Основные этапы развития информатики и вт.

Информационные технологии объединяют методы и средства реализации ин­фор­­­мационных процессов. Их развитие включает этапы: дописьменный, пись­мен­­ности, книгопечатания (механический), электромеханический (телеграф, те­ле­фон, пищущая ма­­­шинка и т.д.), электронный (компьютеры и информационно–вы­числительные се­ти).

Развитие ВТ – смена поколений компьютеров:

Поколение	Элементная база	Характеристики
Первое (сере­ди­на 40-х – ко­нец 50-х)	Электронные лампы	Большие габариты и энерго­пот­реб­ле­ние, низкие быстро­дей­ствие и на­деж­ность, про­г­рам­мирование в кодах.
Второе (конец 50-х – середина 60-х)	Полупроводниковые элементы	Лучше по всем параметрам, прог­рам­ми­ро­вание на алгоритмических язы­ках
Третье (середина 60-х – конец 70-х)	Интегральные схе­мы, многослойный печатный монтаж	Качественное улучшение всех па­ра­мет­ров, удаленный доступ
Четвертое (конец 70-х – по насто­я­щее время)	Микропроцессоры, бо­льшие интег­ра­ль­ные схемы	Массовое использование ПК, ло­каль­ные и глобальные сети, внедрение элек­трон­но­го документооборота
Перспектива	Микропроцессорная революция в технических и био­логи­чес­ких сис­темах, распределенная обработка данных, интеграция со­ци­аль­ной памяти на базе ком­пь­ю­терных сетей, медиа­тех­но­логий и сис­тем связи, безбу­маж­ная информатика, ис­поль­зование систем ис­кус­ст­вен­ного интеллекта, нано­тех­но­логии.

Единицы представления, измерения и хранения данных.

В памяти компьютера данные хранятся в виде дискретных единиц (знаков), за­ко­­дированных цифрами. Минимальная единица хранения – 1 бит(binary digit), эле­мент па­мя­ти (регистр, ячейка), который может переключаться между 2-мя со­стояниями, обо­значаемыми 0 и 1 (может быть реализован на различных физи­чес­ких прин­ци­пах – гидравлическом, механическом, электрическом, элек­трон­ном и т.д.).

Любая информация в памяти занимает целое число бит.

В 1 бите может храниться признак принимающий 1 из 2­-х значений («ж», «м»). для признака с 3-мя значениями («ребенок», «средний возраст», «пожилой») – 2 би­та. Всего 2 бита, позволяют хранить признак с 4-мя значениями («ребенок», «под­росток», «средний возраст», «пожилой»), N бит с 2^N. Для хранения кода символа текста (66 знаков кириллицы, 52 латиницы, 10 цифр, ≈20 дополни­тель­ных) требуется 8 бит=1 байт.

Единицы памяти: байт(б)=8бит,полуслово=2б(16бит),слово=4б(32бита),дво­й­ное слово=8б(64бита), Кбайт=1024(2¹⁰)б, Мбайт=1024Кб(2²⁰б), Гиго­байт=1024Мб (2³⁰б), Терабайт=1024ГБ(2⁴⁰б).

Кодирование текстовых (символьных) данных.

Отличия ­– место под 1 знак, таблица кодов.

1б (8 бит на знак), 256 возможных знаков:

КОИ–8 (код обмена информацией), ASCII (American Standard Code for In­for­ma­ti­on Interchange), введенный ANSI (American National Standards Institute).

Недостаток – только один национальный алфавит. Для латинских букв 1 общая таб­лица кодировки, для русских букв 5 таблиц кодировки: CP866 (для MS DOS), CP1251 (для MS Windows), ISO 8859–5 (автор – International Stan­dards Orga­ni­za­ti­on), Mac (для Mac OS ком­пьютеров Apple).

2б (16 бит на знак), 65 536 возможных знаков:

UNICODE (код обмена информацией), ASCII (American Standard Code for In­for­ma­ti­on Interchange), используется в MS Windows, MS Office с 1997. Ос­новные на­циональные алфавиты плюс математические, химические, му­зы­ка­ль­­ные и т.п. сим­волы в единой кодировке.

При кодировке 1б на знак обычный текст (файл .txt) из 100 знаков занимает 100б или 800 бит (текст .doc содержит еще сведения лб оформлении). Средняя те­к­стовая страница из 50 строк по 50 символов занимает около 2,5 Кб (1Мб вме­ща­ет около 400, а 1Гб – около 400 000 страниц).

Кодирование графической информации.

Используется для построения изображений на кране и при печати.

3 способа кодирования: растровая, векторная, фрактальная графика.

Растровая графика: изображение из точек – пикселей (picture element), для каж­дой из которых нужно задать цвет и яркость.

При индексном кодировании в каждой точке один из 256 цветов, хранится ин­декс (номер) цвета – 1б на точку.

Качественное черно–белое изображение с полутонами («серое») – 256 уровней (градаций) яркости в точке 1б на точку.

Полноцветное изображение (режим реального цвета, True Color) – в точке сум­ма 3 цветов RGB (Red–Green–Blue) для каждого 256 градаций яркости – 3б на точ­ку (иногда использют 4 цвета – 4б на точку).

Режим высококачественного цвета ( High Color) – 2б на точку.

Глубина цвета – число бит на каждую точку. При уменьшении числа цветов в па­литре от 2^2k до 2^k глубину цвета и объем файла можно уменьшить в 2 раза.

Векторная графика: изображение не из точек, а из объектов – линий (отрезки, ду­­ги и т.п.) и ограниченных ими фигур. Линии и фигуры задаются уравнениями и свойствами (цвет и начертание линии, цвет и способ заполнения фигуры). За­ни­­мает меньший объем памяти, который зависит от числа и сложности объ­ек­тов. Построение по данным требует специальных расчетов.

Фрактальная графика – изображение не из линий, а целиком строится по спе­ци­альным формулам. Позволяет получать наиболее сложное и реалистичное из­о­­бражение. Используется в играх и других мультимедийных системах.