Хамухин А.А. Введение в информатику для инженеров нефтегазового дела:
Подождите немного. Документ загружается.
ВОПРОС 4.23:
Назовите главный недостаток методов случайного поиска
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:
1) проблема «ловушки локального экстремума»
2) приближенное значение искомой величины
3) необходимость большого количества вычислений целевой функции
4) необходимость вычисления производной на каждой итерации
ВОПРОС 4.24:
Определите неправильное утверждение
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:
1) При поиске экстремумов, часто возникает проблема «ловушки локального
экстремума»
2) Метод «моделируемого отжига» применяют для поиска глобальных
экстремумов
3) Недостатком методов случайного поиска является необходимость большого
количества вычислений целевой функции
4) Метод Монте-Карло дает точное значение искомой величины
П7.5. Вопросы к главе 5
ВОПРОС 5.1:
Определите неточное утверждение
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:
1) Графические форматы представляют собой способ организации файла для
хранения изображения
2) Графические форматы подразделяются на растровые и векторные
3) В растровом формате изображение по вертикали и горизонтали разбивается на
достаточно мелкие прямоугольники – пиксели
4) В векторном формате изображение представляется в виде комбинации базовых
геометрических фигур
ВОПРОС 5.2:
Сколько минимально потребуется бит видеопамяти для хранения одного пикселя,
чтобы отображать на мониторе 512 цветов (оттенков)?
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:
1) 8
2) 1
3) 9
4) 16
271
ВОПРОС 5.3:
Количество цветов в изображении на мониторе связано с разрешающей
способностью и частотой обновления экрана. Можно ли улучшить одну
характеристику за счет ухудшения другой?
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:
1) Можно, если средства операционной системы позволяют это
2) Можно
3) Нельзя
4) Можно увеличивать только количество цветов
ВОПРОС 5.4:
Чем отличается DirectX от OpenGL?
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:
1) DirectX предназначен для всех средств мультимедиа, а OpenGL только для
компьютерной графики
2) OpenGL предназначен для всех средств мультимедиа, а DirectX только для
компьютерной графики
3) DirectX использует аппаратные ускорители графики, а OpenGL нет
4) Ничем, кроме фирмы-производителя
ВОПРОС 5.5:
Z-буфер в компьютерной графике – это:
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:
1) буфер кадра
2) часть графической памяти, в которой хранятся расстояния от точки наблюдения
до каждого пикселя
3) специально отведенная область памяти компьютера или отдельной платы для
временного хранения данных о пикселях
4) часть графической памяти, в которой хранятся текстуры
ВОПРОС 5.6:
Проецирование в компьютерной графике – это:
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:
1) процесс отображение трехмерного объекта на плоскости с точки расположения
камеры
2) процесс воссоздания трехмерного изображения на экране, по его «скелетной»
фигуре
3) процесс разделения объекта на пиксели, то есть представление в виде растрового
формата
4) специальный канал, входящий в описание цвета (RGB), который отвечает за
прозрачность данного цвета
272
ВОПРОС 5.7:
Рендеринг в компьютерной графике – это:
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:
1) специальный канал, входящий в описание цвета (RGB), который отвечает за
прозрачность данного цвета
2) процесс отображение трехмерного объекта на плоскости с точки расположения
камеры
3) процесс разделения объекта на пиксели, то есть представление в виде растрового
формата
4) процесс воссоздания трехмерного изображения на экране, по его «скелетной»
фигуре
ВОПРОС 5.8:
Затенение объектов методом Гуро в компьютерной графике:
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:
1) позволяет создавать тени вокруг объектов
2) позволяет создавать эффект трехмерного объекта на плоском экране
3) позволяет создавать быстрое затенение объектов
4) позволяет создать трехмерное изображение по его «скелетной» фигуре
