Wykłady z informatyki na pierwszym roku studiów. Kompletne notatki z wykładów z informatyki

Dom / Nie działa

Kompletny cykl wykładów z informatyki. Wszystko jest szczegółowe i przejrzyste. Nic ekstra.

1. Informacje. Rodzaje informacji, jednostki jej miary.

Informacja - jest to informacja o otaczającym świecie (obiekcie, procesie, zjawisku, zdarzeniu), która jest przedmiotem transformacji (w tym przechowywania, transmisji itp.) i służy kształtowaniu zachowań, podejmowaniu decyzji, zarządzaniu czy uczeniu się .

Rodzaje informacji:

  • graficzny lub obrazowy- pierwszy typ, dla którego zastosowano sposób przechowywania informacji o otaczającym świecie w postaci malowideł naskalnych, później w postaci obrazów, fotografii, diagramów, rysunków na papierze, płótnie, marmurze i innych materiałach przedstawiających obrazy prawdziwy świat;
  • dźwięk- otaczający nas świat jest pełen dźwięków, a problem ich przechowywania i odtwarzania został rozwiązany wraz z wynalezieniem urządzeń rejestrujących dźwięk w 1877 roku; jej typem jest informacja muzyczna – dla tego typu wymyślono metodę kodowania przy użyciu znaków specjalnych, która umożliwia przechowywanie jej na wzór informacji graficznej;
  • tekst- metoda kodowania mowy ludzkiej za pomocą specjalnych symboli - liter, a różne narody mają różne języki i używają różnych zestawów liter do wyświetlania mowy; Metoda ta stała się szczególnie ważna po wynalezieniu papieru i druku;
  • numeryczny— ilościowa miara obiektów i ich właściwości w otaczającym świecie; nabrał szczególnie dużego znaczenia wraz z rozwojem handlu, ekonomii i wymiany pieniężnej; podobnie jak informacje tekstowe, aby je wyświetlić, stosuje się metodę kodowania za pomocą specjalnych symboli - liczb, a systemy kodowania (liczby) mogą być różne;
  • informacje o filmie- sposób utrwalania „żywych” obrazów otaczającego świata, który pojawił się wraz z wynalezieniem kina.

Jednostki informacji:

Bit to minimalna jednostka informacji; znak binarny alfabetu binarnego (0, 1).

Bajt to ośmiobitowy kod binarny, którego można użyć do przedstawienia pojedynczego znaku; jednostka ilości informacji w układzie SI.

1 bajt = 8 bitów

1 KB (kilobajt)= 2 10 bajtów = 1024 bajtów ~ 1 tysiąc bajtów

1 MB (megabajt)= 2 10 KB = 2 20 bajtów~1 milion bajtów

1 GB (gigabajt)= 2 10 MB = 2 30 bajtów ~ 1 miliard bajtów

2. Podstawowe właściwości informacji

Jak każdy obiekt, informacja ma właściwości. Charakterystyczny osobliwość informacja pochodząca z innych obiektów przyrody i społeczeństwa to dualizm: na właściwości informacji wpływają zarówno właściwości danych źródłowych, które składają się na jej treść, jak i właściwości metod rejestrujących tę informację.

Z punktu widzenia informatyki najważniejsze wydają się następujące ogólne właściwości jakościowe: obiektywność, rzetelność, kompletność, dokładność, trafność, użyteczność, wartość, aktualność, zrozumiałość, dostępność, zwięzłość itp.

Obiektywizm informacji . Cel - istniejący na zewnątrz i niezależnie od ludzkiej świadomości. Informacja jest odbiciem zewnętrznego, obiektywnego świata. Informacja jest obiektywna, jeśli nie zależy od sposobu jej utrwalenia, czyjejś opinii czy osądu.

Przykład. Komunikat „Na zewnątrz jest ciepło” niesie informację subiektywną, natomiast komunikat „Na zewnątrz jest 22°C” niesie informację obiektywną, ale z dokładnością zależną od błędu przyrządu pomiarowego.

Obiektywne informacje można uzyskać za pomocą działających czujników i przyrządów pomiarowych. Odzwierciedlona w świadomości konkretnej osoby informacja przestaje być obiektywna, gdyż podlega (w większym lub mniejszym stopniu) transformacji w zależności od opinii, osądu, doświadczenia i wiedzy na dany temat.

Wiarygodność informacji . Informacja jest wiarygodna, jeśli odzwierciedla prawdziwy stan rzeczy. Obiektywna informacja jest zawsze wiarygodna, ale wiarygodna informacja może być zarówno obiektywna, jak i subiektywna. Rzetelne informacje pomagają nam podjąć właściwą decyzję. Informacje mogą być niedokładne z następujących powodów:

ü zamierzone zniekształcenie (dezinformacja) lub niezamierzone zniekształcenie własności subiektywnej;

ü zniekształcenia w wyniku zakłóceń („uszkodzony telefon”) i niewystarczająco dokładne sposoby ich naprawy.

Kompletność informacji . Informacje można nazwać kompletnymi, jeśli są wystarczające do zrozumienia i podjęcia decyzji. Nie pełna informacja może prowadzić do błędnych wniosków lub decyzji.

Dokładność informacji cje określa się stopień jego bliskości do rzeczywistego stanu obiektu, procesu, zjawiska itp.

Znaczenie informacji - znaczenie dla chwili obecnej, aktualność, pilność. Tylko informacje otrzymane w odpowiednim czasie mogą być przydatne.

Przydatność (wartość) informacji . Użyteczność można oceniać w odniesieniu do potrzeb konkretnych konsumentów i ocenia się ją poprzez zadania, które można za jej pomocą rozwiązać.

Najcenniejsza informacja jest obiektywna, rzetelna, kompletna i aktualna. Należy wziąć pod uwagę, że stronnicze, niewiarygodne informacje (na przykład fikcja) mają ogromne znaczenie dla danej osoby. Informacje społecznościowe (publiczne) mają także dodatkowe właściwości:

ü ma charakter semantyczny (pojęciowy), tj. pojęciowy, gdyż to właśnie w pojęciach uogólniane są najistotniejsze cechy przedmiotów, procesów i zjawisk otaczającego świata.

ü ma charakter językowy (z wyjątkiem niektórych rodzajów informacji estetycznych, np. dzieł sztuki). Ta sama treść może być wyrażona w różnych językach naturalnych (mówionych), zapisana w formie wzorów matematycznych itp.

Z biegiem czasu ilość informacji rośnie, gromadzi się, zostaje usystematyzowana, oceniona i uogólniona. Właściwość tę nazwano wzrostem i gromadzeniem informacji. (Kumulacja - od łac. cumulatio - wzrost, akumulacja).

Starzenie się informacji to spadek jej wartości w czasie. To nie czas sam w sobie powoduje starzenie się informacji, ale pojawienie się nowych informacji, które wyjaśniają, uzupełniają lub odrzucają, w całości lub w części, wcześniejsze informacje. Naukowy informacje techniczne starzeje się szybciej, estetyczne (dzieła sztuki) - wolniej.

Logika, zwięzłość, wygodna forma prezentacji ułatwia zrozumienie i przyswojenie informacji.

3. Główne etapy rozwoju komputera

Główne etapy rozwoju technologii komputerowej to:

I. Podręcznik- z 50 tysiąclecia p.n.e. mi.;

II. Mechaniczny- z połowy XVII w.;

III. Elektromechaniczny- od lat dziewięćdziesiątych XIX wieku;

IV. Elektroniczny- od lat czterdziestych XX wieku.

I. Okres ręczny automatyzacja obliczeń rozpoczęła się u zarania ludzkiej cywilizacji. Opierał się na użyciu palców u rąk i nóg. Liczenie poprzez grupowanie i przestawianie obiektów było poprzednikiem liczenia na liczydle, najbardziej rozwiniętym przyrządzie liczącym starożytności. Odpowiednikiem liczydła na Rusi jest liczydło, które przetrwało do dziś. Korzystanie z liczydła polega na wykonywaniu obliczeń cyfrowo, tj. obecność jakiegoś systemu liczb pozycyjnych.

Na początku XVII wieku szkocki matematyk J. Napier wprowadził logarytmy, które wywarły rewolucyjny wpływ na liczenie. Wymyślony przez niego suwak logarytmiczny został z powodzeniem zastosowany piętnaście lat temu i służył inżynierom przez ponad 360 lat. Jest to niewątpliwie ukoronowanie ręcznych narzędzi obliczeniowych okresu automatyzacji.

II. Rozwój mechaniki w XVII wieku stało się warunkiem wstępnym tworzenia urządzeń i przyrządów komputerowych wykorzystujących mechaniczną metodę obliczeń. Oto najważniejsze wyniki osiągnięte na tej ścieżce.

1623 - Niemiecki naukowiec W. Schickard opisuje i wdraża w jednym egzemplarzu mechaniczną maszynę liczącą przeznaczoną do wykonywania czterech operacji arytmetycznych na liczbach sześciocyfrowych.

1642 - B. Pascal zbudował ośmiobitowy działający model maszyny sumującej. Następnie powstała seria 50 takich maszyn, z czego jedna była dziesięciobitowa. Tak ukształtował się pogląd o możliwości automatyzacji pracy umysłowej.

1673 – Niemiecki matematyk Leibniz tworzy pierwszą maszynę dodającą, która umożliwia wykonanie wszystkich czterech operacji arytmetycznych.

1881 – organizacja masowej produkcji maszyn sumujących.

Do obliczeń praktycznych używano arytmometrów aż do lat sześćdziesiątych XX wieku.

Angielski matematyk Charles Babbage (1792-1871) wysunął pomysł stworzenia sterowanej programowo maszyny liczącej wyposażonej w urządzenie arytmetyczne, urządzenie sterujące, wprowadzające i drukujące. Pierwsza maszyna zaprojektowana przez Babbage'a, silnik różnicowy, była napędzana silnikiem parowym. Wypełniała tablice logarytmów metodą stałego różniczkowania i zapisywała wyniki na metalowej płytce. Działający model, który stworzył w 1822 r., był sześciocyfrowym kalkulatorem umożliwiającym wykonywanie obliczeń i drukowanie tabel numerycznych. Drugim projektem Babbage'a był silnik analityczny wykorzystujący tę zasadę kontrola programu i przeznaczone do obliczania dowolnego algorytmu. Projekt nie został zrealizowany, ale był powszechnie znany i wysoko ceniony przez naukowców.

Silnik analityczny składał się z czterech głównych części: jednostki przechowującej dane początkowe, pośrednie i wynikowe (magazyn – pamięć); jednostka przetwarzająca dane (młyn - urządzenie arytmetyczne); jednostka sterująca kolejnością obliczeń (urządzenie sterujące); blok do wprowadzania danych początkowych i drukowania wyników (urządzenia wejścia/wyjścia).

