Разбираем задачу №17 в ЕГЭ по информатике.
Обратите внимание, здесь будет не только пример решения, но и разбор задания по существу.
Для примера я беру демоверсию 2020 года (актуальная на момент написания статьи) с сайта fipi.ru.
Прежде чем приступать к решению этого примера, посмотрим в спецификацию к демоверсии.
В этот раз я предлагаю спецификацию прошлого года с процентом выполнения в 2019 году. Процент для задания повышенного уровня сложности очень высокий, поэтому разбирать задание буду довольно лаконично.
Высокий процент не удивляет, хотя мог бы быть и больше. Ведь сейчас мы каждую домашку делаем с гуглом, умеем искать и выбирать информацию, учимся формировать запросы. Но всё-таки не все это умеют, оказывается.
Поисковые системы
Я не буду подробно описывать принцип работы поисковых машин типа Яндекса, Гугла и им подобным. Механизм их работы куда сложнее, чем предполагается в экзаменационной работе для 11классников. Но общие принципы сохраняются в любой системе, поэтому про них скажу.
Схема работы проста: поисковая система строит логическое высказывание на основе запроса и для каждого информационного объедка проверяет его истинность. Если высказывание оказывается истинным, то объект (или ссылка на него) будет выведен в результате. Говорят "Объект удовлетворяет запросу".
В частности, поиск по ключевым словам работает аналогично. Высказывание будет строиться так.
Запрос:
Напряженность & Поле
Высказывание:
(На странице имеется слово "Напряженность") И (На странице имеется слово "Поле")
Для нашей страницы будет истинным. А вот для моей статьи про степень окисления - будет ложным.
Разбор задания
В нашем задании предлагается 7 запросов. Да-да, семь: шесть в таблице и седьмой в вопросе к ней.
Решать будем с использованием диаграмм Эйлера-Венна, их проходят в первом классе, поэтому многие просто не понимают их.
Сначала о сути метода
Предположим, что мы взяли и все страницы в интернете высыпали на наш черновик. Но сделали это не равномерно, а так, чтобы страницы с одинаковым ключевым словом лежали рядом, при чём занимали по возможности круглую область. Эти круглые области мы очерчиваем карандашом, получаются круги (Эйлера). И не только круги.
Далее мы начинаем измерять количества страниц в разных областях, группах областей и т.д. И случайно оказывается, что нашли нужное число. Как так получилось? Да не важно, нам число в ответе вписать надо.
Решение
Условно для себя я называю ключевые слова в запросе "сущности", мне так удобнее - короче.
Всего слов-сущностей у нас 3: Поле, Напряженность, Пшеница. Каждая сущность у нас на бумаге будет иметь свой собственный круг. И вот сложный момент: есть шанс, что на одной странице найдутся сразу два ключевых слова. Поэтому одна и та же страница должна попасть в два круга. Это не значит, что она будет в двух местах одновременно, а значит, что круги пересекутся, и эта станица будет в пересечении лежать.
Вообще, гипотетически, возможно сколько угодно сущностей, и все возможные варианты их пересечений. На картинке выше диаграмма на три сущности, а вторым кадром - на четыре. Уже второй вариант даёт нам столько (16) пересечений, что будет очень долго их считать, а на выполнение задания отводится всего 2 минуты. В ЕГЭ точно не будет больше 4х сущностей, а скорее всего, только три.
На диаграмме у нас 8 отдельных областей и масса комбинаций. Для подготовки к экзамену, для тренировки, я рекомендую сделать отдельный рисунок на каждый запрос. Запросы на решу ЕГЭ я видел такие заковыристые, что для верности делать надо так:
1. Рисуем пустые круги
2. Выбираем запрос.
3. Строим высказывание по образцу выше
4. Тычем в каждую область на рисунке и проверяем, истинно ли высказывание. Если да, то закрашиваем.
Забегая вперёд, скажу, что картинка нужна особенная. Но сначала - общее. Частный случай.
