Занятие 1.2

1. Первые программы на языке Python, переменные, операторы

2. Переменная

• Переменная - это "коробка" для хранения
данных, имеет имя и значение
• x=5
# переменная x хранит число 5
• name = "Иван" # переменная name хранит
текст "Иван"

3. Типы данных

• Числовые типы
• age = 17
# целое число (int)
• height = 1.75 # дробное число (float)
• Текстовый тип
• name = "Петя" # строка (str)

4. Оператор присваивания

• Простое присваивание
• a = 10
• b = a # b тоже равно 10
• a = 20 # теперь a = 20, но b = 10
• Изменение значения переменной
• counter = 0
• counter = counter + 1 # увеличиваем на 1

5. Изменение переменных

• number = 10
• print("Начальное значение:", number)
• number = number + 5
• print("После увеличения на 5:", number)
• number = number * 2
• print("После умножения на 2:", number)

6. Математические операторы

• a = 10
• b=3
• print("Сложение:", a + b) # 13
• print("Вычитание:", a - b) # 7
• print("Умножение:", a * b) # 30
• print("Деление:", a / b)
# 3.333...
• print("Целочисленное деление:", a // b) # 3
• print("Остаток от деления:", a % b) # 1
• print("Возведение в степень:", a ** b) # 1000

7. Приоритет операций

• result1 = 2 + 3 * 4
• result2 = (2 + 3) * 4
• result3 = 2 ** 3 * 4

8. Немножко про ввод

• age_str = input("Введите ваш возраст: ")
• age = int(age_str) # преобразование в число
• print("Через год вам будет", age + 1)

9. Вывод (подробно)

• Различные способы вывода
• name = "Анна"
• age = 16
• print("Обычный вывод:", name, age)
• print("С разделителем:", name, age, sep=" - ")
• print(age)
• Форматированный вывод
• print(f"Меня зовут {name}, мне {age} лет")

10. Простейший калькулятор

• a = float(input("Введите первое число: "))
• b = float(input("Введите второе число: "))
• print(f"Сумма: {a + b}")
• print(f"Разность: {a - b}")

11. Вычисления по формулам

• width = float(input("Ширина: "))
• height = float(input("Высота: "))
• area = width * height
• print(f"Площадь прямоугольника: {area}")
• x1 = float(input("Первое число: "))
• x2 = float(input("Второе число: "))
• x3 = float(input("Третье число: "))
• average = (x1 + x2 + x3) / 3
• print(f"Среднее арифметическое: {average}")

12. Задание №7 Введение в количество информации

• 1 байт = 8 бит
• Приставки (двоичная система):
• 1 Килобайт (КБ) = 1024 байт
• 1 Мегабайт (МБ) = 1024 КБ
• 1 Гигабайт (ГБ) = 1024 МБ

13. Быстрый перевод

• Биты → Байты: делим на 8
• Байты → КБ: делим на 1024
• КБ → МБ:
делим на 1024
• МБ → ГБ:
делим на 1024
• Обратно:
• Байты → Биты: умножаем на 8
• КБ → Байты: умножаем на 1024
• МБ → КБ:
умножаем на 1024
• ГБ → МБ:
умножаем на 1024

14. Задание №7 - Кодирование графической информации

• V = W × H × i (бит)
• где W — ширина, H — высота, i — глубина
цвета
• Количество цветов = 2^i
• 8 бит → 256 цветов

15. Задача 1

• Рисунок размером 512 на 256 пикселей
занимает в памяти 64 Кбайт (без учёта
сжатия). Найдите максимально
возможное количество цветов в палитре
изображения.

16. Задача 2

• Какой минимальный объём памяти (в
Кбайт) нужно зарезервировать, чтобы
можно было сохранить любое растровое
изображение размером 128 на 128
пикселов при условии, что в изображении
могут использоваться 256 различных
цветов?

17. Задача 3

• Рисунок размером 512 на 256 пикселей
занимает в памяти 80 Кбайт (без учёта
сжатия). Найдите максимально
возможное количество цветов в палитре
изображения.

18. Задание №7 - Кодирование звуковой информации

• Объем = Частота × Разрядность × Время ×
Каналы
• V = f × i × t × k (бит)
• Единицы измерения:
• Частота: Гц (измерений в секунду)
• Разрядность: бит на отсчет
• Время: секунды
• Объем: байты, КБ, МБ
• Каналы: моно(1), стерео(2)

19. Задача 1

• Музыкальный фрагмент был записан в формате
стерео (двухканальная запись), оцифрован и сохранён
в виде файла без использования сжатия данных.
Размер полученного файла без учёта размера
заголовка файла — 48 Мбайт. Затем тот же
музыкальный фрагмент был записан повторно в
формате моно и оцифрован с разрешением в 1,5 раза
выше и частотой дискретизации в 3 раза меньше, чем
в первый раз. Сжатие данных не производилось.
Укажите размер в Мбайт файла, полученного при
повторной записи. В ответе запишите только целое
число, единицу измерения писать не нужно. Искомый
объём не учитывает размера заголовка файла.