Lady Ada Lovelace (Ada Byron, hrabina Lovelace, 1815-1852) współpracowała jednocześnie z angielskim naukowcem. Opracowała pierwsze programy dla maszyny, przedstawiła wiele pomysłów i wprowadziła szereg pojęć i terminów, które przetrwały do ​​dziś.

III. Etap elektromechaniczny Rozwój techniki komputerowej był najkrótszy i trwał około 60 lat – od pierwszego tabulatora G. Holleritha do pierwszego komputera ENIAC.

1887 – utworzenie przez G. Holleritha w USA pierwszego kompleksu licząco-analitycznego, składającego się z ręcznego stempla, maszyny sortującej i tabulatora. Jednym z jego najbardziej znanych zastosowań jest przetwarzanie wyników spisów ludności w kilku krajach, w tym w Rosji. Następnie firma Holleritha stała się jedną z czterech firm, które położyły podwaliny pod słynną korporację IBM.

Początek – lata 30. XX w. – rozwój systemów liczących i analitycznych. Składają się z czterech głównych urządzeń: dziurkacza, sprawdzarki, sortownika i tabulatora. Na bazie takich kompleksów powstają centra komputerowe.

W tym samym czasie rozwijały się maszyny analogowe.

1930 - V. Bush opracowuje analizator różnicowy, który później wykorzystano do celów wojskowych.

1937 - J. Atanasov, K. Berry tworzą maszynę elektroniczną ABC.

1944 - G. Aiken opracowuje i tworzy komputer sterowany MARK-1. Następnie wdrożono kilka kolejnych modeli.

1957 - w ZSRR powstał ostatni duży projekt technologii obliczeń przekaźnikowych - RVM-I, który działał do 1965 roku.

IV. Scena elektroniczna, którego początek wiąże się z powstaniem w USA pod koniec 1945 roku komputera elektronicznego ENIAC.

W historii rozwoju komputerów zwyczajowo wyróżnia się kilka generacji, z których każda ma swoje własne charakterystyczne cechy i unikalne cechy. Główną różnicą między maszynami różnych generacji jest baza elementów, architektura logiczna i oprogramowanie; ponadto różnią się one szybkością, pamięcią RAM, metodami wprowadzania i wyprowadzania informacji itp. Informacje te podsumowano w tabeli na str. poniżej. 10.

Komputery piątej generacji muszą spełniać następujące jakościowo nowe wymagania funkcjonalne:

1) zapewnić łatwość obsługi komputerów poprzez efektywne systemy wejścia/wyjścia informacji, interaktywne przetwarzanie informacji przy użyciu języków naturalnych, możliwości uczenia się, konstrukcje skojarzeniowe i wnioskowanie logiczne (intelektualizacja komputerowa);

2) uprościć proces tworzenia oprogramowania poprzez automatyzację syntezy programów zgodnie ze specyfikacjami oryginalnych wymagań w językach naturalnych; ulepszać narzędzia programistyczne;

3) poprawić podstawowe cechy i właściwości użytkowe komputerów, zapewnić ich różnorodność i wysoką zdolność adaptacji do zastosowań.

4. Architektura komputer osobisty.

Nazywa się podstawowy układ części komputerowych i połączenia między nimi architektura. Opisując architekturę komputera, określa się skład jego komponentów, zasady ich współdziałania, a także ich funkcje i cechy.

Główną częścią płyty głównej jest mikroprocesor (MP) lub CPU (Central Processing Unit), kontroluje działanie wszystkich węzłów PC oraz program opisujący algorytm rozwiązywanego problemu. MP ma złożoną strukturę w postaci elektronicznej obwody logiczne. Jego komponenty obejmują:

  • ALU- urządzenie arytmetyczno-logiczne przeznaczone do wykonywania operacji arytmetycznych i operacje logiczne nad danymi i adresami pamięci;
  • Rejestry lub pamięć mikroprocesora- nad BARAN działając z szybkością procesora, ALU precyzyjnie z nimi współpracuje;
  • UU- urządzenie sterujące - kontrola pracy wszystkich węzłów MP poprzez generowanie i przesyłanie do pozostałych podzespołów impulsów sterujących pochodzących z generatora zegara kwarcowego, który po włączeniu komputera PC zaczyna wibrować ze stałą częstotliwością (100 MHz, 200 -400 MHz). Wahania te wyznaczają tempo działania całej płyty głównej;
  • SPr- system przerwań - specjalny rejestr opisujący stan MP, pozwalający w dowolnym momencie przerwać pracę MP w celu natychmiastowego przetworzenia przychodzącego żądania lub umieszczenia go w kolejce; po przetworzeniu żądania system zapewnia przywrócenie przerwanego procesu;
  • Urządzenie sterujące wspólną magistralą - systemu interfejsów.

Aby rozszerzyć możliwości swojego komputera i ulepszyć cechy funkcjonalne Mikroprocesor może być dodatkowo wyposażony w koprocesor matematyczny, który służy do rozszerzenia zestawu instrukcji dla mikroprocesora. Na przykład koprocesor matematyczny komputerów PC kompatybilnych z IBM rozszerza możliwości MP w zakresie obliczeń zmiennoprzecinkowych; koprocesor w sieci lokalne(procesor LAN) rozszerza funkcje MP w sieciach lokalnych.

Specyfikacja procesora:

ü wydajność(wydajność, częstotliwość zegara) - liczba operacji wykonywanych na sekundę.

ü głębia bitowa— maksymalna liczba bitów liczby binarnej, na której można jednocześnie wykonać operację maszynową.

System interfejsu to:

ü magistrala sterująca (CC)- przeznaczony do przesyłania impulsów sterujących i synchronizacji sygnałów do wszystkich urządzeń PC;

ü magistrala adresowa (AS)- przeznaczone do przesyłania kodu adresowego komórki pamięci lub portu wejścia/wyjścia urządzenia zewnętrznego;

ü magistrala danych (SD)- przeznaczony do równoległego przesyłania wszystkich cyfr kodu numerycznego;

ü autobus energetyczny- do podłączenia wszystkich jednostek PC do systemu zasilania.

System interfejsu zapewnia trzy kierunki przekazywania informacji :

ü pomiędzy MP i RAM;

ü pomiędzy MP a portami wejścia/wyjścia urządzeń zewnętrznych;

ü pomiędzy pamięcią RAM a portami wejścia/wyjścia urządzeń zewnętrznych. Wymiana informacji pomiędzy urządzeniami i magistrala systemowa odbywa się przy użyciu kodów ASCII.

Pamięć - urządzenie do przechowywania informacji w postaci danych i programów. Pamięć dzieli się przede wszystkim na wewnętrzną (umieszczoną na płycie systemowej) i zewnętrzną (umieszczoną na różnych zewnętrznych nośnikach pamięci).

Pamięć wewnętrzna z kolei dzieli się na:

ü ROM (pamięć tylko do odczytu) lub ROM (pamięć tylko do odczytu), która zawiera trwałe informacje, zapisywane nawet po wyłączeniu zasilania, co służy do testowania pamięci i sprzętu komputera oraz uruchamiania komputera po włączeniu. Nagrywanie na specjalną kasetę ROM odbywa się w fabryce producenta komputera PC i nosi cechy swojej indywidualności. Objętość pamięci ROM jest stosunkowo niewielka - od 64 do 256 KB.

ü RAM (pamięć o dostępie swobodnym, RAM - pamięć o dostępie swobodnym) lub RAM (pamięć o dostępie swobodnym), służy do operacyjnego przechowywania programów i danych zapisywanych tylko na czas pracy komputera. Jest niestabilny; po wyłączeniu zasilania informacje zostają utracone. PO wyróżnia się funkcje specjalne i szczegóły dostępu:

Organizacja pamięci logicznej — o adresowaniu, rozmieszczeniu danych decyduje oprogramowanie zainstalowane na komputerze, czyli system operacyjny.

Rozmiar OP waha się od 64 KB do 64 MB i więcej, z reguły OP ma strukturę modułową i można go rozszerzać poprzez dodawanie nowych chipów.

Pamięć podręczna - ma krótki czas dostępu, służy do tymczasowego przechowywania wyników pośrednich oraz zawartości najczęściej używanych komórek OP i rejestrów MP.

Ilość pamięci podręcznej zależy od modelu komputera i zwykle wynosi 256 KB.

Pamięć zewnętrzna . Urządzenia pamięć zewnętrzna bardzo różnorodne. Proponowana klasyfikacja uwzględnia rodzaj mediów, tj. przedmiot materialny zdolny do przechowywania informacji.

Dyski magnetyczne (MD) — jako nośnik danych stosuje się materiały magnetyczne o specjalnych właściwościach, które pozwalają na rejestrację dwóch kierunków namagnesowania. Każdemu z tych stanów przypisane są cyfry binarne - 0 i 1. Informacje na MD zapisywane i odczytywane są przez głowice magnetyczne po koncentrycznych okręgach - torach. Każda ścieżka jest podzielona na sektory (1 sektor = 512 b). Wymiana między dyskami a OP odbywa się z całkowitą liczbą sektorów. Klaster to minimalna jednostka rozmieszczenia informacji na dysku, która może zawierać jeden lub więcej sąsiadujących sektorów ścieżek. Podczas zapisu i odczytu MD obraca się wokół własnej osi, a mechanizm sterujący głowicą magnetyczną przesuwa ją na ścieżkę wybraną do zapisu lub odczytu.

Dysk twardy lub „dyski twarde” wykonane ze stopów aluminium lub ceramiki i pokryte ferrolakierem, wraz z blokiem głowic magnetycznych umieszczonych w hermetycznej obudowie. Ze względu na wyjątkowo gęste nagrywanie pojemność sięga kilku gigabajtów, a wydajność jest również wyższa niż w przypadku dysków wymiennych (ze względu na wzrost prędkości obrotowej, ponieważ dysk jest sztywno przymocowany do osi obrotu). Pierwszy model pojawił się w IBM w 1973 roku. Miał pojemność 16 KB i 30 gąsienic/30 sektorów, co przypadkowo pokrywało się z kalibrem popularnej strzelby Winchester 30"730".

Dysk Macierze RAID - stosowane w maszynach serwerów baz danych i superkomputerach, stanowią macierz z redundantnymi niezależnymi dyskami, kilka dysków twardych jest połączonych w jeden napęd logiczny. Można połączyć do 48 dysków fizycznych o dowolnej pojemności, tworząc do 120 dysków logicznych (RAID7). Pojemność takich dysków wynosi do 5T6 (terabajtów = 1012).

