Рекомендации к решению задач конкурса «Инфознайка-2011»

В конкурсе «Инфознайка» участвовали учащиеся общеобразовательных школ с 1 по 11 классы, в том числе, не изучающие информатику. Конкурс проводился на следующих уровнях:

-        начальный (1–2 классы);

-        подготовительный (3–4 классы);

-        пропедевтический (5–7 классы);

-        основной (8–9 классы);

-        общеобразовательный (10–11 классы);

-        углубленный (10–11 классы).

Результаты каждого ученика зависели от класса, в котором он обучается, от учебников, используемых в обучении, выбранного уровня сложности и многих других факторов. Соответственно решаемость заданий оказалась различной [1].

Таблица 1. Процент решений по задачам и уровням

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
1	94,6	83,5	91,8	76,3	85,7	68,4	58,8	83,9	68,1	87,3	46,4	81,1	38,2
2	70,3	54,1	84,1	94,6	47,3	49,0	36,9	63,1	63,6	69,4	76,8	57,6	48,0
3	39,9	25,9	58,5	63,4	66,9	81,1	86,7	88,1	80,9	65,3	67,9	66,4	67,5
4	90,5	87,6	59,5	86,1	80,9	65,6	39,9	29,2	84,2	67,5	54,0	43,1	72,0
5	85,4	74,3	73,5	23,4	64,9	23,2	91,3	41,3	66,3	56,4	90,3	43,6	79,6
6	78,4	62,8	57,6	95,4	37,5	53,5	43,3	57,5	50,0	27,2	59,7	56,5	42,5

14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27
1	68,0	79,6	54,2	59,8	80,2	60,1	52,7	71,3	67,1	67,7
2	37,8	51,5	53,2	54,4
3	81,8	19,3	54,1	31,2	42,3	29,9	68,4	34,9	22,2	60,2	30,8	45,5	47,7	52,9
4	42,6	43,0	69,6	59,4	40,4	53,4	73,8	74,0	23,7	40,9	63,8
5	53,5	62,8	43,1	75,0	83,0	34,2	16,0	65,1	31,9	46,8	54,8	42,1
6	11,4	38,6	57,1	42,1	50,9	29,1	55,5	63,9	57,2	48,4

В первом столбце таблицы цифрами обозначены следующие уровни:

-      Начальный уровень (1–2 кл.)

-      Подготовительный уровень (3–4 кл.)

-      Пропедевтический уровень (5–7 кл.)

-      Основной уровень (8–9 кл.)

-      Общеобразовательный (10–11 кл.)

-      Профильный уровень. (10–11 кл.)

Из приведенной таблицы видно, что на каждом уровне были задачи, с которыми справились менее 40 % участников. Рассмотрим эти задания конкурса.

Для начального уровня (1–2 классы) сложным оказалось задания 13.

Задача A13. (30) — 38,19 %

Сколько квадратов частично закрасится, если «капнуть» один раз инструментом «Заливка» в месте, указанном крестиком≤

1) один, 2) два; 3) три; 4) четыре.

Решение. На рисунке изображено четыре квадрата, которые смещены относительно друг друга. Границы некоторых квадратов разорваны, поэтому при заливке они также закрасятся. Краска капает квадрат № 2 и перетекает благодаря разорванным границам в квадраты № 3 и № 4. Правильный ответ частично закрасятся три квадрата

Для подготовительного уровня (3–4 кл.) трудными были задание 7, 14.

Задача А7 (30) Информационные процессы возможны в технических системах, в системах живой природы, в смешанных системах. Определи, в каком случае НЕ осуществляется информационный процесс≤

Решение. Информационный процесс это …. В случае № 1 осуществляется информационный процесс, при котором передаются зрительная информация. В случае № 2 — передается обонятельная информация. В случае № 3 передается сообщения от одного спутника другому с помощью электромагнитных волн. А вот в случае № 4 информационного процесса нет, есть просто механическое воздействие ключа на гайку.

ЗадачаА14 (40) На диаграмме незаполненными остались два круга. Сколько орешков должно быть в центральном круге диаграммы≤ Чтобы ответить на этот вопрос, сначала нужно догадаться, сколько орешков будет в круге под номером 6, а потом сложить все орешки.

