Теоретичний тур шкільного етапу

з інформатики та ІКТ

2015-2016 навчальний рік

5-6-7 класи

1. 1. (5 балів) Знайдіть закономірність і продовжіть ряд:
   1. 1) 1, 2, 3, 4, 5, 6,…
   2. 2) а, б, в, г, д, е, …
   3. 3) 1, 2, 4, 8, 16,…
   4. 4) 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 1, 0, 1, 1,…
   5. 5) о, д, т, год, п, ш, ...
2. 2. (24 бали) Вставте замість крапок слово з трьох літер, яке буде закінченням одного слова та початком іншого.

Приклад:У(…)ЄСО – У(КОЛ)ЄСО.

СО(. . .)ЬБА ЗА(. . .)ЄЦ ЗА(. . .)ЛЕЦЬ МОЛ (. . .) ОСОБИ ЗА(. . .)ЦЕРТ АМ(. . .)ВІН БА(. . .)ВУШКА КУР(. . .)Т ГІР(. . .)ОЛАД ПІ(. . .)АТКА ОБИДІ(. . .)КА ПРИК(. .)И

НАТ (. . .) ЗОВНІШЕННЯ КАР(. . .)ЄМЕЦЬ КИШ(. . .)МУС БІЙ(. . .)ТЕДЖ КАР(. . .)УС КОН(. . .)ІСТ ГА(. . .)АРОНИ ГІ(. . . .)Н ПРО(. . .)ОТА ПРИ(. . .) КІТ АПО(. . . .)Б АМ(. . .)АН

1. 3. (10 балів) Впишіть у дужки зліва таке слово, щоб можна було вирішити ці рівняння.

Б+(ТВАРИН)=(ДЕФЕКТ)
АР+(НОТА)=(МУЗИЧНИЙ ІНСТРУМЕНТ)
В+(ІМ'Я)=(СВОБОДА)
Н+(ДЕРЕВО)=(ПОЛЕ)
І+(ЗЛАК)=(КВІТКА)
ПА+(КРІСЛО)=(КУЛЯ В ГІЛЬЗІ)
Б + (Рослинність на обличчі) = прикрашання
С+(КВІТКА)=(ПРИЄМНЕ СМАЧНЕ ВІДЧУТТЯ)
З+(ФАРБКА ДЛЯ НІГТЕЙ)=(РОСЛИНА З КОЛОСЯМИ)
У+(АТМОСФЕРНА ЯВА)=(ЗАПУЖУВАННЯ)

1. 4. (6 балів) У цій таблиці заховані уривки записок

• зайця (А2, Г6, Г1, А6, В3, Б1, Г4, Б4);
• Вовка (А3, Р2, Б3, Р5, Б2, Б6, В2, В6);
• та записки для тебе (В5, А1, Г3, А4, В1).

Віднови ці записки (не забудь розділити текст на слова).

	1	2	3	4	5	6
А	Мовляв	Гла	Оді	ц.	яжа	яза
Б		шо	яцх	оги.	юут	адв
У	РА!	алу	йця	цаф	Ти -	чше.
Г	одл	нза	одяг	гон	оре	вно

1. 5. (5 балів) Використовуючи шифр, знайдіть слова, які ховаються за цими цифрами:
2. 1) 6 8 7 4 10 8

А	У	Г	І	Л	М	Н	Про	Р	Т	Я

1. 2) 1 2 10 8 9 1 5 5ШИФР
2. 3) 7 1 2 4 3 1 10 8 9
3. 4) 1 9 4 11
4. 5) 1 5 5 4 3 1 10 8 9

6. (5 балів) Визнач прислів'я. Циферблат – ключ:

12, 6, 1, 9

3, 2, 11, 8, 6, 10, 2

7, 9, 5, 8, 11, 4

1. 7. (5 балів) Визначте принцип перетворення інформації у «чорній скриньці».