GCD (jeździ dalej dyski optyczne) dzielą się na:

ü nie nadaje się do ponownego zapisu laserowe dyski optyczne lub dyski kompaktowe (CD-ROM). Są one dostarczane przez producenta z już zapisanymi na nich informacjami. Zapis na nich możliwy jest w warunkach laboratoryjnych za pomocą wiązki lasera o dużej mocy. W napęd optyczny Na komputerze ścieżka ta jest odczytywana przez wiązkę lasera o mniejszej mocy. Dzięki wyjątkowo gęstemu zapisowi płyty CD-ROM mają pojemność do 1,5 GB, czas dostępu od 30 do 300 ms, prędkość odczytu danych od 150 do 1500 Kb/s;

ü wielokrotnego zapisu Płyty CD mają możliwość nagrywania informacji bezpośrednio z komputera PC, ale wymaga to specjalnego urządzenia.

Dyski magnetooptyczne (ZIP) — zapis na taki dysk odbywa się w wysokiej temperaturze poprzez namagnesowanie warstwy aktywnej, a odczyt odbywa się za pomocą wiązki lasera. Dyski te są wygodne do przechowywania informacji, ale sprzęt jest drogi. Pojemność takiego dysku wynosi do 20,8 MB, czas dostępu od 15 do 150 ms, prędkość odczytu informacji do 2000 Kb/s.

Kontrolery służą do zapewnienia bezpośredniej komunikacji z OP z pominięciem MP, służą do urządzeń szybkiej wymiany danych z OP - napęd pływakowy, HDD, wyświetlacz itp., zapewniających pracę w grupie lub tryb sieciowy. Klawiatura, wyświetlacz i mysz są wolnymi urządzeniami, dlatego są podłączone do płyty systemowej za pomocą kontrolerów i mają własne przydzielone obszary pamięci w OP.

Porty Istnieją wejścia i wyjścia, uniwersalne (wejście - wyjście), służą do zapewnienia wymiany informacji między komputerem a zewnętrznymi, niezbyt szybkimi urządzeniami. Informacje docierające przez port przesyłane są do MP, a następnie do OP.

Istnieją dwa typy portów:

ü spójny— zapewnia bitową wymianę informacji, zazwyczaj do tego portu podłączony jest modem;

ü równoległy— zapewnia wymianę informacji bajt po bajcie; do tego portu podłączona jest drukarka. Nowoczesne komputery PC są zwykle wyposażone w 1 port równoległy i 2 porty szeregowe.

Monitory wideo - urządzenia przeznaczone do wyświetlania użytkownikowi informacji z komputera PC. Monitory dostępne są w wersji monochromatycznej (obraz zielony lub bursztynowy, wysoka rozdzielczość) oraz kolorowej. Najwyższej jakości monitory RGB charakteryzują się wysoką rozdzielczością grafiki i kolorów. W przypadku lampy elektronopromieniowej stosowana jest ta sama zasada, co w telewizorze. W laptopach zastosowano panele elektroluminescencyjne lub ciekłokrystaliczne. Monitory mogą pracować w trybie tekstowym i graficznym. W trybie tekstowym obraz składa się ze znaków specjalnych przechowywanych w pamięci wideo wyświetlacza oraz w obraz graficzny składa się z kropek o określonej jasności i kolorze. Główne cechy monitorów wideo to rozdzielczość (od 600x350 do 1024x768 pikseli), liczba kolorów (dla koloru) - od 16 do 256, częstotliwość odświeżania ustalona na 60 Hz.

Drukarki - Są to urządzenia służące do wyprowadzania danych z komputera, przekształcania kodów informacyjnych ASCII na odpowiadające im symbole graficzne i zapisywania tych symboli na papierze. Najbardziej rozwiniętą grupą urządzeń zewnętrznych są drukarki; istnieje ponad 1000 modyfikacji.

Drukarki mogą być czarno-białe lub kolorowe, w zależności od sposobu druku dzielimy je na:

ü matryca- w tych drukarkach obraz powstaje z punktów w wyniku uderzenia, igłowa głowica drukująca porusza się poziomo, każda igła sterowana jest elektromagnesem i uderza w papier poprzez taśmę barwiącą. Ilość igieł określa jakość druku (od 9 do 24), prędkość druku 100-300 znaków/s, rozdzielczość 5 punktów na mm;

ü atramentowy- zamiast igieł głowica drukująca posiada cienkie rurki - dysze, przez które rzucane są na papier maleńkie kropelki atramentu (12 - 64 dysze), prędkość druku do 500 znaków/s, rozdzielczość - 20 punktów na mm;

ü termograficzne— drukarki igłowe, wyposażone w głowicę termiczną zamiast głowicy igłowej, do druku wykorzystuje się specjalny papier termiczny;

ü laser— stosuje się elektrograficzną metodę tworzenia obrazu, laser wytwarza ultracienką wiązkę światła, która rysuje kontury elektronicznego obrazu niewidzialnej kropki na powierzchni światłoczułego bębna. Po wywołaniu obrazu proszkiem barwnika (tonerem) przylegającym do wyładowanych obszarów następuje druk – przeniesienie toneru na papier i utrwalenie obrazu na papierze za pomocą wysoka temperatura. Rozdzielczość takich drukarek sięga 50 punktów/mm, prędkość druku to 1000 znaków/s.

Skanery - urządzenia do wprowadzania informacji do komputera bezpośrednio z dokumentu papierowego. Można wprowadzać teksty, diagramy, obrazy, wykresy, zdjęcia i inne informacje. Plik utworzony przez skaner w pamięci komputera nazywany jest mapą bitową.

Istnieją dwa formaty prezentacji informacji graficznych na komputerze:

ü rastrowy— obraz zapisywany jest w postaci mozaiki wielu punktów na ekranie monitora, za pomocą których można edytować takie obrazy; redaktorzy tekstu nie jest to możliwe, te obrazy są edytowane w programie Corel Draw, Adobe PhotoShop;

ü tekst— informacje identyfikuje się na podstawie charakterystyki czcionek, kodów znaków, akapitów; standardowe edytory tekstu są zaprojektowane do pracy z dokładnie taką reprezentacją informacji.

Mapa bitowa wymaga dużej ilości pamięci, dlatego po zeskanowaniu mapy bitowe są pakowane przy użyciu specjalnych programów (PCX, GIF). Skaner jest podłączony do portu równoległego.

Skanery to:

ü czarno-biały i kolorowy(liczba transmitowanych kolorów od 256 do 65 536);

ü podręcznik są przesuwane po obrazie ręcznie; duża liczba informacja (do 105 mm), prędkość odczytu - 5-50 mm/s;

ü tabletka— głowica skanująca przesuwa się względem oryginału automatycznie, prędkość skanowania wynosi 2-10 sekund na stronę;

ü wałek— oryginał automatycznie przesuwa się względem głowicy skanującej;

ü występ- przypominają powiększalnik fotograficzny, na dole skanowany dokument, na górze głowica skanująca;

ü skanery barowe— urządzenia do odczytu kodów kreskowych na towarach w sklepach.

Rozdzielczość skanera mieści się w zakresie od 75 do 1600 dpi.

Manipulatory - urządzenia komputerowe sterowane rękami operatora:

ü mysz— urządzenie do określania względnych współrzędnych (przemieszczenia względem poprzedniego położenia lub kierunku) ruchu ręki operatora. Współrzędne względne przesyłane są do komputera i za pomocą specjalnego programu mogą powodować przesuwanie kursora na ekranie. Do śledzenia ruchu myszy wykorzystywane są różne rodzaje czujników. Najczęściej spotykany jest czujnik mechaniczny (kulka dotykana przez kilka rolek); istnieje również czujnik optyczny, który zapewnia większą dokładność odczytu współrzędnych;

ü drążek sterowy— wskaźnik dźwigniowy – urządzenie służące do wprowadzania kierunku ruchu ręki operatora, często wykorzystywane do grania w gry komputerowe;

ü digitalizator lub tablet digitalizujący- urządzenie do dokładnego wprowadzania informacji graficznych (rysunków, wykresów, map) do komputera. Składa się z płaskiego panelu (tabletu) i powiązanego z nim urządzenia podręcznego – rysika. Operator przesuwa pióro po wykresie, a współrzędne bezwzględne przesyłane są do komputera.

ü Klawiatura- urządzenie do wprowadzania informacji do pamięci komputera. Wewnątrz znajduje się mikroukład, klawiatura jest podłączona do płyty systemowej, naciśnięcie dowolnego klawisza powoduje wyświetlenie sygnału (kod znaku w systemie ASCII - szesnastkowy numer seryjny znaku w tabeli), w pamięci komputera specjalny program Za pomocą kodu przywraca wygląd wciśniętego symbolu i przesyła jego obraz do monitora.

Określony zestaw komponentów zawartych w ten komputer, nazywa się jego konfiguracją. Minimalna konfiguracja komputera wymagana do jego działania obejmuje jednostka systemowa(są MP, OP, ROM, HDD, HDD), klawiatura (jako urządzenie wejściowe informacji) i monitor (jako urządzenie wyjściowe informacji).

5. Krótki opis system operacyjnyOkna.

Powłoka operacyjna systemu Windows to dodatek opracowany przez firmę Microsoft dla systemu operacyjnego DOS, zapewniający dużą liczbę udogodnień dla programistów i użytkowników.

W systemie operacyjnym Windows interakcja między użytkownikiem a komputerem jest znacznie lepsza w porównaniu do innych systemów operacyjnych. Większość codziennych zadań jest wykonywana w krótszym czasie niż kiedykolwiek wcześniej. Rozwiązano także większość problemów z alokacją pamięci. Windows udostępnia możliwość nadawania plikom długich nazw, co znacznie ułatwia pracę użytkownikowi. Obsługa plug-and-play systemu Windows ułatwia aktualizację sprzętu. Skróty umożliwiają szybki dostęp do często używanych plików, programów i folderów. Większość z nich osiąga się bez poświęcania wydajności. Wiele procesów, takich jak drukowanie, jest teraz znacznie szybszych dzięki trybowi 32-bitowemu i innym ulepszeniom.

W przeciwieństwie do powłok takich jak Norton Commander, Windows nie tylko zapewnia wygodny i wizualny interfejs do operacji na plikach, dyskach itp., ale także zapewnia nowe możliwości programom działającym w „natywnym” środowisku. Jednym z głównych celów programistów Windows jest stworzenie udokumentowanego interfejsu, radykalne zmniejszenie wymagań dotyczących szkolenia użytkowników i uproszczenie pracy. Trzeba też przyznać, że interfejs Windows ma mnóstwo zalet. Wszystko lub prawie wszystko zapewniono wygodną i bezpieczną pracę, niemal każdą operację można wykonać na wiele sposobów, a przemyślany system podpowiedzi, komunikatów i ostrzeżeń wspiera użytkownika przez całą sesję pracy.