ВОПРОС 5.9:
Таблица базы данных – это:
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:
1) поименованная совокупность структурированных данных, относящихся к
определенной предметной области
2) регулярная структура, которая состоит из однотипных записей, разбитых на
поля
3) некоторая часть реально существующей системы, функционирующая как
самостоятельная единица
4) комплекс программных и языковых средств, необходимых для создания и
модификации базы данных
ВОПРОС 5.10:
Первичный ключ в реляционных базах данных – это:
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:
1) Первое поле в таблице
2) Первая запись в таблице
3) минимальный набор атрибутов, однозначно идентифицирующий кортеж в
отношении
4) минимальный набор атрибутов сущности, однозначно идентифицирующий
экземпляр сущности
273
ВОПРОС 5.11:
Ссылочная целостность данных в реляционных базах данных – это:
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:
1) набор правил, обеспечивающих соответствие ключевых значений в связанных
таблицах
2) изменение информации в базе в результате выполнения одной операции или их
последовательности
3) создание копий базы данных (реплик), которые могут обмениваться
обновляемыми данными
4) формальный метод анализа отношений на основе их первичного ключа и
существующих связей
ВОПРОС 5.12:
Нормализация в реляционных базах данных – это:
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:
1) набор правил, обеспечивающих соответствие ключевых значений в связанных
таблицах
2) изменение информации в базе в результате выполнения одной операции или их
последовательности
3) создание копий базы данных (реплик), которые могут обмениваться
обновляемыми данными
4) формальный метод анализа отношений на основе их первичного ключа и
существующих связей
ВОПРОС 5.13:
В реляционных базах данных отношение приведено к первой нормальной форме,
если:
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:
1) все его атрибуты простые
2) все его атрибуты простые, кроме первичного ключа
3) значения всех атрибутов не являются множествами
4) значения всех атрибутов не являются повторяющимися группами
ВОПРОС 5.14:
В реляционной базе данных Microsoft Access «мастер подстановок» позволяет:
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:
1) выбрать значение из другой таблицы, используя поле со списком
2) выбрать значение из списка значений, используя поле со списком
3) выбрать значение из другой таблицы или из списка значений, используя поле со
списком
4) выбрать значение из другой базы данных, используя поле со списком
274
ВОПРОС 5.15:
В реляционной базе данных Microsoft Access формы предназначены для:
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:
1) для выборки нужных данных из одной таблицы по некоторым условиям
2) для выборки нужных данных из одной или нескольких взаимосвязанных таблиц
по некоторым условиям
3) заполнения или корректировки одной или нескольких взаимосвязанных таблиц в
удобном для пользователя виде
4) заполнения или корректировки одной таблицы в удобном для пользователя виде
ВОПРОС 5.16:
В реляционной базе данных Microsoft Access запросы предназначены для:
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:
1) формирования выходного документа и для вывода его на принтер
2) заполнения или корректировки одной или нескольких взаимосвязанных таблиц в
удобном для пользователя виде
3) для выборки нужных данных из одной таблицы по некоторым условиям
4) для выборки нужных данных из одной или нескольких взаимосвязанных таблиц
по некоторым условиям
ВОПРОС 5.17:
В чем состоит существенное отличие программирования в среде реляционной базы
данных Access от программирование в среде Excel?
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:
1) нет существенных отличий
2) в обращении к подпрограммам
3) в программировании арифметических и логических выражений
4) в программировании доступа к данным
ВОПРОС 5.18:
Почему специализированные вычислительные среды ускоряют процесс подготовки
и выполнения инженерного расчета?
