Разное

Решебник по информатике учебник: ГДЗ по информатике 4 класс Бененсон Паутова учебник

Содержание

ГДЗ по информатике 4 класс Бененсон Паутова учебник

Авторы: Е. П. Бененсон, А. Г. Паутова

Издательство: Академкнига

Тип книги: Учебник

ГДЗ учебник Информатика и ИКТ. 4 класс Е. П. Бененсона, А. Г. Паутовой. Издательство: Академкнига/Учебник. Серия: Информатика. Состоит из двух частей (1 часть – 96 страниц, 2 часть — 96 страниц). Произведён по схожести требованиям ФГОС.

В четвертом классе ученики продолжат изучение одной из важнейших школьных дисциплин. Учащиеся в процессе изучения основ теории и выполнения практических упражнений дадут необходимый импульс изучению логической и алгоритмической компетенций. Информационная грамотность ребят будет повышаться с каждым новым выполненным упражнением, они освоят правила использования информации в различных формах – таблице, диаграмме, цепочке, тексте, совокупности и многих других. Творческая направленность заданий сможет надолго приковать внимание младших школьников, им предстоит раскрасить рисунки, соблюдая заданные условия и придерживаясь определенных алгоритмов.

Четвероклассники выполнят задание по тематике алгоритмов с ветвлением, алгоритмов с циклом, вспомогательных алгоритмов, системе координат монитора. Раздел с дополнительными заданиями предназначен для полного и всестороннего закрепления изученного материала.

Веб-ресурс ЯГДЗ позаботился о детях и их родителях, создав решебник ГДЗ, в который входят разбор всех упражнений, содержащихся в учебное пособии. Выполнить домашнее задание на хорошую и отличную отметку смогут даже те обучающиеся, для которых информатика не является любимым предметом.

Часть 1

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60

ТВОИ УСПЕХИ

1 2 3 4 5 6 7


ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ

Д1 Д2 Д3 Д4 Д5 Д6 Д7 Д8 Д9 Д10 Д11 Д12 Д13 Д14 Д15 Д16 Д17 Д18 Д19 Д20 Д21

Часть 2

1 2 3 4 5 6 8 9 10 12 13 14 16 17 18 20 22 25 26 28 29 30 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 65 66 68

ТВОИ УСПЕХИ

1 2 3 4 5 6 7 8 9

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ

Д1 Д2 Д3 Д4 Д5 Д6 Д7 Д8 Д9 Д10 Д11 Д12 Д13 Д14 Д15 Д16 Д17

ГДЗ по Информатике для 6 класса Макарова Н.

П., Лапо А.И., Войтехович Е.Н. на 5

Авторы: Макарова Н.П., Лапо А.И., Войтехович Е.Н..

Издательство: Народная асвета 2018

Школьники с удовольствием посещают уроки Информатики, так как на них могут заняться по-настоящему интересными вещами. Кроме того, современным детям намного ближе всевозможные гаджеты, чем книги, поэтому не стоит удивляться их предпочтениям. Тем не менее данные уроки тоже требуют предельного внимания, ведь включают в себя не только манипуляции с компьютером, но и письменные задания. Поэтому стоит использовать

«ГДЗ по информатике 6 класс Учебник Макарова (Народная асвета)», чтобы не попасть впросак. С помощью данного справочника шестиклассники смогут не только сократить время на выполнение уроков, но и:

  1. Разобраться в теоретической части предмета.
  2. Запомнить все понятия и определения.
  3. Понять принцип работы с программами, и самим устройством.
  4. Закрепить материал путем решения дополнительных заданий.
  5. Заранее подготовиться к проверочным работам.

Досконально разобравшись в принципах работы с ПК, учащиеся в дальнейшем смогут свободно применять эти навыки во взрослой жизни.

Пользоваться ГДЗ по информатике 6 класс Учебник Макарова нужно правильно

В сборнике представлены упражнения по 23 параграфам учебника. Чтобы ученикам не потребовалась дополнительная помощь при выполнении д/з, авторы предоставили к каждому номеру верные ответы, детальные решения, дополнительные комментарии и графические изображения. Сделав заданные упражнения, школьники могут сравнить свой результат с тем, что приведен в решебнике. В случае обнаружения ошибок, их легко исправить, а также понять, по какой именно причине были допущены недочеты.

Подобный анализ позволит избежать их в дальнейшем, что даст возможность поддерживать высокую успеваемость.

Решебник поможет в учебе

Даже такой предмет как Информатика, может вызвать у шестиклассников трудности, которые обычно связаны с изложением алгоритма работы на бумаге. Одно дело — тыкать в кнопки на клавиатуре под руководством учителя, и совсем другое — записывать и систематизировать эти действия дома в тетради. Неудивительно, что результаты этих манипуляций могут очень сильно разниться. Достигнуть гармоничного понимания всех аспектов предмета учащимся поможет

«ГДЗ по информатике 6 класс Учебник Макарова Н.П., Лапо А.И., Войтехович Е.Н. (Народная асвета)». Используя этот справочник для самоконтроля, а не бездумного списывания, учащиеся быстро заметят, как их показатели и знания улучшаются.

ГДЗ по информатике 6 класс Семенов, Рудченко Просвещение ответы и решения онлайн

Далеко не во всех школах эта дисциплина преподается раньше седьмого класса. Поэтому те ребята, которые увлечены современными технологиями и их возможностями, нередко самостоятельно постигают азы информационных технологий. В этом им поможет учебник и онлайн ответы по информатике для 6 класса Семенов к ним. Грамотно подойдя к выполнению заданий и их сверке с эталонными из решебника, подростки смогут пополнить багаж своих знаний и уверенно перейти к следующей ступени освоения предмета.

Основные группы пользователей готовых решений

В числе тех, кто активно использует

гдз по информатике за 6 класс к Семенову и Рудченко в своей практике:

  • шестиклассники, планирующие принимать участие в олимпиадах и конкурсах по дисциплине, активно осваивающие её азы;
  • учащиеся специализированных лицеев, где уже изучается информатика, которые отсутствовали на уроках по дисциплине. Например, по причине болезни, посещения конкурсов и спортивных сборов и т. п.;
  • репетиторы и руководители специализированных кружков по ИКТ и программированию. Эти специалисты сверяют свою технику подачи материала с рекомендованной образовательными Стандартами технологией. Именно на неё ориентирован и соответствует ей учебник и решебник к нему;
  • сами школьные учителя, которые применяют эти материалы для быстрой и качественной проверки ученических тетрадей и работ. Тем самым, они высвобождают время для выполнения других, более срочных дел;
  • родители шестиклассников – для проверки уровня знаний своих детей-подростков, степени их заинтересованности в материале курса, серьезности подхода.

Почему пользователи в восторге от сборника решений по информатике за 6 класс (автор Семенов и Рудченко)?

Преимущества еуроки ГДЗ очевидны:

  • максимум доступной информации в постоянном режиме, ежедневно и без ограничений;
  • эффективно организованный поиск, позволяющий отыскать нужный ответ за кратчайший отрезок времени;
  • финансовая доступность, возможность без проблем экономить семейный, домашний бюджет, не теряя в качестве знаний;
  • минимум требований к организации работе – нужно лишь иметь доступ к сети интернет и время, чтобы воспользоваться актуальными решениями;
  • четкое соответствие выданных материалов нормативам и регламентам образования, их последним изменениям;
  • наглядная, удобная форма подачи информации, грамотное изложение ответов.