Interfejs opracowany przez Microsoft jest jednym z najlepszych i stał się swego rodzaju standardem do naśladowania.

główna idea tworzenie Windowsa wyraził szef Microsoftu Bill Gates. Windowsa postrzega jako elektroniczne biurko, na którym powinno znajdować się wszystko, co potrzebne w miejscu pracy: notatnik, notatnik, kalkulator, zegar itp. itp. W ten sam sposób można uruchomić kilka programów jednocześnie na „biurku” systemu Windows. Pierwsza wersja systemu została wypuszczona przez firmę Microsoft w 1985 roku.

6. Koncepcja Okna okienne i jego elementy konstrukcyjne.

Okno - prostokątny obszar ekranu, na którym uruchamiane są różne programy Windows. Każdy program ma swoje własne okno. Wszystkie okna mają ten sam skład i strukturę.

Okno zawiera następujące elementy:

ü linia nagłówka- górna linia okna, która zawiera nazwę programu lub nazwę okna;

ü przycisk minimalizacji okna;

ü przycisk przywracania okna(jego wygląd zależy od stanu okna);

ü przycisk zamykania okna;

ü przycisk menu systemowego- otwiera menu systemu okiennego;

ü pasek menu- zawiera polecenia służące do zarządzania oknem;

ü pasek narzędzi- zawiera przyciski wywołujące najczęściej używane polecenia;

ü paski przewijania- umożliwiają przeglądanie zawartości okna w pionie i poziomie.

ü pole robocze- przestrzeń do umieszczania obiektów (tekstów, rysunków, ikon itp.) i pracy z nimi;

ü pasek stanu- pasek, na którym znajdują się wskaźniki stanu;

ü rama okienna.

7.Zrozumienie struktury plików systemu operacyjnegoOkna. Program Explorer i jego możliwości.

Plik- jest to najmniejsza jednostka informacji zawierająca ciąg bajtów i posiadająca unikalną nazwę.

Całe oprogramowanie komputerowe jest przechowywane w plikach na zewnętrznych urządzeniach pamięci.

Każdy użytkownik pracujący na komputerze ma do czynienia z plikami. Nawet grać gra komputerowa, musisz dowiedzieć się, w którym pliku przechowywany jest jego program, i móc znaleźć ten plik.

Praca z plikami na komputerze odbywa się za pomocą system plików.

System plików- Jest to funkcjonalna część systemu operacyjnego, która wykonuje operacje na plikach.

Struktura pliku - zbiór plików przechowywanych na komputerze i relacje między nimi.

Aby znaleźć wymagany plik, użytkownik musi wiedzieć:

1. Jaka jest nazwa pliku

2. gdzie przechowywany jest plik

W prawie wszystkich systemach operacyjnych nazwa pliku składa się z dwóch części oddzielonych kropką.

Na lewo od kropki znajduje się nazwa pliku (Lena). Kropka i następująca po niej część nazwy nazywana jest rozszerzeniem lub typem pliku (.txt).

W systemie operacyjnym Windows XP w nazwach plików dozwolone są rosyjskie litery; maksymalna długość nazwy 255 znaków. Rozszerzenie wskazuje, jakiego rodzaju informacje są przechowywane w tym pliku.

Rozszerzenia . tekst I . Lex zwykle oznaczone plik tekstowy . DOK plik dokumentu, . BMP I . GIF-y pliki graficzne, . poseł3 I . WAV pliki dźwiękowe, . AVI plik wideo. Pliki zawierające pliki wykonywalne komputera mają rozszerzenia . EXE I . KOM.

Program Explorer przeznaczony do pracy z plikami i folderami. W oknie Eksploratora możesz przeglądać zawartość dysków, tworzyć folder, skrót i uruchamiać program; oraz przenoś, kopiuj i usuwaj pliki i foldery.

8.Zasady realizacji i łączenia obiektów wOkna. Schowek.

system operacyjny Windows pozwala na:

ü tworzyć złożone dokumenty zawierające kilka różne typy dane;

ü zapewnić wspólną obsługę kilku wniosków podczas przygotowywania jednego dokumentu;

ü przesyłaj i kopiuj obiekty pomiędzy aplikacjami.

Można na przykład skopiować rysunek utworzony w edytorze graficznym Paint dokument tekstowy, opracowany w edytorze tekstu WordPad. To samo można zrobić z fragmentami nagrań dźwiękowych i wideo. Oczywiście obiektu audio nie można wyświetlić na drukowanej stronie, ale jeśli dokument jest elektroniczny, można go wstawić do tekstu jako ikonę. Kliknięcie tej ikony podczas przeglądania dokumentu umożliwi odsłuchanie powiązanego z nim nagrania audio.

Możliwość wykorzystania obiektów o różnym charakterze w jednym dokumencie jest bardzo potężna Narzędzie Windows. Opiera się na tzw. koncepcji implementacji i łączenia obiektów (OLE – Object Linking and Embedding).

Schowek- pośrednie przechowywanie danych zapewniane przez oprogramowanie i przeznaczone do przenoszenia lub kopiowania pomiędzy aplikacjami lub częściami tej samej aplikacji. Aplikacja może korzystać ze schowka własnego, dostępnego tylko w niej lub ze schowka udostępnianego przez system operacyjny lub inne środowisko poprzez specyficzny interfejs.

Schowek niektórych środowisk umożliwia wklejenie skopiowanych danych różne formaty w zależności od aplikacji odbierającej, elementu interfejsu i innych okoliczności. Na przykład tekst skopiowany z edytora tekstu można wkleić ze znacznikami do aplikacji, które go obsługują, i jako zwykły tekst do reszty. Możesz wkleić obiekt ze schowka tyle razy, ile chcesz.

9.Zastosowania standardowe i użytkoweOkna.

Standard:

ü Zeszyt

ü WordPadzie

ü Farba

ü Kalkulator

ü Tabela symboli

ü Tom

ü Praca ze schowkiem Windows

ü Korzystanie z apletu Szukaj

ü Możliwe problemy

ü Linia poleceń

Praca:

ü Archiwizacja danych

ü Przywracanie systemu

ü Defragmentacja dysku

ü Kreator transferu plików i ustawień

ü Przydzielone zadania

ü Oczyszczanie dysku

ü Informacje o systemie

ü Centrum bezpieczeństwa

ü Tabela symboli

10. Podstawowe zasady działania edytora tekstuMicrosoftuSłowo.

Microsoft Word umożliwia wykonanie następujących czynności:

ü Twórz nowe dokumenty i zapisuj je w różnych formatach na zewnętrznych nośnikach danych;

ü Otwórz istniejące dokumenty i zapisz je pod inną nazwą;

ü Pracuj w trybie wielu okien;

ü Zastosuj różne tryby przeglądania dokumentów (tryby wyświetlania) na ekranie;

ü Twórz dokumenty w oparciu o szablony wspólne (domyślnie dokument tworzony jest w oparciu o szablon „Normalny”) i predefiniowane, twórz własne szablony;

ü Wprowadź tekst wpisując go na klawiaturze i wstaw do dokumentu różne fragmenty tekstu z innych dokumentów;

ü Wymiana informacji z innymi aplikacjami (kopiowanie statyczne, osadzanie i łączenie obiektów);

ü Twórz listy punktowane i numerowane;

ü Wprowadź tekst za pomocą kolumn gazetowych;

ü Zaznacz i edytuj tekst (edytuj znaki, linie, fragmenty tekstu);

ü Przesuwaj i kopiuj tekst i obiekty za pomocą schowka i myszy;

ü Wstaw znaki specjalne, nagłówki i stopki, hiperłącza, notatki, zakładki, obiekty, numery stron, podziały stron, data i godzina, tła i podkłady;

ü Korzystaj z narzędzi Autokorekty i Autotekstu;

ü Wyszukaj i zamień tekst w dokumencie;

ü Formatuj znaki, akapity, strony, sekcje i dokumenty jako całość (w celu zmiany wygląd dokumenty);

ü Stosuj narzędzia do automatycznego formatowania dokumentów, korzystaj z istniejących stylów znaków, akapitów i tabel oraz twórz własne style;

ü Używaj motywów lub zestawów powiązanych ze sobą stylów, aby osiągnąć jedność w prezentacji stron internetowych;

ü Zastosuj obramowanie strony;

ü Wstawiaj tabele do dokumentu (możesz rysować tabele i konwertować tekst na tabele) i wykonywać obliczenia arytmetyczne;

ü Wstawiaj zdjęcia i grafiki z innego programu, z kolekcji, ze skanera;

ü Twórz rysunki w dokumencie za pomocą wbudowanego narzędzia edytor graficzny;

ü Wstaw autokształty, obiekty Word Art i „Napis”;

ü Wstaw diagramy i schematy organizacyjne;

ü Twórz duże dokumenty, twórz dokumenty główne i podrzędne;

ü Twórz makra;

ü Wykonaj układ strony;

ü Korzystaj z automatycznego sprawdzania pisowni

ü Drukuj dokumenty

11. Formatowanie w programie Microsoft Word.

ü Formatowanie przy użyciu stylów (Zmiana stylu, Stosowanie stylu, Ustawianie stylu następnego akapitu, Tworzenie stylu, Usuwanie stylu, Style do projektowania list punktowanych i numerowanych, Kopiowanie stylów do innego dokumentu)

ü Formatowanie akapitu

ü Dodawanie obramowań i cieniowania do akapitów (Dodawanie obramowań do akapitów, Dodawanie cieniowania do akapitów)

ü Korzystanie z tabulatorów (Ustawianie tabulatorów, Tabulator z wypełnianiem, Usuwanie i przesuwanie tabulatorów)

ü Projekt indeksów (Niestandardowy projekt indeksu, Aktualizacja indeksów)

ü Tworzenie spisu treści

ü Skopiuj formatowanie z jednej partycji na inną

ü Zachowaj formatowanie podczas kopiowania z jednego dokumentu do drugiego

ü Używanie nagłówków i stopek

12. Praca z tabelami wMicrosoftuSłowo.

Używanie tabel zamiast kart ma wiele zalet. Na przykład, jeśli fragment tekstu nie mieści się w jednym wierszu, program Word automatycznie tworzy nowy i zwiększa wysokość komórek.

Wstawianie tabeli do dokumentu

Aby utworzyć tabelę w miejscu, w którym znajduje się kursor, wystarczy kliknąć przycisk Wstaw tabelę na standardowym pasku narzędzi i

Wydawca: „BHV-Petersburg”
Rok wydania: 2009
Liczba stron: 469
Treść
Informacja, jej właściwości, pomiar, reprezentacja i kodowanie
Informatyka - przedmiot i zadania
Informacja, jej rodzaje i właściwości
Pojęcie społeczeństwa informacyjnego
Kodowanie informacji
Systemy liczbowe
Konwersja liczb z jednego systemu liczbowego na inny
Reprezentacja liczb całkowitych i rzeczywistych w kodzie binarnym
Lekcja praktyczna nr.
1. Systemy liczbowe. Konwersja liczb z jednego systemu liczbowego na inny. Działania arytmetyczne w systemach liczb pozycyjnych
Kodowanie danych tekstowych i znakowych
Kodowanie danych graficznych
Kodowanie informacji audio
Struktury danych
Pliki i struktura plików
Pomiar i prezentacja informacji
Twierdzenia Shannona
Matematyczne podstawy informatyki
Algebra zdań (algebra logiki)
Elementy teorii mnogości
Elementy teorii grafów
Obwody styków przekaźnika (przełączania).
Lekcja praktyczna nr.
2. Matematyczne podstawy informatyki. Algebra zdań. Operacje na zbiorach. Wykresy i metody określania grafów. Schematy przekaźników
Informatyka
Historia rozwoju technologii komputerowej
Klasyfikacja komputerów według obszarów zastosowań
Podstawowy układ elementów systemów komputerowych
Jednostki funkcjonalne systemów komputerowych
Element pamięci
Architektura komputera
Udoskonalanie i rozwój architektury komputerów
Naprawiono architekturę urządzeń
Otwarta architektura
Architektura wieloprocesorowa systemy komputerowe
Wewnętrzna struktura komputera
Procesor
Pamięć o dostępie swobodnym
Wewnętrzne magistrale danych
Zewnętrzne urządzenia pamięci masowej
Urządzenia zewnętrzne komputer
Terminale wideo
Ręczne urządzenia wejściowe
Urządzenia drukujące
Urządzenia wspierające technologię bez dokumentów papierowych
Urządzenia do przetwarzania dźwięku
Urządzenia do łączenia komputerów z siecią
Ogólna budowa komputera osobistego
Oprogramowanie komputerowe
Skład systemu oprogramowanie
Systemy operacyjne
Rodzaje systemów operacyjnych i ich podstawowe pojęcia
Procesy i wątki
Zarządzanie pamięcią
Organizacja wejścia-wyjścia
Sterowniki urządzeń
Systemy plików
Systemy plików Microsoft Windows(FAT 16, FAT 32, NTFS, porównanie)
sala operacyjna System Windows
Narzędzia
Menedżerowie plików
Kompresja informacji
Programy do tworzenia kopii zapasowych danych
Programy do nagrywania płyt CD, przeglądania i konwertowania, porównywania plików Lekcja praktyczna nr 1
3. System operacyjny MS-DOS, technologia pracy w systemie MS-DOS. Powłoki systemu operacyjnego
Oprogramowanie aplikacyjne
Oprogramowanie ogólnego przeznaczenia
Oprogramowanie specjalnego przeznaczenia
Lekcja praktyczna nr 3 (ciąg dalszy). Technologia do pracy w systemie operacyjnym Windows. Praca z programem Explorer. Partycypujący foldery w sieci lokalnej
Lekcja praktyczna nr.
4. Edytor tekstu. Tworzenie i edycja dokumentów. Techniki i narzędzia automatyzacji pracy z dokumentami. Pisanie wyrażeń matematycznych i formuł
Lekcja praktyczna nr.
5. Edytor tekstu. Praca z tabelami i diagramami. Używanie i tworzenie obiektów graficznych. Tworzenie nowych formularzy wprowadzania danych
Lekcja praktyczna nr.
6. Procesor arkuszy kalkulacyjnych Excel. Podstawowe pojęcia i ogólne zasady praca z arkuszem kalkulacyjnym. Twórz i wypełniaj tabele stałymi danymi i formułami. Tworzenie wykresów i diagramów
Lekcja praktyczna nr.
7. Procesor arkuszy kalkulacyjnych Excel. Sortowanie i filtrowanie (próbkowanie) danych. Tabele przestawne, struktura tabeli. Obliczenia w Excelu
Bazy danych (DB) i systemy zarządzania bazami danych (DBMS)
Bazy danych w strukturze systemów informatycznych
Klasyfikacja baz danych i rodzaje modeli danych
Normalizowanie relacji w relacyjnych bazach danych
Projekt bazy danych
Etapy rozwoju DBMS. Relacyjny system zarządzania bazami danych Microsoft Access - przykład systemu zarządzania bazami danych
Lekcja praktyczna nr.
8. Uzyskaj dostęp do systemu DBMS
97. Tworzenie jednotabelowej bazy danych. Selekcja danych za pomocą filtra. Generowanie zapytań i raportów dla jednotabelowej bazy danych
Lekcja praktyczna nr.
9. Uzyskaj dostęp do systemu DBMS
97. Opracowanie modelu informacyjno-logicznego bazy danych i utworzenie relacyjnej struktury bazy danych DZIAŁ. Generowanie skomplikowanych zapytań, formularzy i raportów
Sieci komputerowe i podstawy bezpieczeństwa informacji
Cel i klasyfikacja sieci komputerowych
Sposoby transmisji danych w sieciach komputerowych
Rodzaje synchronizacji danych podczas transmisji i metody transmisji informacji
Sprzęt używany do przesyłania danych
Architektura i protokoły sieci komputerowych
Lokalny sieci komputerowe(LAN) i ich topologie
Fizyczny nośnik transmisji w sieci LAN i sposoby dostępu do niego
Przykłady sieci. Globalna sieć Internet
Projekt DARPA (Agencja Rozwoju Projektów Badawczych w Obronie)
Sieci Ethernetowe
Sieci Token Ring
Przykłady protokołów sieciowych
Internet jako hierarchia sieci
Adresowanie internetowe
Usługi internetowe
E-mail
System archiwa plików FTP
Świat WWW(sieć WWW)
Wyszukiwanie informacji w Internecie
Wyszukiwarki
Katalogi tematyczne (indeksowane).
Silniki metawyszukiwarek
Zasoby Internetu społecznościowego
Lekcja praktyczna nr.
10. Globalny Internet. Przeglądaj archiwa plików FTP. Wyszukiwanie informacji w Internecie. E-mail i Outlook Express
Podstawy i metody bezpieczeństwa informacji
Analiza zagrożeń bezpieczeństwa informacji
Kryteria bezpieczeństwa obiektów systemu komputerowego
Polityka bezpieczeństwa w sieciach komputerowych
Sposoby i środki naruszenia poufności informacji
Podstawowe metody realizacji zagrożeń bezpieczeństwa informacji
Typowe przykłady ataków lokalnych i zdalnych sieci komputerowe
Podstawy przeciwdziałania naruszeniom poufności informacji
Kryptograficzne metody ochrony danych
Kierunki rozwoju funduszy ochrona kryptograficzna informacji i podstawowych zasad kryptografii
Szyfrowanie przez podstawienie
Szyfrowanie transpozycji
Metody szyfrowania za pomocą kluczy
Korzystanie z funkcji skrótu i ​​elektronicznych podpisów cyfrowych
Wirusy komputerowe i środki ochrony informacji przed nimi
Klasyfikacja wirusów
Narzędzia antywirusowe (Norton AntiVirus, Kaspersky Anti-Virus, Doctor Web)
Podstawy algorytmizacji i technologii programowania. Modele i modelowanie informacji
Algorytm i jego właściwości
Różne podejścia do pojęcia „algorytm”
Graficzna reprezentacja algorytmów
Zasady opracowywania algorytmów i programów rozwiązywania stosowanych problemów
Programowanie proceduralne
Programowanie strukturalne
Programowanie funkcjonalne
Programowanie logiczne
Programowanie obiektowe (OOP)
Metody i sztuka programowania
Przegląd języków programowania
Systemy programowania
Poziomy i historia rozwoju języków programowania
Przykłady języków programowania (C, C++, Pascal, Java, Algol, PL1 itp.)
Koncepcja metajęzyków do opisu języków programowania


Modelowanie jako metoda rozwiązywania stosowanych problemów
Podstawowe pojęcia modelowanie matematyczne
Modelowanie informacji
Lekcja praktyczna nr.
11. Obliczenia w środowisku Mathcad
Obliczenia, praca z funkcjami i wykresami, obliczenia symboliczne: faktoryzacja, redukcja podobnych, upraszczanie wyrażeń, obliczanie współczynników wielomianów, algebra wektorów i macierzy, rozwiązywanie liniowych równań algebraicznych i ich układów, rozwiązywanie równań różniczkowych, programowanie, informacje referencyjne, tabela podstawowych stałych fizycznych, przykłady niezależnych rozwiązań
Lekcja praktyczna nr.
12. Obliczenia w środowisku Matlab
Wprowadzanie i edycja operatorów
Programowanie w Matlabie
Rodzaje zmiennych i operatory systemu Matlab
Wprowadzanie i wyprowadzanie informacji
Plastikowa torba programy aplikacyjne matematyka symboliczna (Przybornik matematyki symbolicznej)
Narzędzia graficzne pakietu Matlab (budowa obiektów dwuwymiarowych i trójwymiarowe wykresy, w tym z nieciągłościami drugiego rodzaju)
Algebra macierzy
Rozwiązywanie równań różniczkowych

Książka zawiera dużą liczbę rozwiązanych problemów i problemów do samodzielnego rozwiązania.

Federalna Agencja Edukacji

Państwowa instytucja edukacyjna wyższej edukacji zawodowej

Stanowy Uniwersytet Techniczny w Samarze

Wykłady z informatyki

dla studentów I roku studiów stacjonarnych

specjalności 1004 i 1805

Samara 2008

WYKŁAD 6. ALGORYTMY. ALGORYTMIZACJA. JĘZYKI ALGORYTMICZNE 19

WYKŁAD nr 1 HISTORIA ROZWOJU INŻYNIERII KOMPUTEROWEJ. PODSTAWOWE POJĘCIA: INFORMACJA, GROMADZENIE, PRZESYŁANIE, PRZETWARZANIE INFORMACJI

Pierwsza wzmianka o komputerze znajduje się w pracach Leonarda da’Vinci (rysunki „maszyny logicznej”). Za pierwszą realizację maszyny programowalnej uważa się krosno tkackie (pręty i taśmy dziurkowane do zmiany kolejności nitek tkackich – rodzaj tkaniny).

Pierwszym praktycznym zastosowaniem komputera były obliczenia tablic artyleryjskich w latach dwudziestych i trzydziestych XX wieku. Styczniki, 3-piętrowy budynek, kilkudziesięciu programistów, około miesiąca programowania, kilka godzin obliczeń.

Pierwszy komputer ELEKTRONICZNY - USA, maszyna analogowa, programowanie poprzez łączenie bloków w obwód odpowiedni do zadania.