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:
1) Потому, что интеллектуальные ресурсы инженера не отвлекаются на решение
несвойственных для его прямой деятельности задачи – разработку программ
2) Потому, что специализированные вычислительные среды выполняют
инженерные расчеты быстрее
3) Потому, что специализированные вычислительные среды имеют встроенный
язык программирования
4) Потому, что специализированные вычислительные среды имеют широкое
распространение
275
ВОПРОС 5.19:
Направление описания переменных в среде MathCAD, после которого они
становятся доступными для использования в расчетах:
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:
1) слева-направо
2) слева-направо и сверху-вниз
3) сверху-вниз
4) все направления равнозначны, как в среде Excel
ВОПРОС 5.20:
Найдите неверное утверждение об особенностях среды MathCAD:
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:
1) используется привычный (для математиков) способ записи уравнений
2) принцип заполнения бланков позволяет создать график или математическое
выражение путем заполнения свободных полей
3) любое изменение содержимого рабочего документа вызывает обновление
(пересчет) всех зависимых результатов
4) существует скрытая информация, которая не показывается на экране
ВОПРОС 5.21:
Для организации циклических вычислений в MathCAD применяется:
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:
1) специальный тип ссылок
2) специальный оператор цикла
3) специальный тип переменных, называемый дискретный аргумент
4) специальный тип переменных, называемый циклический аргумент
ВОПРОС 5.22:
Для организации циклического вычисления в MathCAD необходимо задать:
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:
1) первое и последнее значение переменной цикла
2) первое, второе и последнее значение переменной цикла
3) первое, последнее значение переменной цикла и шаг
4) все значения переменной цикла
276
ВОПРОС 5.23:
Определенные интегралы в MathCAD вычисляются приближенно по умолчанию с
точностью до:
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:
1) 10
-5
2) 0.1
3) 0.01
4) 0.001
ВОПРОС 5.24:
Вывод графиков в пакете MathCAD отличается от вывода в среде Excel тем, что:
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:
1) нельзя представить несколько зависимостей на одном графике
2) можно представить несколько зависимостей на одном графике
3) не записывается в явном виде таблица значений, подлежащих выводу на график
4) записывается в явном виде таблица значений, подлежащих выводу на график
П7.6. Ответы на вопросы
Вопрос 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 1.10 1.11 1.12
Ответ 1 2 4 3 1 3 4 4 4 2 4 1
Вопрос 1.13 1.14 1.15 1.16 1.17 1.18 1.19 1.20 1.21 1.22 1.23 1.24
Ответ 2 1 3 1 3 1 2 3 4 2 2 3
Вопрос 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10 2.11 2.12
Ответ 3 1 2 1 2 3 2 3 2 1 3 4
Вопрос 2.13 2.14 2.15 2.16 2.17 2.18 2.19 2.20 2.21 2.22 2.23 2.24
Ответ 3 1 4 1 4 3 2 4 4 1 2 4
Вопрос 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 3.11 3.12
Ответ 4 2 1 3 1 1 3 3 2 2 4 1
Вопрос 3.13 3.14 3.15 3.16 3.17 3.18 3.19 3.20 3.21 3.22 3.23 3.24
Ответ 3 2 1 4 4 3 1 2 4 3 4 2
Вопрос 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 4.10 4.11 4.12
Ответ 4 1 1 2 3 1 4 1 2 2 3 4
Вопрос 4.13 4.14 4.15 4.16 4.17 4.18 4.19 4.20 4.21 4.22 4.23 4.24
Ответ 3 2 1 2 2 1 4 3 4 3 3 4
Вопрос 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9 5.10 5.11 5.12
Ответ 2 3 1 1 2 1 4 2 2 3 1 4
Вопрос 5.13 5.14 5.15 5.16 5.17 5.18 5.19 5.20 5.21 5.22 5.23 5.24
Ответ 1 3 3 4 4 1 2 4 3 2 4 3
277
Оглавление
Предисловие...................................................................................................4
Введение..........................................................................................................6
Глава 1. Сведения из теоретических основ информатики.................10
1.1. Введение в теорию информации.......................................................................... 10
1.1.1. Основные определения .................................................................................. 10
1.1.2. Пример взаимодействия данных, информации и знаний в нефтегазовом
деле ............................................................................................................................ 11
1.1.3. Основные характеристики информационных процессов........................... 13
1.1.4. Погрешности................................................................................................... 14
1.2. Сведения из дискретной математики .................................................................. 16
1.2.1. Сведения из Булевой алгебры логики .......................................................... 16
1.2.2. Примеры применения логических функций................................................ 17
1.2.3. Системы счисления ........................................................................................ 19
1.2.4. Числовые типы данных.................................................................................. 20
1.3. Основы сетей передачи данных ........................................................................... 22
1.3.1. Основные определения .................................................................................. 22
1.3.2. Методы коммутации ...................................................................................... 24
1.3.3. Семиуровневое взаимодействие процессов в сети ..................................... 26
1.4. Понятие информационной безопасности............................................................ 28
1.4.1. Наиболее распространенные угрозы информационной безопасности ..... 28
1.4.2. Уровни информационной безопасности ...................................................... 30
1.5. Введение в анализ данных.................................................................................... 32