учебники, ГДЗ, учебные пособия, справочная литература

Информатика 6 класс: учебники, ГДЗ, учебные пособия, справочная литература учебникиГДЗтесты и ГИАдля учителя
  • Інформатика, 6 клас, Ривкінд Й.Я., Лисенко Т.I., Чернікова Л.А., Шакотько В.В., 2014
  • Азы информатики, Пишем на компьютере, Книга для ученика, 6 класс, Дуванов А.А., 2004
  • Алгоритмы и исполнители, 5-6 класс, Поляков К.Ю., 2014
  • Заготовки, Информатика, 6 класс, Босова Л.Л.
  • Информатика в играх и задачах, 6 класс, Горячев А.В., Суворова Н.И., 2011
  • Информатика и ИКТ, 5-7 класс, Методическое пособие, Босова, 2011
  • Информатика и ИКТ, 6 класс, Босова Л.Л., 2012
  • Информатика и ИКТ, 6 класс, Босова, 2012
  • Информатика, 2-11 класс, Программы для образовательных организаций, Бородин М.Н., 2015
  • Информатика, 2-11 классы, Внеклассные мероприятия, Неделя информатики, Куличкова А.
    Г., 2015
  • Информатика, 5-6 класс, 7-9 класс, Программа для основной школы, Босова Л.Л., Босова А.Ю., 2015
  • Информатика, 5-6 класс, Методическое пособие, Босова Л.Л., Босова А.Ю., 2014
  • Информатика, 5-6 класс, Начальный курс, Макарова Н.В., 2005
  • Информатика, 5-9 класс, Методическое пособие, Бородин М.Н., 2013
  • Информатика, 6 класс, Болтаев Б., Махкамов М., Азаматов А., Рахманкулова С., 2009
  • Информатика, 6 класс, Босова Л.Л., 2012
  • Информатика, 6 класс, Босова Л.Л., Босова А.Ю., 2013
  • Информатика, 6 класс, Пупцев А.Е., Макарова Н.П., Лапо А.И., 2008
  • Информатика, 6 класс, Ривкинд И.Я., Лысенко Т.И., Черникова Л.А., 2014
  • Информатика, 6 класс, Ривкинд И.Я., Лысенко Т.И., Черникова Л.А., Шакотько В.В., 2014
  • Информатика, 6-7 класс, Макарова Н.В., 2000
  • Информатика, Алгоритмика, 6 класс, Звонкин А.К., Ландо С.К., Семенов А.Л., 2006
  • Информатика, Алгоритмика, 6 класс, Звонкин А. К., Ландо С.К., Семенов А.Л., 2006
  • Информатика, Математика, 3-6 класс, Программы внеурочной деятельности, Цветкова М.С., Богомолова О.Б., 2013
  • Информатика, методическое пособие для 5-6 классов, Босова Л.Л., Босова А.Ю., 2014
  • Информатика, программа для основной школы 5-6 и 7-9 классы, ФГОС, Босова Л.Л., 2015
  • Информатика, Программа для основной школы, 5-6 класс, 7-9 класс, Босова Л.Л., Босова А.Ю., 2015
  • Информатика, программа для основной школы, 5-6 классы, 7-9 классы, Босова Л.Л.,Босова А.Ю, 2013
  • Информатика, Программы для образовательных организаций, 2-11 класс, Бородин M.Н., 2015
  • Информатика, Программы для образовательных организаций, 2-11 класс, Бородин М.Н., 2015
  • Информатика, программы для общеобразовательных учреждений, 2-11 классы, методическое пособие, Бородин М.Н., 2010
  • Информатика, учебник для 6 класса, Босова Л.Л., Босова А.Ю., 2013
  • Информатика: Учебник для 6 класса — Босова Л. Л. — 2005
  • Увлекательная информатика, 5-11 класс, Владимирова Н.А., 2015
  • Інформатика, 6 клас, Робочий зошит, Ривкінд Й.Я., Лисенко Т.I., Чернікова Л.А., Шакотько В.В., 2014
  • Занимательные задачи по информатике, Задачник, 5-6 класс, Босова Л.Л., Босова А.Ю., Коломенская Ю.Г., 2007
  • Зошит для контролю знань з інформатики, 6 клас, Морзе Н.В., Барна О.В., Вембер В.П.
  • Информатика и ИКТ — Рабочая тетрадь для 6 класса — Босова Л.Л.
  • Информатика и ИКТ, 6 класс, Рабочая тетрадь, Босова Л.Л., 2012
  • Информатика и ИКТ, 6 класс, Рабочая тетрадь, Босова, 2012
  • Информатика, 6 класс, Рабочая тетрадь, Босова Л.Л., 2012
  • Информатика, 6 класс, Рабочая тетрадь, Босова Л.Л., 2013
  • Информатика, 6 класс, Рабочая тетрадь, Босова Л.Л., Босова А.Ю., 2014
  • Информатика, рабочая тетрадь для 6 класса, Босова Л.Л., Босова А.Ю., 2013
  • Тесты — Информатика и информационные технологии. 6 — 11 классы — Анеликова Л.А
  • Информатика и ИКТ, 5-7 класс, Методическое пособие, Босова Л.Л., 2011
  • Информатика, 2-11 класс, Программы для общеобразовательных учреждений, Бородин М.Н., 2010
  • Информатика, 5-6 класс, 7-9 класс, Программа для основной школы, Босова Л.Л., Босова А.Ю., 2013
  • Программы для общеобразовательных учреждений — Информатика — 2-11 классы — Семакин И.Г.
  • Урок-игра для проведения урока информатики — Морские пираты — 6 класс

Информатика дома | Code.org

Независимо от того, являетесь ли вы родителем/опекуном или учащимся, обучающимся самостоятельно, приведенные ниже варианты представляют собой увлекательные и простые способы начать изучение компьютерных наук.

Попробуйте час кода с этим забавным вводным учебным пособием

Попробуйте одночасовое обучающее видео с популярными играми и фильмами, такими как Minecraft, Frozen и Star Wars. Многие учебные пособия структурированы как игры, предназначенные для обучения основам информатики в увлекательной игровой форме.

Танцевальная вечеринка

Код танцевальной вечеринки, чтобы разделить с друзьями и семьей. В ролях: Кэти Перри, Шон Мендес, Panic! At The Disco, Lil Nas X, Jonas Brothers, Ники Минаж и еще 34 человека!

Попробуйте активность

Час кода Minecraft

Майнкрафт возвращается на Час Кода с новой активностью! Путешествие по Minecraft с кодом.


Пробная активность

ИИ для океанов Помогите А.И. очистите океаны, научив их обнаруживать мусор! Узнайте об обучающих данных и предвзятости, а также о том, как ИИ может решать мировые проблемы. Посмотреть план урока. Попробуйте активность

[Вернуться к началу]

Посмотрите увлекательную серию коротких видеороликов, чтобы узнать, как работают компьютеры, Интернет и искусственный интеллект

Изучите основы информатики с помощью видеороликов с участием известных технологов, таких как Билл Гейтс и Сатья Наделла, а также различных докладчиков из различных отраслей и организаций.


Как работают компьютеры

Эта серия из шести коротких видеороликов с вступительным словом Билла Гейтса объясняет, что делает компьютер компьютером и как работают компьютерные схемы.

Смотреть серию видео

Как работает Интернет

В этой серии из восьми коротких видеороликов вы узнаете, как был изобретен Интернет, что такое HTML и как работают поисковые системы, такие как Google.

Смотреть серию видео

Как работает ИИ

Узнайте о том, как работает ИИ и почему это важно, из этой серии коротких видеороликов. С участием генерального директора Microsoft Сатьи Наделлы и различных экспертов.

Смотреть серию видео

Посмотрите другие видеоролики, в том числе короткие вдохновляющие видеоролики с участием таких знаменитостей, как Стеф Карри и Шакира, здесь.

[Вернуться к началу]

Изучите основы на наших курсах для самостоятельного изучения

Вводные курсы для самостоятельного обучения

Отличный вариант для начинающих студентов.Вы изучите основы информатики с помощью перетаскивания блоков. Создавайте собственные рисунки и игры. Примечание. Экспресс-курсы в настоящее время доступны на английском, хинди, итальянском и испанском языках. Для других языков мы рекомендуем наш 20-часовой ускоренный курс. Чтобы узнать, что доступно на вашем языке, посетите наш каталог курсов.

Самостоятельное знакомство с Game Lab и App Lab

Адаптированные из наших курсов CS Discoveries и CS Principles, эти короткие модули для самостоятельного изучения — отличный способ изучить концепции, охватывающие все языки и инструменты программирования. Для доступа к требуется учетная запись Code.org.