Dalszy rozwój - komputery na lampach radiowych, domowe - Ural, tranzystorowe domowe BESM-4, M-200 (do 10 6 operacji / s), zachodni IBM przybywa do ZSRR ze społeczności. krajach (Węgry, Bułgaria, Niemcy Wschodnie) jako komputer UE. Komputer ES to potężna maszyna do „zbiorowego” użytku. Praca zespołowa jest wymuszona ze względu na rozbieżność pomiędzy szybkością procesora i urządzeń peryferyjnych.

Kiedy pojawia się tryb wielozadaniowy ze zmienną liczbą zadań, pojawiają się terminale i wyświetlacze. Korzystanie z maszyn staje się naprawdę wspólnotowe. Terminale nabywają inteligencję i pączkują komputery osobiste. Elektronika-60,100, Iskra, IBM.

Gdyby technologia lotnicza rozwijała się tak szybko jak informatyka (wydajność, wydajność, opłacalność, redukcja kosztów), obecnie (około 10 lat temu) każdy mógłby swobodnie kupić samolot typu Boeing 760, zatankować wiadro benzyny i w 20 protokół.

Równoległy rozwój maszyn do indywidualnego użytku:

    PROMIN: 100 kroków programowalnej pamięci (kalkulator kieszonkowy Electronics B3-38)

    NAIRI: programowanie w języku wysokiego poziomu, wejście/wyjście – elektryczna maszyna do pisania 120 znaków/min lub taśma dziurkowana.

Rozwój technik programowania.

Programowanie w kodach maszynowych - programista-czarodziej. Nikt nie wie ani nie rozumie „jak on to robi” (umysł).

Języki zorientowane maszynowo (nairi).

Często powtarzające się łańcuchy poleceń dają początek tłumaczom ustnym i pisemnym.

Uniwersalne języki algorytmiczne wysokiego poziomu FORTRAN, ALGOL, PL-1, BASIC, Pascal.

Języki programowania zorientowane problemowo.

Systemy projektowania programów wizualnych Delphi, programowanie bez programowania.

Rozwój nośników informacji.

Bęben magnetyczny – BESM.

Taśmy magnetyczne, dyski magnetyczne – UE.

Dyskietki 5-calowe od 180 kB - Iskra do 720 kB.

Dysk twardy 7 MB – Spark.

Płyty CD i DVD.

Karty pamięci flash.

Rozwój narzędzi wejścia/wyjścia

Perforowana klisza fotograficzna, taśma kasowa z numerami w postaci znormalizowanej, konsola programisty-regulatora - Ural.

Karty dziurkowane, taśmy dziurkowane, ATsPU – BESM

To samo z e-mailem. pisać zacier. lub monitor programisty systemu - EC. Późniejsze stacje wyświetlające klawiaturę i monitor.

Egzotyczny: różnego rodzaju szpilki do wbijania specjalnych. ołówek, wielowarstwowe ekrany monitorowe do wbijania palców, lekki długopis.

Drukarki: matrycowe, elektrotermiczne, atramentowe, laserowe.

Plotery, plotery: płaski, pióro rolkowe, drukarka atramentowa.

Monitory i karty graficzne: 320x200 monochromatyczny: czarny, zielony, czerwony; kolor 320x200, 640x480, 1024x768, ...; CGA – adapter graficzny kolorowy 4 kolory, adapter graficzny wzmocniony EGA 12 kolorów, VGA – adapter wideograficzny 256 kolorów, SVGA – supervideograficzny adapter 4*10 6 kolorów.

Termin „informatyka”(Francuski) informatyka) pochodzi od słów francuskich informacja(informacja) i automatyczny(automatyzacja) i dosłownie oznacza „automatyzacja informacji”.

Powszechna jest również angielska wersja tego terminu - „Informatyka”, co dosłownie oznacza "informatyka".

W 1978 roku Międzynarodowy Kongres Naukowy oficjalnie nadał tę koncepcję „informatyka” obszary związane z rozwojem, tworzeniem, użytkowaniem i logistyczną obsługą systemów przetwarzania informacji, w tym komputerów i ich oprogramowania, a także organizacyjne, handlowe, administracyjne i społeczno-polityczne aspekty informatyzacji - masowe wprowadzanie technologii komputerowej we wszystkich obszarach życia ludzkiego żyje.

Zatem informatyka opiera się na technologia komputerowa i nie do pomyślenia bez niej.

Informatyka jest dyscypliną naukową o szerokim spektrum zastosowań. Jego główne kierunki:

    Rozwój systemów i oprogramowania komputerowego;

    teoria informacji, która bada procesy związane z transmisją, odbiorem, przetwarzaniem i przechowywaniem informacji;

    metody sztucznej inteligencji, które pozwalają tworzyć programy do rozwiązywania problemów wymagających od człowieka pewnego wysiłku intelektualnego (wnioskowanie logiczne, uczenie się, rozumienie mowy, percepcja wzrokowa, gry itp.);

    analiza systemu, która polega na analizie przeznaczenia projektowanego systemu i ustaleniu wymagań, jakie musi spełniać;

    metody grafiki komputerowej, animacji, multimediów;

    środki telekomunikacji, w tym globalne sieci komputerowe jednoczące całą ludzkość w jedną wspólnotę informacyjną;

    różnorodne zastosowania obejmujące produkcję, naukę, edukację, medycynę, handel, rolnictwo i wszelkie inne rodzaje działalności gospodarczej i społecznej.

Zazwyczaj uważa się, że informatyka składa się z dwóch części:

Środki techniczne, to jest sprzęt komputerowy, w języku angielskim są oznaczone słowem Sprzęt komputerowy, co dosłownie tłumaczy się jako „produkty stałe”.

i dla oprogramowanie wybrano (a raczej stworzono) bardzo udane słowo Oprogramowanie(dosłownie - „towary miękkie”), co podkreśla równoważność oprogramowania i samej maszyny, a jednocześnie podkreśla zdolność oprogramowania do modyfikacji, adaptacji i rozwoju.

Oprócz tych dwóch ogólnie przyjętych gałęzi informatyki istnieje jeszcze jedna istotna gałąź - narzędzia algorytmiczne. Dla niej rosyjski akademik A.A. Dorodnicyn zaproponował nazwę Oprogramowanie mózgowe(z angielskiego mózg- inteligencja). Branża ta związana jest z rozwojem algorytmów oraz badaniem metod i technik ich konstrukcji.

Nie można rozpocząć programowania bez uprzedniego opracowania algorytmu rozwiązania problemu.

Rola informatyki w rozwoju społeczeństwa jest niezwykle duża. Wiąże się z tym początek rewolucji w zakresie gromadzenia, przesyłania i przetwarzania informacji. Rewolucja ta, po rewolucji w panowaniu nad materią i energią, wpływa i radykalnie przekształca nie tylko sferę produkcji materialnej, ale także intelektualną i duchową sferę życia.

Wzrost produkcji sprzętu komputerowego, rozwój sieci informatycznych i powstawanie nowych technologii informatycznych prowadzą do znaczących zmian we wszystkich sferach społeczeństwa: w produkcji, nauce, edukacji, medycynie itp.

MINISTERSTWO TRANSPORTU FEDERACJI ROSYJSKIEJ

DZIAŁ KOMUNIKACJI

KRSNOJARSK INSTYTUT TRANSPORTU KOLEJOWEGO – ODDZIAŁ GOI WPO „Państwowy Uniwersytet Komunikacyjny w Irkucku”

KURSY Z NAUKI O INFORMATYCE

Podręcznik dla studentów inżynierii

Krasnojarsk 2012

UDC 681.3.06 BBK 32-973-01

Egoruszkin, I.O. Kurs wykładów z informatyki. Część 1: Podręcznik/I.O. Jegoruszkin. Krasnojarsk: Krasnojarski Instytut Transportu Kolejowego – oddział Państwowej Instytucji Edukacyjnej Wyższego Kształcenia Zawodowego „Irkuck Państwowy Uniwersytet Transportu”, 2012. 79 s.: il.

Przedstawiany jest tok wykładów z informatyki trwający 1 semestr, opracowany w oparciu o standard FEPO, obejmujący następujące moduły dyscyplinarne:

a) pojęcie informacji, ogólna charakterystyka procesy gromadzenia, przesyłania, przetwarzania i przechowywania informacji;

b) środki techniczne do realizacji procesów informacyjnych; sprzęt komputerowy;

c) oprogramowanie do realizacji procesów informacyjnych; G) Technologia informacyjna: (technologie przetwarzania tekstu i

informacje tabelaryczne).

Niniejszy tok wykładów przeznaczony jest do opanowania części teoretycznej dyscypliny „Informatyka” (kurs wykładowy) przez studentów specjalności inżynierskich. Podręcznik składa się z dziewięciu wykładów przewidzianych w programie studiów I semestru, opracowanych w oparciu o standard FEPO.

Ił. 15. Bibliografia: 3 tytuły.

Recenzenci: Gaidenok N.D. – doktor nauk technicznych, profesor katedry kolei elektrycznej

Rogalew A.N. – doktor, profesor nadzwyczajny, Katedra Modelowania Matematycznego i Informatyki, IGURE SFU

Opublikowano decyzją rady metodologicznej KrIZhT

© Krasnojarski Instytut Transportu Kolejowego – oddział Państwowej Instytucji Edukacyjnej Wyższego Szkolnictwa Zawodowego „Irkuck Państwowy Uniwersytet Transportu”, 2012

© I.O. Jegoruszkin, 2012

WYKŁAD 1. INFORMACJE I PREZENTACJE FORMALNE...........................

1.1.Wiadomości, dane, sygnały...........................................

1.2. Miary i jednostki prezentacji, pomiaru i przechowywania informacji............................

1.3.Rodzaje i właściwości informacji........................................... .................................................. ...............

WYKŁAD 2. OGÓLNA CHARAKTERYSTYKA PROCESÓW ZBIERANIA,

PRZETWARZANIE, PRZESYŁANIE I GROMADZENIE INFORMACJI...........................

2.1.Pomiar informacji .................................................. ....... .................................. ............. ......

2.2.Postrzeganie informacji .................................................. ....... .................................. ............. ....

2.3.Zbieranie informacji........................................... ....... .................................. ............. .............

2.4. Przekazywanie informacji .................................................. ...................................................... ............... .......

2.5.Przetwarzanie informacji .................................................. ...................................................... ........... ......

INFORMACJA I LOGICZNE PODSTAWY KOMPUTERA........................................... ...........

2.6.Systemy liczbowe........................................... ...................................................... ............... ..............

2.7. Pozycyjne systemy liczbowe............................................ ............... .................................. .

WYKŁAD 3. INFORMACJA I PODSTAWY LOGICZNE KOMPUTERÓW

3.1.Systemy liczbowe (koniec)........................................... ..................................................