1.6. Перспективные исследования в информатике и применение их в
нефтегазовом деле ........................................................................................................ 38
1.7. Правовые аспекты в информатике....................................................................... 40
Глава 2. Обзор аппаратного и программного обеспечения ...............42
2.1. Краткая историческая справка ............................................................................. 42
2.2. Компьютеры........................................................................................................... 44
2.2.1. Магистрально-модульный принцип и классификация компьютеров ....... 44
2.2.2. Суперкомпьютеры.......................................................................................... 47
2.2.3. Процессоры ..................................................................................................... 49
2.3. Линии связи............................................................................................................ 52
2.3.1. Связь между пропускной способностью линии и ее полосой пропускания
.................................................................................................................................... 53
2.3.2. Электрические кабели.................................................................................... 54
2.3.3. Волоконно-оптические кабели...................................................................... 55
2.3.4. Линии радиосвязи........................................................................................... 57
2.4. Хранилища данных ............................................................................................... 59
2.4.1. Дисковые массивы (RAID)............................................................................. 60
2.4.2. Сетевые устройства хранения NAS и сети хранилищ SAN....................... 61
2.5. Программное обеспечение ................................................................................... 62
2.5.1. Операционные системы ................................................................................. 62
2.5.2 Инструментальные среды разработки программ ......................................... 64
2.5.3. Специализированные пакеты программ нефтегазового дела .................... 64
280
Глава 3. Основы программирования для инженерных расчетов.....66
3.1. Сравнительные характеристики современных языков программирования ... 66
3.2. Основы работы в среде VBA................................................................................. 67
3.2.1. Как начать работу в VBA?............................................................................. 67
3.2.2. Область видимости подпрограмм и функций.............................................. 69
3.2.3. Отладка и тестирование................................................................................. 70
3.3. Объекты, методы и свойства VBA........................................................................ 71
3.3.1. Объекты в программировании ...................................................................... 72
3.3.2. Свойства .......................................................................................................... 73
3.3.3. Методы ............................................................................................................ 74
3.4. Встроенные типы данных VBA............................................................................. 77
3.5. Переменные и константы VBA ............................................................................ 78
3.5.1.Переменные уровня проекта, модуля, процедуры ....................................... 78
3.5.2. Область видимости констант ........................................................................ 79
3.5.3. Объектные переменные ................................................................................. 80
3.6. Оконный ввод-вывод данных............................................................................... 80
3.6.1. Функция InputBox........................................................................................... 80
3.6.2. Функция MsgBox............................................................................................. 81
3.7. Массивы ................................................................................................................. 83
3.7.1. Объявление массива....................................................................................... 84
3.7.2. Использование массива ................................................................................. 85
3.7.3. Динамические массивы.................................................................................. 86
3.7.4. Пять функций для работы с массивами ....................................................... 87
3.8. Логические операции VBA.................................................................................... 88
3.9. Процедуры и функции VBA................................................................................. 89
3.9.1. Отличия функций от подпрограмм............................................................... 89
3.9.2. Вызов функции из ячейки рабочего листа................................................... 90
3.9.3. Вызов одной подпрограммы из другой........................................................ 91
3.9.4. Передача данных при вызове подпрограммы.............................................. 92
3.9.5. Передача данных по ссылке и по значению ................................................ 93
3.9.6. Встроенные в VBA математические функции ........................................... 94
3.10. Управляющие инструкции VBA......................................................................... 94
3.10.1. Управляющая инструкция If-Then-Else...................................................... 95