Знакомство с Game Lab

Анимационные программы, интерактивное искусство и игры в Game Lab. Начните с простых фигур и постепенно переходите к более сложным анимациям и играм на основе спрайтов.

Попробуйте модуль

Черепашье программирование в App Lab

Используйте простые команды JavaScript для рисования фигур и изображений с помощью виртуальной «черепахи».” Создайте и запрограммируйте свою собственную цифровую сцену!

Попробуйте модуль

Управляемое событиями программирование в App Lab

Научитесь создавать приложения, которые реагируют на клики и нажатия клавиш. Создайте серию простых приложений (приложений), которые живут в Интернете!

Попробуйте модуль

[Вернуться к началу]


Создай что-нибудь!

Во-первых, вдохновитесь! Просмотрите галерею наших проектов — поиграйте в некоторые игры или попробуйте приложения, созданные учащимися. Вы можете «сделать ремикс» проекта, чтобы сделать его своим, или создать что-то новое в App Lab, Game Lab или Web Lab.

Лаборатория приложений

App Lab — это среда программирования, в которой вы можете создавать простые приложения. Создайте приложение, напишите код с помощью блоков или JavaScript, чтобы заставить его работать, а затем поделитесь своим приложением за считанные секунды.

Создайте приложение

Игровая лаборатория

Game Lab — это среда программирования, в которой вы можете создавать простые анимации и игры с объектами и персонажами, взаимодействующими друг с другом.


Создать игру

Веб-лаборатория

Web Lab — это среда программирования, в которой вы можете создавать простые веб-страницы с помощью HTML и CSS. Создайте свои веб-страницы и поделитесь своим сайтом за считанные секунды.


Сделать веб-страницу

[Вернуться к началу]

«Отключенные» занятия: информатика без компьютера

Щелкните изображение для просмотра в формате PDF

Нет экрана, нет проблем! Мы собрали «пример» быстрых и веселых занятий CS, которые вы можете выполнять без устройства. Устройте семейную танцевальную вечеринку, узнавая о событиях, или «программируйте» друг друга, чтобы рисовать картинки!


Просмотр отключенных действий

Или просмотрите эти отключенные варианты от других организаций:

  • Hello Ruby — самый причудливый в мире способ узнать о компьютерах, технологиях и программировании. Действия по ряду тем CS, таких как способность разлагать проблему, выявлять закономерности, мыслить алгоритмически, устранять проблемы и работать вместе. (для детей 4-10 лет)
  • CS Unplugged — коллекция бесплатных учебных материалов, обучающих информатике с помощью увлекательных игр и головоломок, в которых используются карточки, веревки, мелки и много беготни.(для детей 5-14 лет)

Дома нет компьютера? Попробуйте CS на своем телефоне с этими приложениями от наших партнеров


Box Island Очаровательная игра для мобильных устройств, которая отправляет учащихся в захватывающее приключение, обучая основам программирования, таким как алгоритмы, распознавание образов, последовательности, циклы и условные операторы. (для всех возрастов)

codeSpark Отмеченная наградами платформа для обучения программированию для детей 5-9 лет. Решайте головоломки и создавайте игры с The Foos, пока учитесь программировать. Примечание: codeSpark предлагает бесплатную пробную версию на 3 месяца. При регистрации необходимо указать адрес электронной почты родителей и информацию о кредитной карте. (для читателей до 5 класса)

Grasshopper Изучайте программирование с помощью веселых и быстрых уроков на вашем телефоне, которые научат вас писать настоящий JavaScript. Код с программой Google. (для средней школы и старше)

[Вернуться к началу]

Учитесь у команды Code.org и у специальных гостей!

Байты кода

CodeBytes — это легкие для усвоения 20-минутные интерактивные уроки, в которых информатика сочетается с реальными темами. Обучите ИИ читать язык жестов, разрабатывать приложения во благо, исследовать мир Minecraft и многое другое!

Посмотреть выпуски

Взлом кода

Развлекайтесь с информатикой, приняв Code Break! Вы можете создать шифр с Эштоном Катчером, узнать о переменных с Ярой Шахиди и даже изучить, как работает Интернет с настоящим изобретателем Интернета Винтом Серфом!


Подключиться

[Вернуться к началу]

Изучение компьютерного программирования с помощью онлайн-курсов, занятий и уроков

Обзор

Что такое компьютерное программирование?

Компьютерное программирование — это процесс написания инструкций, которые выполняются компьютерами.Инструкции, также известные как код, написаны на языке программирования, который компьютер может понять и использовать для выполнения задачи или решения проблемы.

Основы компьютерного программирования включают анализ проблемы и разработку логической последовательности инструкций для ее решения. Может быть множество путей к решению, и программист стремится спроектировать и запрограммировать наиболее эффективный. Среди задач программиста — понимание требований, определение правильного языка программирования для использования, разработка или разработка решения, кодирование, тестирование, отладка и написание документации, чтобы решение было легко понятно другим программистам.

Компьютерное программирование лежит в основе информатики. Это часть реализации разработки программного обеспечения, разработки приложений и разработки программного обеспечения, преобразующая идеи и теории в реальные рабочие решения.

Изучение компьютерного программирования онлайн с онлайн-курсами и классами

edX предлагает множество классов, предназначенных для новых и начинающих кодеров. Эти вводные занятия содержат пошаговое руководство по написанию кода на вашем любимом языке.Гарвардский курс CS50 «Введение в компьютерные науки» научит вас мыслить алгоритмически и эффективно решать задачи. Темы включают основные концепции абстракции, алгоритмы, операционные системы, структуры данных, инкапсуляцию, управление ресурсами, безопасность, разработку программного обеспечения и веб-разработку с использованием таких языков, как C, Python, SQL и JavaScript, а также CSS и HTML. Наборы задач вдохновлены реальными областями биологии, криптографии, финансов, криминалистики и игр.

Научитесь кодировать с помощью онлайн-курсов компьютерного программирования

Информатика — самый популярный предмет на edX, и есть отличные курсы программирования от лучших университетов и институтов, включая Гарвард, Массачусетский технологический институт, Microsoft и W3C, которые помогут вам начать работу. Начните с вводного курса по компьютерным наукам, такого как популярный гарвардский курс CS50 или курс Массачусетского технологического института «Введение в компьютерные науки и программирование с использованием Python», чтобы изучить ключевые концепции и основы. IITBombay также предлагает курсы программирования для начинающих с самостоятельным обучением, включая основы программирования и объектно-ориентированное программирование, которые сосредоточены на логическом мышлении и передовых методах программирования. Онлайн-сертификаты доступны для всех курсов, а некоторые, такие как «Программирование для всех» Университета штата Аризона: введение в программирование, предлагают возможность подать заявку на кредит колледжа.

Затем погрузитесь в различные языки программирования. Доступны учебные пособия и курсы по программированию, которые познакомят вас с программированием на Java, JavaScript, Python, HTML, R, C++ и многих других. Откройте для себя сходство между разными языками и поймите, какой язык подходит для конкретной задачи.

Хотите пойти дальше? Зарегистрируйтесь в предварительной программе MicroMasters, чтобы развить свои знания и опыт. Доступны компьютерные онлайн-курсы по разработке и тестированию программного обеспечения и обеспечивают углубленное обучение, предназначенное для быстрого получения степени компьютерного программирования или степени магистра в этой области.

Вакансии в области компьютерного программирования

Квалифицированный и опытный программист может, по сути, написать свой собственный билет. Есть тысячи открытых вакансий в области программирования и смежных областях.Например, поиск доступных вакансий для Java-программистов на сайте Indeed.com на момент написания этой статьи дал более десяти тысяч результатов. И это только в США. Люди, желающие войти в мир компьютерного программирования, могут специализироваться на любом количестве популярных языков программирования и найти множество возможностей начального уровня. Начните работать младшим программистом на выбранном вами языке и приобретите опыт и навыки, чтобы подняться по карьерной лестнице до инженера-программиста или даже до главного технолога.

