1.Информатика – основанная на использовании компьютерной техники дисциплина, изучающая структуру и общие свойства информации, а также закономерности и методы её создания, хранения, поиска, преобразования, передачи и применения в различных сферах человеческой жизни. Таким образом информатика базируется на компьютерной технике и немыслима без нее. Информатика – это научная дисциплина с широчайшим диапазоном применения

Её основные направления:

-разработка вычислительных систем и программного обеспечения

-теория информации, изучающая процессы, связанные с ее приемом, хранением и передачей

-методы искусственного интеллекта, позволяющие создавать программы для решения задач, требующих определенных интеллектуальных условий при выполнении их человеком

-системный анализ, заключенный в анализе назначения проектируемой системы и в установлении требований, которым она должна отвечать

-методы машинной графики, анимации, средства мультимедиа

-средства телекоммуникаций, в том числе глобальные компьютерные сети, сети объединяющие все человечество в единое информационное сообщество

-разнообразие приложений, охватывающих производство, науку, образование, медицину, торговлю, сельское хозяйство и все другое

Информатику обычно представляют составляющие из двух частей

1.технические средства

2.программные средства (ОС)

Программное обеспечение – это совокупность всех программ, используемых компьютером, а также все области деятельности по их созданию и применению Помимо этих двух общепринятых ветвей информации выделяют еще одну существенную ветвь – алгоритмические средства.

Алгоритмы – правила, предписывающие к выполнению последовательности действий, приводящих к решению задач

2.Информация – это настолько общее и глубокое понятие, что его нельзя объяснить одной фразой

В это слово вкладывается различный смысл техники, науки и житейских ситуаций. В обиходе информацией называется любые данные или сведения, которые кого-либо интересуют, то есть информация – это сведения об объемах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состояниях, которые воспринимают информационные системы ( живые организмы, управляющие машины и т.д.) в процессе жизнедеятельности и работы

Одно и то же информационное сообщение может содержать разное количество информации для различных людей, в зависимости от их предшествующих значений от уровня понимания этого сообщения и интереса к нему. Информация – есть характеристика не сообщения, а соотношения между сообщениями и его потребителем; без наличия потребителя, хотя бы потенциального, говорить об информации бессмысленно. Информация может существовать в разнообразных формах: в виде текстов, рисунков, чертежей, фотографий, световых или звуковых сигналов, радиоволн, жестов, мимики, запахов и вкусовых ощущений, хромосом. Информация передается в виде сообщений от некоторого источника информации к ее приемнику посредством канала связи между ними. Источник посылает передаваемое сообщение, которое кодируется в передаваемый сигнал. Этот сигнал посылается по каналу связи. В результате в приемнике появляется принимаемый сигнал, который декодируется и становится принимаемым сообщением. В качестве единицы информации условились принимать 1 бит. Бит в теории информации это количество информации, необходимое для различения двух равновероятных сообщений. В вычислительной технике битом называют наименьшую порцию информации, необходимому для хранения двух знаков (0,1), используемых для машинного представления данных. Бит слишком малая единица измерения. Чаще применяется более крупная единица байт = 8 бит. Именно 8 бит требуется для того, чтобы закодировать любой из 256 символов алфавита клавиатуры в компьютере. Широко используются еще более крупные единицы измерения информации: 1 кБайт, 1 мБайт,, 1 гБайт, 1 тБайт, 1 петабайт.

Свойства информации: достоверность, полнота, ценность, своевременность, понятность, доступность, краткость и т.д. Информация достоверна, если она отражает истинное положение дел. Недостоверная информация может привести к неправильному принятию решений. Со временем достоверная информация может стать недостоверной, так как обладает свойством устаревать. Информация полна, если ее достаточно для принятия решений. Ценность определяется степенью ее важности для решения задач; если ценная и своевременная информация выражена непонятным образом, то она может стать бесполезной. Информация понятна, если она выражена на понятном языке. Информацию по вопросу можно изложить кратко или развернуто. Обработка информации – получение одних информационных объектов из других путем выполнения определенных алгоритмов. Средства обработки информации: всевозможные устройства и системы, созданные человечеством и компьютером. Информационные ресурсы – идеи человечества и указания по их реализации, накопленные в форме, позволяющих их воспроизводство. Информационные технологии – совокупность методов и устройств, используемых людьми для обработки информации

