Интерактивное учебное пособие, Россия, Чита, 2016
Пособие охватывает вопросы измерения, представления, передачи и защиты информации, аппаратного обеспечения ЭВМ и основы программирования.
В первой главе излагаются базовые понятия информатики и вопросы представления информации.
Вторая глава освещает комбинаторный и вероятностный подходы к измерению информации, изложение которых следует предварить определением понятий частоты и вероятности случайного события. Для изучения Марковских сообщений достаточно предварительно определить понятие условной вероятности случайного события и привести простейшие примеры ее вычисления. Читателю предлагаются калькуляторы для вычисления энтропии сообщения в первом и во втором приближениях.
В третьей главе представлены равномерные способы кодирования сообщений и простейшие алгоритмы их сжатия. В каждом параграфе третьей главы представлены демонстрационные калькуляторы, реализующие кодирование символьной информации.
Четвертая глава посвящена вопросам представления чисел в компьютере и кодирования арифметических операций над ними. Встроенные калькуляторы демонстрируют основные этапы кодирования чисел.
Изучение пятой главы должно убедить студентов в принципиальной возможности помехозащитного кодирования для передачи сообщений по каналам связи. Имеются демонстрационные калькуляторы, реализующие каноническое кодирование и кодирование Хэмминга.
Проблемы защиты информации освещаются в шестой главе. Изложены простейшие алгоритмы шифрования сообщений, криптосистемы без передачи ключей и с открытым ключом. Для криптосистемы с открытым ключом рассмотрены принципы повышения криптостойкости путем выбора подходящих простых чисел и открытых ключей. Читателю предлагаются калькуляторы генерирования простых чисел, списка открытых ключей. Для каждой системы шифрования представлен демонстрационный шифратор.
В седьмой главе рассматриваются основы организации компьютерных систем и функционирование компьютера на цифровом логическом уровне. Функционирование цифровых схем демонстрируется на интерактивных схемах.
Восьмая глава, посвященная основам программирования, начинается с определения понятия алгоритма как машины Тьюринга. Предлагается действующая модель машины Тьюринга с двоичным алфавитом. Далее излагаются алгоритмы ветвления, цикла, сортировки массива, поиска подстроки в строке с интерактивными демонстраторами. Рекурсивные алгоритмы завершают восьмую главу. В качестве языка программирования предлагается Компонентный Паскаль.