	Вхід	Вихід	Відповідь
	Приклад: РАНОК ДЕНЬ ВЕЧІР	З ? У	Вранці – сніданок (3) Вдень – обід (О) Увечері – вечеря (У) Відповідь: Про
	ЗЕМЛЯ СТІЛ ВІКНО	Ж М ?
	ВІДА ЕТНА ЛЕНА	Г У ?
	ЗИМА ЛІТО ОСІНЬ	Д І ?
	ОКРУГА ПОРОДА ПРИХІД	1 ? 3
	Лялька СТІЛ СУКНЯ	І М ?

8. (10 балів) Коник може виконувати команди: 1 - стрибнути на 1 крок вправо, 2 - стрибнути на 1 крок вліво, 3 - стрибнути на 1 крок вперед, 4 - стрибнути на 1 крок назад. У скількох кроках і в якому напрямку від вихідної точки виявиться коник після виконання послідовності дій: (10) 1 (20) 2 (15) 3 (20) 1 (10) 4 (10) 2? У дужках вказано кількість повторень певних дій.У відповіді вкажіть кількість повторень та номер команди 9. (10 балів) Яка схема правильно описує історію:Сергій дружить із Ванею та Сашком, а Сашко, крім нього, дружить із Петею? (У Вані та у Петі по одному другу.)

Практичний тур шкільного етапу Всеросійської олімпіади школярів з інформатики та ІКТ 2015-2016 навчальний рік 5-6-7 класи.

1. (20 балів) Робот.Роджер Вілко хоче видобути ключ із лабіринту, в який сам потрапити не може, проте може запустити туди маленького робота. Робот знає команди:

• Вгору(Пересунутись на одну клітинку вгору)
• вниз(Пересунутись на одну клітинку вниз)
• Ліворуч(Пересунутись на одну клітинку вліво)
• Праворуч(Пересунутись на одну клітинку вправо)

Команду, яку робот не може виконати, він просто пропускає та переходить до наступної. Робот має обмежений обсяг пам'яті, тому Роджер може написати програму, що складається тільки з чотирьох команд. Коли робот доходить до кінця своєї програми, він починає її наново. Коли робот виявляється у клітині, де лежить ключ, виконання програми негайно завершується.

Як Роджеру запрограмувати робота так, щоб він потрапив із кліткиSу клітку Fде лежить ключ?

2. (20 балів) Водолій. Є дві порожні судини об'ємом 8 і 5 літрів. Використовуючи програмне середовище Водолій, склади програму отримання 4 літрів води в будь-якій судині.

Шкільний тур олімпіади школярів з інформатики ІКТ

2014-2015 навчальний рік

5-6 класи

(5 балів) Знайдіть закономірність і продовжіть ряд:

1, 2, 3, 4, 5, 6,…

а, б, в, г, д, е, …

1, 2, 4, 8, 16,…

1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 1, 0, 1, 1,…

о, д, т, год, п, ш, ...

(10 балів)

У слові «ПАРУС» заміни літери за наведеним алгоритмом.

Отримане слово означає:

1) файл, що зберігає інформацію про систему;

2) спосіб обробки інформації;

3) швидкість передачі у комп'ютері;

4) файл, що заважає роботі комп'ютера.

Всі люди в цій будівлі або піднімаються на четвертий поверх, або спускаються на перший. Скільки людей буде на четвертому поверсі, а скільки на першому?

1) 8 та 7; 2) 7 та 8; 3) 1 та 3; 4) 1 та 0.

(5 балів) У цій таблиці заховані уривки записок

Зайця (А2, Г6, Р1, А6, В3, Б1, Б4);

Вовка (А3, Р2, Б3, Р5, Б2, Б6, В2, В6);

та записки для тебе (В5, А1, Г3, А4, В1).

Віднови ці записки (не забудь розділити текст на слова).

(5 балів) Використовуючи шифр, знайдіть слова, які ховаються за цими цифрами:

1 2 10 8 9 1 5 5 4 ШИФР

7 1 2 4 3 1 10 8 9

1 5 5 4 3 1 10 8 9

6. (5 балів) Визнач прислів'я.Циферблат – ключ:

3, 2, 11, 8, 6, 10, 2

7, 9, 5, 8, 11, 4

(15 балів) Визначте принцип перетворення інформації у «чорній скриньці».

	Вхід	Вихід	Відповідь
	Приклад: РАНОК ДЕНЬ ВЕЧІР		Вранці – сніданок (3) Вдень – обід (О) Увечері – вечеря (У) Відповідь: Про
	ЗЕМЛЯ СТІЛ ВІКНО
	ВІДА ЕТНА ЛЕНА
	ЗИМА ЛІТО ОСІНЬ
	ОКРУГА ПОРОДА ПРИХІД
	Лялька СТІЛ СУКНЯ
(5 балів) Коник може виконувати команди: 1 – стрибнути на 1 крок праворуч, 2 - стрибнути на 1 крок вліво, 3 – стрибнути на 1 крок нагору, 4 – стрибнути на 1 крок униз. У скількох кроках і якому напрямі від вихідної точки виявиться коник після виконання послідовності дій: (10)1 (20)2 (15)3 (20)1 (10)4 (10)2 ?У дужках вказано кількість повторень певних дій. У відповіді вкажіть кількість повторень та номер команди.
9. (15 балів)У казці А. З. Пушкіна «Казка про попу і працівника його Балді» піп вибирав працівника за такими ознаками: «Потрібен мені працівник: Кухар, Конюх і Тесляр. А де знайти мені такого Служителя не надто дорогого? Яке з наступних перетинів множин чітко відбиває вимоги попа?

10. (30 балів) Робот.Роджер Вілко хоче видобути ключ із лабіринту, в який сам потрапити не може, проте може запустити туди маленького робота. Робот знає команди.

Принцип роботи методу «чорна скринька»

Чорна скринька - поняття кібернетики, за допомогою якого намагаються впоратися з труднощами щодо складних систем. Уявлення системи як чорного ящика означає, що з реальному рівні знань ми можемо проникнути вглиб цієї системи (чи підсистеми) і розібратися, які внутрішні закономірності, перетворюють її входи і виходи. Однак ми можемо вивчати поведінку цих входів та виходів, тобто залежність змін на виході від змін на вході. Багаторазовий облік дозволяє відкрити закономірність між поведінкою входів і виходів і передбачати поведінку системи у майбутньому, отже, керувати нею. Хоча метод «чорної скриньки» має прогностичне значення, він не дозволяє вивести конструктивні рекомендації про те, які необхідні зміни в системі для того, щоб вона краще функціонувала з позицій досягнення цілей. Іноді, якщо відомий закон перетворення, зв'язок між входом та виходом можна подати в аналітичній формі. Таким чином, «чорна скринька» - це об'єкт, який сприймає вхідні сигнали та генерує вихідні сигнали, попередньо асоціюючи їх із входом за деяким законом.

Тим часом ці уявлення абсолютно не відповідають реальній практиці наукового пошуку. Метод «чорної скриньки», який прямо протилежний за своєю суттю принципу, описаному вище, не просто застосовується у найсуворіших наукових дисциплінах, а є одним із ключових інтелектуальних інструментів пізнання.

«Чорний ящик» - це інтелектуальна конструкція, в яку якраз і поміщають абсолютно невідомі, незмірні, не спостерігаються явища, що ніяк не фіксуються. Щоб зрозуміти, як працює метод, наведемо окремий приклад.

Уявіть собі, що за певною траєкторією летить камінь, а ви спостерігаєте його рух, знаєте його швидкість, вагу та інші характеристики. Тобто це якраз твердо встановлені факти. Далі на його шляху знаходиться ящик із непрозорими стінками. Збоку є отвір, куди влітає камінь, а ви розташовані так, що не бачите його подальшого польоту всередині ящика. На виході теж є отвір, з якого камінь вилітає, і ви знову бачите його траєкторію та відстежуєте усі його параметри. Отже, у вас була невидима частина польоту, вона невідома вам абсолютно. Ви не знаєте, що там робили з каменем, чи відбивався він від стінок, чи натикався на якісь перепони тощо. Але є видима частина до входу до скриньки та видима після виходу до скриньки.

