министерство транспорта РФ
федеральное агенство ж.д. транспорта
Красноярский институт железнодорожного транспорта –
филиал ФГБОУ ВПО «Иркутский государственный университет путей сообщения»
В. А. Терсков
информатика
Методические рекомендации по проведению курса лекций по дисциплине «информатика»
Красноярск 2012
ВОПРОСЫ:
Понятие информатики как науки. Основные понятия информатики (информация).
История развития ЭВМ.
Поколения ЭВМ.
Классификация ЭВМ.
Виды и свойства информации.
Единицы измерения информации в ЭВМ. Двоичная система счисления - основа представления информации в ЭВМ.
Состав и назначение персональной ЭВМ.
Понятие архитектуры ПК. Принципы Построения ПК Джона фон Неймана.
Принцип открытой архитектуры. Области применения персональных компьютеров.
Основные блоки персонального компьютера. Блок-схема устройства персонального компьютера. Назначение основных устройств компьютера.
Устройства управления и ввода информации.
Внешние и внутренние накопители информации.
Периферийное оборудование персональной ЭВМ.
Клавиатура (группы клавиш и их назначение).
Основные логические узлы ПК. Состав системного блока.
Что находится на материнской плате, краткая характеристика этих устройств.
Характеристики микропроцессора. Понятие такта, тактовой частоты, разрядности.
Четыре уровня памяти и их краткая характеристика.
Внешние устройства компьютера.
Средства мультимедиа.
Шины. Назначение и классификация шин.
Понятие и структура программного обеспечения ПЭВМ.
Виды программного обеспечения.
Базовое программное обеспечение ПЭВМ.
Системное программное обеспечение ПЭВМ.
Служебное программное обеспечение ПЭВМ.
Прикладное программное обеспечение ПЭВМ.
Понятие операционной системы(ОС). Требования к ОС. Виды ОС.
Файловая структура. Единица измерения данных, единица хранения данных. Понятие файла и каталога. Имя файла.
ОС Windows. Рабочий стол.
ОС Windows. Окно.
ОС Windows. Настройка системы.
ОС Windows. Создание папки, копирование и перемещение файлов, переименование файлов. Удаление файлов и восстановление из корзины.
ОС Windows. Стандартные приложения.
Основные приложения Microsoft Office.
Назначение текстового процессора Microsoft Word. Основные структурные элементы.
Microsoft Word. Как изменить размеры, название шрифтов?
Microsoft Word. Как установить параметры абзацев, страниц?
Microsoft Word. Как пронумеровать страницы, действия с фрагментами текста (вырезать, копировать, вставить)?
Microsoft Word. Как добавить таблицу, создать список, вставить формулу в документ?
Назначение и основные возможности электронных таблиц.
Типы данных в электронных таблицах. Правила написания формул в электронной таблице EXCEL.
Понятие информационной системы, базы данных(БД), СУБД.
Понятие реляционной базы данных, первичного ключа. Типы связей между таблицами.
Объект БД – таблица. Понятие, типы данных полей таблиц, свойства поля, создание ключа.
Установление связи между таблицами. Обеспечение целостности данных.
Объекты БД (формы, отчёты, таблицы). Основные способы их создания.
Понятие алгоритма. Свойства алгоритмов. Принципы построения алгоритма. Этапы решения задач с помощью ЭВМ. Типичные ошибки программирования.
Алгоритмические языки программирования. Языки низкого и высокого уровня. Классификация языков высокого уровня. Виды трансляторов.
Язык программирования Турбо- Паскаль. Структура языка Turbo-Pascal, основные понятия. Запись и порядок выполнения операций в арифметическом выражении. Стандартные математические функции и процедуры Turbo-Pascal.
Среда программирования Турбо- Паскаль. Команды редактирования в среде Турбо- Паскаль. Основные типы алгоритмов и их блок схемы.
Структура Паскаль - программы, блок-схема. Раздел описаний: описание переменных и констант. Раздел операторов программы. Разделение операторов программы. Операторные скобки. Составной оператор.
Основные типы данных. Простые и порядковые типы данных языка Паскаль. Перечислимый тип и тип-диапазон. Логический, символьный и строковый типы переменных.
Операторы Turbo-Pascal. Форма записи и порядок выполнения оператора присваивания. Операторы ввода и вывода. Вывод текста и числовых значений переменных. Вывод по формату.
Условный оператор. Форма записи, блок-схема, порядок исполнения. Организация разветвления и обхода.
Оператор цикла с параметром, его особенности и порядок выполнения. Организация цикла с параметром при шаге изменения параметра цикла не равном 1. Формальная и фактическая переменные цикла. Начальные данные для организации цикла.
Итерационные циклы. Итерация. Отличие итерационных циклов от цикла с параметром. Начальные данные, необходимые для организации циклов.
Алгоритм вычисления конечных суммы и произведения п слагаемых. Использование рекуррентного соотношения для вычисления следующего члена суммы или произведения.
Алгоритм вычисления бесконечных суммы и произведения с точностью до . Использование рекуррентного соотношения для вычисления следующего члена суммы или произведения.
Массивы. Описание массивов в Паскале. Размер и размерность. Инициализация и вывод массива.
Алгоритмы вычисления количества, суммы и произведения элементов массива, лежащих в заданном диапазоне.