1) 32; 2) 28; 3) 21; 4) 13.

Решение. Чтобы догадаться, сколько орешков будет в круге под номером 6 нужно восстановить правило, по которому круги заполняются орешками. Сделаем это с помощью таблицы

Круг	1	2	3	4	5	6
Шарики	1	2	3	5	8	13
Правило	1	2	1+2	2+3	3+5	5+8

Из таблицы видно, что количество орешков в новом круге равно сумме орешков в двух предыдущих кругах. Значит, в круге под номером 6 будет 13 орешков, и правильный ответ 13+8+5+3+2+1= 32

На пропедевтическом уровне (5–7 кл.) проблему вызывали задания 1, 2, 15, 17, 19, 21, 22, 24

ЗадачаА1. (10) Для какого периферийного устройства компьютера свойство «при работе жужжит» является ложным≤

1)                монитор; 2) принтер; 3) сканер; 4) модем.

Решение. При решении задачи нужно выяснить есть ли у устройства части способные издавать звуки. Все принтеры имеет устройство для подачи и протяжки бумаги, которое издает звуки при работе, в матричных и струйных принтерах печатающая головка двигается и также издает звуки. В сканере имеется устройство, которое перемещает лампу и при работе также издает звуки. В модеме есть динамик, который при установлении соединения издает характерные шипящие звуки. А вот в стандартном мониторе никаких движущихся частей шумящих при работе нет.

Задача А2. (10) Какой принтер наиболее эффективен для печати цветных фотографий:

1)              матричный; 2) струйный; 3) лазерный; 4) термо-принтер.

Решение. Печать цветных фотографий требует от принтера высокого разрешения, если понимать эффективность как качество печати, если под эффективностью понимать стоимость оборудования, то играет роль цена принтера. По обоим показателям конкурентов у струйного принтера нет. При решении задачи нужно учесть, что матричный принтер и термо-принтер для печати цветных фотографий не используются и сравнивать нужно струйный принтер и лазерный

Задача А15. (30) Вычисления выполнены в системе Excel. Каким образом могло получиться, что 1+1+1+1=6

1)      сбой в системе;

2)      при округлении не видно десятые;

3)      выбрана не десятичная система счисления;

4)      такого не может быть.

Решение. При изменении размера ячеек таблицы в Excel происходит автоматическое округление, число 1,4 при округлении дает 1, а 5,6 дает 6.

Задача А17. (30) Движение автомобиля по лабиринту управляется программой, составленной из последовательности команд. Выбери перечень команд для составления программы, который поможет автомобилю проехать по лабиринту от входа к выходу≤

1)   Вперед. Поворот налево на 90⁰.

2)   Вперед на указанное расстояние. Поворот направо на 180⁰.

3)   Вперед. Поворот налево на 90⁰. Поворот направо на 90⁰.

4)   Вперед на указанное расстояние. Поворот налево на 90⁰.

Решение. Изучим каждый вариант, на предмет прохождения лабиринта. В случае № 1 команда «Вперед» приведет к столкновению автомобиля со стеной лабиринта, в случае № 2 Команда «Поворот направо на 180» приведет к тому что автомобиль будет крутиться на месте и не сможет пройти по лабиринту, в случае № 3 как и в случае № 1 команда «вперед» приведет к столкновению. Правильный ответ № 4.

Задача А19. (30) Какие из предложенных соединений невозможны для обмена информацией между устройствами при современном уровне развития и назначения оборудования.

1)     Все соединения возможны.

2)     Ни одно соединение не может быть установлено.

3)     Неверна связь межу колонкой и флэш-картой, остальные соединения возможны.

4)     Верна связь между монитором и принтером, остальные соединения невозможны.

Решение. При решении задачи нужно помнить, что соединение устанавливается для обмена информацией. Ни в одном из предложенных вариантов обмен информацией между показанными устройствами невозможен. Более того стандартными кабелями приведенные в примерах устройства невозможно соединить даже физически, так как у них разные разъемы.