Ещё раз подчеркну - на самом экзамене можно будет сильно сэкономить на рисунках.
Теперь для каждого закрашенного региона записываем числа, какие можем. Когда доходим до 6 запроса, внезапно обнаруживаем, что область должна быть нулевой (а у нас довольно пространная). Картинку придётся перерисовать так, чтобы область пересечения Пшеницы (синий) и Напряжённости (зелёный) отсутствовала. Снова раскрасим, и запишем все числа, какие можно:
Я вместо шестого запроса нарисовал запрос из вопроса - сэкономил. И ещё, для удобства объяснения обозвал каждую область буквой. Теперь если я скажу область "д", вы сразу поймёте, что речь идёт о самой правой области, где есть страницы, содержащие только слово "напряжённость"
Вот теперь я не могу давать конкретную формулу, потому что с этого момента для каждого задания она будет своя. Нужно просто смотреть и задавать вопросы "сколько...?" к каждой области в отдельности. В идеале мы должны узнать числа для каждой области, которая входит в ответ. В нашем случае - для всех.
Итак, смотрим внимательно на рисунок:
1. Области "а" и "б" вместе - 40, а область "б" - 30. Сколько "а"? Сразу видно, что "а" - 10.
2. Области "г" и "д" вместе - 44, а область "г" - 14. Сколько "д"? Сразу видно, что "д" - 30.
3. Области "б", "в" и "г" вместе - 54, область "г" - 14, а область "б" - 30. Сколько "в"? Сразу видно, что "в" - 10.
Вот теперь нам нужно просто посчитать, сколько входит в закрашенную под запрос "Напряжённость | Поле | Пшеница". 10+30+10+14+30 = 94
Ответ: 94.
Правильное "угадывание" и экономия времени
Смотрите, многие, глядя на рисунок, могут называть те же числа, что и я, без каких-либо вычислений, сразу. Это внешне, на самом деле, мы выполняли вычитания (54-14-30=10, например), про то, как мы выполняем эти действия я ещё напишу. Но записывать эти вычитания от нас не требуют, не требуют никак обосновывать те числа, которые мы видим. От нас требуют только результат.
Не тратьте драгоценное время на лишние записи. После небольшой тренировки можно будет сразу рисовать финальную картинку
Сложные задания
Бывают ситуации, в которых невозможно так, как здесь, рассчитать каждую область. Приходится рассчитывать группы областей, оставляя некоторые отдельные буквами. Пару раз я натыкался на задание с 5ю сущностями и запросами, включающими в себя и другие логические действия, например, отрицания. Не стоит их пугаться, те задания выполняются точно так же. Запросы в них подобраны таким образом, чтобы сами расчёты были такими же короткими, как у нас.
Реальные поисковые машины
Ещё несколько лет назад большинство поисковых машин имели в своём арсенале синтаксис для повышения точности запросов. Если мне память не изменяет, в Яндексе это были "&&" для И, "||" для или и "-" для исключения (это не отрицание, другая немного операция НЕ-И). Сейчас почему-то такая возможность исчезла (или изменились правила написания). Теперь любой запрос разбивается на слова по пробелам и ищется всё через ИЛИ. Кроме того, хорошо запрограммированный поисковик анализирует не только наш запрос, но и аналогичные ему, исправляя опечатки, уточняя отдельные слова. Этому способствует огромная статистика поисковых запросов. Однако многие сервисы от операции исключения слова из запроса "-" не стали отказываться. И запрос "цирк -Москва" выведет информацию и цирках, кроме тех, где упоминается Москва. На рекламу не распространяется
С одной стороны, без этого "улучшения" грамотный человек мог бы составить такой запрос, который выдал бы ему сразу и только то, что действительно нужно, с минимальной ошибкой. С другой стороны, переход от строгих запросов к статистическому анализу позволил повысить точность неграмотных запросов типа "как сварить макароны пожалуйста помогите".
Однако подобная система работает в любой СУБД, и если требуется осуществить поиск там, где нет такой статистики, язык поисковых запросов очень выручает.