Изучите карьеру программиста

Пройдите начальный курс компьютерных наук или любого количества языков программирования и узнайте, подходит ли вам эта захватывающая и востребованная область. Вводные курсы для самостоятельного изучения уже доступны, чтобы помочь вам научиться кодировать на разных языках. Зарегистрируйтесь и начните учиться сегодня.

Если вы хотите ускорить свою карьеру, получить степень или узнать что-то по личным причинам, у edX есть курсы для вас.

Учебное пособие по научным вычислениям с использованием инструментов с открытым исходным кодом

Исторически вычислительная наука в основном ограничивалась областью научных исследований и докторантов.Однако на протяжении многих лет — возможно, без ведома более широкого сообщества разработчиков программного обеспечения — мы, умники в области научных вычислений, незаметно компилировали совместные библиотеки с открытым исходным кодом, которые справляются с подавляющим большинством тяжелой работы . В результате теперь реализовать математические модели стало проще, чем когда-либо, и, хотя эта область еще не готова к массовому потреблению, планка успешного внедрения была резко снижена. Разработка новой вычислительной кодовой базы с нуля — огромная задача, обычно измеряемая годами, но эти проекты научных вычислений с открытым исходным кодом позволяют работать с доступными примерами, чтобы относительно быстро использовать эти вычислительные возможности.

Поскольку целью научных вычислений является обеспечение научного понимания реальных систем, существующих в природе, эта дисциплина представляет собой передний край в приближении к реальности компьютерного программного обеспечения. Чтобы создать программное обеспечение, которое имитирует реальный мир с очень высокой степенью точности и разрешения, необходимо использовать сложную дифференциальную математику, требующую знаний, которые редко можно найти за стенами университетов, национальных лабораторий или корпоративных отделов исследований и разработок.Вдобавок ко всему, при попытке описать непрерывную, бесконечно малую ткань реального мира, используя дискретный язык нулей и единиц, возникают серьезные числовые проблемы. Исчерпывающие усилия по тщательному численному преобразованию необходимы для визуализации алгоритмов, которые одновременно поддаются вычислительной обработке и дают значимые результаты. Другими словами, научные вычисления — это тяжелая работа.

Мне лично особенно нравится проект FEniCS, поскольку я использую его для своей дипломной работы, и я продемонстрирую свою предвзятость, выбрав его для нашего примера кода для этого руководства.(Есть и другие очень качественные проекты, такие как DUNE, которые тоже можно использовать. )

FEniCS описывается как «совместный проект по разработке инновационных концепций и инструментов для автоматизированных научных вычислений с особым акцентом на автоматизированное решение дифференциальных уравнений методами конечных элементов». Это мощная библиотека для решения огромного количества задач и приложений для научных вычислений. В его состав входят Исследовательская лаборатория Simula, Кембриджский университет, Чикагский университет, Университет Бэйлора и Королевский технологический институт KTH, которые вместе превратили его в бесценный ресурс за последнее десятилетие (см. codewarm FEniCS).

Что довольно удивительно, так это то, от каких усилий нас оградила библиотека FEniCS. Чтобы получить представление об удивительной глубине и широте тем, охватываемых проектом, можно просмотреть их учебник с открытым исходным кодом, где в главе 21 даже сравниваются различные схемы конечных элементов для решения несжимаемых течений.

За кулисами проект интегрировал для нас большой набор библиотек для научных вычислений с открытым исходным кодом, которые могут представлять интерес или использоваться напрямую. К ним относятся, в произвольном порядке, проекты, которые называет проект FEniCS:

  • PETSc: набор структур данных и подпрограмм для масштабируемого (параллельного) решения научных приложений, моделируемых уравнениями в частных производных.
  • Проект Trilinos: набор надежных алгоритмов и технологий для решения как линейных, так и нелинейных уравнений, разработанный на основе работы в Sandia National Labs.
  • uBLAS: «Библиотека классов шаблонов C++, обеспечивающая функциональность BLAS уровня 1, 2, 3 для плотных, упакованных и разреженных матриц и многих числовых алгоритмов для линейной алгебры».
  • GMP: бесплатная библиотека для арифметики произвольной точности, работающая с целыми числами со знаком, рациональными числами и числами с плавающей запятой.
  • UMFPACK: набор подпрограмм для решения несимметричных разреженных линейных систем, Ax=b, с использованием метода несимметричного мультифронтала.
  • ParMETIS: параллельная библиотека на основе MPI, которая реализует множество алгоритмов для разбиения неструктурированных графов, сеток и для вычисления порядка заполнения разреженных матриц.
  • NumPy: основной пакет для научных вычислений с Python.
  • CGAL: эффективные и надежные геометрические алгоритмы в виде библиотеки C++.
  • SCOTCH: пакет программного обеспечения и библиотеки для последовательного и параллельного разбиения графа, статического отображения и кластеризации, последовательного разбиения сетки и гиперграфа, а также последовательного и параллельного упорядочения блоков разреженной матрицы.
  • MPI: стандартизированная и портативная система передачи сообщений, разработанная группой исследователей из академических кругов и промышленности для работы на самых разных параллельных компьютерах.
  • VTK: свободно доступная программная система с открытым исходным кодом для трехмерной компьютерной графики, обработки изображений и визуализации.
  • SLEPc: программная библиотека для решения крупномасштабных разреженных задач на собственные значения на параллельных компьютерах.

Этот список внешних пакетов, интегрированных в проект, дает нам представление о его унаследованных возможностях. Например, встроенная поддержка MPI позволяет масштабировать работу удаленных сотрудников в среде вычислительного кластера (т. е. этот код будет работать на суперкомпьютере или ноутбуке).

Также интересно отметить, что существует множество приложений помимо научных вычислений, для которых эти проекты могут быть использованы, включая финансовое моделирование, обработку изображений, задачи оптимизации и, возможно, даже видеоигры.Например, можно было бы создать видеоигру, использующую некоторые из этих алгоритмов и методов с открытым исходным кодом для расчета двухмерных течений жидкости, таких как океанские/речные течения, с которыми игрок будет взаимодействовать (возможно, попробует и плыть на лодке с переменным ветром и течением воды).

Пример приложения: использование открытого исходного кода для научных вычислений

Здесь я попытаюсь дать представление о том, что включает в себя разработка численной модели, показав, как базовая схема вычислительной гидродинамики разрабатывается и реализуется в одной из этих библиотек с открытым исходным кодом — в данном случае в проекте FEniCS. FEnICS предоставляет API как на Python, так и на C++. В этом примере мы будем использовать их Python API.

Мы обсудим довольно технический контент, но цель будет заключаться в том, чтобы просто дать представление о том, что влечет за собой разработка такого научного вычислительного кода, и сколько работы делают для нас сегодняшние инструменты с открытым исходным кодом. Надеемся, что в процессе мы поможем демистифицировать сложный мир научных вычислений. (Обратите внимание, что для тех, кто интересуется этим уровнем детализации, имеется Приложение, в котором подробно описаны все математические и научные обоснования.)

ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ: Для тех читателей, у которых мало или вообще нет опыта работы с программным обеспечением и приложениями для научных вычислений, части этого примера могут вызвать у вас такое чувство:

Если да, не отчаивайтесь. Основным выводом здесь является то, насколько существующие проекты с открытым исходным кодом могут значительно упростить многие из этих задач.

Имея это в виду, давайте начнем с демонстрации несжимаемой модели Навье-Стокса FEnICS. Эта демонстрация моделирует давление и скорость несжимаемой жидкости, протекающей через L-образный изгиб, такой как водопроводная труба.