Задача А21. (30) Для более наглядного представления данных, выделенных в таблице (строка 4- Белки, г), воспользовались построением диаграммы. Какой вид диаграммы использовался при построении диаграммы «Потребление белков».

1) лепестковая диаграмма; 2) линейчатая диаграмма;

3) диаграмма с областями; 4) гистограмма;

Решение. Построим все виды диаграмм для исходных данных. В итоге видно что правильный ответ № 4 — гистограмма.

лепестковая

линейчатая

с областями

гистограмма

Задача А22. (40) При совмещении двух слайдов на экране получился новый рисунок. Определи, какая логическая операция соответствует полученному результату≤

1)      Не;

2)      И;

3)      Или;

4)      Исключающее Или.

Решение. Задачу нужно свести к логическим выражениям. Пусть пустая клетка кодируется нулем, а закрашенная единицей. Тогда мы получим два набора из 12 логических чисел, к которым применим

Задача А24. (40) В одном из небольших городков между домами проложили дорожки. Чтобы дорожки правильно соединяли дома, нарисовали схему, на которой дома обозначены точками, а дорожки линиями. Между какими домами забыли проложить дорожку≤

 

1) 5–6; 2) 4–5; 3) 2–7; 4) 4–6.

Решение. Карта с домиками и схема представляют собой графы, поэтому их можно представить в табличном виде, а уже таблицы просто сравнить между собой. В результате сравнения видим, что забыта дорога между домами 4 и 5.

Карта с домиками

1	2	3	4	5	6	7
1	X	X	X	X	X	X
2	X	X	X	X	X
3	X	X	X
4	X	X	X
5	X	X
6	X	X
7	X

Схема

1	2	3	4	5	6	7
1	X	X	X	X	X	X
2	X	X	X
3	X	X	X
4	X	X	X	0
5	X	0
6	X
7	X

В основном уровне (8–9 кл.) учащиеся плохо справлялись с заданиями 7, 8, 18, 22, 23

Задача А7. (20) Суперкомпьютер «Ломоносов», созданный российскими учеными в 2010 году, признан одним из самых мощных в мире. Такие суперкомпьютеры используют ученые и инженеры в сложных расчетах, например, при проектировании воздействия волн в океане на нефтяные платформы, когда очень важна скорость обработки операций процессором. Выбери ответ, в котором правильно указана единица измерения производительности процессора суперкомпьютера≤

1) Тметр; 2) Тфлопс;

3) Тбайт; 4) Тватт.

Решение. Здесь просто нужно знать, в чем измеряется производительность компьютеров. Терафлопс (TFLOPS) — величина, используемая для измерения производительности компьютеров, показывающая, сколько операций с плавающей запятой в секунду выполняет данная вычислительная система. 1 терафлопс = 1 триллион операций в секунду = 1000 миллиардов операций в секунду. Обычно имеются в виду операции над плавающими числами размера 64 бита в формате

Задача А8. (20) В каком из программных продуктов, входящих в состав MS Office (или OpenOffice.org), документ может состоять из нескольких разделов

1) Word (Writer); 2) Power Point (Impress); 3) Excel (Calc); 4) Access (Base);

Решение. Разделы встречаются только в редакторе текстов Word (Writer);

Задача А18. (30) Что будет выведено на экран монитора в результате работы программы, написанной на языке Pascal.

1)      число, означающее количество введенных букв;

2)      число, соответствующее порядковому номеру буквы в кодировочной таблице символов;

3)      символ, соответствующий введенному символу с клавиатуры;

4)      символ, соответствующий введенному символу с клавиатуры, но с измененным регистром (т. е., если вводили строчную букву, то будет выведена заглавная и наоборот).

рrogram info;

var c:char;

begin

writeln('введите одну букву');

readln(c);

x:=ord(c);

writeln(x);

end.

Решение. Результат работы программы:

введите одну букву

R

82

Мы видим, что программа выводит число, соответствующее порядковому номеру буквы в кодировочной таблице символов;

Задача А22. (40) Какие из алгоритмических конструкций, представленные блок-схемами не используются в программе arr.

1) 3; 2) 1,2,3; 3) 2; 4) 2,3.

Решение. Для решения можно построить блок схему для программы и сравнить конструкции. Видно что не используется конструкция № 2. Можно также уточнить, что конструкция № 1 — это линейный оператор, конструкция № 2 — условный, а конструкция № 3 –циклический оператор. В программе не используется условный оператор.

Задача А23. (50) Для логической схемы составлена таблица истинности. Определи, какими значениями должны быть заполнены пустые ячейки Y1 в строках 3, 4.

1) 0,0; 2) 0,1; 3) 1,0; 4) 1,1.

Решение задачи будет проводить в таблице, последовательно применяя элементы логической схемы к X1 и X2.

Для общеобразовательного уровня (10–11 кл.) оказались тяжелыми задания с номерами 4, 6, 19, 20, 22

Задача А4. (20) Каким из ниже представленных способов нельзя создать pdf-файл≤

1)                 в Word-2007 сохранить файл в формате pdf;

2)                 в OpenOffice.org Writer сохранить файл в формате pdf;

3)                 открыть Acrobat Reader и создать pdf-файл;

4)                 воспользоваться утилитой для объединения группы графических файлов в единый pdf документ.

Решение. Программа Acrobat Reader — предназначена только для просмотра pdf-файлов новые файлы она создавать не может.

Задача А6. (20) Что надо сделать для того, чтобы в отправляемые Вами электронные письма автоматически вставлялась Ваша подпись с указанными данными:

1)                 выбрать опцию «Создать электронную подпись»;

2)                 выбрать опцию «Подписывать все документы»;

3)                 установить флажок «Подписать»;

4)                 установить флажок «Цифровая подпись»

Решение. Для того чтобы в отправляемые Вами электронные письма автоматически вставлялась Ваша подпись с указанными данными, сначала нужно эту электронную подпись создать.

Задача А19. (50) Определи, какое из предложенных выражений вычисляется для n слагаемых с помощью данной блок-схемы.

1)      1.1–1.2 + 1.3-…;

2)      1 + 0.1 + 0.2 + …;

3)      1.1 + 1.2 + 1.3 +…;

4)      1- 0.1 + 0.2–0.3 + ….

Для решения проанализируем формулу s:=s+z*(1+i/10);

При i=1;z=1 и s=0; получим, что s=0+1*(1+1/10)=1.1, значит, варианты № 2 и № 4 отпадают сразу

Далее выражение z:=-z; приводит к смене знака каждого последующего члена, что мы видим в варианте № 1

Задача А20. (50) От чего зависит цвет бордюров(1- бордовый, 2- зеленый) вокруг изображений, заданных с помощью атрибута border тега <img> языка HTML.

1)                 цвет зависит от настройки атрибутов цвета состояния гиперссылок (link, vlink, alink) в теге <body>;

2)                 цвет задается с помощью тега <bordercolor>;

3)                 цвет задается с помощью атрибута bordercolor тега <img>;

4)                 цвет задается с помощью атрибута backcolorborder тега <img>.

Решение. HTML тег IMG служит для внедрения картинки или фото на web-страницы. Тег IMG имеет следующие атрибуты: src, align, alt, border, ismap, height, hspace, usemap, vspace, width. Т. е. ни атрибута bordercolor, ни атрибута backcolorborder у него нет. Отдельного HTML тега <bordercolor> не существует, есть только атрибут bordercolor у таких объектов как <frame>, <frameset>, <table>, <td>, <th>. Следовательно, правильный вариант ответа: цвет зависит от настройки атрибутов цвета состояния гиперссылок (link, vlink, alink) в теге <body>.

Задача А22. (50) Просмотрите текст программы matrix.pas. Программа написана для обработки двумерного массива данных. Для удобства прочтения и анализа программы каждая строчка дополнительно пронумерована цифрами. Ответьте на вопрос, что будет выведено программой на экран строками 22–23.

1) 5 — ая строка матрицы;

2) k- ая строка матрицы;

3) числа из матрицы, индексы которых совпадают со значениями переменных j и d;

4) числа, количество которых совпадает со значением d, а значения -с переменной k.