Так ось, метод «чорної скриньки» в тому і полягає, що вчений, знаючи видимі, вимірні характеристики, намагається здогадатися, що відбувалося під час невидимої частини польоту всередині «чорної скриньки». Справжній учений починає будувати пояснювальну модель, хоча з погляду принципу, про який йшлося на початку статті, такий підхід ненауковий. Адже згідно з цим принципом можна розглядати лише видиму частину польоту каменю, а про те, що було в «чорній скриньці» взагалі говорити не можна, немає твердо встановлених фактів, нема про що й говорити.

Люди, які так міркують, і думають, що це вже і є справжня наука, насправді, міркують не так, як це дійсно прийнято в науці.

Тим часом ніхто не бачив не те що електрона, а навіть атома, проте люди вільно розмірковують і про атоми, і про електрони, і про взаємодію елементарних частинок.

Причому важливу частину цього знання наука отримала, саме використовуючи ненауковий, а насправді виключно науковий метод «чорної скриньки», метод, який не просто дозволяє оперувати не твердо встановленими фактами, а навіть дозволяє проводити дослідження явищ, абсолютно невідомих, невстановлених, чиї параметри не зафіксовані безпосередньо.

Тобто наукою визнається і навіть проголошується важливим принципом можливість вивчати невідомі явища за непрямими ознаками, іншим фактам, іншим явищам.

Розвиваюча програма “Чорна скринька”

Дослідницька (творча) робота на Челябінський

молодіжний інтелектуальний форум “Крок у майбутнє-Сузір'я-HTTM”

(Секція 3.3 (3D) Програмне забезпечення в освіті; комп'ютерні інтелектуальні розробки з конкурсу інтелектуалів "Таланти розвиненої пам'яті та логіки" (ТРПЛ))

СітніковаЛюбов Юріївна,

м.Челябінськ, МАОУ ЗОШ №153, 11 клас

Науковий керівник:

Рогів Андрій Юрійович,

вчитель інформатики,

МАОУ ЗОШ №153

Челябінськ – 2011

Вступ

Моделювання – один із методів дослідження, які активно використовуються людством. Багато об'єктів можна вивчати лише за допомогою цього методу. Ми запитали себе: “Що ми зможемо змоделювати за допомогою комп'ютера”? Сам по собі комп'ютер представляє досить багатий інструмент для моделювання. Недарма існує цілий розділ науки, який і називається, “Комп'ютерне моделювання”. Звичайно, всі можливості комп'ютера відобразити в моделі просто неможливо. Але одну з них – цілком можливе завдання. У шкільному курсі інформатики є розділ "Моделювання", в рамках якого вивчається модель "Чорна скринька".

Чорна скринька – це система, в якій зовнішньому спостерігачеві доступні лише вхідні та вихідні величини, а структура та внутрішні процеси невідомі.

Прикладами “чорної скриньки” є будь-яка побутова техніка (телевізор, радіоприймач, газова плита, праска тощо), заводна іграшка, наручний годинник, автомобіль. Не буде перебільшенням сказати, що будь-яка річ, будь-який предмет, будь-яке явище – будь-який об'єкт, що пізнається – завжди спочатку виступає як “чорна скринька”.

Як вже було сказано, "чорна скринька" - система, про пристрій якої ми нічого не знаємо. Яким чином можна її обговорювати, вивчати, досліджувати? "Чорний ящик" представляє систему тільки з одного боку: взаємини, зв'язок між "входом" та "виходом".

Кожна система досліджується шляхом поступового виготовлення довгого протоколу, складеного в хронологічному порядку і показує послідовність стану входу і виходу. У результаті такого протоколу ми знаємо, якими “входами” експериментатор маніпулює, що відбувається при цьому на “виході”. Розширюючи поступово коло “вхід – вихід”, експериментатор дізнається про поведінку свого “підопічного”. І вже в міру знайомства з його поведінкою намагається розкрити внутрішні зв'язки у “чорній скриньці”, його структуру.

Якщо представляти модель чорного ящика у вигляді схеми, то виглядатиме приблизно так:

Таку систему досить легко моделювати. Тому метою роботи стало використання можливостей комп'ютера для створення програми, що розвиває інтелектуальні можливості користувача.

Завданнями роботи є:

Збір інформації про метод моделювання "чорної скриньки", можливості реалізації на комп'ютері.