Описание на демонстрационной странице дает превосходную краткую настройку необходимых шагов для запуска кода, и я рекомендую вам бросить быстрый взгляд, чтобы увидеть, что происходит. Подводя итог, демонстрация будет решать скорость и давление через изгиб для уравнений потока несжимаемой жидкости. Демонстрация запускает короткую симуляцию течения жидкости во времени, анимируя результаты по ходу движения. Это достигается путем настройки сетки, представляющей пространство в трубе, и использования метода конечных элементов для численного решения скорости и давления в каждой точке сетки.Затем мы итерируемся во времени, обновляя поля скорости и давления по мере продвижения, снова используя имеющиеся в нашем распоряжении уравнения.

Демонстрация работает хорошо, но мы ее немного изменим. В демоверсии используется разделение Chorin, но вместо этого мы собираемся использовать немного другой метод, вдохновленный Kim и Moin, который, как мы надеемся, более стабилен. Это просто требует, чтобы мы изменили уравнение, используемое для аппроксимации конвективных и вязких членов, но для этого нам нужно сохранить поле скоростей предыдущего временного шага и добавить два дополнительных члена в уравнение обновления, которое будет использовать это предыдущее информацию для более точного численного приближения.

Итак, давайте внесем это изменение. Во-первых, мы добавляем в настройку новый объект Function . Это объект, представляющий абстрактную математическую функцию, такую ​​как векторное или скалярное поле. Мы назовем его un1 , он будет хранить предыдущее поле скорости в нашем функциональном пространстве V .

  ...
# Создание функций (три отдельных векторных поля и скалярное поле)
un1 = Function(V) # поле скорости предыдущего временного шага, которое мы добавляем
u0 = Function(V) # текущее поле скоростей
u1 = Function(V) # следующее поле скоростей (что решается)
p1 = Function(Q) # следующее поле давления (что решается)
. ..
  

Далее нам нужно изменить способ обновления «предварительной скорости» на каждом шаге симуляции. Это поле представляет приблизительную скорость на следующем временном шаге, когда давление игнорируется (в этот момент давление еще неизвестно). Именно здесь мы заменяем метод разделения Чорина на более новый метод дробного шага Кима и Мойна. Другими словами, мы изменим выражение для поля F1 :

Заменить:

  # Предварительное поле скоростей (первый прогноз того, каким будет следующее поле скоростей)
# для сплита в стиле хорин
# F1 = изменение поля скоростей +
# конвективный терм +
# диффузный термин -
#термин силы тела

F1 = (1/k)*inner(u - u0, v)*dx + \
     внутренний (град (u0) * u0, v) * dx + \
     nu*inner(grad(u), grad(v))*dx - \
     внутренний (f, v) * dx
  

С:

  # Предварительное поле скоростей (первый прогноз того, каким будет следующее поле скоростей)
# для раскола в стиле Ким и Мойн
# F1 = изменение поля скоростей +
# конвективный терм +
# диффузный термин -
#термин силы тела

F1 = (1/k)*inner(u - u0, v)*dx + \
     (3. 0/2.0) * внутренний (град(u0)*u0, v)*dx - (1.0/2.0) * внутренний(град(un1)*un1, v)*dx + \
     (nu/2.0)*inner(grad(u+u0), grad(v))*dx - \
     внутренний (f, v) * dx
  

, так что в демоверсии теперь используется наш обновленный метод для расчета поля промежуточной скорости, когда используется F1 .

Наконец, убедитесь, что мы обновляем предыдущее поле скорости, un1 , в конце каждого шага итерации

  ...
# Перейти к следующему временному шагу
un1.assign(u0) # скопировать текущее поле скорости в предыдущее поле скорости
ты0.assign(u1) # скопировать следующее поле скорости в текущее поле скорости
...
  

Итак, ниже приведен полный код из нашей демонстрации FEniCS CFD с включенными нашими изменениями:

  """Эта демонстрационная программа решает несжимаемые уравнения Навье-Стокса
на L-образной области с использованием метода дробного шага Кима и Мойна."""

# Начать демонстрацию

из импорта дельфинов *

# Печатать сообщения журнала только из корневого процесса параллельно
параметры["std_out_all_processes"] = Ложь;

# Загружаем сетку из файла
сетка = сетка("lshape. xml.gz")

# Определить функциональные пространства (P2-P1)
V = VectorFunctionSpace(сетка, "Лагранж", 2)
Q = FunctionSpace(сетка, "Лагранж", 1)

# Определение пробных и тестовых функций
u = пробная функция (V)
p = пробная функция (Q)
v = тестовая функция (V)
q = тестовая функция (Q)

# Установить значения параметров
дт = 0,01
Т = 3
ню = 0,01

# Определить зависящее от времени граничное условие давления
p_in = выражение («грех (3,0 * t)», t = 0,0)

# Определяем граничные условия
скольжение = ДирихлеBC(V, (0, 0),
                      "на_границе && \
                       (x[0] < DOLFIN_EPS | x[1] < DOLFIN_EPS | \
                       (х[0] > 0.5 - ДОЛЬФИН_ЭПС && x[1] > 0,5 - ДОЛФИН_ЭПС))")
приток = DirichletBC(Q, p_in, "x[1] > 1.0 - DOLFIN_EPS")
отток = DirichletBC(Q, 0, "x[0] > 1.0 - DOLFIN_EPS")
bcu = [скольжение]
bcp = [приток, отток]

# Создаем функции
un1 = Функция (V)
u0 = Функция (V)
u1 = Функция (V)
p1 = Функция (Q)

# Определяем коэффициенты
k = константа (dt)
f = константа ((0, 0))

# Предварительное поле скоростей (первый прогноз того, каким будет следующее поле скоростей)
# для раскола в стиле Ким и Мойн
# F1 = изменение поля скоростей +
# конвективный терм +
# диффузный термин -
#термин силы тела

F1 = (1/k)*inner(u - u0, v)*dx + \
     (3. 0/2.0) * внутренний (град(u0)*u0, v)*dx - (1.0/2.0) * внутренний(град(un1)*un1, v)*dx + \
     (nu/2.0)*inner(grad(u+u0), grad(v))*dx - \
     внутренний (f, v) * dx
а1 = левый (F1)
L1 = правая сторона(F1)

# Обновление давления
a2 = внутренний (град (p), градиент (q)) * dx
L2 = -(1/k)*дел(u1)*q*dx

# Обновление скорости
а3 = внутренний(и, v)*dx
L3 = внутренний (u1, v) * dx - k * внутренний (градус (p1), v) * dx

# Собираем матрицы
A1 = собрать (a1)
A2 = собрать (a2)
A3 = собрать (a3)

# Использовать прекондиционер amg, если он доступен
prec = "AMG", если has_krylov_solver_preconditioner("AMG") иначе "по умолчанию"

# Создаем файлы для хранения решения
ufile = Файл("результаты/скорость.пвд")
pfile = Файл("результаты/давление.pvd")

# шаг по времени
т = дт
пока t < T + DOLFIN_EPS:

    # Обновить граничное условие давления
    p_in.t = t

    # Вычислить примерный шаг скорости
    begin("Вычисление ориентировочной скорости")
    b1 = собрать (L1)
    [bc.apply(A1, b1) для bc в bcu]
    решить(A1, u1. vector(), b1, "gmres", "по умолчанию")
    конец()

    # Коррекция давления
    begin("Вычисление коррекции давления")
    b2 = собрать (L2)
    [bc.apply(A2, b2) для bc в bcp]
    решить (A2, p1.vector(), b2, "cg", prec)
    конец()

    # Коррекция скорости
    begin("Вычисление коррекции скорости")
    b3 = собрать (L3)
    [До нашей эры.применить (A3, b3) для bc в bcu]
    решить(A3, u1.vector(), b3, "gmres", "по умолчанию")
    конец()

    # Сюжетное решение
    график (p1, title="Давление", масштабирование=Истина)
    график (u1, название = «Скорость», масштабирование = Истина)

    # Сохранить в файл
    uфайл << u1
    файл << p1

    # Перейти к следующему временному шагу
    un1.назначить(u0)
    u0.назначить(u1)
    т += дт
    напечатать "т =", т

# Держите сюжет
интерактивный()
  

Запуск программы показывает обтекание колена. Запустите код научных вычислений самостоятельно, чтобы увидеть его анимацию! Скрин финального кадра представлен ниже.