3. Вычислительная система — это совокупность одного или нескольких компьюте­ров или процессоров, программного обеспечения и периферийного оборудования, организованная для совместного выполнения информационно-вычислительных процессов. В вычислительной системе компьютер может быть один, но агрегиро­ванный с многофункциональным периферийным оборудованием. В качестве распространенного примера одномашинной ВС можно привести систему телеобработки информации. Все же классическим вариантом ВС являет­ся многомашинный и многопроцессорный варианты. Первые ВС создавались с целью увеличить быстродействие и надежность работы путем параллельного выполнения вычислительных операций. Для современных ВС, за исключением суперкомпьютеров, критерии обоснования их необходимости уже несколько иные — важно само информационное обслужи­вание пользователей, сервис и качество этого обслуживания. Для суперкомпьюте­ров, представляющих собой многопроцессорные ВС, важнейшими показателями являются их производительность и надежность.

1. Процессор {центральный процессор) — основной вычислительный блок компьютера, содержит важнейшие функциональные устройства:

• Устройство управления с интерфейсом процессора (системой сопряжения и связи процессора с другими узлами машины).

• Арифметико-логическое устройство.

• Процессорную память.

Процессор, по существу, является устройством, выполняющим все функции элементарной вычислительной машины.

2. Оперативная память — запоминающее устройство, используемое для оперативного хранения и обмена информацией с другими узлами машины.

3. Каналы связи (внутримашинный интерфейс) служат для сопряжения центральных узлов машины с ее внешними устройствами.

4. Внешние устройства обеспечивают эффективное взаимодействие компьютера с окружающей средой: пользователями, объектами управления, другими машинами. В состав внешних устройств обязательно входят внешняя память и устройства ввода-вывода.

Архитектура персонального компьютера

Архитектурой компьютера называется ее логическая организация, структура и ресурсы, которые может использовать программист.

Общая схема микроЭВМ

Персональный компьютер состоит из следующих основных блоков:

• основная память

• процессор

• периферийные устройства

Все блоки связаны между собой системной магистралью (шиной).

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.

4.В информатике используются различные подходы к измерению информации:

Содержательный подход к измерению информации. Сообщение – информативный поток, который в процессе передачи информации поступает к приемнику. Сообщение несет информацию для человека, если содержащиеся в нем сведения являются для него новыми и понятными Информация - знания человека.

Алфавитный подход к измерению информации не связывает кол-во информации с содержанием сообщения. Алфавитный подход - объективный подход к измерению информации. Он удобен при использовании технических средств работы с информацией, т.к. не зависит от содержания сообщения. Кол-во информации зависит от объема текста и мощности алфавита. Ограничений на мощность алфавита нет, но есть достаточный алфавит мощностью 256 символов. Этот алфавит используется для представления текстов в компьютере. Поскольку 256=28, то 1символ несет в тексте 8 бит информации.

Вероятностный подход к измерения информации. Все события происходят с различной вероятностью, но зависимость между вероятностью событий и количеством информации, полученной при совершении того или иного события можно выразить формулой которую в 1948 году предложил Шеннон.

Количество информации - это мера уменьшения неопределенности.

1 БИТ – такое кол-во информации, которое содержит сообщение, уменьшающее неопределенность знаний в два раза. БИТ- это наименьшая единица измерения информации

Единицы измерения информации: 1байт,1Кб, 1Мб, 1Гб

Обработка (преобразование) информации — это процесс изменения формы представления информации или ее содержания.

Процессы изменения формы представления информации часто сводятся к процессам ее кодирования и декодирования и проходят одновременно с процессами сбора и передачи информации. Процесс изменения содержания информации включает в себя такие процедуры, как численные расчеты, редактирование, упорядочивание, обобщение, систематизация и т.д. Систему, в которой наблюдателю доступны лишь входные и выходные величины, а структура и внутренние процессы неизвестны, называют черным ящиком. Обработка информации по принципу “черного ящика” - процесс, в котором пользователю важна и необходима лишь входная и выходная информация, но правила, по которым происходит преобразование, его не интересуют и не принимаются во внимание. Если правила преобразования информации строго формализованы и имеется алгоритм их реализации, то можно построить устройство для автоматизированной обработки информации. Возможность автоматизированной обработки информации основывается на том, что преобразование информации по формальным правилам не подразумевает ее осмысления.

В вычислительной технике устройством обработки информации является процессор.

Обработка информации - это процесс, происходящий во времени.

Если он подчиняется заданному темпу поступления входной информации и допустимому пределу задержки в выработке информации на выходе, то говорят об обработке в реальном масштабе времени.

Наиболее простой формой обработки информации является последовательная обработка, производимая одним процессором, в котором в любой момент времени происходит не более одного события.

ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ИНФОРМАЦИИ

Компьютер в истории человечества является первым средством автоматизированного преобразования информации. Чтобы сообщить информацию компьютеру требуется специальный язык, доступный для компьютера.

Принципы создания компьютерных языков:

— логическое программирование;

— функциональное программирование;

— объектно-ориентированное программирование;

— процедурное программирование

5. Персональный компьютер (ПК) предназначен для хранения и переработки информации. Информация может представлять собой текст, таблицы, рисунки, фотографии, звукозаписи и т. п. Информация хранится и обрабатывается в цифровом виде. Единица измерения информации - байт. Один байт (1б) соответствует примерно одному символу текста. Для удобства введены также более крупные единицы измерения информации: килобайт (Кб), мегабайт (Мб), гигабайт (Гб).

Современный ПК включает в себя следующие элементы:системный блок;монитор;клавиатура;мышь;принтер;сканер.

Кроме перечисленных, в состав ПК могут входить модем или факс-модем, плоттер, устройства воспроизведения и записи звука и некоторые другие устройства.

В системном блоке размещаются основные устройства ПК, осуществляющие переработку и хранение информации. Непосредственно переработку информации производит процессор, размещенный на материнской плате системного блока. Основная характеристика процессора - его быстродействие, иначе называемое «тактовая частота». Единица измерения тактовой частоты - мегагерц (МГц), Кроме того, на материнской плате системного блока расположено оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), или оперативная память. ОЗУ хранит информацию, в данный момент перерабатываемую процессором. Необходимо отметить, что информация в оперативной памяти хранится только при включенном ПК. После выключения ПК вся информация из ОЗУ пропадает. Основная характеристика ОЗУ - объем хранимой информации. Постоянное хранение информации производится на жестком диске, который также называют «винчестер». Основная характеристика жесткого диска - объем хранимой информации. Для работы с внешними носителями информации системный блок имеет дисководы для дискет, а также устройство для работы с лазерными компакт-дисками. Кроме перечисленных устройств, в системном блоке расположены и другие устройства, обеспечивающие работу ПК: блок питания, видеоплата, контроллеры, платы управления внешними устройствами.

Монитор служит для отображения информации. Большинство мониторов оснащено электронно-лучевой трубкой и работает по принципу телевизора. Монитор имеет собственную кнопку включения и выключения, а также кнопки или регуляторы для настройки яркости, контрастности и размера изображения. Клавиатура предназначена для ввода информации и управления ПК. На клавиатуре имеются алфавитно-цифровые клавиши, предназначенные для ввода букв, цифр, знаков препинания, некоторых математических и специальных символов. Расположение алфавитно-цифровых клавиш соответствует стандартной пишущей машинке. Ввод прописных букв производится при нажатой клавише [Shift]. Для переключения клавиатуры в верхний регистр используют клавишу [CapsLock]. Включение этой клавиши отмечается индикатором в правом верхнем углу клавиатуры. Для подтверждения выбранной команды, перехода к новому абзацу при вводе текста используют клавишу [Enter]. Для отказа от выполнения — клавишу [Esc]. Для перемещения курсора используют клавиши , , , , [Home], [End], [PageDown], [PageUp]. Для удаления символа слева от курсора используют клавишу [Backspace], расположенную над клавишей [Enter]. Часто на клавиатуре вместо названия этой клавиши изображена стрелка влево [<-]. Для удаления выделенного объекта или удаления символа справа от курсора используют клавишу [Delete]. Клавиши [Ctrl] и [Alt] используют, как правило, в комбинации с другими клавишами. Функциональные клавиши от [F1] до [F12] могут иметь разное назначение, в зависимости от используемой в данный момент программы. Однако, клавиша [F1] практически во всех случаях вызывает справочную систему.

Мышь предназначена для перемещения курсора по экрану и управления различными объектами. В настоящее время чаще всего встречаются двухкнопочные мыши.

Принтеры служат для вывода документов на бумагу. Лазерный принтер позволяет печатать до 10 страниц в минуту, обеспечивая высокое качество печати. Струйные принтеры работают медленнее, качество печати на них ниже. В то же время, струйные принтеры обеспечивают сравнительно недорогую многоцветную печать. Матричные принтеры в современных офисах практически не используются.

Сканер предназначен для ввода в ПК рисунков, фотографий, схем и других изображений. Помимо этого, сканер, при наличии специальной программы, позволяет вводить и распознавать текстовые материалы.

6) Состав ПК принято называть конфигурацией. К базовой конфигурации относятся устройства, без которых не может работать современный ПК:

- системный блок; клавиатура (ввод информации);манипулятор мышь (облегчает ввод инф);монитор(вывод инф)

Системный блок представляет собой металлическую коробку со съемной крышкой, в которой размещены различные устройства компьютера.

Основные характеристики процессора следующие: тактовая частота, разрядность и размеры кэша первого и второго уровней.

Тактовая частота процессора определяется количеством элементарных операций (тактов), которое он выполняет за одну секунду. Измеряется она в герцах

Кэш-память процессора

Она играет роль своего рода буфера между процессором и оперативной памятью компьютера. Существует два типа кэш-памяти: первого и второго уровня.

Объем кэш-памяти первого и второго уровней однозначно влияет на производительность процессора (обычно, чем больше объем, тем выше производительность).

В системном блоке расположены основные узлы компьютера:

- Системная или материнская плата (motherboard), на которой установлены дочерние платы (контроллеры устройств, адаптеры или карты) и др.

- блок питания, преобразующий электропитание сети в постоянный ток низкого напряжения, для электронных схем компьютера;

- накопитель на жестком магнитном диске, предназначенный для чтения и записи на несъемный жесткий магнитный диск (винчестер).

- накопители на оптических дисках (типа DVD - RW или CD – RW), предназначенные для чтения и записи на компакт - диски

- накопители (или дисководы) для гибких магнитных дисков, используемые для чтения и записи на дискеты;

- устройства охлаждения.

Клавиатура- устройство, предназначенное для ввода пользователем информации в компьютер. Стандартная клавиатура имеет более 100 клавиш. Клавиши клавиатуры разделяются на 6 групп:

- Алфавитные клавиши,Цифровые клавиши ,Клавиши редактирования (Insert, Delete, Back Space),Клавиши управления курсором (две группы клавиш: четыре клавиши со стрелками и четыре клавиши: Home, End, Page Up, Page Down) ,Специальные клавиши (Ctrl, Alt, Esc, Num Lock, Scroll Lock, Print Screen, Pause),Функциональные клавиши F1 – F12 .

Манипулятор мышь – устройство управления манипуляторного типа. Небольшая коробочка с клавишами (1, 2 или 3 клавиши). Перемещение мыши по плоской поверхности (например, коврика) синхронизировано с перемещением указателя мыши на экране монитора

Мышь: механическая или оптическая.

Мониторы

Мониторы – устройства, которые служат для обеспечения диалогового режима работы пользователя с компьютером путем вывода на экран графической и символьной информации. В графическом режиме экран состоит из точек (пикселей от англ. pixel - picture element, элемент картинки), полученных разбиением экрана на столбцы и строки

По принципу действия все современные мониторы разделяются на:Мониторы на базе электронно-лучевой трубки (CRT),Жидкокристаллические дисплеи (LCD),Плазменные мониторы.

Стандартные мониторы имеют длину диагонали 14, 15, 17, 19, 20, 21 и 22 дюйма.В мониторах LCD и плазм. Мониторах изображение формируется с помощью матрицы пикселей.

7) Программное обеспечение. Уровни программного обеспечения.

Программное обеспечение – набор программ, которые обеспечивают выполнение задач, решаемых на компьютере

Конечная цель любой компьютерной программы – управление аппаратными средствами. Даже если на первый взгляд программа никак не взаимодействует с оборудованием, не требует никакого ввода данных с устройств ввода и не осуществляет вывод данных на устройства вывода, все равно ее работа основана на управлении аппаратными устройствами компьютера. Программное и аппаратное обеспечение в компьютере работают в неразрывной связи и в непрерывном взаимодействии. Между программами, как и между физическими устройствами, существует взаимосвязь, называемая межпрограммным интерфейсом. Уровни программного обеспечения:

1. Базовый уровень – самый низкий уровень программного обеспечения представляет базовое программное обеспечение. Оно отвечает за взаимодействие с базовыми аппаратными средствами Базовые программные средства хранятся в ПЗУ. Программы и данные записываются в микросхемы ПЗУ на этапе производства и не могут быть изменены в процессе эксплуатации.

2. Системный уровень – переходной. Программы, работающие на этом уровне, обеспечивают взаимодействие прочих программ компьютерной системы с программами базового уровня и непосредственно с аппаратным обеспечением, то есть выполняют “посреднические” функции.

Например, при подключении к вычислительной системе нового оборудования на системном уровне должна быть установлена программа, обеспечивающая для других программ взаимосвязь с этим оборудованием. Конкретные программы, отвечающие за взаимодействие с конкретными устройствами, называются драйверами устройств – они входят в состав программного обеспечения системного уровня. Если компьютер оснащен программным обеспечением системного уровня, то он уже подготовлен к установке программ более высоких уровней, к взаимодействию программных средств с оборудованием и, самое главное, к взаимодействию с пользователем.

3. Служебный уровень – это служебные программы, обеспечивающие взаимодействие с программами базового и системного уровней. Служебные программы (утилиты) предназначены для автоматизации работ по проверке, наладке и настройке компьютерной системы.

4. Прикладной уровень – комплекс прикладных программ, с помощью которых на рабочем месте обеспечивается выполнение конкретных задач. Например: Текстовые редакторы, Графические редакторы, Системы управления базами данных.

Каждый следующий уровень опирается на программное обеспечение предшествующих уровней. каждый вышележащий уровень повышает функциональность всей системы. Так, например, вычислительная система с программным обеспечением базового уровня не способна выполнять большинство функций, но позволяет установить системное программное обеспечение.

8.Операционные системы (назначение и функции ос). Обзор и сравнение ос.

Операционная система включает в себя программные средства двух уровней: служебные и системные.

ОС управляет всеми устройствами компьютерной системы и обеспечивает пользователя удобным интерфейсом для работы с аппаратурой. Операционная система необходима для того, чтобы управлять аппаратным обеспечением и приложениями.

Функции ОС:

- загрузка в ОП программ и их исполнение;

- прием и исполнение программных запросов на запуск, приостановку, остановку других программ;

- обеспечение работы системы управления файлами и/или систем управления БД;

- обеспечение работы систем программирования;

- параллельное исполнение нескольких задач.

Назначение ОС.