3.1.1. Binarny system liczbowy...........................................................................

3.1.2. Inne systemy liczb pozycyjnych....................................................

3.1.3. Mieszane systemy liczbowe.....................................................................

INFORMATYKA .................................................. .................. .................................. ......

3.2. Obszar przedmiotowy informatyki jako nauki....................... .............. ..............

3.3. Krótka historia rozwoju informatyki............................................ ............... ..............

3.4. Koncepcja społeczeństwa informacyjnego............................................ ..................................

3.5.Cele i zadania przedmiotu „Informatyka”........................................... ............. .................................. ...

WYKŁAD 4. KOMPUTER JAKO NARZĘDZIE PRZETWARZANIA INFORMACJI...........................

4.1. Historia rozwoju komputerów............................................ ........................................... .............. ......

4.2. Główne cechy komputera............................................ ..................................................

4.3. Klasyfikacja komputerów............................................ ....... .................................. ........................

WYKŁAD 5. KOMPUTER JAKO NARZĘDZIE PRZETWARZANIA INFORMACJI

(KONIEC)............................................... ........................................... .........................

5.1. Ogólne zasady budowy współczesnych komputerów............................................ ........... ......

5.2.Oprogramowanie i funkcje komputera.................................................. ........................

5.3. Skład i przeznaczenie głównych elementów komputera, ich charakterystyka............................ .

5.3.1. Informacje ogólne o komputerach osobistych i ich klasyfikacji ..........................................

5.3.2. Schemat blokowy komputera PC...............................................................................

5.3.3. Zewnętrzne urządzenia komputerowe............................................................................

5.3.4. Urządzenia pamięci masowej komputera................................................................

WYKŁAD 6. SYSTEMY OPERACYJNE

ŚRODOWISKO OPERACYJNE W SYSTEMIE Windows........................................... ............... ..............

6.1.System operacyjny MSDOS........................................... ......................................

6.2.Powłoka NortonCommander........................................... ...................................................... ...

6.3. Podstawowe mechanizmy technologiczne Windowsa............................................ ........... .......

6.4.Tworzenie obiektów, zarządzanie obiektami, właściwościami obiektów...........................

6.5.Nawigacja po systemie plików.Operacje na plikach.Wyszukiwanie plików.

Konfigurowanie parametrów systemu operacyjnego .................................................. .............. .

6.6. Przegląd aplikacji Windows. Współpraca aplikacji............................

6.7.Programy konserwacji dysków.Archiwizacja danych.Programy-

archiwiści............................................ ....... .................................. ............. ..................................

6.8.Powłoka FarManagera........................................... ...................................................... ........................

WYKŁAD 7. OPROGRAMOWANIE DO PRZETWARZANIA INFORMACJI56

WYKŁAD 8. OPROGRAMOWANIE DO PRZETWARZANIA INFORMACJI

(KONIEC)............................................... ........................................... .........................

8.1.Programy aplikacyjne.................................................. ...................................................... ....... ....

8.2.Programowanie systemów .................................................. ...................................................... ...........

8.3.Klasyfikacja oprogramowania.................................................. ...... .............

8.4. PPP zorientowane problemowo .................................................. ..................................

8.5.Zintegrowany IFR........................................... ...................................................... ........... ......

WYKŁAD 9. PODSTAWY PRZETWARZANIA TEKSTU I TABELI

INFORMACJA................................................. .................................................. ........................

9.1.Procesor tekstu Microsoft Word........................................... ........................

9.1.1. Uruchamianie i zamykanie programu Word.............................................................

9.1.2. Menu główne i paski narzędzi.........................................................

9.1.3. Otwieranie i zapisywanie dokumentów.............................................................

9.1.4. Formatowanie dokumentów..........................................................................

9.1.5. Drukowanie dokumentu................................................................................................

9.2.Procesor arkuszy kalkulacyjnych Microsoft Excel........................................... ....... ...............

9.2.1. Podstawy arkusza kalkulacyjnego......................................................

9.2.2. Interfejs arkusza kalkulacyjnego MS Excel. Główne różnice

między Wordem a Excelem .................................................. ...................................................... ........... .......

LITERATURA................................................. .................................................. ...................

WYKŁAD 1. INFORMACJA I FORMY JEJ PREZENTACJI

Pojęcie informacji jest podstawowym pojęciem w informatyce. Każda działalność człowieka to proces gromadzenia i przetwarzania informacji, podejmowania na ich podstawie decyzji i ich wdrażania. Wraz z pojawieniem się nowoczesnej technologii komputerowej informacja zaczęła pełnić rolę jednego z najważniejszych zasobów postępu naukowo-technicznego.

W W nauce informacja jest pojęciem pierwotnym i niedefiniowalnym. Zakłada obecność materialnego nośnika informacji, źródła informacji, nadawcy informacji, odbiorcy oraz kanału komunikacyjnego pomiędzy źródłem a odbiorcą. Pojęcie informacji jest stosowane we wszystkich obszarach: nauce, technologii, kulturze, socjologii i życie codzienne. Konkretna interpretacja elementów związanych z pojęciem informacji zależy od metody danej nauki, celu badań lub po prostu od naszych pomysłów.

Termin „informacja” pochodzi od łacińskiego słowa informatio – wyjaśnienie, prezentacja, świadomość. Słownik Encyklopedyczny (M.: Sov. Encyclopedia, 1990) definiuje informację w ewolucji historycznej: początkowo - informację przekazywaną przez ludzi ustnie, pisemnie lub w inny sposób (za pomocą sygnałów konwencjonalnych, środków technicznych itp.); od połowy XX wieku - ogólna koncepcja naukowa obejmująca wymianę informacji między ludźmi, ludźmi

I automatycznie wymiana sygnałów w świecie zwierząt i roślin (przenoszenie cech z komórki do komórki, z organizmu do organizmu).

Węższą definicję podaje się w technologii, gdzie pojęcie to obejmuje całą informację będącą przedmiotem przechowywania, przekazywania i przekształcania informacji.

Najbardziej ogólna definicja ma miejsce w filozofii, gdzie informacja jest rozumiana jako odbicie świata rzeczywistego. Informacja jako kategoria filozoficzna uznawana jest za jeden z atrybutów materii, odzwierciedlający jej strukturę.

W seria ewolucyjna materia →energia →informacja każdy

kolejny przejaw materii różni się od poprzedniego tym, że ludziom trudniej było ją rozpoznać, wyizolować i wykorzystać w czystej postaci. To właśnie trudność identyfikacji poszczególnych przejawów materii prawdopodobnie wyznaczyła wskazaną kolejność poznawania przyrody przez ludzkość.

1.1. Wiadomości, dane, sygnały

Z Pojęcie informacji kojarzone jest z takimi pojęciami jak sygnał, komunikat i

Sygnał (od łacińskiego znaku – znak) to dowolny proces, który niesie informację.

Istnieją dwie formy prezentacji informacji – ciągła i dyskretna. Ponieważ sygnały są nośnikami informacji, jako tę drugą można wykorzystać procesy fizyczne o różnym charakterze.

Informacja jest reprezentowana (odzwierciedlana) przez wartość jednego lub większej liczby parametrów procesu fizycznego lub przez kombinację kilku parametrów.

Sygnał nazywamy ciągłym, jeśli jego parametr w określonych granicach może przyjmować dowolne wartości pośrednie. Sygnał nazywamy dyskretnym, jeżeli jego parametr w określonych granicach może przyjmować pewne stałe wartości.

Komunikat to informacja przedstawiona w określonej formie i przeznaczona do przekazania.

Z praktycznego punktu widzenia informacja jest zawsze prezentowana w formie komunikatu. Komunikat informacyjny dotyczy źródło wiadomości,Przez-

odbiorca wiadomości i kanał komunikacji.

Komunikat od źródła do odbiorcy przekazywany jest w postaci materialnej i energetycznej (sygnały elektryczne, świetlne, dźwiękowe itp.). Osoba odbiera wiadomości za pomocą zmysłów. Odbiorcy informacji w technologii odbierają komunikaty za pomocą różnych urządzeń pomiarowych i rejestrujących. W obu przypadkach odbiór informacji wiąże się ze zmianą w czasie pewnej wielkości charakteryzującej stan odbiorcy. W tym sensie przekaz informacyjny można przedstawić za pomocą funkcji x (t), charakteryzującej zmianę w czasie parametrów materiałowych i energetycznych środowiska fizycznego, w którym realizowane są procesy informacyjne.

Funkcja x(t) przyjmuje dowolne wartości rzeczywiste z zakresu czasu t. Jeśli funkcja x(t) jest ciągła, to istnieje ciągła lub informacje analogowe, którego źródłem są zwykle różne obiekty naturalne (na przykład temperatura, ciśnienie, wilgotność powietrza), obiekty technologicznych procesów produkcyjnych (na przykład strumień neutronów w rdzeniu, ciśnienie i temperatura chłodziwa w obwodach reaktora jądrowego ) itp. Jeżeli funkcja x(t) jest dyskretna, to komunikaty informacyjne wykorzystywane przez osobę mają charakter komunikatów dyskretnych (np. sygnały alarmowe przesyłane za pomocą komunikatów świetlnych i dźwiękowych, komunikaty językowe przekazywane pisemnie lub za pomocą sygnały dźwiękowe; wiadomości przesyłane za pomocą gestów itp.).

We współczesnym świecie informacje przetwarzane są zazwyczaj na komputerach. Dlatego informatyka jest ściśle związana z narzędziami - komputerem.

Komputer to urządzenie służące do przetwarzania informacji poprzez wykonywanie kontrolowanej programowo sekwencji operacji. Synonimem komputera jest maszyna licząca, częściej komputer elektroniczny (komputer).

Dane to informacje przedstawione w sformalizowanej formie i przeznaczone do przetwarzania środki techniczne na przykład komputer.

Dlatego wraz z warunkami wprowadzanie informacji, przetwarzanie informacji, przechowywanie informacji, wyszukiwanie informacji używane terminy wprowadzanie danych, przetwarzanie danych, przechowywanie danych itp.

1.2. Miary i jednostki prezentacji, pomiaru i przechowywania informacji

W informatyce teoretycznej informacja odgrywa tę samą rolę, co materia w fizyce. I tak jak substancji można przypisać dość dużą liczbę cech (masa, ładunek, objętość itp.), tak dla informacji istnieje, choć nie tak duży, ale dość reprezentatywny zestaw cech. Zarówno dla cech materii, jak i dla cech informacji istnieją jednostki miary, które pozwalają na przypisanie jakiejś informacji liczb - ilościowe cechy informacji.

Obecnie najbardziej znanymi metodami pomiaru informacji są:

tom; entropia; algorytmiczne.