3.10.2. Управляющая инструкция Select Case ....................................................... 97
3.10.3. Управляющая инструкция For-Next ........................................................... 98
3.10.4. Управляющая инструкция While-Wend ...................................................... 99
3.10.5. Управляющая инструкция Do-Loop.......................................................... 100
3.10.6. Управляющая инструкция For-Each-Next................................................ 102
3.10.7. Инструкция For-Each-Next с семействами (объектами) ......................... 103
3.11. Введение в проектирование интерфейса и документирование ................... 104
3.11.1. Основные элементы управления и формы Windows............................... 105
3.11.2. Интерфейс прикладных программ WinAPI.............................................. 109
Глава 4. Модели решения функциональных и вычислительных
задач
.............................................................................................................110
4.1. Общие сведенья ................................................................................................... 110
4.2. Примеры моделей функциональных и вычислительных задач в нефтегазовом
деле .............................................................................................................................. 111
281
4.3. Оцифровка аналоговых измерений.................................................................... 113
4.4. Обработка ошибок измерений, восстановление недостающих данных ........ 116
4.4.1 Локальная интерполяция .............................................................................. 117
4.4.2. Глобальная интерполяция ........................................................................... 120
4.4.3. Экстраполяция .............................................................................................. 121
4.5. Сглаживание экспериментальных данных ....................................................... 121
4.5.1. Аппроксимация............................................................................................. 121
4.5.2. Аппроксимация линейной функцией ......................................................... 122
4.5.3. Аппроксимация квадратичной функцией и другими функциями ........... 124
4.5.4. Решение методом наименьших квадратов (МНК) .................................... 125
4.6. Расчет площадей и объемов, заданных координатами контуров объектов... 126
4.6.1. Численное интегрирование, общая постановка задачи ............................ 126
4.6.2. Примеры решение задачи численного интегрирования ........................... 128
4.7. Поиск особых точек ............................................................................................ 129
4.7.1. Численное дифференцирование.................................................................. 129
4.7.2. Метод последовательных приближений .................................................... 133
4.7.3. Метод дихотомии (деления пополам) ........................................................ 133
4.7.4. Метод хорд-касательных (Ньютона) .......................................................... 134
4.7.5. Метод Монте-Карло (случайного поиска) ................................................. 137
Глава 5. Дополнительные разделы информатики для инженеров
нефтегазового дела ...................................................................................138
5.1. Основы инженерной компьютерной графики .................................................. 138
5.1.1. Графические форматы ................................................................................. 138
5.1.2. Аппаратно-программная поддержка компьютерной графики................. 140
5.1.3. Основы 3D-графики для пользователя....................................................... 141
5.2. Введение в базы данных ..................................................................................... 144
5.2.1. Основные определения баз данных ............................................................ 144
5.2.2. Основные этапы разработки базы данных................................................. 147
5.2.3. Пример 1. Контроль успеваемости в вузе.................................................. 147
5.2.3. Пример 2. Обломочные горные породы (ОГП)......................................... 149
5.2.4. Реляционная СУБД MS Access. Таблицы, формы, запросы, отчеты ...... 153
5.2.5. Программирование на VBA в среде Access ............................................... 157
5.3. Специализированные среды для инженерных расчетов на примере пакета
MathCAD
...................................................................................................................... 158
5.3.1. Общие положения ........................................................................................ 158
5.3.2. Пример простых вычислений...................................................................... 160
5.3.3. Суммы, произведения, интегралы .............................................................. 162
5.3.4. Векторы и матрицы ...................................................................................... 162
5.3.5. Графики ......................................................................................................... 164
Приложение 1. Пример вопросов входного контроля знаний.........166
Приложение 2. Примерный перечень и рейтинг лабораторных
работ ............................................................................................................172
П2.1. Осенний семестр............................................................................................... 172
П2.2 Весенний семестр .............................................................................................. 172
П2.3. Занятия лабораторные (выписка из стандарта СТП ТПУ 2.3.05–2006) ...... 173
282