Підбирає необхідну кількість алгоритмів, їх представлення за допомогою мови програмування Pascal.

Створення інтерактивної програми за допомогою середовища розробки програм для Windows – Lazarus.

Визначення можливих напрямів застосування програми, використання її в одному з обраних напрямків.

Теоретична частина

Алгоритми та програмне забезпечення, що використовуються для розробки програми

При зборі інформації про метод моделювання “чорної скриньки”, можливості реалізації на комп'ютері нам велику допомогу надали шкільні підручники інформатики та матеріали мережі Інтернет. Підбір алгоритмів здійснювався з обмежень з їхньої програмування. В якості вхідних та вихідних даних була використана інформація двох видів: текстова та числова. Усього було підібрано 16 алгоритмів, розподілених таким чином:

Прості:

1. +1

2. -3

3. *2

4. Сума цифр числа

5. Запис у зворотному порядку

6. Останній символ

7. Перший символ

8. Кількість символів

Складні:

1. *2+1

2. Х 2+1

3. 12/Х

4. Добуток цифр числа

5. Кількість голосних

6. Кількість приголосних

7. Якщо парне, то +2, якщо непарне, то +1

8. Кількість символів -1

Для реалізації проекту необхідне було середовище об'єктно-орієнтованого програмування. Як основну мову програмування було обрано pascal, оскільки він вивчався раніше, у шкільному курсі інформатики. Розглядалися дві програми: BorlandDelphi та Lazarus. Перша має велике поширення, але, на жаль, не є вільнорозповсюджуваною. А ось Lazarus, навпаки, хоч і має менш багату функціональність, може вільно використовуватися для будь-яких цілей. Тому вибір зупинився саме на ньому.

Дослідницька частина

Робота з програмою "Чорна скринька"

Перше вікно, яке з'являється під час запуску програми – вибір рівня складності. Спочатку непогано потренуватися на легкому рівні складності. Виконання завдань тут потребує трохи більше однієї дії. На складному рівні алгоритми містять дві дії і є складнішими для обчислення.

Основне робоче вікно програми однакове для обох рівнів складності. Воно містить такі основні елементи:

1. Головне меню програми з пунктами "Файл" та "Довідка";
2. Список, що випадає, з можливістю вибору номера алгоритму;
3. Основна робоча панель: поле для введення вхідного параметра, кнопка "Обробити" та поле, де відображається результат виконання алгоритму;
4. Вікно, в якому відображається хід дослідження із зазначенням усіх входів та виходів;
5. Кнопка "Іспит";
6. Кнопка "Вихід із програми".

Програма має наступний принцип роботи. У неї закладено алгоритми, програма з них обробляє всі дані, що вводить користувач, завдання якого – визначити, яким саме алгоритму працює програма.

Робота з програмою будується у такому порядку:

В основному вікні програми вибрати потрібний номер алгоритму зі списку, що випадає. Кожен алгоритм має свій номер, який не змінюється від запуску до запуску.

Визначити, з якими даними працює алгоритм (числа чи текст). У цьому треба враховувати, що числа можна також і як послідовність символів. Для перевірки можна спробувати ввести в поле "Введення" як текст, так і число (Слід врахувати, що програма коректно працює тільки з літерами англійського алфавіту. І алгоритми налаштовані працювати саме з цим алфавітом). Після натискання на кнопку "Обробити" в полі "Результат" з'явиться значення, отримане в результаті алгоритму над вхідним параметром. При цьому і вхід, і результат заносяться в таблицю справа, де відображатимуться всі дії, виконані користувачем.

Визначити, який алгоритм виконує програма. Для цього необхідно вводити дані та їх обробляти, доки закономірність не стане достатньо обґрунтованою. Після цього можна розпочати іспит.

Натискання на кнопку іспит дозволяє перейти до розділу програми, що перевіряє на правильність алгоритм, що відгадає користувач.

У цьому розділі Вам пропонується застосувати отриманий алгоритм до п'яти вхідних даних, перелічених зліва. Вводити результати необхідно у відповідні поля праворуч. На виконання дій відводиться рівно одна хвилина, після якої буде проведено перевірку введених відповідей та видано результат. Якщо Ви перестали виконувати дії раніше, можна натиснути на кнопку “ОК”.

