Информатика ответы на вопросы.

1.Информатика-наука об информации, способах её представления, обработки и преобразовании.

Информация-некоторое знание о предмете или объекта.

Объект-система состоящая из множества предметов.

Предмет-какая то конкретная часть объекта.

Виды информации:

• Числовая информация-информация представленная численными значениями.

• Текстовая информация-информация состоящая из слов и символов.

• Графическая информация-представляется изображениями.

Любая информация, с которой работает современная вычислительная техника, преобразуется в числа в двоичной системе счисления.

Дело в том, что физические устройства (регистры, ячейки памяти) могут находиться в двух состояниях, которым соотносят 0 или 1. Используя ряд подобных физических устройств, можно хранить в памяти компьютера почти любое число в двоичной системе счисления. Сколько физических ячеек используемых для записи числа, столько и разрядное число можно записать. Если ячеек 8, то и число может состоять из 8 цифр.

Кодирование в компьютере целых чисел, дробных и отрицательных, а также символов (букв и др.) имеет свои особенности для каждого вида. Например, для хранения целых чисел выделяется меньше памяти (меньше ячеек), чем для хранения дробных независимо от их значения.

Однако, всегда следует помнить, что любая информация (числовая, текстовая, графическая, звуковая и др.) в памяти компьютера представляется в виде чисел в двоичной системе счисления (почти всегда).

В общем смысле кодирование информации можно определить как перевод информации, представленной сообщением в первичном алфавите, в последовательность кодов.

Надо понимать, что любые данные - это так или иначе закодированная информация. Информация может быть представлена в разных формах: в виде чисел, текста, рисунка и др. Перевод из одной формы в другую - это кодирование.

Единицы измерения информации

В информатике, как правило, измерению подвергается информация, представленная дискретным сигналом. При этом различают следующие подходы:

1.структурный. Измеряет количество информации простым подсчетом информационных элементов, составляющих сообщение. Применяется для оценки возможностей запоминающих устройств, объемов передаваемых сообщений, инструментов кодирования без учета статистических характеристик их эксплуатации.

2.статистический. Учитывает вероятность появления сообщений: более информативным считается то сообщение, которое менее вероятно, т.е. менее всего ожидалось. Применяется при оценке значимости получаемой информации.

3.семантический. Учитывает целесообразность и полезность информации. Применяется при оценке эффективности получаемой информации и ее соответствия реальности.

В рамках структурного подхода выделяют три меры информации:

*геометрическая. Определяет максимально возможное количество информации в заданных объемах. Мера может быть использована для определения информационной емкости памяти компьютера;

*комбинаторная. Оценивает возможность представления информации при помощи различных комбинаций информационных элементов в заданном объеме. Комбинаторная мера может использоваться для оценки информационных возможностей некоторого системы кодирования;

*аддитивная, или мера Хартли .

Единицы измерения информации служат для измерения объёма информации -- величины, исчисляемой логарифмически. Это означает, что когда несколько объектов рассматриваются как один, количество возможных состояний перемножается, а количество информации -- складывается. Чаще всего измерение информации касается объёма компьютерной памяти и объёма данных, передаваемых по цифровым каналам связи. Объёмы информации можно представлять как логарифм количества состояний. Наименьшее целое число, логарифм которого положителен -- 2. Соответствующая ему единица -- бит -- является основой исчисления информации в цифровой технике.

Единица, соответствующая числу 3 (трит), равна бита, числу 10 (хартли) -- бита. Такая единица как нат (nat), соответствующая натуральному логарифму применяется в вычислительной технике в инженерных и научных расчётах. Основание натуральных логарифмов не является целым числом.

Целые количества бит отвечают количеству состояний, равному степеням двойки. Особое название имеет 4 бита -- ниббл (полубайт, тетрада, четыре двоичных разряда), которые вмещают в себя количество информации, содержащейся в одной шестнадцатеричной цифре. Следующей по порядку популярной единицей информации является 8 бит, или байт. Именно к байту (а не к биту) непосредственно приводятся все большие объёмы информации, исчисляемые в компьютерных технологиях.

Такие величины как машинное слово и т.п., составляющие несколько байт, в качестве единиц измерения почти никогда не используются.