Wolumetryczny to najprostszy i najbardziej prymitywny sposób pomiaru informacji. Odpowiednią ilościową ocenę informacji można naturalnie nazwać objętością informacji.

Ilość informacji w wiadomości to liczba znaków w wiadomości.

Bo np. tę samą liczbę można zapisać na wiele różnych sposobów (używając różnych alfabetów):

„dwadzieścia jeden” 21 11001

wówczas metoda ta jest wrażliwa na formę prezentacji (nagrania) komunikatu. W technologia komputerowa wszystkie przetwarzane i przechowywane informacje, niezależnie od ich charakteru (liczba, tekst, wyświetlacz), prezentowane są w postaci binarnej (za pomocą alfabetu składającego się tylko z dwóch znaków 0 i 1). Standaryzacja ta umożliwiła wprowadzenie dwóch standardowych jednostek miary: bitów i bajtów. Bajt to osiem bitów. Te jednostki miary zostaną omówione bardziej szczegółowo później.

Ilość informacji jest liczbową charakterystyką sygnału, który odbija stopień niepewności(niekompletność wiedzy), która znika po odebraniu komunikatu w postaci tego sygnału. Ta miara niepewności w teorii informacji nazywa się entropią. Jeżeli w wyniku otrzymania wiadomości uzyskano całkowitą jasność w jakiejś sprawie, mówi się, że uzyskano pełną lub wyczerpującą informację i o konieczności uzyskania dodatkowe informacje NIE. I odwrotnie, jeśli po odebraniu komunikatu niepewność pozostaje taka sama, oznacza to, że nie otrzymano żadnej informacji (zero informacji).

Z powyższych rozważań wynika, że ​​pomiędzy pojęciami informacji

niepewność i wybór istnieje ścisły związek. Więc,

wszelka niepewność zakłada możliwość wyboru, a każda informacja, zmniejszając niepewność, zmniejsza możliwość wyboru. Mając pełną informację nie ma wyboru. Częściowa informacja zmniejsza liczbę wyborów, zmniejszając w ten sposób niepewność.

Przykład. Osoba rzuca monetą i obserwuje, po której stronie wyląduje. Obie strony medalu są równe, więc jest równie prawdopodobne, że wyjdzie jedna lub druga strona. Sytuację tę przypisuje się początkowej niepewności, którą charakteryzują dwie możliwości. Po opadnięciu monety osiągana jest całkowita przejrzystość i niepewność znika (staje się zerem).

W algorytmicznej teorii informacji (część teorii algorytmów) proponuje się taką metodę metoda algorytmiczna ocena informacji zawartych w wiadomości. Metodę tę można w skrócie scharakteryzować za pomocą następującego rozumowania.

Każdy zgodzi się, że słowo 0101...01 jest bardziej złożone niż słowo 00..0, a słowo, w którym w eksperymencie wybierane są 0 i 1 - rzut monetą (gdzie 0 to herb, 1 to ogon) jest bardziej złożony niż oba poprzednie.

Program komputerowy, który tworzy słowo ze wszystkich zer, jest niezwykle prosty: wypisze ten sam znak. Aby uzyskać 0101...01 potrzebny jest nieco bardziej skomplikowany program, który wypisuje symbol przeciwny do właśnie wydrukowanego. Żaden „krótki” program nie może wygenerować losowej sekwencji, która nie ma żadnych wzorców. Długość programu tworzącego sekwencję chaotyczną musi być zbliżona do długości ostatniej.

Powyższe rozumowanie sugeruje, że każdemu komunikatowi można przypisać cechę ilościową, która odzwierciedla złożoność (rozmiar) programu umożliwiającego jego wytworzenie.

Ponieważ istnieje wiele różnych komputerów i różne języki programowanie ( różne sposoby zadania algorytmu), to dla określoności podaje je jakaś konkretna maszyna licząca, np. maszyna Turinga, a założoną cechę ilościową – złożoność słowa (wiadomości) – definiuje się jako minimalną liczbę stanów wewnętrznych układu Do jego odtworzenia potrzebna jest maszyna Turinga. Również w algorytmicznej teorii informacji stosuje się inne metody określania złożoności.

1.3. Rodzaje i właściwości informacji

Rozważmy bardziej szczegółowo ujawnienie pojęcia informacji. Rozważ poniższą listę:

informacja genetyczna; informacja geologiczna; informacje o pogodzie; fałszywe informacje (dezinformacja); pełne informacje; informacje gospodarcze; informacje techniczne itp.

Zapewne każdy zgodzi się, że nie jest to lista wszystkich typów informacji, tak samo jak podana lista jest mało użyteczna. Lista ta nie jest usystematyzowana. Aby klasyfikacja gatunków była użyteczna, musi opierać się na jakimś systemie. Zwykle kiedy

klasyfikacja obiektów o tym samym charakterze, ta lub inna właściwość (być może zbiór właściwości) obiektów służy jako podstawa klasyfikacji.

Z reguły właściwości obiektów można podzielić na dwie duże klasy: właściwości zewnętrzne i wewnętrzne.

Właściwości wewnętrzne– są to właściwości organicznie tkwiące w przedmiocie. Są one zwykle „ukryte” przed badaczem obiektu i ujawniają się pośrednio podczas interakcji tego obiektu z innymi.

Właściwości zewnętrzne– są to właściwości charakteryzujące zachowanie obiektu podczas interakcji z innymi obiektami.

Wyjaśnijmy to na przykładzie. Masa jest wewnętrzną właściwością substancji (materii). Przejawia się w interakcji lub podczas jakiegoś procesu. To tutaj powstają pojęcia fizyki, takie jak masa grawitacyjna i masa bezwładna, które można nazwać zewnętrznymi właściwościami materii.

Dla informacji można podać podobny podział właściwości. Dla każdej informacji można określić trzy obiekty interakcji: źródło informacji, odbiorca informacji (jej odbiorca) oraz przedmiot lub zjawisko, które ta informacja odzwierciedla. Można zatem wyróżnić trzy grupy właściwości zewnętrznych, z których najważniejsze to właściwości informacji z punktu widzenia konsumenta.

Jakość informacji– uogólnione cecha pozytywna informacje odzwierciedlające stopień przydatności dla użytkownika.

Wynik Jakości- jeden z ważnych pozytywne właściwości informacji (z perspektywy konsumenta). Każdą negatywną właściwość można zastąpić jej przeciwieństwem, dodatnim.

Najczęściej bierze się pod uwagę wskaźniki jakości, które można wyrazić liczbowo, a takie wskaźniki są ilościową charakterystyką pozytywnych właściwości informacji.

Jak wynika z powyższych definicji, aby określić zestaw krytycznych wskaźników jakości, należy ocenić informację z punktu widzenia jej konsumenta.

W praktyce konsument ma do czynienia z następującymi sytuacjami: niektóre informacje odpowiadają jego żądaniu, jego wymaganiom, a takie informacje nazywa się istotnymi i nazywa się je nieistotnymi, wszystkie informacje są istotne, ale dla niego niewystarczające; potrzeby konsumenta; jeśli otrzymane informacje są wystarczające, naturalne jest, że są one kompletne; otrzymane informacje są nieaktualne (na przykład nieaktualne);

Część informacji uznanych przez konsumenta za istotne może okazać się nierzetelna, czyli zawierać ukryte błędy (jeżeli konsument wykryje jakieś błędy, to po prostu klasyfikuje uszkodzone informacje jako nieistotne);

informacje podlegają „niepożądanemu” wykorzystaniu i zmianom przez innych konsumentów; informacje mają niewygodną dla konsumenta formę i objętość.

Przegląd powyższych sytuacji pozwala na sformułowanie następującego rozkładu właściwości informacyjnych.

Istotność to zdolność informacji do zaspokojenia potrzeb (żądań) konsumenta.

Kompletność to właściwość informacji, która pozwala wyczerpująco (dla danego konsumenta) scharakteryzować odzwierciedlony przedmiot i (lub) proces.

Aktualność– zdolność informacji do zaspokojenia potrzeb konsumenta we właściwym czasie.

Niezawodność to cecha informacji, która nie zawiera ukrytych błędów. Dostępność to cecha informacji, która charakteryzuje jej możliwość

otrzymane przez tego konsumenta.

Bezpieczeństwo to cecha charakteryzująca brak możliwości nieuprawnionego użycia lub modyfikacji.

Ergonomia to właściwość charakteryzująca wygodę formy lub objętości informacji z punktu widzenia danego konsumenta.

Ponadto informacje można podzielić pod względem wykorzystania na następujące typy: polityczne, techniczne, biologiczne, chemiczne itp. d. Zasadniczo jest to klasyfikacja informacji według potrzeb.

Wreszcie, ogólnie charakteryzując jakość informacji, często stosuje się następującą definicję: Logiczna, odpowiednio odzwierciedlająca obiektywne prawa natury, społeczeństwa i myślenia - to jest informacje naukowe Należy zwrócić uwagę, że ta ostatnia definicja charakteryzuje nie relację „informacja – konsument”, ale relację „informacja – przedmiot/zjawisko odzwierciedlone”, czyli jest to już grupa zewnętrznych właściwości informacji. Najważniejsza jest tu właściwość adekwatności .

Adekwatność to właściwość informacji, która jednoznacznie odpowiada wyświetlanemu obiektowi lub zjawisku. Adekwatność okazuje się dla konsumenta wewnętrzną właściwością informacji, objawiającą się trafnością i rzetelnością.

Wśród wewnętrznych właściwości informacji najważniejsze są objętość (ilość) informacji oraz jej wewnętrzna organizacja i struktura. Zgodnie z metodą organizacji wewnętrznej informacje dzielą się na dwie grupy:

1. Dane lub prosty, logicznie nieuporządkowany zbiór informacji.

2. Logicznie uporządkowane, zorganizowane zbiory danych. Porządkowanie danych osiąga się poprzez narzucenie niektórych

struktury (stąd często używany termin struktura danych).

W drugiej grupie informacja jest zorganizowana w sposób szczególny – wiedza. Wiedza, w przeciwieństwie do danych, nie jest informacją o jakimś konkretnym fakcie, ale o tym, jak zbudowane są wszystkie fakty określonego typu.

Wreszcie poza naszym polem widzenia znajdowały się właściwości informacji związane z procesem jej przechowywania. Najważniejszą właściwością jest tutaj przeżywalność - zdolność informacji do utrzymania swojej jakości w czasie. Do tego możemy dodać jeszcze właściwość niepowtarzalności. Informacje przechowywane w jednej kopii nazywane są unikalnymi.

W ten sposób opisaliśmy główne właściwości informacji i odpowiednio ustaliliśmy podstawę klasyfikacji jej według rodzaju.

© 2024 ermake.ru - O naprawie komputerów PC - Portal informacyjny