- быть общепризнанной и использоваться как стандартная система на многих компьютерах;

– работать с многочисленными аппаратными устройствами, выпущенными разными фирмами, в том числе и в прошлое время;

– обеспечивать возможность запуска самых разных программ, написанных разными людьми и выпущенных разными организациями;

– предоставлять средства для проверки, настройки, обслуживания компьютера, его устройств и программ, которые на нем установлены.

Сравнение

По сравнению с Windows 98, в новой ОС лучше реализована поддержка современного оборудования, в частности в состав операционной системы включен усовершенствованный Диспетчер устройств (Device Manager) Экран 2, позволяющего контролировать конфигурацию компьютера и состояние задействованной аппаратуры. Что же касается мастера установки оборудования (Add/Remove Hardware Wizard), то, несмотря на внешнее сходство с аналогичным компонентом Windows 98, он стал намного мощнее. С помощью этого мастера можно установить новое оборудование, осуществить его диагностику, произвести отключение как стационарных, так и подсоединяемых в "горячем" режиме устройств.

Windows MMenium – отличается от предыдущих версий тем, что нём полностью отсутствует поддержка MS DOS. Тесно интегрировона с Internet Explorer 5.0 и Windows Media Player 7.0

Скорость загрузки приложений Windows XP возросла. Например, если вы выбрали какой-либо объект (файл или папку), специальный механизм Windows, автоматически предложит вам перечень различных действий, которые можно совершить с этим объектом, а также описание его свойств. Windows XP поставляется в двух вариантах - Home и Professional. В Windows XP Home в ее комплект поставки входит большое количество программ, ориентированных на развлечения и досуг: игры, специализированные мультимедиа-приложений, графические и видеоредакторы

Windows XP Professional Она поддерживает множество бизнес-приложений, работу с большими локальными сетями, и предназначена, в первую очередь, для использования в корпоративном секторе рынка.

.Windows Vista - позволяет самостоятельно настраивать рабочий стол, появляется возможность работы с гаджетами, полностью обновлён интерфейс.

Windows 7- устранены ошибки Windows Vista, имеет новую структуру библиотек.

Unix – многопользовательская, многозадачная ОС

9) Файл (англ. file —папка) — это именованная совокупность любых данных, размещенная на внешнем запоминающем устройстве и хранимая, пересылаемая и обрабатываемая как единое целое. Файл может содержать программу, числовые данные, текст, закодированное изображение и др. Файловая система — это средство для организации хранения файлов на каком-либо носителе. Файлы физически реализуются как участки памяти на внешних носителях — магнитных дисках или CD-ROM. Каждый файл занимает некоторое количество блоков дисковой памяти.

Обслуживает файлы специальный модуль операционной системы, называемый драйвером файловой системы. Каждый файл имеет имя, зарегистрированное в каталоге — оглавлении файлов.

Каталог (иногда называется директорией или папкой) доступен пользователю через командный язык операционной системы. Его можно просматривать, переименовывать зарегистрированные в нем файлы, переносить их содержимое на новое место и удалять.

Каталог может иметь собственное имя и храниться в другом каталоге наряду с обычными файлами: так образуются иерархические файловые структуры.

Драйвер файловой системы обеспечивает доступ к информации, записанной на магнитный диск, по имени файла и распределяет пространство на магнитном диске между файлами.

Для выполнения этих функций драйвер файловой системы хранит на диске не только информацию пользователя, но и свою собственную служебную информацию. В служебных областях диска хранится список всех файлов и каталогов, а также различные дополнительные справочные таблицы, служащие для повышения скорости работы драйвера файловой системы.

К файловой системе имеет доступ также и любая прикладная программа, для чего во всех языках программирования имеются специальные процедуры.

Понятие файла может быть обращено на любой источник или потребитель информации в машине, например, в качестве файла для программы могут выступать принтер, дисплей, клавиатура и др.

Структура файловой системы и структура хранения данных на внешних магнитных носителях определяет удобство работы пользователя, скорость доступа к файлам и т.д.