Для измерения больших количеств байтов служат единицы «килобайт» = 1000 байт и «Кбайт» (кибибайт, kibibyte) = 1024 байт. Единицы «мегабайт» = 1000 килобайт = 1000000 байт и «Мбайт» (мебибайт, mebibyte) = 1024 Кбайт = 1 048 576 байт применяются для измерения объёмов носителей информации. Единицы «гигабайт» = 1000 мегабайт = 1000000000 байт и «Гбайт» (гибибайт, gibibyte) = 1024 Мбайт = 230 байт измеряют объём больших носителей информации, например жёстких дисков. Разница между двоичной и десятичной единицами уже превышает 7 %. Размер 32-битного адресного пространства равен 4 Гбайт ? 4,295 Мбайт. Такой же порядок имеют размер DVD-ROM и современных носителей на флеш-памяти. Размеры жёстких дисков уже достигают сотен и тысяч гигабайт. Для исчисления ещё больших объёмов информации имеются единицы терабайт -- тебибайт (1012 и 240 соответственно), петабайт -- пебибайт (1015 и 250 соответственно) и т.д. [1; с. 115].

Байт определяется для конкретного компьютера как минимальный шаг адресации памяти, который на старых машинах не обязательно был равен 8 битам. В современной традиции, байт часто считают равным восьми битам. В таких обозначениях как байт (русское) или B (английское) под байт (B) подразумевается именно 8 бит, хотя сам термин «байт» не вполне корректен с точки зрения теории. Долгое время разнице между множителями 1000 и 1024 старались не придавать большого значения. Во избежание недоразумений следует чётко понимать различие между: двоичными кратными единицами, обозначаемыми согласно ГОСТ 8.417-2002 как «Кбайт», «Мбайт», «Гбайт» и т.д. (два в степенях кратных десяти); единицами килобайт, мегабайт, гигабайт и т.д., понимаемыми как научные термины (десять в степенях кратных трём). Последние по определению равны соответственно байт. В качестве терминов для «Кбайт», «Мбайт», «Гбайт» и т.д. МЭК предлагает «кибибайт», «мебибайт», «гибибайт» и т. д., однако эти термины критикуются за непроизносимость и не встречаются в устной речи.

В различных областях информатики предпочтения в употреблении десятичных и двоичных единиц тоже различны. Причём, хотя со времени стандартизации терминологии и обозначений прошло уже несколько лет, далеко не везде стремятся прояснить точное значение используемых единиц. В английском языке для «киби»=1024 иногда используют прописную букву K, дабы подчеркнуть отличие от обозначаемой строчной буквой приставки СИ кило. Однако, такое обозначение не опирается на авторитетный стандарт, в отличие от российского ГОСТа касательно «Кбайт».

2. Архитектура ЭВМ включает в себя как структуру, отражающую состав ПК, так и программно – математическое обеспечение. Структура ЭВМ - совокупность элементов и связей между ними. Основным принципом построения всех современных ЭВМ является программное управление.

Понятие архитектура ЭВМ (Computer Architecture), по-видимому, впервые введено в 60-х годах 20 столетия при создании машин IBM 360 фирмы International Business Machines. Это понятие было определено как “полная и детальная спецификация интерфейса “пользователь – ЭВМ””. В качестве пользователя понимается все то, что имеет доступ к аппаратурно-программным средствам ЭВМ с целью обеспечения переработки на них информации. Например, это могут быть программисты, занятие отладкой и производством прикладных или системных программ на ЭВМ, или специалисты, подключающие технические комплексы к машине, или технические средства – “интеллектуальные” терминалы и т.п. Под интерфейсом следует считать ту часть аппаратурно-программных средств машины, которая обеспечивает (пусть даже через устройства ввода-вывода информации) общение пользователя с ЭВМ. Говоря иначе, интерфейс – это аппаратурно-программный посредник между пользователем и ЭВМ. Ясно, что эффективность взаимодействия с ЭВМ, т.е. эффективность использования аппаратурно-программных средств машины, определяется возможностями или специфическими особенностями интерфейса. Итак, при такой трактовке понятия архитектуры ЭВМ главным становится то, что предлагается пользователю, и как воспользоваться сервисом, предоставляемым со стороны машины.Под архитектурой ЭВМ, как и вообще любых других средств обработки информации, понимают в узком смысле совокупность их свойств и характеристик, призванных удовлетворить потребности пользователей. Пользователей в первую очередь интересуют такие свойства, которые раскрывают функциональные особенности вычислительного средства, а именно те, которые определяют: классы и сложность задач, доступных для решения; возможности автоматизированного обучения программированию и работе на данном вычислительном средстве; языки программирования; возможности отладчиков и редакторов, используемых при производстве программ; возможности операционной системы и организации различных режимов функционирования (моно- и мультипрограммных, разделения времени, реального масштаба времени и др.); реализуемость диалогового режима; организация работы с файлами; способы обработки информации (последовательный, конвейерный, матричный, распределенный и др.); возможность реализации надежных (отказоустойчивых) вычислений; совместимость с другими аппаратурно-программными средствами и т.п.