Решение. Во-первых, приведем результат работы программы. Из распечатки видно, что выдается k-я строка матрицы.

Во вторых в операторе write в качестве аргумента используется массив a с индексами k и j, причем индекс k не меняется (его мы задаем в ходе диалога с программой) индекс k стоит на первом месте, а значит≤ что зафиксирована k строка. Индекс j меняется от 1 до d. Из текста программы мы видим что d — число столбцов. Следовательно, выводится k‑ая строка матрицы;

Для профильного уровня (10–11 кл.) трудность представляли задания 5, 10, 14, 15, 19.

Задача А5. (20) На языке программирования Pascal принято заранее описывать переменные и их типы до использования в программе. С помощью какого служебного слова начинается раздел для описания типа данных типа запись (record).

1) Var; 2) Label; 3) Type; 4) Program.

Решение. В ходе решения просто проанализируем все служебные слова предлагаемые в качестве ответов

Var — описание переменных

Label — описание меток

Program — начало программы

Следовательно, правильный ответ Type

Задача А10. (30) При маршрутизации почтовых сообщений между почтовыми серверами используется адрес, указанный в поле «Кому» при составлении электронного почтового сообщения, например, infoznaika@mail.ru. Каким образом используется адрес при маршрутизации почтовых сообщений≤

1)      Весь адрес используется полностью.

2)      Почтовый сервер добавляет к письму дополнительный адрес.

3)      Всегда используется адрес mail.ru.

4)      Используется часть адреса, указанная после символа @.

Решение. При ответе на вопрос нужно обратить внимание на то, что спрашивается о доставке сообщения от одного почтового сервера другому, а не от одного пользователя другому. Почтовые сервера используют часть адреса, указанную после символа @.

Задача А14.(30) Для вывода изображений на веб-странице использовали тег <img>, задавая разные значения для атрибута border (бордюр), поэтому рамки вокруг изображения имеют разную толщину. С помощью какого атрибута тега <img> можно изменить цвет бордюра.

1) bordercolor; 2) color; 3) backcolorborder; 4) правильных вариантов нет.

Решение. HTML тег IMG служит для внедрения картинки или фото на web-страницы. Тег IMG имеет следующие атрибуты: src, align, alt, border, ismap, height, hspace, usemap, vspace, width. Изменение рамки вокруг изображение производится с помощью атрибута border. Поэтому верен пункт № 4 — правильных вариантов нет.

Задача А15. (30) На диаграмме отношений между таблицами jobs (должности в компании) и таблицей employee (работники компании), установленная связь означает:

1)                            в таблице employee не может быть повторяющихся значений ключевого поля job_id;

2)                            в таблице employee возможно только одно повторяющееся значение ключевого поля job_id;

3)                            в таблице employee может быть сколько угодно повторяющихся значений ключевого поля job_id;

4)                            в таблице employee количество повторяющихся значений ключевого поля job_id ограничено типом данного поля.

Решение. При ответе на вопрос нужно обратить внимание на значок которым оканчивается линия связи около таблицы employee. Там мы видим значок бесконечности, значит в таблице employee может быть сколько угодно повторяющихся значений ключевого поля job_id;

Задача А19. (40) Как называется алгоритм упорядочивания массива данных, если словесно его можно описать следующим образом:

1 шаг. Выбираем из оставшейся неотсортированной части наименьшее значение.

2 шаг. Вставляем его вместо первого числа в массиве. Число, занимавшее первое место, перемещается на позицию вставляемого числа.

3 шаг. Выбираем из оставшейся неотсортированной части наименьшее значение.

4 шаг. Вставляем его вместо второго числа в массиве. Число, занимавшее второе место, перемещается на позицию вставляемого числа.

Выполняем эти шаги пока, не будут перебраны все значения массива до последнего. Повторного прохода алгоритма по неотсортированной части не потребуется.

1) алгоритм обмена (by change); 2) алгоритм вставки (by insert);

3) алгоритм выбора (by select); 4) алгоритм медианы (by mediana).

