Основы информационных технологий

Вопросы по темам (01-10)

Тема № 01

Ранние вычисления

Видео (рус.) / Видео (eng.)

Назовите самое первое вычислительное устройство.

Счёты или Абак.

Назовите самое популярное механическое устройство для вычислений.

Арифмометр — настольная или портативная механическая вычислительная машина, предназначенная для точного умножения и деления, а также — для сложения и вычитания.

Кто был первым в мире программистом?

Ада Лавлейс. Она известна прежде всего созданием описания вычислительной машины, проект которой был разработан Чарльзом Бэббиджем. Составила первую в мире программу (для этой машины). Ввела в употребление термины «цикл» и «рабочая ячейка», и считается первым программистом в истории.

Тема № 02

Электронные вычисления

Видео (рус.) / Видео (eng.)

Как работает электромеханическое реле?

Реле управляет потоком электронов. Провод управления определяет открыта или закрыта цепь. При наличии тока в контуре управления, он проходя через катушку создаёт электромагнитное поле, которое притягивает часть реле замыкая основной контур. При отсутствии тока управления контур размыкается пружиной.

Какой компонент стал основой вычислительных машин после электромеханических реле?

Это были вакуумные трубки. В отличии от механических реле они не имели движущихся частей, что повышало их скорость и уменьшало износ.

Что такое транзистор?

Транзистор - это радиоэлектронный компонент из полупроводникового материала способный управлять током в выходной цепи. Изменяя электрический заряд затвора можно управлять проводимостью полупроводникового материала транзистора. В настоящее время транзистор является основой схемотехники подавляющего большинства электронных устройств и интегральных микросхем.

Тема № 03

Булева логика и логические ворота

Видео (рус.) / Видео (eng.)

Что такое алгебра логики и какие 3 основные её операции?

Алгебра логики — раздел математической логики, в котором изучаются операции над логическими выражениями, которые могут принимать 2 значения - истина и ложь. 3 базовые операции алгебры логики это отрицание, конъюнкция (логическое и) и дизъюнкция (логическое или).

Для 3 основных операций отрицания, конъюнкции и дизъюнкции нарисуйте таблицы истинности и схемы их создания из транзисторов.

Операция отрицания	Операция конъюнкции (логическое и)	Операция дизъюнкции (логическое или)
А не А ЛОЖЬ ИСТИНА ИСТИНА ЛОЖЬ	А B А и В ЛОЖЬ ЛОЖЬ ЛОЖЬ ЛОЖЬ ИСТИНА ЛОЖЬ ИСТИНА ЛОЖЬ ЛОЖЬ ИСТИНА ИСТИНА ИСТИНА	А B А или В ЛОЖЬ ЛОЖЬ ЛОЖЬ ЛОЖЬ ИСТИНА ИСТИНА ИСТИНА ЛОЖЬ ИСТИНА ИСТИНА ИСТИНА ИСТИНА

Для операции исключающего или (xor) нарисуйте таблицу истинности и схему создания из трёх основных элементов.

А B А xor В ЛОЖЬ ЛОЖЬ ЛОЖЬ ЛОЖЬ ИСТИНА ИСТИНА ИСТИНА ЛОЖЬ ИСТИНА ИСТИНА ИСТИНА ЛОЖЬ

Тема № 04

Представление чисел и букв в двоичном виде

Видео (рус.) / Видео (eng.)

Напишите основную формулу для перевода из произвольной системы счисления в десятичную.

q - основание системы счисления из которой мы переводим число
n - количество цифр в числе
A1...An - цифры переводимого числа от младшего разряда к старшему

Число = An*q^(n) + An-1*q^(n-1) + ... + A2*q^1 + A1*q^0

Сложите 183 и 19 в десятичной и двоичной системах счисления.

Как дробные числа хранятся в памяти. Объясните на примере числа 625,9

Тема № 05

Как компьютеры считают - арифметико-логическое устройство

Видео (рус.) / Видео (eng.)

Нарисуйте таблицу вариантов и схему сложения 2-х однобитных чисел из логических элементов - половинного сумматора. В схеме должны быть 2 бита на входе и сумма и бит переноса на выходе.

Нарисуйте таблицу вариантов и схему сложения 2-х однобитных чисел с переносом - полного сумматора. В схеме должны быть на входе - 2 бита и возможный перенос из предыдущего разряда, на выходе - сумма и бит переноса.

Нарисуйте схему которая определяет равно ли 8-ми битное число нулю. На входе должны быть 8 бит, а на выходе 1 - если число равно 0, и 0 - если не равно.

Тема № 06

Регистры и память

Видео (рус.) / Видео (eng.)

Нарисуйте из логических элементов 2 схемы - для хранения нуля, единицы.

Нарисуйте схему объединяющую схемы для хранения нуля и единицы в общую схему позволяющую хранить оба значения.

Как мы уменьшаем количество необходимых линий передачи сигналов при группировки ячеек памяти?

Мы используем общий канал передачи данных и с помощью мультиплексора выбираем нужную ячейку в которую должна происходить запись или из которой мы читаем данные.

Тема № 07

Центральный процессор

Видео (рус.) / Видео (eng.)

Как называются 3 этапа выполнения инструкций процессором?

Это этапы захвата, декодирования и выполнения инструкции.

Нарисуйте схему проверки соответствия кода операции значению 0010. На входе должно быть 4 бита, а на выходе 1 при коде 0010, и 0 при любом другом значении.

В каких единицах измеряется тактовая частота процессора?

В герцах. Это единица частоты периодических процессов. Через основные единицы СИ герц выражается следующим образом: 1 Гц = 1 с−1. 1 Гц означает одно исполнение (реализацию) такого процесса за одну секунду, другими словами — одно колебание в секунду.

Тема № 08

Инструкции и программы

Видео (рус.) / Видео (eng.)

Назовите три признака компьютера с архитектурой фон Неймана.

1. Принцип однородности памяти. Команды и данные хранятся в одной и той же памяти и внешне в памяти неразличимы.
2. Принцип адресности. Структурно основная память состоит из пронумерованных ячеек, причём процессору в произвольный момент доступна любая ячейка.
3. Принцип программного управления. Все вычисления, предусмотренные алгоритмом решения задачи, должны быть представлены в виде программы, состоящей из последовательности управляющих слов — команд.

Какие базовые виды инструкций могут использовать процессоры?

Инструкции присваивания (например загрузить значение в регистр процессора), арифметические инструкции (например инструкция сложения), инструкции перехода (например инструкции условного и безусловного перехода) и инструкции для работы с памятью (загрузка значений из памяти в регистр или операции между значениями в регистрах и в памяти).

Какая инструкция необходима в процессоре для создания циклов?

Инструкция перехода.

Тема № 09

Особенности дизайна процессора

Видео (рус.) / Видео (eng.)

Как называется блок памяти в процессоре предназначенный для ускорения взаимодействия с оперативной памятью?

Кэш процессора

Какие методы современные процессоры применяют для ускорения своей работы?

Они одновременно задействую разные части для выполнения нескольких инструкций одновременно.

Как производители увеличивают производительность процессора?

Они добавляют дополнительные блоки которые обрабатывают популярные операции и увеличивают количество ядер и тактовую частоту.

Тема № 10

Раннее программирование

Видео (рус.) / Видео (eng.)

Назовите вид памяти, который использовали ткацкие станки Жаккарда.

Перфокарты.

Назовите первые две советские электронно-вычислительные машины.

МЭСМ и М-1

Назовите ещё один способ ввода данных в ранние компьютерные системы помимо перфокарт.

Панели переключателей.

Вопросы по темам (11-20)

Тема № 11

Первые языки программирования

Видео (рус.) / Видео (eng.)

Как назывались первые программы переводящие инструкции в машинный код.

Ассемблеры.

Для какого языка был написан первый компилятор.

А-0

Назовите 5 популярных современных языков программирования.

Любые 5 из списка: C, Java, Python, C++, C#, Visual Basic, Javascript, PHP, R, Swift, Go, Ruby, Assembly, MATLAB, Perl, Scratch, Rust

Тема № 12

Выражения и функции

Видео (рус.) / Видео (eng.)

Что такое синтаксис языка программирования?

Синтаксис языка программирования - это набор правил, описывающий структуру программ, считающихся корректными.

Как называются 3 базовые управляющие конструкции.

Следование, ветвление и цикл.

Как называются части программы, которые могут быть вызваны для выполнения определённой задачи с возможной передачей параметров и получением результата.

Подпрограммы или функции.

Тема № 13

Введение в алгоритмы

Видео (рус.) / Видео (eng.)

Опишите алгоритм пузырьковой сортировки.

Алгоритм состоит из повторяющихся проходов по сортируемому массиву. За каждый проход элементы последовательно сравниваются попарно и, если порядок в паре неверный, выполняется обмен элементов. Проходы по массиву повторяются N-1 раз или до тех пор, пока на очередном проходе не окажется, что обмены больше не нужны, что означает — массив отсортирован. При каждом проходе алгоритма по внутреннему циклу, очередной наибольший элемент массива ставится на своё место в конце массива рядом с предыдущим «наибольшим элементом», а наименьший элемент перемещается на одну позицию к началу массива («всплывает» до нужной позиции, как пузырёк в воде — отсюда и название алгоритма).

Опишите алгоритм сортировки слиянием.

Для решения задачи сортировки эти три этапа выглядят так:

Сортируемый массив разбивается на две части примерно одинакового размера;

Каждая из получившихся частей сортируется отдельно, например — тем же самым алгоритмом;

Два упорядоченных массива половинного размера соединяются в один.

Рекурсивное разбиение задачи на меньшие происходит до тех пор, пока размер массива не достигнет единицы (любой массив длины 1 можно считать упорядоченным).

Соединение двух упорядоченных массивов в один.

Основную идею слияния двух отсортированных массивов можно объяснить на следующем примере. Пусть мы имеем два уже отсортированных по возрастанию подмассива. Тогда:

Слияние двух подмассивов в третий результирующий массив.

На каждом шаге мы берём меньший из двух первых элементов подмассивов и записываем его в результирующий массив. Счётчики номеров элементов результирующего массива и подмассива, из которого был взят элемент, увеличиваем на 1.

«Прицепление» остатка.

Когда один из подмассивов закончился, мы добавляем все оставшиеся элементы второго подмассива в результирующий массив.

Что такое сложность алгоритма.

Вычислительная сложность — понятие в информатике и теории алгоритмов, обозначающее функцию зависимости объёма работы (количество операций), которая выполняется некоторым алгоритмом, от размера входных данных.