20. Задача 2

• Музыкальный фрагмент был записан в формате квадро
(четырёхканальная запись), оцифрован и сохранён в виде файла без
использования сжатия данных. Размер полученного файла без учёта
размера заголовка файла — 12 Мбайт. Затем тот же музыкальный
фрагмент был записан повторно в формате моно и оцифрован с
разрешением в 2 раза выше и частотой дискретизации в 1,5 раза
меньше, чем в первый раз. Сжатие данных не производилось.
Укажите размер в Мбайт файла, полученного при повторной записи.
В ответе запишите только целое число, единицу измерения писать
не нужно. Искомый объём не учитывает размера заголовка файла.

21. Задача 2

• Производится звукозапись музыкального фрагмента в
формате стерео (двухканальная запись) с частотой
дискретизации 32 кГц и 32-⁠
битным разрешением.
Результаты записываются в файл, сжатие данных не
производится; размер полученного файла 40 Мбайт.
Затем производится повторная запись этого же
фрагмента в формате моно (одноканальная запись) с
частотой дискретизации 16 кГц и 16-⁠
битным
разрешением. Сжатие данных не производилось.
Укажите размер файла в Мбайт, полученного при
повторной записи.

22. Задание №7 – Скорость передачи данных

• Объем = Скорость × Время
• V=v×t
• Единицы измерения скорости:
• бит/с — биты в секунду
• Кбит/с — килобиты в секунду (×1000)
• Мбит/с — мегабиты в секунду (×1000000)
• Байт/с, КБ/с, МБ/с — байтовые единицы

23. Задача 1

• Голосовое сообщение, записанное в стерео
формате, передается со скоростью
64 000 бит/⁠
с. Файл был записан с такими
параметрами: глубина кодирования —
24 бит на отсчет, частота дискретизации —
16 000 отсчетов в секунду, время
записи — 90 с. Сколько секунд будет
передаваться голосовое сообщение?

24. Задача 2

• Музыкальный фрагмент был оцифрован и записан в
виде файла без использования сжатия данных.
Получившийся файл был передан в город А по каналу
связи за 30 секунд. Затем тот же музыкальный
фрагмент был оцифрован повторно с разрешением в 2
раза выше и частотой дискретизации в 1,5 раза
меньше, чем в первый раз. Сжатие данных не
производилось. Полученный файл был передан в
город Б; пропускная способность канала связи с
городом Б в 4 раза выше, чем канала связи с городом
А. Сколько секунд длилась передача файла в город Б?
В ответе запишите только целое число, единицу
измерения писать не нужно.

25. Задача 3

• Камера дорожного наблюдения делает цветные
фотографии с разрешением пикселей, используя
палитру из 4096 цветов. Снимки сохраняются в
памяти камеры, группируются в пакеты по 100
штук и отправляются в центр обработки по каналу
связи с пропускной способностью 128 Кбайт/сек.
На сколько процентов необходимо сжать
изображения, чтобы передавать один пакет за 6
минут? Заголовки и другую служебную
информацию не учитывать. В ответе запишите
число — округлённый до целого процент сжатия.
Знак процента писать не нужно.

26. Задание 11 - Вычисление количества информации

• Алфавитный подход:
• Мощность алфавита (N) — количество
символов
• Информационный вес символа: i = log₂(N)
• Объем текста: I = K × i (где K — количество
символов)

27. Задача 1

• При регистрации в компьютерной системе
каждому пользователю выдаётся пароль,
состоящий из 15 символов и содержащий
только символы Е, Г, Э, 2, 0, 1, 3. Каждый
такой пароль в компьютерной программе
записывается минимально возможным и
одинаковым целым количеством байт (при
этом используют посимвольное кодирование
и все символы кодируются одинаковым и
минимально возможным количеством бит).
Сколько байт памяти требуется для записи 25
паролей?

28. Задача 2

• При регистрации в компьютерной системе
каждому пользователю выдаётся пароль,
состоящий из 15 символов и содержащий
только символы А, Б, В, Г, Д, Е. Каждый такой
пароль в компьютерной программе
записывается минимально возможным и
одинаковым целым количеством байт, при
этом используют посимвольное кодирование
и все символы кодируются одинаковым и
минимально возможным количеством бит.
Определите, сколько байт необходимо для
хранения 20 паролей.