Решение. Приведем описание всех видов предложенных выше алгоритмов сортировки

Сортировка простыми обменами, сортировка пузырьком (англ. bubblesort) — простой алгоритм сортировки. Для понимания и реализации этот алгоритм — простейший, но эффективен он лишь для небольших массивов. Алгоритм состоит в повторяющихся проходах по сортируемому массиву. За каждый проход элементы последовательно сравниваются попарно и, если порядок в паре неверный, выполняется обмен элементов. Проходы по массиву повторяются до тех пор, пока на очередном проходе не окажется, что обмены больше не нужны, что означает — массив отсортирован. При проходе алгоритма, элемент, стоящий не на своём месте, «всплывает» до нужной позиции как пузырёк в воде, отсюда и название алгоритма.

Сортировка выбором — алгоритм сортировки, относящийся к неустойчивым алгоритмам сортировки. Шаги алгоритма:

1.                 находим минимальное значение в текущем списке

2.                 производим обмен этого значения со значением на первой неотсортированной позиции

3.                 теперь сортируем хвост списка, исключив из рассмотрения уже отсортированные элементы

Сортировка вставками — простой алгоритм сортировки. На каждом шаге алгоритма мы выбираем один из элементов входных данных и вставляем его на нужную позицию в уже отсортированном списке, до тех пор, пока набор входных данных не будет исчерпан. Метод выбора очередного элемента из исходного массива произволен; может использоваться практически любой алгоритм выбора. Обычно (и с целью получения устойчивого алгоритма сортировки), элементы вставляются по порядку их появления во входном массиве. Приведенный ниже алгоритм использует именно эту стратегию выбора.

Быстрая сортировка (англ. quicksort), часто называемая qsort по имени реализации в стандартной библиотеке языка Си — широко известный алгоритм сортировки, разработанный английским информатиком Чарльзом Хоаром в 1960 году. Краткое описание алгоритма

-                    выбрать элемент, называемый опорным.

-                    сравнить все остальные элементы с опорным, на основании сравнения разбить множество на три — «меньшие опорного», «равные» и «большие», расположить их в порядке меньшие-равные-большие.

-                    повторить рекурсивно для «меньших» и «больших».

Выбираем в массиве некоторый элемент, который будем называть опорным элементом. С точки зрения корректности алгоритма выбор опорного элемента безразличен. С точки зрения повышения эффективности алгоритма выбираться должна медиана, но без дополнительных сведений о сортируемых данных её обычно невозможно получить. Известные стратегии: выбирать постоянно один и тот же элемент, например, средний или последний по положению; выбирать элемент со случайно выбранным индексом.

По описанию выходит, что правильный ответ № 3 — т. е. алгоритм выбора

В ходе анализа рассмотренных задач выяснились темы представляющие сложность для участников каждого уровня. Для начального уровня оказалась сложной тема графические объекты и операции над ними. Для подготовительного уровня трудными были темы: виды информационных процессов и представление числовой информации, сложение и умножение в разных системах счисления. На пропедевтическом уровне проблему вызывали темы: основные периферийные устройства (ввода-вывода, для соединения компьютеров и др.); ввод и редактирование данных в электронных таблицах, операции над данными; использование основных алгоритмических конструкций; визуализация данных с помощью диаграмм и графиков; алгебра логики; представление и считывание данных в разных типах информационных моделей (схемы, карты, таблицы, графики и формулы). В основном уровне учащиеся плохо справлялись с темами: типы компьютеров, их основные характеристики и области использования; форматирование текста; использование переменных; построение таблиц истинности логических выражений. Для общеобразовательного уровня оказались тяжелыми темы: выбор адекватного программного средства для обработки различной информации; электронная почта; использование основных алгоритмических конструкций; основы HTML; использование переменных. Для профильного уровня трудность представляли темы: объявление переменной (тип, имя, значение); нормы информационной этики (почта, публикации в Интернете и др.); основы HTML; сортировка и отбор записей; работа с массивами (сортировка).

Литература:

1.         Бельчусов А. А. Статистический анализ активности участников дистанционного конкурса «Инфознайка» в 2011 году // Интернет-технологии в образовании: материалы Всероссийской (с международным участием) научно-практической конференции: в 3 т. Т. 1. — Чебоксары, 2011. — С. 7–26