Тема № 14

Структуры данных

Видео (рус.) / Видео (eng.)

Что такое массив и связанный список?

Массив — структура данных, хранящая набор значений (элементов массива), идентифицируемых по индексу или набору индексов, принимающих значения из некоторого заданного непрерывного диапазона.

Связный список — базовая динамическая структура данных в информатике, состоящая из узлов, каждый из которых содержит как собственно данные, так и одну или две ссылки («связки») на следующий и/или предыдущий узел списка.

Что такое очередь и стек?

Очередь — абстрактный тип данных с дисциплиной доступа к элементам «первый пришёл — первый вышел» (FIFO, англ. first in, first out). Добавление элемента (принято обозначать словом enqueue — поставить в очередь) возможно лишь в конец очереди, выборка — только из начала очереди (что принято называть словом dequeue — убрать из очереди), при этом выбранный элемент из очереди удаляется.

Стек (англ. stack — стопка; читается стэк) — абстрактный тип данных, представляющий собой список элементов, организованных по принципу LIFO (англ. last in — first out, «последним пришёл — первым вышел»).

Что такое дерево и граф?

Дерево — одна из наиболее широко распространённых структур данных в информатике, эмулирующая древовидную структуру в виде набора связанных узлов. Является связным графом, не содержащим циклы. Начальный узел называется корнем, а конечные - листьями.

Граф — математическая абстракция реальной системы объектов любой природы, обладающих парными связями. Граф как математический объект есть совокупность двух множеств — множества самих объектов, называемого множеством вершин и множеством их парных связей, называемой множеством рёбер. Элемент множества рёбер - это пара элементов множества вершин.

Тема № 15

Алан Тьюринг

Видео (рус.) / Видео (eng.)

Опишите машину Тьюринга.

В состав машины Тьюринга входит неограниченная в обе стороны лента, разделённая на ячейки, и управляющее устройство, способное находиться в одном из множества состояний. Число возможных состояний управляющего устройства конечно и точно задано.

Управляющее устройство может перемещаться влево и вправо по ленте, читать и записывать в ячейки символы некоторого конечного алфавита. Выделяется особый пустой символ, заполняющий все клетки ленты, кроме тех из них, на которых записаны входные данные.

Управляющее устройство работает согласно правилам перехода, которые представляют алгоритм, реализуемый данной машиной Тьюринга. Каждое правило перехода предписывает машине, в зависимости от текущего состояния и наблюдаемого в текущей клетке символа, записать в эту клетку новый символ, перейти в новое состояние и переместиться на одну клетку влево или вправо.

Что такое тест Тьюринга?

Это тест, идея которого была предложена Аланом Тьюрингом в статье «Вычислительные машины и разум», опубликованной в 1950 году в философском журнале Mind. Тьюринг задался целью определить, может ли машина мыслить.

Стандартная интерпретация этого теста звучит следующим образом: «Человек взаимодействует с одним компьютером и одним человеком. На основании ответов на вопросы он должен определить, с кем он разговаривает: с человеком или компьютерной программой. Задача компьютерной программы — ввести человека в заблуждение, заставив сделать неверный выбор».

Все участники теста не видят друг друга. Если судья не может сказать определённо, кто из собеседников является человеком, то считается, что машина прошла тест.

Как расшифровавыется аббревиатура CAPTCHA?

CAPTCHA (Капча) — англ. Completely Automated Public Turing test to tell Computers and Humans Apart — полностью автоматизированный публичный тест Тьюринга для различения компьютеров и людей.

Тема № 16

Проектирование программного обеспечения

Видео (рус.) / Видео (eng.)

Что такое объектно-ориентированное программирование?

Объектно-ориентированное программирование (ООП) — методология программирования, основанная на представлении программы в виде совокупности объектов, каждый из которых является экземпляром определённого класса, а классы образуют иерархию наследования.

Основные принципы ООП:

абстракция для выделения в моделируемом предмете важного для решения конкретной задачи по предмету;

инкапсуляция - это размещение в одном компоненте данных и методов, которые с ними работают и скрытие внутренней реализации от других компонентов;

наследование для быстрой и безопасной организации родственных понятий: чтобы было достаточно на каждом иерархическом шаге учитывать только изменения, не дублируя всё остальное, учтённое на предыдущих шагах;

полиморфизм для определения точки, в которой единое управление лучше распараллелить или наоборот — собрать воедино.

Какие программы чаще всего используют программисты для написания программ и какие возможности они предоставляют?

Интегрированная среды разрабоотки (англ. Integrated development environment — IDE).

Они часто включает в себя: текстовый редактор, транслятор (компилятор и/или интерпретатор), средства автоматизации сборки, отладчик.

Что такое системы контроля версий?

Система управления версиями (от англ. Version Control System, VCS) — программное обеспечение для облегчения работы с изменяющейся информацией. Система управления версиями позволяет хранить несколько версий одного и того же документа, при необходимости возвращаться к более ранним версиям, определять, кто и когда сделал то или иное изменение.

Такие системы наиболее широко используются при разработке программного обеспечения для хранения исходных кодов разрабатываемой программы.

Тема № 17

Интегрированные схемы и закон Мура

Видео (рус.) / Видео (eng.)

Что такое интегральная схема?

Интегральная схема или микросхема или чип (англ. chip «тонкая пластинка»: первоначально термин относился к пластинке кристалла микросхемы) — микроэлектронное устройство — электронная схема произвольной сложности (кристалл), изготовленная на полупроводниковой подложке (пластине или плёнке).

Что такое печатная плата?

Печатная плата (англ. printed circuit board, PCB) — пластина из диэлектрика, на поверхности и/или в объёме которой сформированы электропроводящие цепи электронной схемы. Печатная плата предназначена для электрического и механического соединения различных электронных компонентов. Электронные компоненты на печатной плате соединяются своими выводами с элементами проводящего рисунка обычно пайкой.

Что такое фотолитография?

Фотолитография — метод получения определённого рисунка на поверхности материала, широко используемый в микроэлектронике и других видах микротехнологий, а также в производстве печатных плат. Суть процесса фотолитографии сводится к тому, что вначале на обрабатываемую поверхность наносится тонкая фоточувствительная полимерная плёнка (фоторезист). Затем эта плёнка засвечивается через фотошаблон с заданным рисунком. Далее проэкспонированные участки удаляются в проявителе. Получившийся на фоторезисте рисунок используется для последующих этапов формирования изделия, например травление, электроосаждение или вакуумное напыление.

Тема № 18

Операционные системы

Видео (рус.) / Видео (eng.)

Что такое операционная система?

Операционная система, сокр. ОС (англ. operating system, OS) — комплекс взаимосвязанных программ, предназначенных для управления ресурсами компьютера и организации взаимодействия с пользователем.

Что такое виртуальная память?

Виртуальная память (англ. virtual memory) — метод управления памятью компьютера, позволяющий выполнять программы, требующие больше оперативной памяти, чем имеется в компьютере, путём автоматического перемещения частей программы между основной памятью и вторичным хранилищем (например, жёстким диском). Для выполняющейся программы данный метод полностью прозрачен и не требует дополнительных усилий со стороны программиста, однако реализация этого метода требует как аппаратной поддержки, так и поддержки со стороны операционной системы.

Что такое защита памяти?

Защита памяти (англ. Memory protection) — это способ управления правами доступа к отдельным регионам памяти. Используется большинством многозадачных операционных систем. Основной целью защиты памяти является запрет доступа процессу к той памяти, которая не выделена для этого процесса. Такие запреты повышают надёжность работы как программ, так и операционных систем, так как ошибка в одной программе не может повлиять непосредственно на память других приложений.

Тема № 19

Оперативная и энергонезависимая память

Видео (рус.) / Видео (eng.)

Как работала память на линиях задержки?

Память на линиях задержки — разновидность компьютерной памяти, использовавшейся в ранних цифровых компьютерах. В трубку заполненную ртутью помещаются на разных концах динамик и микрофон. Наличие и отсутствие звуковой волны кодирует один бит: 0 или 1. Сигнал выходя из динамика и проходя через трубку принимался микрофоном и после усиления возращался обратно в динамик.

Как работала память на магнитных сердечниках?

Память на магнитных сердечниках (англ. magnetic core memory) или ферритовая память (англ. ferrite memory) — запоминающее устройство, хранящее информацию в виде направления намагниченности небольших ферритовых сердечников, обычно имеющих форму кольца. Ферритовые кольца расставлялись в прямоугольную матрицу и через каждое кольцо проходило от двух до четырёх проводов для считывания и записи информации. Память на магнитных сердечниках была основным типом компьютерной памяти с середины 1950-х и до середины 1970-х годов.

Как работает жёсткий диск?

Накопитель на жёстких магнитных диисках, или НЖМД (англ. hard (magnetic) disk drive, HDD, HMDD), жёсткий диск, винчестер — запоминающее устройство (устройство хранения информации, накопитель) произвольного доступа, основанное на принципе магнитной записи. Является основным накопителем данных в большинстве компьютеров.

Информация в НЖМД записывается на жёсткие (алюминиевые или стеклянные) пластины, покрытые слоем ферромагнитного материала, чаще всего диоксида хрома. В НЖМД используется одна или несколько пластин на одной оси. Считывающие головки в рабочем режиме не касаются поверхности пластин благодаря прослойке набегающего потока воздуха, образующейся у поверхности при быстром вращении.

Тема № 20

Файлы и файловые системы

Видео (рус.) / Видео (eng.)

Что такое кодировка или набор символов?

Набор символов (англ. character set) — таблица, задающая кодировку конечного множества символов алфавита (обычно элементов текста: букв, цифр, знаков препинания). Такая таблица сопоставляет каждому символу последовательность длиной в один или несколько символов другого алфавита (если мы говорим про кодировку текстовых файлов, то символам сопоставляются числовые значения).

Что как правило хранится в заголовке файла?

Во многих форматах в заголовке хранятся метаданные, т.е. данные о данных хранимых в файле. Это могут быть такие характеристики данных как, например, формат аудио или размер изображения.

Какая информация записывается в файлах для хранения аудио?

В файле хранятся данные о звуковом давлении на мембрану микрофона некоторое количество раз в секунду, например частота 44100 герц означает запись значений 44100 раз в секунду.

Вопросы по темам (21-30)

Тема № 21

Сжатие информации

Видео (рус.) / Видео (eng.)

Как работает алгоритм сжатия через кодирование повторов?

Кодирование повторов — алгоритм сжатия данных, заменяющий повторяющиеся символы (серии) на один символ и число его повторов. Серией называется последовательность, состоящая из нескольких одинаковых символов. При кодировании (упаковке, сжатии) строка одинаковых символов, составляющих серию, заменяется строкой, содержащей сам повторяющийся символ и количество его повторов.

Сокращение объёма данных достигается также за счёт замены часто встречающихся данных короткими кодовыми словами, а редких — длинными.

Что такое сжатие с потерями?

Сжатие данных с потерями (англ. lossy compression) — метод сжатия данных, при использовании которого распакованные данные отличаются от исходных, но степень отличия не существенна с точки зрения их дальнейшего использования. Этот тип компрессии часто применяется для сжатия аудио- и видеоданных, статических изображений, в Интернете (особенно в потоковой передаче данных) и цифровой телефонии.

Что такое сжатие без потерь?

Сжатие данных без потерь (англ. lossless data compression) — класс алгоритмов сжатия данных (видео, аудио, графики, документов, представленных в цифровом виде), при использовании которых закодированные данные однозначно могут быть восстановлены с точностью до бита, пикселя и т.д. При этом оригинальные данные полностью восстанавливаются из сжатого состояния. Для каждого из типов цифровой информации, как правило, существуют свои оптимальные алгоритмы сжатия без потерь.

Тема № 22

Клавиатуры и интерфейсы командной строки

Видео (рус.) / Видео (eng.)

Что такое 10-пальцевый слепой метод печати и когда и кем он был изобретён?

10-пальцевый слепой метод печати — методика набора текста «вслепую», то есть не глядя на клавиши пишущей машинки или клавиши клавиатуры, используя все пальцы рук.

Слепой метод набора был разработан Франком Эдгаром Макгуррином, стенографистом суда из Солт-Лейк-Сити. 25 июля 1888 года Макгуррин, будучи единственным известным человеком, в то время использовавшим данный метод, одержал решающую победу над Луисом Тробом, который пользовался восьмипальцевым зрячим методом печати. Эта победа вызвала широкий интерес и к слепому методу печати, и к пишущим машинкам. Этот день можно назвать днём рождения слепого метода печати, на основании которого в дальнейшем строилось большинство методик набора «вслепую».

Что такое телетайп?

Телетайп (англ. teletype, TTY) — электромеханическая печатная машина, используемая для передачи между двумя абонентами текстовых сообщений по простейшему электрическому каналу (обычно по паре проводов).

Что такое Интерфейс командной строки?

Интерфейс командной строки (англ. Command line interface, CLI) — разновидность текстового интерфейса между человеком и компьютером, в котором инструкции компьютеру даются в основном путём ввода с клавиатуры текстовых строк (команд). Также известен под названиями «консоль» и «терминал».

Тема № 23

Экраны и 2D-графика

Видео (рус.) / Видео (eng.)

Как работают дисплеи на электронно лучевых трубках (ЭЛТ)?

В баллоне ЭЛТ создан глубокий вакуум. Для создания электронного луча применяется устройство, именуемое электронной пушкой. Катод, нагреваемый нитью накала, испускает электроны. Изменением напряжения на управляющем электроде (модуляторе) можно изменять интенсивность электронного луча и, соответственно, яркость изображения. Покинув пушку, электроны ускоряются анодом. Далее луч проходит через отклоняющую систему, которая может менять направление луча. Электронный луч попадает в экран, покрытый люминофором. От бомбардировки электронами люминофор светится и быстро перемещающееся пятно переменной яркости создаёт на экране изображение.

Что такое векторная графика?

Векторная графика — способ представления объектов и изображений (формат описания) в компьютерной графике, основанный на математическом описании элементарных геометрических объектов, обычно называемых примитивами, таких как: точки, линии, круги и окружности и многоугольники.

Что такое растровое изображение?

Растровое изображение (лат. rastrum — грабли) — изображение, представляющее собой сетку (мозаику) пикселей — цветных точек (обычно прямоугольных) на мониторе, бумаге и других отображающих устройствах.

Тема № 24

Холодная война и экономика развития компьютеров

Видео (рус.) / Видео (eng.)

Что такое Мемекс?

Мемекс (англ. memex, словослияние memory и index) — наименование гипотетического прототипа гипертекстовой системы, описанной Вэниваром Бушем в эссе «Как мы можем мыслить», опубликованном в журнале The Atlantic в 1945 году. Буш изобразил мемекс как устройство, в котором человек сможет хранить свои книги, записи и контакты и которое «выдаёт нужную информацию с достаточной скоростью и гибкостью». Мемекс позволял бы существенно расширить и дополнить возможности памяти человека. Концепция мемекса оказала большое влияние на разработку ранних гипертекстовых систем (что в итоге привело к созданию всемирной паутины) и персональных баз знаний.

Какая страна первой наладила массовое производство цифровых калькуляторов?

Япония.

Какой продукт был одним из первых массово производимых в Японии с использованием транзисторов?

Транзисторное радио.

Тема № 25

Революция персональных компьютеров

Видео (рус.) / Видео (eng.)

Назовите первый коммерчески успешный персональный компьютер.

Altair 8800

Каким был первый продукт компании Microsoft?

Это был интерпретатор языка BASIC для компьютера Altair 8800.

В чём были преимущества первого персонального компьютера IBM?

Наличие открытой архитектуры и слотов расширения.

Тема № 26

Графические пользовательские интерфейсы

Видео (рус.) / Видео (eng.)