Относительные давления в изгибе в конце моделирования, масштабированные и окрашенные по величине (безразмерные значения):

Относительные скорости в повороте в конце симуляции в виде векторных глифов, масштабированных и окрашенных по величине (безразмерные значения).

Итак, что мы сделали, так это взяли существующую демонстрацию, которая довольно легко реализует схему, очень похожую на нашу, и модифицировали ее, чтобы использовать лучшие приближения, используя информацию из предыдущего временного шага.

В этот момент вы можете подумать, что это тривиальное редактирование. Так и было, и в этом, по большому счету, дело. Этот проект научных вычислений с открытым исходным кодом позволил нам быстро реализовать модифицированную численную модель, изменив четыре строки кода. Такие изменения могут занять месяцы в крупных исследовательских кодах.

В проекте есть много других демонстраций, которые можно использовать в качестве отправной точки. Существует даже ряд приложений с открытым исходным кодом, созданных на основе проекта, которые реализуют различные модели.

Заключение

Научные вычисления и их приложения действительно сложны. Это невозможно обойти. Но, как это становится все более верным во многих областях, постоянно растущий ландшафт доступных инструментов и проектов с открытым исходным кодом может значительно упростить то, что в противном случае было бы чрезвычайно сложным и утомительным заданием программирования. И, возможно, даже близко то время, когда научные вычисления станут достаточно доступными, чтобы их можно было легко использовать за пределами исследовательского сообщества.


ПРИЛОЖЕНИЕ: Научные и математические основы

Для тех, кто заинтересован, вот технические основы нашего руководства по вычислительной гидродинамике выше. То, что следует ниже, послужит очень полезным и кратким изложением тем, которые обычно рассматриваются в течение дюжины или около того курсов для выпускников. Аспиранты и математические типы, заинтересованные в глубоком понимании темы, могут найти этот материал весьма интересным.

Гидромеханика

«Моделирование» в общем случае представляет собой процесс решения некоторой реальной системы с помощью ряда приближений.Модель часто будет включать непрерывные уравнения, плохо подходящие для компьютерной реализации, и поэтому ее необходимо дополнительно аппроксимировать численными методами.

Для механики жидкости давайте начнем это руководство с фундаментальных уравнений, уравнений Навье-Стокса, и используем их для разработки схемы CFD.

Уравнения Навье-Стокса представляют собой ряд дифференциальных уравнений в частных производных (УЧП), которые очень хорошо описывают потоки жидкости и поэтому являются нашей отправной точкой. Их можно вывести из законов сохранения массы, импульса и энергии, брошенных с помощью транспортной теоремы Рейнольдса, применяя теорему Гаусса и ссылаясь на гипотезу Стокса.Уравнения требуют предположения о континууме, когда предполагается, что у нас достаточно жидких частиц, чтобы придать статистические свойства, такие как температура, плотность и значение скорости. Кроме того, необходимы линейная связь между тензором поверхностных напряжений и тензором скорости деформации, симметрия тензора напряжений и предположения об изотропной жидкости. Важно знать предположения, которые мы делаем и наследуем во время этой разработки, чтобы мы могли оценить применимость полученного кода. Уравнения Навье-Стокса в системе обозначений Эйнштейна, без лишних слов:

Сохранение массы:

Сохранение импульса:

Сохранение энергии:

, где девиаторное напряжение:

Хотя они очень общие и управляют большинством потоков жидкости в физическом мире, они не очень полезны напрямую. Известно относительно немного точных решений уравнений, и каждому, кто решит проблему существования и гладкости, присуждается премия тысячелетия в размере 1 000 000 долларов. Важно то, что у нас есть отправная точка для разработки нашей модели, сделав ряд допущений для уменьшения сложности (это одни из самых сложных уравнений в классической физике).

Чтобы все было «просто», мы будем использовать наши знания в предметной области, чтобы сделать предположение о несжимаемости жидкости и предположить постоянную температуру, так что уравнение сохранения энергии, которое становится уравнением теплоты, не требуется (разделено).Теперь у нас есть два уравнения, все еще УЧП, но значительно более простые, но по-прежнему решающие большое количество задач с реальными жидкостями.

Уравнение непрерывности

Уравнения импульса

Теперь у нас есть хорошая математическая модель потоков несжимаемой жидкости (например, низкоскоростных газов и жидкостей, таких как вода). Решить эти уравнения непосредственно вручную непросто, но приятно тем, что мы можем получить «точные» решения для простых задач.Использование этих уравнений для решения интересующих нас задач, скажем, при обтекании крыла воздухом или протекании воды через какую-либо систему, требует численного решения этих уравнений.

Построение числовой схемы

Чтобы решать более сложные задачи с помощью компьютера, необходим метод численного решения наших несжимаемых уравнений. Численное решение дифференциальных уравнений в частных производных или даже дифференциальных уравнений не является тривиальной задачей. Однако у наших уравнений в этом руководстве есть особая проблема (сюрприз!).То есть нам нужно решить уравнения импульса, сохраняя решение свободным от расходимости, как того требует непрерывность. Простое интегрирование по времени с помощью чего-то вроде метода Рунге-Кутты затруднено, поскольку уравнение неразрывности не имеет в себе производной по времени.

Не существует правильного или даже наилучшего метода решения уравнений, но есть много рабочих вариантов. За десятилетия было найдено несколько подходов к решению этой проблемы, таких как переформулировка с точки зрения завихренности и функции тока, введение искусственной сжимаемости и разделение операторов.Чорин (1969), а затем Ким и Мойн (1984, 1990) сформулировали очень успешный и популярный метод дробного шага, который позволит нам интегрировать уравнения при решении для поля давления напрямую, а не неявно. Метод дробного шага - это общий метод аппроксимации уравнений путем расщепления их операторов, в данном случае расщепления по давлению. Подход относительно прост и в то же время надежен, что объясняет его выбор здесь.

Во-первых, нам нужно численно дискретизировать уравнения во времени, чтобы мы могли переходить от одного момента времени к другому.Следуя Киму и Мойну (1984), мы будем использовать явный метод Адамса-Башфорта второго порядка для конвективных членов, неявный метод Кранка-Николсона второго порядка для вязких членов, простую конечную разность для производной по времени , пренебрегая градиентом давления. Эти выборы ни в коем случае не являются единственными приближениями, которые можно сделать: их выбор является частью искусства построения схемы путем управления числовым поведением схемы.

Промежуточную скорость теперь можно интегрировать, однако она игнорирует вклад давления и теперь является расходящейся (несжимаемость требует, чтобы она была свободной от расходимости).Оставшаяся часть оператора необходима, чтобы перейти к следующему временному шагу.

где - некоторый скаляр, который нам нужно найти, который приводит к расходящейся свободной скорости. Мы можем найти, взяв дивергенцию шага коррекции,

, где первый член равен нулю, как того требует непрерывность, что дает уравнение Пуассона для скалярного поля, которое будет обеспечивать соленоидальную (расходящуюся свободную) скорость на следующем временном шаге.

Как показывают Ким и Мойн (1984), это не совсем давление в результате расщепления оператора, но его можно найти с помощью .

На этом этапе обучения у нас все хорошо, мы временно дискретизировали основные уравнения, чтобы мы могли их интегрировать. Теперь нам нужно пространственно дискретизировать операторы. Существует ряд методов, с помощью которых мы могли бы добиться этого, например, метод конечных элементов, метод конечных объемов и метод конечных разностей. В оригинальной работе Кима и Мойна (1984) они используют метод конечных разностей. Этот метод выгоден своей относительной простотой и вычислительной эффективностью, но имеет недостатки для сложной геометрии, поскольку требует структурированной сетки.

Метод конечных элементов (FEM) является удобным выбором из-за его универсальности и имеет несколько очень хороших проектов с открытым исходным кодом, помогающих в его использовании. В частности, он обрабатывает реальную геометрию в одном, двух и трех измерениях, масштабируется для очень больших задач на кластерах машин и относительно прост в использовании для элементов высокого порядка. Как правило, этот метод является более медленным из трех, однако он дает нам больше возможностей для решения проблем, поэтому мы будем использовать его здесь.

