, поскольку она предоставляет инструменты и методы для представления и обработки информации в цифровой форме.
4. Создайте информационную модель одной из комнат вашей квартиры с целью оклейки её обоями. Представьте информационную модель в знаковой и графической формах.
Информационная модель комнаты может включать в себя размеры комнаты, расположение дверей и окон, типы поверхностей, которые необходимо оклеить обоями, а также образцы и цвета используемых обоев. В символьной форме эта информация может быть представлена с помощью текста, чисел и символов в структурированном формате, таком как электронная таблица или язык разметки. В графической форме информация может быть представлена с помощью диаграммы, такой как план этажа или трехмерная визуализация помещения.
5. Какие модели называются компьютерными информационными моделями?
Компьютерные информационные модели — это информационные модели, которые представляются и манипулируются с помощью компьютерного программного обеспечения. Эти модели могут варьироваться от простых моделей электронных таблиц до сложных 3D-симуляций и могут использоваться в различных приложениях, таких как проектирование, проектирование и научные исследования.
6. Опишите основные этапы компьютерного моделирования.
Определение проблемы или моделируемой системы; Сбор и обработка данных о системе или проблеме; Формулирование математической или логической модели системы; Реализация модели в компьютерной программе или инструменте моделирования; Запуск моделирования и анализ результатов; Уточнение модели и повторение моделирования по мере необходимости.
7. Приведите примеры линейных структур данных. Чем очередь отличается от стека?
Примеры линейных структур данных включают массивы, связанные списки, стеки и очереди. Стек — это структура данных, которая следует принципу «последним поступил — первым вышел» (LIFO), что означает, что последний элемент, добавленный в стек, удаляется первым. С другой стороны, очередь следует принципу «первым пришел – первым обслужен» (FIFO), что означает, что первый элемент, добавленный в очередь, удаляется первым. Другими словами, очередь похожа на очередь людей, ожидающих, когда их обслужат, а стопка — на стопку тарелок, где последняя добавленная тарелка берется первой.
8. Муравьи идут друг за другом по неровной лесной тропе. На их пути встречаются ямки, в которые могут провалиться несколько Муравьёв. Когда ямка заполняется муравьями, остальные муравьи проходят через неё, а затем по одному вытаскивают провалившихся. Например, вот как четыре муравья проходят через ямку, вмещающую двух Муравьёв:
Пусть по тропе идут 8 Муравьёв. В каком порядке они будут идти после преодоления участка с четырьмя ямками, вмещающими 2, 4, 5 и 1 муравья соответственно?
Какую структуру данных иллюстрирует данный пример?
9. Выясните, что представляет собой обратная польская запись, и вычислите значение записанного с её помощью выражения: 1 2 + 3 * 4 5 * +
(1 + 2) * 3 + 4 * 5 = 29
10. Что такое граф? Какой граф называется ориентированным? Какой граф называется неориентированным? Какой граф называется взвешенным? Приведите примеры.
11. Что такое дерево? Какое дерево называется бинарным? Приведите примеры.
12. Почему графы и деревья считаются многоуровневыми структурами данных?
13. Информация о родственных связях в некоторой семье представлена следующим образом:
Запись parent(A,B) означает, что А является родителем В. Нарисуйте генеалогическое древо этой семьи. Сколько у Ирины племянников и племянниц?
14. В кладовке хранятся ёлочные игрушки — большие и маленькие красные и золотые шары и звёзды. При этом игрушки разного размера, цвета и формы хранятся в отдельных коробках. Например, в одной коробке — большие красные звёзды, в другой — маленькие красные звёзды и т. д. Известно, что среди игрушек нет ни маленьких шаров, ни маленьких золотых звёзд. Всего звёзд 25, а шаров — 17. Всего больших игрушек — 32; красных игрушек — 28. Золотых звёзд на 2 больше, чем золотых шаров. В скольких коробках хранятся игрушки? Сколько игрушек в каждой коробке?
Постройте граф, представляющий состав игрушек. Используйте его для решения задачи. Представьте эту же информацию в табличной форме.
15. Что с вашей точки зрения более наглядно представляет структуру системы: граф или таблица? Какая форма представления информации предпочтительна для компьютерной обработки данных?
16. Решите следующую задачу, составив двоичную матрицу. Ваня, Кирилл, Петя и Саша учатся в 5, 6, 7 и 8 классах. Как-то они отправились в лес за белыми грибами. Шестикласснику не повезло — он не нашёл ни одного гриба, а Петя с пятиклассником нашли много грибов. Ваня и семиклассник нашли куст малины и позвали Кирилла полакомиться ягодами. Восьмиклассник, шестиклассник и Кирилл объясняли Саше, как ориентироваться на местности. В каком классе учится каждый из мальчиков?
17. Как осуществляется переход от ориентированного графа к дереву решений?
18. Найдите кратчайший путь от вершины А до вершины F в ориентированном графе:
4-2-1=7
19. На рисунке представлена схема дорог, связывающих города А, В, С, D, Е, F, G, Н, I, J. По каждой дороге можно двигаться только в одном направлении, указанном стрелкой. Сколько разных путей существует из города А в город J?
10 путей
20. На рисунке представлена схема дорог, связывающих населённые пункты А, В, С, D, Е, F, G. В таблице содержатся сведения о длинах этих дорог (в километрах). Схему и таблицу создавали независимо друг от друга, поэтому в них используются разные обозначения. Необходимо выяснить длину пути в километрах из пункта Е в пункт F.