Залежно від отриманого результату можна перейти до наступного алгоритму, або, якщо поточний алгоритм не був визначений, спробувати інші вхідні параметри.

Завдання, видані на іспиті, різні щоразу. Таким чином, виключено можливість обчислення відповідей в основному вікні програми. Необхідність запровадження іспиту викликана тим фактом, що в інший спосіб перевірити правильність припущення користувача досить утруднена через вільне формулювання деяких алгоритмів.

Основне вікно програми містить довідкову інформацію, знайти яку можна вибравши пункт Довідка з головного меню програми.

Висновок

Для створеного продукту можна знайти кілька застосувань, наприклад, використання на уроках інформатики для вивчення теми "Моделювання", розвиток логічних здібностей учнів початкової школи та середньої ланки, проведення змагань між учнями, ну і, нарешті, будь-який бажаючий може використати цю програму вдома у зручне йому час. http://www.delphisources.ru

Чорний ящик - об'єкт, внутрішня структура якого невідома чи неважлива рамках вирішуваного завдання, але про функції, якого можна судити з його реакцій на зовнішній вплив.

Повний опис функцій «чорної скриньки» називається його канонічним уявленням. "Чорні ящики", що характеризуються однаковими канонічними уявленнями, вважаються еквівалентними.

На відміну від «чорної скриньки» «біла скринька» – це об'єкт, внутрішня структура якого нам повністю відома, наприклад, будь-який створений нами технічний пристрій або комп'ютерна програма.

Поняття «чорна скринька» широко використовується в багатьох наукових дисциплінах, в першу чергу технічних, при вивченні та/або описі будь-яких об'єктів, які мають відносно стійкий характер (без урахування розвитку або зміни самого об'єкта). Це зумовлено тим, що «чорна скринька» є наочною формою уявлення результату основного процесу людського мислення – абстрагування, та використання «чорної скриньки» при описі об'єкта значно полегшує розуміння сенсу. Філософський словник/За ред. І. Т. Фролова. - 4-те вид. - М.: Політвидав, 1981. - 445 с.

Кібернетика, як зазначалося вище, займається, головним чином, дослідженням механізмів управління та передачі у складних стохастичних системах. Для вивчення процесу управління кібернетики використовують поняття зворотного зв'язку та гомеостазу; для аналізу імовірнісних характеристик систем застосовують статистичну теорію інформації; нарешті, дослідження комплексності систем здійснюють за допомогою поняття чорного ящика. Представляючи систему як чорну скриньку, кібернетики за умовчанням погоджуються з когнітивними обмеженнями свого розуміння величезної кількості можливих станів, доступних складній системі будь-якої миті часу. Однак при цьому вони визнають можливості маніпулювання деякими вхідними сигналами та спостереження деяких результатів роботи системи на виході. Якщо вихідні сигнали безперервно порівнюються з конкретними бажаними величинами, деякі реакції системи можуть бути визначені з точки зору їх впливу на вхідні сигнали чорного ящика з тим, щоб зберегти систему «в керованому стані».

При моделюванні системи у вигляді чорної скриньки ідентифікуються чотири набори змінних: набір можливих станів системи (S); набір збурень, здатних вплинути на її стан (Р); набір реакцій на ці збурення (R); набір цілей, що визначають прийнятні стани відповідно до встановлених критеріїв (Т). Вважається, що система знаходиться в “керованому стані” якщо у будь-який момент часу її стан відповідає стану з набору Т. За допомогою цієї моделі встановлюється надзвичайно важливий кібернетичний принцип: якщо система знаходиться в керованому стані, то необхідно для будь-якого обурення, що прагне вивести систему з допустимих станів, існувала така її реакція, яка після свого здійснення наводила б систему в один із станів із сукупності Т. Цей принцип був розроблений англійським кібернетиком Россом Ешбі і отримав назву «закону необхідного різноманіття», який зазвичай формулюється таким чином: «тільки різноманіття здатне поглинути різноманіття». Вільям Росс Ешбі, Введення в кібернетику, "Іноземна література", Москва, 1959