Даже при реализации FEM есть много вариантов.Здесь мы будем использовать МКЭ Галеркина. При этом мы приводим уравнения в форме взвешенных невязок, умножая каждое на пробную функцию для векторов и скалярного поля и интегрируя по области . Затем мы выполняем частичное интегрирование любых производных высокого порядка, используя теорему Стокса или теорему о дивергенции. Затем мы ставим вариационную задачу, получая желаемую схему CFD.

Теперь у нас есть хорошая математическая схема в «удобной» для реализации форме, надеюсь, с некоторым пониманием того, что для этого нужно (много математики и методов блестящих исследователей, которые мы в значительной степени копируем и корректируем).

Объяснение структур данных

— изучите концепции компьютерных наук в этом трехчасовом учебном пособии

Структура данных — это инструменты, которые разработчики используют при программировании для организации данных, чтобы иметь к ним доступ позже.

Сайт freeCodeCamp.org только что выпустил полный трехчасовой видеокурс, который познакомит вас с некоторыми наиболее важными структурами данных в компьютерных науках. Он научит вас широкому спектру концепций структуры данных и тому, как их использовать.

По пути вы увидите множество примеров и диаграмм, которые помогут вам понять, как работает каждая структура данных.

Некоторые визуализации структур данных.

Этот курс предполагает, что у вас есть базовые знания в области компьютерных наук. Если вы еще этого не сделали, не беспокойтесь — мы подготовили для вас этот бесплатный двухчасовой учебник по компьютерным наукам.

Этот курс, который ведет Стивен из NullPointer Exception, представляет собой общий обзор структур данных. И самое замечательное, что вам не нужно знать Java или C или любой другой язык, на котором традиционно преподаются структуры данных.(Хотя мы рекомендуем вам достаточно хорошо знать хотя бы один язык программирования, например, JavaScript или Python. )

Вот некоторые из концепций, рассмотренных в ходе этого трехчасового курса:

  • Что такое структуры данных?
  • Измерение эффективности с помощью нотации BigO
  • Почему BigO?
  • Типы уравнений сложности времени
  • Основы массива
  • Параллельные массивы
  • Массивы
  • Типы массивов
  • Выполненные массивы
  • Наполнено - более поздние массивы
  • Численные индексы
  • Замена информации в массиве
  • 2-мерные массивы
  • 2-мерные массивы
  • ArrayList
  • Добавить метод
  • Удалить метод
  • Получить метод
  • Установлен метод
  • Установленный метод
  • Метод Toarray
  • Структуры Toarray
  • Случайные данные Случайный доступ
  • Структуры данных последовательного доступа
  • Основы стека
  • Push-метод
  • PEEK Method
  • Содержит метод
  • Оценка очередь
  • Метод Enqueue
  • метод dequeue
  • Способ
  • Содержит метод
  • Связанного списка Основы
  • Двойно-LinkedList Basics
  • словарь
  • Словаки Т Мини-урок
  • Основы деревьев
  • Иерархические данные
  • Основы Trie
  • Основы кучи
  • Min-Heaps
  • Max-Heaps
  • Основы Graph
  • Неориентированные графы
  • Циклические и ациклические графы
  • Взвешенные графы
  • И многое другое. ..

Структуры данных обеспечивают основу для многих программ, которые вы в конечном итоге напишете. И у каждого из них есть свои конкретные варианты использования. В этом курсе вы узнаете, когда и зачем использовать каждый тип структуры данных.

? Полный курс смотрите на YouTube-канале freeCodeCamp.org (3 часа).

?️ И если вы хотите попрактиковаться в построении некоторых из этих структур данных, на freeCodeCamp есть полная интерактивная учебная программа по структурам данных, которая является частью нашего раздела «Подготовка к собеседованию по программированию».Вы можете построить эти структуры данных в JavaScript здесь.

Факультет компьютерных наук, Оксфордский университет

Поначалу университет может показаться очень отличным от школа. В школе вы привыкнете учиться так, как под руководством учителей, получая новую информацию на уроках и закрепить его, работая с примерами в классе и на домой. Будучи студентом бакалавриата, вы обнаружите, что вы гораздо больше отвечает за объединение различных ресурсов для достижения вашего собственное понимание того, что вам нужно знать, хотя большая поддержка от вашего наставника в колледже и от Департамент компьютерных наук.

Учебники

  Учебное пособие Как и все оксфордские степени, наше преподавание информатики вращается вокруг оксфордского учебника, где (обычно) два студента собираются вместе с преподавателем, чтобы обсудить свою работу в течение часа. В свободное время вы будете писать решения набора задач, а ваш репетитор будет оценивать вашу работу, а затем обсуждать ее с вами в течение часа. Обычно у вас есть два или три урока или занятия каждую неделю, и они обычно проводятся в вашем собственном колледже.

Учебники могут показаться немного пугающими (особенно если ваш наставник — это человек, написавший учебник по предмету, который вы обсуждаете), но вы быстро привыкаете к такому всестороннему стилю обучения. Именно этот метод обучения отличает Оксфорд (и Кембридж).

Лекции

  Студенты на лекции Лекции объединяют студентов всех колледжей для услышать о каком-то аспекте компьютерных наук, часто от мирового эксперта в этой части предмета.Лекции, естественно, концентрируются на принципах работы компьютерных систем, так что то, что вы узнаете, будет продолжать быть полезным еще долго после того, как вы закончили обучение.

Обычно вы посещаете восемь или девять лекций в неделю, и обычно это происходит в Департаменте.

Проектная работа

  Практический проект группового дизайна второго года обучения На втором курсе вы примете участие в групповом дизайнерском практикуме, работая с группой однокурсников разработать решение практической проблемы при поддержке отраслевых партнеров, таких как Microsoft и IBM.

На третьем курсе и еще раз на факультативном четвертом курсе у вас будет возможность более подробно изучить некоторые идеи из вашего курса, выполнив проект, который составляет около четверти экзаменационных баллов за год. . У вас будет руководитель проекта, который будет руководить вашей работой, и вы можете встречаться с ним раз в неделю.


Практические занятия

  Групповой дизайн второго года обучения Они дают вам возможность работать над реальными программами, отражающими изученные вами принципы. и являются способом познакомиться с современными вычислительными и программными технологиями.Одну неделю вы можете создавать интерактивную компьютерную графику, а еще через неделю вы, возможно, будете создавать компилятор для своего собственного языка программирования, под руководством сотрудника. Практическая работа может занимать два дня в неделю.


Классы

Мы также используем небольшие классы до десяти или двенадцати студентов для преподавания специализированных тем, которые предлагаются в качестве вариантов на более поздних этапах обучения. Эти небольшие классы позволяют обучать студентов преподавателям, обладающим специальными знаниями в соответствующей теме, в том числе всемирно известным экспертам и увлеченным молодым исследователям. Обычно это происходит в отделении.

Семинары

Кроме того, в учебное время кафедра проводит широкий спектр научно-исследовательских семинаров. Они не являются частью курса, но вы можете посетить любой из них, который вы хотите. Популярные серии включают Cyber ​​Security, Information Systems и Verification. Кроме того, в обеденное время проводятся отраслевые семинары: серия технических докладов, проводимых нашими партнерами из отрасли. Эти семинары направлены на то, чтобы дать студентам и аспирантам представление о том, как компьютерные науки используются для решения и решения реальных проблем.Среди компаний, принимавших участие, были Amazon, Google, Credit Suisse, Bloomberg и многие другие.

Взятые вместе, эти атрибуты Оксфордского курса компьютерных наук дадут вам уникальную возможность углубить и обогатить свое понимание, а также уникальную подготовку к успешной карьере, будь то в области вычислений или за ее пределами.

Как насчет стажировки или трудоустройства в отрасли?