Алгоритм поиска минимального и максимального элементов массива. Алгоритм сортировки массива.
Алгоритм вычисления произведения двух матриц, матрицы и вектора. Транспонирование матрицы.
Защита компьютера от вирусов. Общая характеристика антивирусных программ. Проверка файлов на наличие вирусов. Лечение файлов и системных областей дисков.
Архиваторы. Основные операции: создание, открытие, добавление, извлечение, удаление. Создание самораспаковывающегося архива.
Понятие вычислительной сети. Классификация ВС.
Классификация сетей по территории.
Классификация сетей по масштабированию.
Понятие локальной вычислительной сети и их разновидности.
Понятие топологии. Виды топологии.
Лекция 1. Информация и формы ее представления
Понятие информация является основополагающим понятием информатики. Любая деятельность человека представляет собой процесс сбора и переработки информации, принятия на ее основе решений и их выполнения. С появлением современных средств вычислительной техники информация стала выступать в качестве одного из важнейших ресурсов научно-технического прогресса.
В рамках науки информация является первичным и неопределяемым понятием. Оно предполагает наличие материального носителя информации, источника информации, передатчика информации, приемника и канала связи между источником и приемником. Понятие информации используется во всех сферах: науке, технике, культуре, социологии и повседневной жизни. Конкретное толкование элементов, связанных с понятием информации, зависит от метода конкретной науки, цели исследования или просто от наших представлений.
Термин "информация" происходит от латинского informatio - разъяснение, изложение, осведомленность. Энциклопедический словарь (М.: Сов. энциклопедия, 1990) определяет информацию в исторической эволюции: первоначально – сведения, передаваемые людьми устным, письменным или другим способом (с помощью условных сигналов, технических средств и т. д.); с середины ХХ века – общенаучное понятие, включающее обмен сведениями между людьми, человеком и автоматом, обмен сигналами в животном и растительном мире (передача признаков от клетки к клетке, от организма к организму).
Более узкое определение дается в технике, где это понятие включает в себя все сведения, являющиеся объектом хранения, передачи и преобразования информации.
Наиболее общее определение имеет место в философии, где под информацией понимается отражение реального мира. Информацию как философскую категорию рассматривают как один из атрибутов материи, отражающий ее структуру.
В эволюционном ряду вещество → энергия → информация каждое последующее проявление материи отличается от предыдущего тем, что людям было труднее его распознать, выделить и использовать в чистом виде. Именно сложность выделения различных проявлений материи обусловила, наверное, указанную последовательность познания природы человечеством.
1.1. Сообщения, данные, сигналы
С понятием информации связаны такие понятия, как сигнал, сообщение и данные.
Сигнал (от латинского signum – знак) представляет собой любой процесс, несущий информацию.
Различают две формы представления информации – непрерывную и дискретную. Поскольку носителями информации являются сигналы, то в качестве последних могут использоваться физические процессы различной природы. Информация представляется (отражается) значением одного или нескольких параметров физического процесса, либо комбинацией нескольких параметров.
Сигнал называется непрерывным, если его параметр в заданных пределах может принимать любые промежуточные значения. Сигнал называется дискретным, если его параметр в заданных пределах может принимать определенные фиксированные значения.
Сообщение – это информация, представленная в определенной форме и предназначенная для передачи.
С практической точки зрения информация всегда представляется в виде сообщения. Информационное сообщение связано с источником сообщения, получателем сообщений и каналом связи.
Сообщение от источника к приемнику передается в материально-энергетической форме (электрический, световой, звуковой сигналы т.д.). Человек воспринимает сообщения посредством органов чувств. Приемники информации в технике воспринимают сообщения с помощью различной измерительной и регистрирующей аппаратуры. В обоих случаях с приемом информации связано изменение во времени какой-либо величины, характеризующей состояние приемника. В этом смысле информационное сообщение можно представить функцией x(t), характеризующей изменение во времени материально-энергетических параметров физической среды, в которой осуществляются информационные процессы.
Функция x(t) принимает любые вещественные значения в диапазоне изменения времени t. Если функция x(t) непрерывна, то имеет место непрерывная или аналоговая информация, источником которой обычно являются различные природные объекты (например, температура, давление, влажность воздуха), объекты технологических производственных процессов (например, нейтронный поток в активной зоне, давление и температура теплоносителя в контурах ядерного реактора) и др. Если функция x(t) дискретна, то информационные сообщения, используемые человеком, имеют характер дискретных сообщений (например, сигналы тревоги, передаваемые посредством световых и звуковых сообщений, языковые сообщения, передаваемые в письменном виде или с помощью звуковых сигналов; сообщения, передаваемые с помощью жестов, и др.).
В современном мире информация, как правило, обрабатывается на вычислительных машинах. Поэтому информатика тесно связана с инструментарием – вычислительной машиной.
Компьютер – устройство преобразования информации посредством выполнения управляемой программой последовательности операций. Синоним компьютера – вычислительная машина, чаще электронная вычислительная машина (ЭВМ).
Данные – это информация, представленная в формализованном виде и предназначенная для обработки ее техническими средствами, например, ЭВМ. Поэтому наряду с терминами ввод информации, обработка информации, хранение информации, поиск информации используются термины ввод данных, обработка данных, хранение данных и т. п.