В каком исследовательском центре были разработаны основы графического интерфейса пользователя?

Xerox PARC (англ. Xerox Palo Alto Research Center) — научно-исследовательский центр, основанный по настоянию главного научного сотрудника фирмы Xerox Джека Голдмана в 1970 году.

В Xerox PARC были разработаны технологии, которые всё ещё очень активно используются.

В 1970-е годы в центре были разработаны:

1. Компьютерная мышь
2. Лазерный принтер
3. Язык программирования Smalltalk и с ним развитие концепции объектно-ориентированного программирования
4. Концепция ноутбука
5. Ethernet
6. Графический пользовательский интерфейс, впервые воплощённый в компьютере Xerox Alto (предшественник Apple Macintosh)
7. Принцип WYSIWYG и первый WYSIWYG-ориентированный текстовый редактор Bravo[en] (предшественник Microsoft Word).

Кто изобрёл компьютерную мышь?

Дуглас Карл Энгельбарт — один из первых исследователей человеко-машинного интерфейса. В ряду других его изобретений — графический пользовательский интерфейс, гипертекст, текстовый редактор, групповые онлайн-конференции

Какой аббревиатурой обозначают современный графический интерфейс пользователя?

WIMP («windows, icons, menus, pointers» — окна, значки, меню, указатели) — в человеко-компьютерном взаимодействии означает взаимодействие с компьютером на базе этих элементов. Это слово часто используется в качестве приближённого синонима «графического интерфейса пользователя». WIMP был разработан в корпорации Xerox PARC и «популяризирован компьютером Macintosh в 1984 году».

Тема № 27

3D-графика

Видео (рус.) / Видео (eng.)

Что такое сетка полигонов?

Полигональная сетка — это совокупность вершин, рёбер и граней, которые определяют форму многогранного объекта в трёхмерной компьютерной графике и объёмном моделировании. Гранями обычно являются треугольники.

Что такое рендеринг?

Рендеринг или отрисовка (англ. rendering — «визуализация») — термин в компьютерной графике, обозначающий процесс получения изображения по модели с помощью компьютерной программы.

Как работает графическое сглаживание?

Сглаживание (англ. anti-aliasing) — технология, используемая для устранения эффекта «зубчатости», возникающего на краях одновременно выводимого на экран множества отдельных друг от друга плоских или объёмных изображений. Основной принцип сглаживания — использование возможностей устройства вывода для показа оттенков цвета, которым нарисована кривая. В этом случае пиксели, соседние с граничным пикселем изображения, принимают промежуточное значение между цветом изображения и цветом фона, создавая градиент и размывая границу.

Тема № 28

Компьютерные сети

Видео (рус.) / Видео (eng.)

Какая технология локальных сетей стала доминируещей на канальном уровне?

Ethernet

Как разрешаются конфликты в сети когда два компьютера хотят послать данные одновременно?

Если сеть занята компьютер ждёт случайный интервал времени, а затем увеличивающитйся каждый раз вдвое интервал.

Что такое сетевой пакет?

В компьютерных сетях пакет — это определённым образом оформленный блок данных, передаваемый по сети. Если данные сформированы в пакеты, пропускную способность коммуникационной среды можно более эффективно распределить между пользователями, чем в сети с коммутацией каналов.

Сетевой пакет может состоять из служебной информации и полезной нагрузки (payload).

Тема № 29

Интернет

Видео (рус.) / Видео (eng.)

Как операционная система определяет какой программе передать полученные по сети данные?

В пакете присутствуют данные о номере порта, а программа при старте просит операционную систему сообщать ей о сообщениях при ходящих на порт с определённым номером.

Для Скайпа это - 3478, вэб-cерверы как правило ждут подключения на порт 80 (http) или 443 (https).

Как проверяется целостность переданных данных в пакете?

Используется контрольная сумма, которая отправляется вместе с данными. Получающий компьютер выполняет сложение сам и производит сравнение с переданной суммой. Несовпадение чисел говорит о повреждении пакета.

Что такое система доменных имён?

DNS (англ. Domain Name System «система доменных имён») — компьютерная распределённая система для получения информации о доменах. Чаще всего используется для получения IP-адреса по имени хоста (компьютера или устройства).

Тема № 30

Всемирная паутина

Видео (рус.) / Видео (eng.)

Что такое вэб-сервер?

Веб-сервер — сервер, принимающий HTTP-запросы от клиентов, обычно веб-браузеров, и выдающий им HTTP-ответы, как правило, вместе с HTML-страницей, изображениями, файлами, медиа-потоками или другими данными.

Веб-сервером называют как программное обеспечение, выполняющее функции веб-сервера, так и непосредственно компьютер на котором это программное обеспечение работает.

Какими тэгами обозначаются заголовки и гиперссылки?

h1, h2, h3, h4, h5, h6 и a

Кто и когда изобрёл первые стандарты всемирной паутины?

В 1989 году, работая в CERN над внутренней сетью организации, Тим Бернерс-Ли предложил глобальный гипертекстовый проект, теперь известный как «Всемирная паутина». Проект подразумевал публикацию гипертекстовых документов, связанных между собой гиперссылками, что облегчило бы поиск и консолидацию информации для учёных CERN. Для осуществления проекта Тимом Бернерсом-Ли (совместно с его помощниками) были изобретены идентификаторы URI, протокол HTTP и язык HTML.

Вопросы по темам (31-40)

Тема № 31

Кибербезопасность

Видео (рус.) / Видео (eng.)

Какие два главных вопроса информационной безопасности?

Кто ты? и К чему ты должен иметь доступ?

Какие существуют 3 типа аутентификации?

1. Что ты знаешь?
2. Что ты имеешь?
3. Кто ты?

Что такое двухфакторная аутентификация?

Двухфакторная или многофакторная аутентификация — это расширенная аутентификация, метод контроля доступа, в котором пользователю для получения доступа к информации необходимо предъявить более одного «доказательства механизма аутентификации», например ввести пароль и код из смс.

Тема № 32

Хакеры и кибератаки

Видео (рус.) / Видео (eng.)

Каких хакеров называют белыми и чёрными шляпами?

Этичный хакер или белый хакер, а также на сетевом сленге белая шляпа (от англ. White hat) — специалист по компьютерной безопасности, который специализируется на тестировании безопасности компьютерных систем. В отличие от чёрных шляп (чёрных хакеров), белые хакеры ищут уязвимости на добровольной основе или за плату с целью помочь разработчикам сделать их продукт более защищённым.

Чёрные хакеры находят уязвимости в компьютерных системах противозаконными путями для получения денежной выгодны, из любопытства, для продажи информации или продвижения политических целей.

Что такое фишинг?

Фишинг (англ. phishing от fishing «рыбная ловля, выуживание») — вид интернет-мошенничества, целью которого является получение доступа к конфиденциальным данным пользователей — логинам и паролям. Это достигается путём проведения массовых рассылок электронных писем от имени популярных брендов, а также личных сообщений внутри различных сервисов, например, от имени банков или внутри социальных сетей. В письме часто содержится прямая ссылка на сайт, внешне неотличимый от настоящего, либо на сайт с редиректом. После того как пользователь попадает на поддельную страницу, мошенники пытаются различными психологическими приёмами побудить пользователя ввести на поддельной странице свои логин и пароль, которые он использует для доступа к определённому сайту, что позволяет мошенникам получить доступ к аккаунтам и банковским счетам.

Что такое атака "отказ в обслуживании"?

DoS (аббр. англ. Denial of Service «отказ в обслуживании») — хакерская атака на вычислительную систему с целью довести её до отказа, то есть создание таких условий, при которых добросовестные пользователи системы не смогут получить доступ к предоставляемым системным ресурсам (серверам), либо этот доступ будет затруднён. Например один интернет магазин может заказать такую атаку на своих конкурентов и при недоступности из сайта есть шанс что покупатели перейдут к ним.

Тема № 33

Криптография

Видео (рус.) / Видео (eng.)

Что такое криптография?

Криптография (от др.-греч. κρυπτός «скрытый» + γράφω «пишу») — наука о методах обеспечения конфиденциальности (невозможности прочтения информации посторонним), целостности данных (невозможности незаметного изменения информации), аутентификации (проверки подлинности авторства или иных свойств объекта), шифрования (кодировка данных).

Как работает шифр Цезаря?

Шифр Цезаря, также известный как шифр сдвига, код Цезаря или сдвиг Цезаря — один из самых простых и наиболее широко известных методов шифрования.

Шифр Цезаря — это вид шифра подстановки, в котором каждый символ в открытом тексте заменяется символом, находящимся на некотором постоянном числе позиций левее или правее него в алфавите. Например, в шифре со сдвигом вправо на 3, А была бы заменена на Г, Б станет Д, и так далее.

Шифр назван в честь римского полководца Гая Юлия Цезаря, использовавшего его для секретной переписки со своими генералами.

Какие бывают методы шифрования?

Симметричное шифрование использует один и тот же ключ и для зашифровывания, и для расшифровывания.

Асимметричное шифрование использует два разных ключа: один для зашифровывания (который как правило называется открытым), другой для расшифровывания (как правило называется закрытым).

Тема № 34

Машинное обучение и искусственный интеллект

Видео (рус.) / Видео (eng.)

Что такое машинное обучение?

Машинное обучение (англ. machine learning, ML) — класс методов искусственного интеллекта, характерной чертой которых является не прямое решение задачи, а обучение в процессе применения решений множества сходных задач. Для построения таких методов используются средства математической статистики, численных методов, математического анализа, методов оптимизации, теории вероятностей, теории графов, различные техники работы с данными в цифровой форме.

Что такое искуственные нейронные сети и как они работают?

Нейронная сеть — это математическая модель, а также её программное или аппаратное воплощение, построенная по принципу организации и функционирования биологических нейронных сетей — сетей нервных клеток живого организма. После разработки алгоритмов обучения получаемые модели стали использовать в практических целях: в задачах прогнозирования, для распознавания образов, в задачах управления и т.п.

Где применяют искусственный интеллект на практике?

В алгоритмической торговле (т.е. принятии решений о покупке с высокой скоростью), прогнозировании спроса на товары, управлении личными финансами, в военном деле, в лёгкой и тяжёлой промышленности, медицине, при найме сотрудников, при создании музыки, новостей, в службе поддержки клиентов, в играх, в транспортных системах.

Тема № 35

Компьютерное зрение

Видео (рус.) / Видео (eng.)

Что такое компьютерное зрение?

Компьютерное зрение — это междисциплинарная область исследований, которая определяет как компьютеры могут добится высокоуровневого понимания содержания изображений и видео.

Что такое свёрточные нейронные сети?

Свёрточная нейронная сеть (англ. convolutional neural network, CNN) — специальная архитектура искусственных нейронных сетей, предложенная в 1988 году и нацеленная на эффективное распознавание образов], входит в состав технологий глубокого обучения (англ. deep learning).

Что такое дополненная реальность?

Дополненная реальность (англ. augmented reality, AR — «дополненная реальность») — результат введения в зрительное поле любых сенсорных данных с целью дополнения сведений об окружении и изменения восприятия окружающей среды.

Тема № 36

Обработка естественного языка

Видео (рус.) / Видео (eng.)

Какая технология доминирует сегодня в задачах распознавания речи?

Машинное обучение.

Какой была первая система распознавания голоса?

Первой системой распознавания голоса была система для набора телефонного номера, созданная в Bell Labs в 1952 году, которая могла распознать все 10 цифр.

Кто первым создал технологию для имитации звуков человеческой речи по буквам?

В конце XVIII века датский учёный Христиан Кратценштейн, действительный член Российской Академии Наук, создал модель речевого тракта человека, способную произносить пять долгих гласных звуков (а, э, и, о, у).

Тема № 37

Роботы

Видео (рус.) / Видео (eng.)

Что такое робот?

Робот (чеш. robot, от robota — «подневольный труд») — автоматическое устройство, предназначенное для осуществления различного рода механических операций, которое действует по заранее заложенной программе.

Как работают алгоритмы управления с обратной связью?

Управляющий объект производит управляющее воздействие на объект управления. Например водитель нажимает на педаль газа или пок оманде включается обогреватель. Объект имеет обратную связь с управляющим объектом передавая данные о своём состоянии или о совём окржунии. Например камера показывает автономному автомобилю, что на светофоре горит красный или термометр показывает что необходимая температура комнаты или еды достигнута.

Как расчитывается управляющее воздействие в пропорционально-интегрально-дифференцирующих регуляторах?

Итоговое воздействие формируется из 3-х компонентов:

1. Пропорциональная составляющая вырабатывает выходной сигнал, противодействующий отклонению регулируемой величины от заданного значения, наблюдаемому в данный момент времени. Он тем больше, чем больше это отклонение. Если входной сигнал равен заданному значению, то выходной равен нулю.
2. Интегрирующая составляющая пропорциональна интегралу по времени от отклонения регулируемой величины.
3. Дифференцирующая составляющая пропорциональна темпу изменения отклонения регулируемой величины и предназначена для противодействия отклонениям от целевого значения, которые прогнозируются в будущем.

Тема № 38

Психология вычислений

Видео (рус.) / Видео (eng.)

Что такое Юзабилити?

Юзабилити (от англ. usability — «удобство и простота использования, степень удобства использования»), также удобство использования, пригодность использования, эргономичность — способность продукта быть понимаемым, изучаемым, используемым и привлекательным для пользователя в заданных условиях.

Специалисты в каких областях разрабатывают интерфейсы взаимодействия людей с компьютерными системами?

UI — это User Interface (дословно «пользовательский интерфейс») — то, как выглядит интерфейс и то, какие физические характеристики приобретает. Определяет, какого цвета будет ваше «изделие», удобно ли будет человеку попадать пальцем в кнопочки, читабельным ли будет текст и тому подобное.

UX — это User Experience (дословно: «опыт пользователя»). То есть это то, какой опыт/впечатление получает пользователь от работы с вашим интерфейсом. Удается ли ему достичь цели и на сколько просто или сложно это сделать.

Как лучше отображать диапазон значений на карте от 0 до 100, интенсивностью одного цвета или разными цеами и почему?

В случае непрерывного диапазона значений отображать их лучше интенсивностью одного цвета, т.к. человеческое восприятие лучше упорядочивает цвета по интенсивности чем по виду цвета.

Тема № 39

Информационные технологии в образовании

Видео (рус.) / Видео (eng.)

Как увеличить производительность при просмотре учебных видеоматериалов?

1. Настроить скорость просмотра.
2. Остановить видео на сложном участке для полного понимания вопроса.
3. Практика.

Что такое интеллектуальные системы обучения?

Это системы позволяющие наиболее эффективно подобрать материал для обучения каждого ученика опираясь на информацию о его предыдущих результатах.

Как обработка данных многих учеников способствет улучшению образовательных курсов?

Создатели курсов могут увидеть как долго ученики думают перед ответов на вопрос теста, какие из заданий решаются лучше или хуже, и где ученики ускоряют видео при просмотре, т.к. материал очень прост.

Тема № 40

Сингулярность, Скайнет и будущее вычислений

Видео (рус.) / Видео (eng.)

Что такое искусственный интеллект?

Искусственный интеллект (ИИ; англ. artificial intelligence, AI) — свойство интеллектуальных систем выполнять творческие функции, которые традиционно считаются прерогативой человека; наука и технология создания интеллектуальных машин, особенно интеллектуальных компьютерных программ.

Во сколько примерно раз современные в 2017 году компьютерные системы менее производительны чем человеческий мозг?

100000

Что такое технологическая сингулярность?

Технологическая сингулярность (англ. Technological singularity) — гипотетический момент в будущем, когда технологическое развитие становится в принципе неуправляемым и необратимым, что порождает радикальные изменения (сингулярность) характера человеческой цивилизации.