   Мы не предлагаем год стажировки на производстве в рамках программы Oxford Computer Science. Однако, если вы хотите получить опыт работы в отрасли или завязать отраслевые контакты, то в Оксфорде у вас исключительно хорошие возможности для этого. Например, будучи здесь студентом, вы будете регулярно слышать о всевозможных возможностях трудоустройства и стажировок, и многие из наших студентов проводят летние каникулы на промышленных предприятиях, в том числе за границей. У нас есть специальный веб-сайт по связям с промышленностью, на котором компании размещают свои соответствующие вакансии. Служба трудоустройства с удовольствием проконсультирует и поддержит вас в поиске подходящей вам работы.О том, какие летние стажировки и программы стажировки проходят наши студенты, вы можете узнать здесь.

Учебное пособие по информатике «Час кода», созданное на основе Minecraft

РЕДМОНД, Вашингтон — Любое сопротивление молодых людей в вашей жизни обучению основам информатики будет эффективно растаять в понедельник, когда Microsoft и некоммерческая группа Code. org выпустит учебник по компьютерному кодированию, построенный вокруг… подождите… Minecraft .

Популярная видеоигра по созданию мира, первоначально импортированная из Швеции, стала собственностью Microsoft год назад, когда компания купила ее за сногсшибательные 2 доллара.5 миллиардов. Теперь Microsoft использует популярность игры для выполнения своей миссии — и миссии Code.org — популяризации компьютерных наук.

14-уровневый учебник был создан для третьего ежегодного «Часа кода», кампании, направленной на то, чтобы заинтересовать преподавателей и молодежь программированием. В этом году он проходит в течение недели с 7 по 13 декабря.

«Суть наших усилий заключается в оказании помощи школам, обучении учителей и организации курсов компьютерных наук», — сказал Хади Партови, Code.генеральный директор и соучредитель организации. Группа надеется сделать информатику частью учебных планов большинства школ — к настоящему времени она добилась нескольких ключевых успехов, помогая, например, убедить государственные школы Чикаго сделать ее обязательной для получения диплома. По словам Партови, школы Сан-Франциско и Нью-Йорка также внедряют кодирование в каждую школу.

Миллионы студентов и около 100 000 учителей по всему миру приняли участие в Часе кода.

Но слишком во многих местах, по его словам, информатика рассматривается как "поле черной магии", доступное лишь немногим.«Только гениальные, 18-летние, обычно белые, занудные мальчики в темном подвале считаются людьми, которые занимаются компьютерными науками», — сказал Партови. «Мы хотели изменить этот стереотип».

Разработанный для пользователей в возрасте от 6 лет, новый учебник знакомит игроков с основными навыками программирования, предлагая им исследовать, копать и строить в специально разработанном двухмерном мире Minecraft , соединяя «перетаскивание». бросать» блоки команд, которые управляют персонажами на экране.В процессе игроки генерируют компьютерный код.

Дейрдре Кварнстром, директор Minecraft Education, сказала, что педагоги любят эту игру, «потому что их ученики действительно увлечены» игрой. По ее словам, отчасти эта идея возникла во время посещения классных комнат, где ученики говорили ей, что им нравится игра, но они также хотят попробовать себя в программировании.

Новая версия фактически позволяет игрокам видеть код, который они пишут при решении каждого уровня. Но Партови сказал, что версия Code.org не разрушит волшебство настоящего Minecraft , которое в прошлом году превысило 100 миллионов зарегистрированных пользователей — примерно столько же, сколько участвовало в Часе Кода.

«Когда вы находитесь в классе, вы не сравниваете его с Minecraft , в который вы могли бы играть дома, потому что вы не дома», — сказал он. «Вы сравниваете это с викториной с несколькими вариантами ответов о столицах стран, которые вы никогда не собираетесь посещать. По сравнению с тем, что вы в противном случае делали бы для школы, это, типа, лучшая вещь на свете ».

Новое учебное пособие доступно по адресу: https://www.code.org/mc

Учебное пособие по информатике для гиков

Комментарий является важной частью разработки. Через комментарии мы определяем, что делает программа.Размещая удобочитаемые комментарии, другие также могут понять и поддерживать программу. В этой статье я покажу вам, как использовать комментарии PowerShell как в несколько строк, так и в одну строку. Многострочные комментарии PowerShell — люди. Комментарий — важная часть разработки, благодаря комментариям мы определяем, что делает программа. Размещая удобочитаемые комментарии, другие также могут понять и поддерживать программу. В этой статье я покажу вам, как использовать комментарии PowerShell как в несколько строк, так и в одну строку.Несколько строк комментариев PowerShell — Люди […]

Подробнее…

В этой статье мы узнаем, как применить главную страницу SharePoint с помощью PnP PowerShell к определенному семейству сайтов или его дочерним сайтам. В SharePoint есть две главные страницы: одна для страниц сайта, а другая для системных страниц. PnP PowerShell предоставляет несколько команд, которые можно выполнять с удаленного компьютера, а не с сервера. В этой статье мы узнаем, как применить главную страницу SharePoint с помощью PnP PowerShell к определенному семейству сайтов или его дочерним сайтам.В SharePoint есть две главные страницы: одна для страниц сайта, а другая для системных страниц. PnP PowerShell предоставляет несколько команд, которые можно выполнять с удаленного компьютера, а не с сервера. […]

Подробнее…

Массив JavaScript обычно используется при разработке на стороне клиента, и довольно часто мы используем фильтрацию и сортировку в массиве. В этой статье мы узнаем, как сортировать объекты массива JavaScript с одним и несколькими столбцами. Массив.Метод sort() используется для сортировки элементов массива, а метод sort имеет функцию сравнения. Массив JavaScript обычно используется при разработке на стороне клиента, и довольно часто мы используем фильтрацию и сортировку в массиве. В этой статье мы узнаем, как сортировать объекты массива JavaScript с одним и несколькими столбцами. Метод array.sort() используется для сортировки элементов массива, а метод sort имеет функцию сравнения […]

Подробнее…

В этой статье мы узнаем, как добавлять, удалять и заменять элементы массива с помощью метода сращивания JavaScript. Метод splice принимает как минимум 1 аргумент, который является начальным индексом, с которого начинается добавление или удаление элементов. В повседневной разработке вы сталкиваетесь с такой ситуацией, когда вам необходимо. В этой статье мы узнаем, как добавлять, удалять и заменять элементы из массива с помощью метода сращивания JavaScript. Метод splice принимает как минимум 1 аргумент, который является начальным индексом, с которого начинается добавление или удаление элементов. В повседневной разработке вы сталкиваетесь с такой ситуацией, когда вам нужно […]

Подробнее…

В этой статье мы узнаем, как найти столбцы, содержащие определенное значение в pandas.Это очень распространенный сценарий, с которым вы сталкивались во время развертывания. Давайте посмотрим, как столбец поиска pandas содержит определенное значение. Предположим, у вас есть фрейм данных со следующими столбцами — импортируйте pandas как pd1 df = pd1.DataFrame({В этой статье мы узнаем, как найти столбцы, содержащие определенное значение в pandas. Это очень распространенный сценарий, с которым вы столкнулись во время развертывания.Давайте посмотрим, как столбец поиска панд содержит определенное значение — Предположим, у вас есть фрейм данных со следующими столбцами — импортируйте панды как pd1 df = pd1.DataFrame({ […]

Подробнее…

В этой статье я покажу вам, как преобразовать результат SQL-запроса в pandas DataFrame с помощью скрипта Python. В Python есть библиотека pandas, которая предоставляет высокоуровневый интерфейс для данных, существующих в базе данных SQL. Предприятия могут использовать этот инструмент анализа данных для визуализации и анализа данных. В демонстрационных целях в этой статье я покажу вам, как преобразовать результат SQL-запроса в pandas DataFrame с помощью скрипта Python.В Python есть библиотека pandas, которая предоставляет высокоуровневый интерфейс для данных, существующих в базе данных SQL. Предприятия могут использовать этот инструмент анализа данных для визуализации и анализа данных.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *