КОС Основы теории информации для специальности Компьютерные сети


Министерство образования и науки Челябинской области
государственное бюджетное профессиональное образовательное
учреждение«Челябинский радиотехнический техникум»
Утверждаю
Директор ГБПОУ «ЧРТ»
____________ Литке В.В.
«___»._________.20___ г.

Комплект контрольно-оценочных средств
учебной дисциплины
ОП.06 основы теории информации
основной профессиональной образовательной программы (ОПОП) по направлению подготовки специальности СПО 09.02.02 (230111) Компьютерные сети
Челябинск, 2015
Комплект контрольно-оценочных средств учебной дисциплиныразработан на основе Федерального государственного образовательного стандарта по специальности среднего профессионального образования 09.02.02 (230111) Компьютерные сети
Разработчик(и):
Савельева Анастасия Андреевна, преподаватель спецдисциплинОдобрено на заседании цикловой комиссии по специальности группы 09.02.02 (230111) Компьютерные сети
Протокол №_______ от «_____» _________ 20____г.
Председатель ЦК ________________________ /______________/
Эксперты от работодателя:
____________________ ___________________ _________________________
(место работы) (занимаемая должность) (инициалы, фамилия)
____________________ ___________________ _________________________
(место работы) (занимаемая должность) (инициалы, фамилия)

Содержание
TOC \o "1-3" \h \z \u 1.Общие положения PAGEREF _Toc444541887 \h 42.Результаты освоения дисциплины, подлежащие проверке PAGEREF _Toc444541888 \h 53.Распределение оценивания результатов обучения по видам контроля PAGEREF _Toc444541889 \h 64.Распределение типов контрольных заданий по элементам знаний и умений PAGEREF _Toc444541890 \h 75.Распределение типов и количества контрольных заданий по элементам знаний и умений, контролируемых на промежуточной аттестации PAGEREF _Toc444541891 \h 86.Задания для контроля и оценки освоения программы учебной дисциплины PAGEREF _Toc444541892 \h 97.Итоговая аттестация по дисциплине «Основы теории информации» PAGEREF _Toc444541893 \h 147.1.Вопросы дифференцированного зачета PAGEREF _Toc444541894 \h 147.2 Комплект разноуровневых заданий PAGEREF _Toc444541895 \h 157.3.Критерии оценки выполнения заданий PAGEREF _Toc444541903 \h 247.4.Условия выполнения задания PAGEREF _Toc444541904 \h 248.Перечень материалов, оборудования и информационных источников, используемых в аттестации PAGEREF _Toc444541905 \h 25

Общие положенияКонтрольно-оценочные средства (КОС) предназначены для контроля и оценки образовательных достижений обучающихся, освоивших программу учебной дисциплины ОП.01 Основы теории информации.
В результате освоения учебной дисциплины ОП.01 Основы теории информации обучающийся должен обладать предусмотренными ФГОС по специальности СПО 09.02.02 (230111) Компьютерные сети следующими умениями, знаниями, которые формируют профессиональную компетенцию и общими компетенциями:
У1. применять правила недесятичной арифметики, переводить числа из одной системы счисления в другую, повышать помехозащищенность и помехоустойчивость передачи информации;
У2. кодировать информацию (символьную, числовую, графическую, звуковую, видео), сжимать и архивировать информацию.
З1. основные понятия теории информации, виды информации и способы представления ее в электронно-вычислительных машинах (ЭВМ);
З2. свойства информации, меры и единицы измерения информации, принципы кодирования и декодирования;
З3. основные методы передачи данных.
ПК 1.2. Эксплуатировать приборы различных видов радиоэлектронной техники для проведения сборочных, монтажных и демонтажных работ.
ПК 1.3. Применять контрольно-измерительные приборы для проведения сборочных, монтажных и демонтажных работ различных видов радиоэлектронной техники.
ПК 2.1. Настраивать и регулировать параметры устройств, блоков и приборов радиоэлектронной техники.
ПК 3.1. Проводить обслуживание аналоговых и цифровых устройств и блоков радиоэлектронной техники.
ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.
ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.
ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.
ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.
ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.
ОК 6. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.
ОК 7. Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), результат выполнения заданий.
ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.
ОК 9. Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности.
КОС включают контрольные материалы для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации в форме дифференцированного зачета.
КОС разработаны на основании положений:
основной профессиональной образовательной программы по специальности СПО 09.02.02 (230111) Компьютерные сети
программы учебной дисциплины ОП.01 Основы теории информации.
Результаты освоения дисциплины, подлежащие проверкеРезультаты обучения (освоенные умения, усвоенные знания) Основные показатели оценки результата
Умение применять правила недесятичной арифметики, переводить числа из одной системы счисления в другую, повышать помехозащищенность и помехоустойчивость передачи информации Перевод чисел из одной позиционной системы счисления в другую.
Преставление информации в разрядных сетках ЭВМ.
Умение кодировать информацию (символьную, числовую, графическую, звуковую, видео), сжимать и архивировать информацию Кодирование числовой, алфавитно-цифровой и логической информации.
Знание основных понятий теории информации, видов информации и способы представления ее в электронно-вычислительных машинах (ЭВМ);
Точность и полнота знаний по классификации вычислительных платформ и принцип работы основных логических блоков системы
Знание свойств информации, меры и единицы измерения информации, принципы кодирования и декодирования Представление о принципах работы программ кодирования и декодирования информации
Знание основных методов передачи данных Точность и полнота знаний по классификации о цифроаналоговых и аналого-цифровых преобразователей.
Распределение оценивания результатов обучения по видам контроляНаименование элемента умений или знаний Текущий контроль
Текущий контроль Промежуточная аттестация
У1. Применять правила недесятичной арифметики, переводить числа из одной системы счисления в другую, повышать помехозащищенность и помехоустойчивость передачи информации; Оценивание лабораторных и самостоятельных работ Оценивание результатов выполнения контрольных работ
У2. Кодировать информацию (символьную, числовую, графическую, звуковую, видео), сжимать и архивировать информацию Оценивание устных ответов, практических, и самостоятельных работ Оценивание результатов выполнения контрольных работ
З1. основные понятия теории информации, виды информации и способы представления ее в электронно-вычислительных машинах (ЭВМ); Оценивание устных ответов, лабораторных, самостоятельных работ Оценивание результатов выполнения контрольных работ
З2. свойства информации, меры и единицы измерения информации, принципы кодирования и декодирования; свойства информации, меры и единицы измерения информации, принципы кодирования и декодирования; Оценивание устных ответов, практических, лабораторных и самостоятельных работ Оценивание результатов выполнения контрольных работ
З3. основные методы передачи данных. Оценивание устных ответов Оценивание результатов выполнения контрольных работ

Распределение типов контрольных заданий по элементам знаний и уменийСодержание учебного материала по программе УД Тип контрольного задания
У1У2З1З2З3
Раздел 1 Базовые понятия теории информации
Тема 1.1. Формальное представление знаний. Виды информации. ЛР УО Т Тема 1.2. Способы измерения информации. ПРПРРаздел 2. Информация и энтропия.
Тема 2.1. Теорема отчетов. ЛР Т
ПРТ
ПРТема 2.2. Смысл энтропии Шеннона. ЛР ПРТ
ПРТ
ПРРаздел 3. Защита и передача информации.
Тема 3.1. Сжатие информации. ЛР ЛР Т
ПРТ
ПРКР
Тема 3.2. Арифметическое кодирование. ПРТ
ПРТ
ПРРаздел 4. Основы теории защиты информации.
Тема 4.1. Стандарты шифрования данных. Т
ПРТ
ПРТема 4.2. Криптография. ЛР
ПРТ
ПРТ
ПРКР
З – зачет
КР – контрольная работа
ЛР – лабораторная работа
ПР – практическая работа
СР – самостоятельная работа
Т – тест
УО – устный ответ

Распределение типов и количества контрольных заданий по элементам знаний и умений, контролируемых на промежуточной аттестацииСодержание учебного материала по программе УД Тип контрольного задания
У1У2З1З2З3
Раздел 1 Базовые понятия теории информации
Тема 1.1. Формальное представление знаний. Виды информации. ЛР№1 Тема 1.2. Способы измерения информации. ЛР№3 ПР№1 ЛР№2
Раздел 2. Информация и энтропия.
Тема 2.1. Теорема отчетов. ЛР№4
ЛР№5 ПР№2 Тема 2.2. Смысл энтропии Шеннона. ЛР№6
ПР№3 ЛР№7
ЛР8 ПР№3
ПР№4
Раздел 3. Защита и передача информации.
Тема 3.1. Сжатие информации. ЛР№9
ЛР№10 Тема 3.2. Арифметическое кодирование. ЛР№10
ЛР№11
ЛР№12 ПР№5
КР№6 Раздел 4. Основы теории защиты информации.
Тема 4.1. Стандарты шифрования данных. ПР№7 Тема 4.2. Криптография. ЛР№13 ПР№8
Задания для контроля и оценки освоения программы учебной дисциплиныКомплект заданий для практической работы №1 «Определение кол-ва информации в различных сообщениях с применением закона аддитивности информации»
Текст задания (Письменный ответ)
Как вы понимаете термин информация?
Приведите примеры информации.
Приведите примеры информации с указанием ее носителя. Какого типа сигнал передает эту информацию?
Что может повлиять на передачу информации?
Перечислите основные виды информации?
Тестовое задание
1. Чему равен 1 байт?
А . 10бит
Б. 8 бит
В. 1024 бит
Г. 8 кб
2. Во сколько раз 1 Мбайт больше 1 Кбайта?
А . 1000
Б. 1024
В. 100
Г. 124
3. Сколько байт в1 Кбайте?
А . 8
Б. 1024
В. равны
Г. 10
4. Расположите в порядке возрастания:
101 бит
1000 байт
1 кб
10 мб
2 гб
5. Сколько бит в10 байтах?
А. 80
Б. 10
В. 800
Г. 100
6. Расположи в порядке убывания:
0,5 гб
20 мб
18 кб
1000 байт
7. Наименьшая единица информации - это:
Бит
Байт
Мб
Кб
8. 64 бита -это:
А. 8 байт
Б. 8 кб
В. 2 байт
Г. 10 мб
9. 128 бит - это:
А. 1/4 килобита
Б. 1/8 килобита
В. 1/2 килобита
Г. 1/10 килобита
10. В какой строке единицы измерения информации представлены по возрастанию?
А. Гигабайт, мегабайт, килобайт, бит, терабайт
Б. Бит, байт, килобайт, мегабайт, гигабайт, терабайт
В. Бит, байт, мегабайт, килобайт, гигабайт
Г. Байт,бит, килобайт, мегабайт, гигабайт, эксабайт
Критерии оценивания:
оценка «отлично» выставляется обучающемуся за работу, выполненную безошибочно, в полном объеме с учетом рациональности выбранных решений;
оценка «хорошо» выставляется обучающемуся за работу, выполненную в полном объеме с недочетами;
оценка «удовлетворительно» выставляется обучающемуся за работу, выполненную в не полном объеме (не менее 50% правильно выполненных заданий от общего объема работы);
оценка «неудовлетворительно» выставляется обучающемуся за работу, выполненную в не полном объеме (менее 50% правильно выполненных заданий от общего объема работы).
Условия выполнения задания
Место (время) выполнения задания - учебная аудитория
Время выполнения: 90 минут
Комплект заданий для практической работы № 9 «Сжатие данных».
Задания к практической работе
Вариант 1.
Сжатие информации – это
алгоритмическое преобразование данных, производимое с целью увеличения занимаемого ими объёма.
важнейший аспект передачи данных, что дает возможность более оперативно передавать данные. Доказывается основная теорема о кодировании при отсутствии помех.
сокращение объёма данных достигается за счёт замены часто встречающихся данных короткими кодовыми словами, а редких — длинными.
уменьшение количества бит, необходимых для хранения или передачи заданной информации
Основная теорема о кодировании при отсутствии помех
L1X≤HX1≤ML1X+1nML1X-1n≤HX1≤ML1(X)ML1X-1n≤HX1≤ML1(X)ML1X≤HX1≤ML1X+1nМинимальное кодирование
это коды 0 и 1 с длиной 1 бит каждый
это коды 0 и 1 с длиной 2 бит каждый
это коды 0 и 1 с длиной 4 бит каждый
это коды 0 и 1 с длиной 1 байт каждый
К простейшим алгоритмам сжатия информации не относится:
Метод Шеннна – Фэно
Метод ХаффменаАлгоритм кодирования ХаффменаБлочный ХаффменаКакое сообщение закодировано правильно:
`A`00`B`0`C`00101110100101
`F`0`P`0010110`C`0111010101
`A`0`B`0101100`C`01001011101
`A`0`B`00`C`0010001011100101
Вычислить ML1(X)для блочного кода Хаффмена для X. Длина блока - 2 бита. д.с.в. PXi=0=13, PXi=1=23 .X1 2 3 4 5
p7/18 1/6 1/6 1/6 1/9
Вычислить HX и ML(X) для кодов Хаффмена и Шеннона-Фэно для X. д.с.в. Xзадается следующим распределением вероятностей
X1 2 5 6 7
p0.2 0.1 0.3 0.25 0.15
Вычислить среднее количество бит на единицу сжатого сообщения о значении каждой из д.с.в., из заданных следующими распределениями вероятностей, при сжатии методами Шеннона-Фэно, Хаффмена и арифметическим.
Закодировать сообщение DCBCBDB, используя адаптивный алгоритм Хаффмена с упорядоченным деревом.
Составить адаптивный арифметический код с маркером конца для сообщения FCFFCCF.
Вариант 2
Цель сжатие информации – это
алгоритмическое преобразование данных, производимое с целью увеличения занимаемого ими объёма.
важнейший аспект передачи данных, что дает возможность более оперативно передавать данные. Доказывается основная теорема о кодировании при отсутствии помех.
уменьшение количества бит, необходимых для хранения или передачи заданной информации
сокращение объёма данных достигается за счёт замены часто встречающихся данных короткими кодовыми словами, а редких — длинными.
Метод блокирования
ML1Y≤HXn+n/sML1Y≤HXn+n/sML1Y≤HX1+1/sML1Y≤HX1+1/sПробел кодируется
1 битом
битами
битами
1 байтом
К арифметическому кодированию относится
Метод Шеннна – Фэно
Метод ХаффменаАлгоритм кодирования ХаффменаБлочный ХаффменаКакое сообщение закодировано правильно
`A`00`B`0`C`010111010011001
`F`0`P`0010110`C`001011001
`A`0`B`0101100`C`010000101
`A`0`B`00`C`00101110010111
Блочный Хаффмена Вычислить ML1(X)для блочного кода Хаффмена для X. Длина блока - 2 бита. д.с.в. PXi=0=15, PXi=1=45 .X-2 -1 0 1 2
p1/3 1/4 1/5 1/6 1/20
Вычислить HX и ML(X) для кодов Хаффмена и Шеннона-Фэно для X. д.с.в. Xзадается следующим распределением вероятностей:
X1 4 9 16 25 36
p0.1 0.2 0.1 0.3 0.1 0.2
Вычислить среднее количество бит на единицу сжатого сообщения о значении каждой из д.с.в., из заданных следующими распределениями вероятностей, при сжатии методами Шеннона-Фэно, Хаффмена и арифметическим.
Закодировать сообщение ACCBCBA, используя адаптивный алгоритм Хаффмена с упорядоченным деревом.
Составить адаптивный арифметический код с маркером конца для сообщения FFBBBFB.
Критерии оценивания:
оценка «отлично» выставляется обучающемуся за работу, выполненную безошибочно, в полном объеме с учетом рациональности выбранных решений;
оценка «хорошо» выставляется обучающемуся за работу, выполненную в полном объеме с недочетами;
оценка «удовлетворительно» выставляется обучающемуся за работу, выполненную в не полном объеме (не менее 50% правильно выполненных заданий от общего объема работы);
оценка «неудовлетворительно» выставляется обучающемуся за работу, выполненную в не полном объеме (менее 50% правильно выполненных заданий от общего объема работы).
Условия выполнения задания
Место (время) выполнения задания - учебная аудитория
Максимальное время выполнения задания: 90 мин.

Итоговая аттестация по дисциплине «Основы теории информации»Вопросы дифференцированного зачетаЧто такое информационные процессы (дать определение каждого компонента, привести СВОИ примеры)
Виды, свойства и формы представления информации
Объекты информационной технологии
Системы передачи информации. Общая схема передачи информации по линиям связи.
Способы измерения информации. Многоканальные сети. Основные классы задач многоканальной сети
Формула Хартли. Формула Шеннона.
Дискретные и непрерывные сообщения.
Способы передачи информации. Основные информационные характеристики.
Энтропия и её свойства.
Теорема отсчетов. Физический и информационный смысл.
Физическая энтропия. Информационная энтропия.
Энтропия двух и трех взаимосвязанных источников.
Математические модели детерминированных периодических сигналов. Их физический смысл.
Математические модели детерминированных непериодических сигналов. Их физический смысл.
Измерение информации по Колмогорову (комбинаторный, вероятностный и алгоритмический).
Алгебра событий
Формул комбинаторики.
Математическое ожидание. Дисперсия.
Сжатие информации. Основная теорема о кодировании при отсутствии помех. Метод блокирования.
Простейшие алгоритмы сжатия информации.
Арифметическое кодирование. Алгоритм.
Адаптивные алгоритмы сжатия. Кодирование ХаффменаАдаптивное арифметическое кодирование
Подстановочные или словарно-ориентированные алгоритмы сжатия информации.
Методы Лемпела-Зива (LZ77 и LZSS)
Методы Лемпела-Зива (LZ78 и LZW)
LZ-алгоритмы распаковки данных.
Особенности программ-архиваторов
Сжатие информации с потерями (основная теорема о кодировании при наличии помех).
Помехозащитное кодирование. Двоичный симметричный канал.
Математическая модель системы связи (коды с исправлением ошибок)
Матричное кодирование
Групповые коды
Совершенные и квазисовершенные коды
Код Хэмминга
Полиномиальные коды
Понятие о кодах Боуза-Чоудхури-ХоккенгемаЦиклические избыточные коды
Основы теории защиты информации
Криптография
Криптосистема без передачи ключей
Криптосистема с открытым ключом
Электронная подпись
Стандарт шифрования данных
Компьютерный шрифт. HTML, XML и SGML
TeX, PostScript и PDF
Кодировка букв русского алфавита
Теории чисел
7.2 Комплект разноуровневых заданийПервый уровень состоит из 4 теоретических вопросов
Второй уровень состоит из 6 задач
Вариант 1.
Уровень АЧто такое информационные процессы (дать определение каждого компонента, привести СВОИ примеры)
Формул комбинаторики
Матричное кодирование
Комбинаторный подход к измерению информации по Колмогорову.
Уровень БВычислить ML1X для блочного кода Хаффмена для X. Длина блока - 2 бита. д.с.в. Xберется из последнего примера.
Вычислить Pxy=0.20.120.30.130.050.2 Найти a) Hx- ? b) Hxy- ?
Устройство состоит из трех независимо работающих элементов. Вероятность отказа каждого элемента в одном опыте равна 0,2. Составить закон распределения числа отказавших элементов в одном опыте. Найти M(X), D(X).Имеется (3,4)-код с проверкой четности. Вычислить вероятность того, что в случае ошибки этот код ее не обнаружит, если вероятность ошибки при передаче каждого бита равна 1%. Вычислить также вероятность ошибочной передачи без использования кода. Сделать аналогичные расчеты для случая, когда вероятность ошибки в десять раз меньше.
Закодировать сообщение «ЗЕЛЕНАЯ ЗЕЛЕНЬ» используя алгоритм LZ77(словарь – 12 байт, буфер – 4 байта).
Имеется (4,3)-код с проверкой четности. Вычислить вероятность того, что в случае ошибки этот код ее не обнаружит, если вероятность ошибки при передаче каждого бита равна 1%
Вариант 2.
Уровень АВиды, свойства и формы представления информации
Математическое ожидание. Дисперсия.
Групповые коды
Алгоритмический подход к измерению информации по Колмогорову
Уровень БЕсть три источника сигнала Xx1,x2,x3, Yy1,y2, Zz1,z2. Известно, что Px3p 2p p, Py2q q, Pz4p q, где p=16, q=13. Найти источник с максимальной энтропией.
Вычислить Pxy=0.40.050.140.150.020.24 Найти a)Hx- ? b)Hxy- ?
Книга издана тиражом 100 000 экземпляров. Вероятность того, что книга сброшюрована неправильно, равна 0,0001. Найти вероятность того, что тираж содержит ровно пять бракованных книг. . Найти M(X), D(X).Может ли (7,15)-код, минимальное расстояние между кодовыми словами которого 5, быть совершенным?
Закодировать сообщение «БЕЛАЯ БЕЛИЗНА» используя алгоритм LZSS(словарь – 12 байт, буфер – 4 байта).
Пусть передаваемое слово a=10 кодируется словом b=1001, а строка ошибок – ε=0001. Какие слова можно раскодировать этим кодом.
Вариант 3.
Уровень АСистемы передачи информации. Общая схема передачи информации по линиям связи.
Простейшие алгоритмы сжатия информации.
Код Хэмминга
Комбинаторный подход к измерению информации по Колмогорову
Уровень Б
Зашифровать сообщение «мировоззрение людей» ключом «мозг».
Вычислить Pxy=0.10.030.170.20.080.42 Найти a)Hx- ? b)Hxy- ?
X1 4 9 16 25 36
p0.1 0.2 0.1 0.3 0.1 0.2
Вычислить среднее количество бит на единицу сжатого сообщения о значении каждой из д.с.в., из заданных следующими распределениями вероятностей, при сжатии методами Шеннона-Фэно, Хаффмена и арифметическим.
Пусть двоичный симметричный канал используется для передачи строк из двух бит. Построить таблицу вероятностей приема.
Распакуйте сообщение сжатое LZ77(словарь – 12 байт, буфер – 4байта)0,0,'A',0,0,'F', 0,0,'X', 9,2,'F', 8,1,'F', 6,2,'X', 4,3,'A'Имеется (5,6)-код с проверкой четности. Вычислить вероятность того, что в случае ошибки этот код ее не обнаружит, если вероятность ошибки при передаче каждого бита равна 1%.
Вариант 4.
Уровень АФормула Хартли. Формула Шеннона.
Адаптивные алгоритмы сжатия. Кодирование ХаффменаПонятие о кодах Боуза-Чоудхури-ХоккенгемаВероятностный подход к измерению информации по Колмогорову
Уровень БВычислить ML1X для блочного кода Хаффмена для X. Длина блока - 4 бита. д.с.в. Xберется из последнего примера.
Вычислить Pxy=0.20.120.30.130.050.2 Найти a) Hx- ? b) Hxy- ?
Устройство состоит из трех независимо работающих элементов. Вероятность отказа каждого элемента в одном опыте равна 0,2. Составить закон распределения числа отказавших элементов в одном опыте. Найти M(X), D(X).Имеется (3,4)-код с проверкой четности. Вычислить вероятность того, что в случае ошибки этот код ее не обнаружит, если вероятность ошибки при передаче каждого бита равна 1%. Вычислить также вероятность ошибочной передачи без использования кода. Сделать аналогичные расчеты для случая, когда вероятность ошибки в десять раз меньше.
Закодировать сообщение «ЗЕЛЕНАЯ ЗЕЛЕНЬ» используя алгоритм LZ77(словарь – 12 байт, буфер – 4 байта).
Имеется (4,3)-код с проверкой четности. Вычислить вероятность того, что в случае ошибки этот код ее не обнаружит, если вероятность ошибки при передаче каждого бита равна 1%.
Вариант 5.
Уровень АФормула Хартли. Формула Шеннона.
Адаптивные алгоритмы сжатия. Кодирование ХаффменаПонятие о кодах Боуза-Чоудхури-ХоккенгемаВероятностный подход к измерению информации по Колмогорову
Уровень БВычислить ML1X для блочного кода Хаффмена для X. Длина блока - 4 бита. д.с.в. Xберется из последнего примера.
Вычислить Pxy=0.20.120.30.130.050.2 Найти a) Hx- ? b) Hxy- ?
Устройство состоит из трех независимо работающих элементов. Вероятность отказа каждого элемента в одном опыте равна 0,2. Составить закон распределения числа отказавших элементов в одном опыте. Найти M(X), D(X).Имеется (3,4)-код с проверкой четности. Вычислить вероятность того, что в случае ошибки этот код ее не обнаружит, если вероятность ошибки при передаче каждого бита равна 1%. Вычислить также вероятность ошибочной передачи без использования кода. Сделать аналогичные расчеты для случая, когда вероятность ошибки в десять раз меньше.
Закодировать сообщение «ЗЕЛЕНАЯ ЗЕЛЕНЬ» используя алгоритм LZ77(словарь – 12 байт, буфер – 4 байта).
Имеется (4,3)-код с проверкой четности. Вычислить вероятность того, что в случае ошибки этот код ее не обнаружит, если вероятность ошибки при передаче каждого бита равна 1%.
Вариант 6.
Уровень АСпособы передачи информации. Основные информационные характеристики
Подстановочные или словарно-ориентированные алгоритмы сжатия информации.
Основы теории защиты информации.
Алгоритмический подход к измерению информации по Колмогорову.
Уровень БЕсть три источника сигнала Xx1,x2,x3, Yy1,y2, Zz1,z2. Известно, что Px3p 2p p, Py2q q, Pz4p q, где p=16, q=13. Найти источник с максимальной энтропией.
Вычислить Pxy=0.40.060.140.150.020.23 Найти a)Hx- ? b)Hxy- ?
Книга издана тиражом 100 000 экземпляров. Вероятность того, что книга сброшюрована неправильно, равна 0,0001. Найти вероятность того, что тираж содержит ровно пять бракованных книг. Найти M(X), D(X).Может ли (7,15)-код, минимальное расстояние между кодовыми словами которого 5, быть совершенным?
Закодировать сообщение «БЕЛАЯ БЕЛИЗНА» используя алгоритм LZSS(словарь – 12 байт, буфер – 4 байта).
Пусть передаваемое слово a=10 кодируется словом b=1001, а строка ошибок – ε=0001. Какие слова можно раскодировать этим кодом.
Вариант7.
Уровень АЭнтропия и её свойства.
Методы Лемпела-Зива (LZ77 и LZSS).
Криптография.
Вероятностный подход к измерению информации по Колмогорову.
Уровень БЗакодировать сообщение ACCBCBA, используя адаптивный алгоритм Хаффмена с упорядоченным деревом.
Pxy=180140133414120158000380 причем p1=0.125;p2=0.0625;p3=0.0625;p4=0.75.Найти энтропию источника.
X-2-1012p13141516120Вычислить HX и ML(X) для кодов Хаффмена и Шеннона-Фэно для X. д.с.в. Xзадается следующим распределением вероятностей:
Может ли (8,14)-код, минимальное расстояние между кодовыми словами которого 4, быть совершенным?
Закодировать сообщение «ACCDACDABABCD» используя алгоритм LZW(словарь – ASCII+, 16 фраз).
Пусть передаваемое слово a=11 кодируется словом b=1111, а строка ошибок – ε=0101. Какие слова можно раскодировать этим кодом.
Вариант 8.
Уровень АТеорема отсчетов. Физический и информационный смысл.
Методы Лемпела-Зива (LZ78 и LZW).
Криптосистема без передачи ключей.
Комбинаторный подход к измерению информации по Колмогорову
Уровень БЗашифровать сообщение «мировоззрение людей» ключом «мозг».
Вычислить Pxy=0.10.030.170.20.080.42 Найти a)Hx- ? b)Hxy- ?
X1 4 9 16 25 36
p0.1 0.2 0.1 0.3 0.1 0.2
Вычислить среднее количество бит на единицу сжатого сообщения о значении каждой из д.с.в., из заданных следующими распределениями вероятностей, при сжатии методами Шеннона-Фэно, Хаффмена и арифметическим.
Пусть двоичный симметричный канал используется для передачи строк из двух бит. Построить таблицу вероятностей приема.
Распакуйте сообщение сжатое LZ77(словарь – 12 байт, буфер – 4байта)0,0,'A',0,0,'F', 0,0,'X', 9,2,'F', 8,1,'F', 6,2,'X', 4,3,'A'Имеется (5,6)-код с проверкой четности. Вычислить вероятность того, что в случае ошибки этот код ее не обнаружит, если вероятность ошибки при передаче каждого бита равна 1%
Вариант 9.
Уровень АФизическая энтропия. Информационная энтропия
LZ-алгоритмы распаковки данных.
Криптосистема с открытым ключом.
Алгоритмический подход к измерению информации по Колмогорову.
Уровень БВычислить ML1X для блочного кода Хаффмена для X. Длина блока - 2 бита. д.с.в. Xберется из последнего примера.
Вычислить Pxy=0.20.120.30.130.050.2 Найти a) Hx- ? b) Hxy- ?
Устройство состоит из трех независимо работающих элементов. Вероятность отказа каждого элемента в одном опыте равна 0,2. Составить закон распределения числа отказавших элементов в одном опыте. Найти M(X), D(X).Имеется (3,4)-код с проверкой четности. Вычислить вероятность того, что в случае ошибки этот код ее не обнаружит, если вероятность ошибки при передаче каждого бита равна 1%. Вычислить также вероятность ошибочной передачи без использования кода. Сделать аналогичные расчеты для случая, когда вероятность ошибки в десять раз меньше.
Закодировать сообщение «ЗЕЛЕНАЯ ЗЕЛЕНЬ» используя алгоритм LZ77(словарь – 12 байт, буфер – 4 байта).
Имеется (4,3)-код с проверкой четности. Вычислить вероятность того, что в случае ошибки этот код ее не обнаружит, если вероятность ошибки при передаче каждого бита равна 1%.
Вариант 10.
Уровень АЭнтропия двух и трех взаимосвязанных источников.
Особенности программ-архиваторов.
Электронная подпись.
Вероятностный подход к измерению информации по Колмогорову.
Уровень БЗакодировать сообщение DCBCBDB, используя адаптивный алгоритм Хаффмена с упорядоченным деревом.
Pxy=180140133414120158000380 причем p1=0.0625;p2=0.125;p3=0.75;p4=0.0625.Найти энтропию источника.
X1 2 3 4 5
p7/18 1/6 1/6 1/6 1/9
Вычислить HX и ML(X) для кодов Хаффмена и Шеннона-Фэно для X. д.с.в. Xзадается следующим распределением вероятностей:
Имеется (4,6)-код с проверкой четности. Вычислить вероятность того, что в случае ошибки этот код ее не обнаружит, если вероятность ошибки при передаче каждого бита равна 1%. Вычислить также вероятность ошибочной передачи без использования кода. Сделать аналогичные расчеты для случая, когда вероятность ошибки в десять раз меньше.
Закодировать сообщение «МАСЛО МАСЛЕНОЕ» используя алгоритм LZ78(словарь – 16 фраз).
Имеется (3,4)-код с проверкой четности. Вычислить вероятность того, что в случае ошибки этот код ее не обнаружит, если вероятность ошибки при передаче каждого бита равна 1%.
Вариант 11.
Уровень АМатематические модели детерминированных периодических сигналов. Их физический смысл .Сжатие информации с потерями (основная теорема о кодировании при наличии помех).
Стандарт шифрования данных
Комбинаторный подход к измерению информации по Колмогорову.
Уровень БЕсть три источника сигнала Xx1,x2,x3, Yy1,y2, Zz1,z2. Известно, что Px3p 2p p, Py2q q, Pz4p q, где p=16, q=13. Найти источник с максимальной энтропией.
Вычислить Pxy=0.40.050.140.150.020.24 Найти a)Hx- ? b)Hxy- ?
Книга издана тиражом 100 000 экземпляров. Вероятность того, что книга сброшюрована неправильно, равна 0,0001. Найти вероятность того, что тираж содержит ровно пять бракованных книг. Найти M(X), D(X).Может ли (7,15)-код, минимальное расстояние между кодовыми словами которого 5, быть совершенным?
Закодировать сообщение «БЕЛАЯ БЕЛИЗНА» используя алгоритм LZSS(словарь – 12 байт, буфер – 4 байта).
Пусть передаваемое слово a=10 кодируется словом b=1001, а строка ошибок – ε=0001. Какие слова можно раскодировать этим кодом.
Вариант 12.
Уровень АМатематические модели детерминированных непериодических сигналов. Их физический смысл
Помехозащитное кодирование. Двоичный симметричный канал.
Компьютерный шрифт. HTML, XML и SGML
Алгоритмический подход к измерению информации по Колмогорову.
Уровень БЗакодировать сообщение ACCBCBA, используя адаптивный алгоритм Хаффмена с упорядоченным деревом.
Pxy=180140133414120158000380 причем p1=0.125;p2=0.0625;p3=0.0625;p4=0.75.Найти энтропию источника.
X-2 -1 0 1 2
p1/3 1/4 1/5 1/6 1/20
Вычислить HX и ML(X) для кодов Хаффмена и Шеннона-Фэно для X. д.с.в. Xзадается следующим распределением вероятностей:
Может ли (8,14)-код, минимальное расстояние между кодовыми словами которого 4, быть совершенным?
Закодировать сообщение «ACCDCCDABBACD» используя алгоритм LZW(словарь – ASCII+, 16 фраз).
Пусть передаваемое слово a=11 кодируется словом b=1111, а строка ошибок – ε=0101. Какие слова можно раскодировать этим кодом.
Вариант 13.
Уровень ААлгебра событий
Математическая модель системы связи (коды с исправлением ошибок).
Кодировка букв русского алфавита
Вероятностный подход к измерению информации по Колмогорову.
Уровень БЗашифровать сообщение «мировоззрение людей» ключом «мозг».
Вычислить Pxy=0.10.030.170.20.080.42 Найти a)Hx- ? b)Hxy- ?
X1 4 9 16 25 36
p0.1 0.2 0.1 0.3 0.1 0.2
Вычислить среднее количество бит на единицу сжатого сообщения о значении каждой из д.с.в., из заданных следующими распределениями вероятностей, при сжатии методами Шеннона-Фэно, Хаффмена и арифметическим.
Пусть двоичный симметричный канал используется для передачи строк из двух бит. Построить таблицу вероятностей приема.
Распакуйте сообщение сжатое LZ77(словарь – 12 байт, буфер – 4байта)0,0,'A',0,0,'F', 0,0,'X', 9,2,'F', 8,1,'F', 6,2,'X', 4,3,'A'Имеется (5,6)-код с проверкой четности. Вычислить вероятность того, что в случае ошибки этот код ее не обнаружит, если вероятность ошибки при передаче каждого бита равна 1%.
Вариант 14.
Уровень АФормула Хартли. Формула Шеннона.
Адаптивные алгоритмы сжатия. Кодирование ХаффменаПонятие о кодах Боуза-Чоудхури-ХоккенгемаВероятностный подход к измерению информации по Колмогорову
Уровень БВычислить ML1X для блочного кода Хаффмена для X. Длина блока - 2 бита. д.с.в. Xберется из последнего примера.
Вычислить Pxy=0.20.120.30.130.050.2 Найти a) Hx- ? b) Hxy- ?
Устройство состоит из трех независимо работающих элементов. Вероятность отказа каждого элемента в одном опыте равна 0,2. Составить закон распределения числа отказавших элементов в одном опыте. Найти M(X), D(X).Имеется (3,4)-код с проверкой четности. Вычислить вероятность того, что в случае ошибки этот код ее не обнаружит, если вероятность ошибки при передаче каждого бита равна 1%. Вычислить также вероятность ошибочной передачи без использования кода. Сделать аналогичные расчеты для случая, когда вероятность ошибки в десять раз меньше.
Закодировать сообщение «ЗЕЛЕНАЯ ЗЕЛЕНЬ» используя алгоритм LZ77(словарь – 12 байт, буфер – 4 байта).
Имеется (4,3)-код с проверкой четности. Вычислить вероятность того, что в случае ошибки этот код ее не обнаружит, если вероятность ошибки при передаче каждого бита равна 1%.
Вариант 15.
Уровень АДискретные и непрерывные сообщения
Адаптивное арифметическое кодирование
Циклические избыточные коды
Комбинаторный подход к измерению информации по Колмогорову.
Уровень БЗакодировать сообщение DCDDCDB, используя адаптивный алгоритм Хаффмена с упорядоченным деревом.
Pxy=180140133414120158000380 причем p1=0.0625;p2=0.125;p3=0.75;p4=0.0625.Найти энтропию источника.
X1 2 3 4 5
p7/18 1/6 1/6 1/6 1/9
Вычислить HX и ML(X) для кодов Хаффмена и Шеннона-Фэно для X. д.с.в. Xзадается следующим распределением вероятностей:
Имеется (4,6)-код с проверкой четности. Вычислить вероятность того, что в случае ошибки этот код ее не обнаружит, если вероятность ошибки при передаче каждого бита равна 1%. Вычислить также вероятность ошибочной передачи без использования кода. Сделать аналогичные расчеты для случая, когда вероятность ошибки в десять раз меньше.
Закодировать сообщение «МАСЛО МАСЛЕНОЕ» используя алгоритм LZ78(словарь – 16 фраз).
Имеется (3,4)-код с проверкой четности. Вычислить вероятность того, что в случае ошибки этот код ее не обнаружит, если вероятность ошибки при передаче каждого бита равна 1%
Критерии оценки выполнения заданийПри выполнении 90 – 100 % от общего объема заданий 1-го уровня выставляется оценка 3 балла.
При выполнении заданий 1-го уровня полностью и 4 ответа на вопросы второго уровня выставляется оценка 4 балла.
При выполнении полностью заданий 1-го и 2- го уровня выставляется оценка 5 баллов.
Условия выполнения заданияМесто (время) выполнения задания - учебная аудитория
Максимальное время выполнения задания: 100 мин.
Перечень материалов, оборудования и информационных источников, используемых в аттестацииТехнические средства обучения:
специализированный программно-аппаратный комплекс педагога:
персональный компьютер с предустановленным программным обеспечением;
интерактивное оборудование.
Оборудование лаборатории и рабочих мест лаборатории:
рабочие места для преподавателя и обучающихся.
Лабораторное и демонстрационное оборудование:
учебная техника для отработки практических действий навыков, проектирования и конструирования.
Информационное обеспечение обучения
Основные источники:
Гашков С. Б., Применко Э. А., Черепнев М. А. Криптографические методы защиты информации – М.: Академия, 2010. – 304 с.
Литвинская О. С., Чернышев Н. И. Основы теории передачи информации – M.: КноРус, 2010. – 168 с.
Кудряшов Б. Д. Теория информации – СПб.: Питер, 2009. – 320 с.
Марчук В. Методы цифровой обработки сигналов для решения прикладных задач – М.: Радиотехника, 2012. – 128 с.
Рябко Б.А., Фионов А.Н. Криптографические методы защиты информации – М.: Горячая линия – Телеком, 2012. – 230 с.
Дополнительные источники:
Лайонс Р. Цифровая обработка сигналов – М.: Бином-Пресс, 2011. – 654 с.Оппенгейм А., Шафер Р. Цифровая обработка сигналов – М.:Техносфера, 2009. – 856 стр.
Сергиенко А. Б. Цифровая обработка сигналов – СПб.: БХВ-Петербург, 2011. – 768 с.
Интернет – ресурсы:
http://ru.wikiversity.org/http://www.ie.tusur.ru

Приложенные файлы


Добавить комментарий