Форми і способи подання інформації

Інформація може носити різноманітний характер і призначатися як для живих організмів, так і для різних машин.

Приклади:

"Фас!" — інформація для собаки;

Сигнал точного часу — інформація для людини;

Ключ від квартири — інформація для механічного замка.

Існують різні форми подання інформації — у символьному, текс­товому, графічному вигляді. Є інші форми, наприклад, звукова, відео...

Символьна форма подання інформації є найбільш простою, в ній кожний символ має якесь значення. Наприклад: червоне світло світлофора, показники повороту на транспортних засобах, ранковий крик півня, різні жести, скорочення і позначення у формулах тощо.

У символьній формі використовуються букви, цифри, знаки, світлові сигнали, сигнали прапорцями, покажчики приладів тощо. Але кожний символ має своє визначене значення.

Наприклад: літера V може означати* швидкість або об'єм; дорожній знак "!" у червоному колі означає "Попереду небезпека!".

Текстова форма подання інформації є більш складною. Ця форма передбачає, що зміст повідомлення передається не через окремі символи (цифри, букви, знаки), а їх сполученням, порядком розміщення. Послідов­но розташовані символи утворюють слова, які у свою чергу можуть утворювати речення.

Текстова інформація використовується у книжках, брошурах, газетах, журналах тощо.

Графічна форма подання інформації, як правило, має найбільший об'єм. До цієї форми належать фотографії, картини, креслення, графіки тощо. Графічна форма найбільш інформативна.

Наприклад, картина Іллі Рєпіна "Запорожці пишуть листа турецькому султану" дає глядачу стільки відомостей про своїх героїв (побут, одяг, зброя, обличчя, характер ...), що ні одним текстом не описати. Мабуть, тому, коли беремо в руки нову книжку, перш за все шукаємо в ній малюнки, щоб створити про неї найбільш повне враження.

Інформацію можна подавати одним із способів: літерами і знаками, жестами, нотами музики, малюнками, картинами, скульптурами, звуко­записом, відеозаписом, кінофільмами тощо.

Носії інформації

В "докомп'ютерні" часи інформацію зберігали на різноманітних но­сіях: папері, картоні, фотокартках, кіноплівці, магнітній стрічці тощо.

З появою перших комп'ютерів знайшли широке використання такі носії, як перфокарти і перфострічки, які використовуються до цього часу в телеграфних апаратах, а також в автоматичних верстатах.

Наприклад, шкарпетки, колготки або светри в'яжуть на верстатах згідно з відповідними програмами, набитими на перфострічку.

Перфокарта — це аркуш тонкого картону стандартних розмірів. В певних позиціях перфокарти пробивають дірочки. Наявність дірочки в певній позиції означає одиницю, а її відсутність — нуль. Перфокарти з пробитими дірочками пропускають через спеціальний пристрій з фотоеле­ментами. Задана у вигляді дірочок інформація перетворюється в систему електричних сигналів, які надходять до інших пристроїв комп'ютера.

Перфострічка — це стрічка цупкого паперу стандартної ширини, на яку заноситься інформація пробиванням дірочок у відповідних позиціях на 5-й або 8-й доріжках.

Звичайно, за двійковими кодами, нанесеними на перфокарти або перфострічки, стоїть цілком певна "людська" інформація.

Основна перевага перфокарт і перфострічок — використання деше­вих паперових носіїв.

Магнітні стрічки і магнітні диски для зберігання інформації поча­ли використовувати з розвитком обчислювальної техніки. Для запису 1 (одиниці) намагнічувалась невелика область. Розмагнічена (або намагні­чена протилежно) область означала 0 (нуль). Пристроями зчитування інформації з магнітних носіїв є магнітні головки.

Магнітні картки містять закодовану інформацію в кредитних, телефонних та реєстраційних картках, а також перепустках і "ключах" для кодових замків.

Компакт-диски (оптичні диски або CD) в останній час набули значного поширення. Компакт-диск — це круг із спеціальної пластмаси із дзеркальним покриттям з того боку, з якого зчитується інформація.

Інформація на диск записується у такий спосіб: диск обертається і на його поверхні лазером в певних місцях наносяться "пошкодження" поверхні таким чином, щоб від них не відбивався промінь лазера. Так записується 1. "Непошкоджені" місця означають 0.

Таким чином, у вигляді двійкових цифрових кодів (є "пошкодження" — 1, нема "пошкодження" — 0) на диск можна записати різноманітну текстову і графічну інформацію, музику, рухомі зображення тощо. Щіль­ність запису лазером мікроскопічних 0 і 1 дуже велика, і такі диски містять набагато більше інформації, ніж таких же розмірів магнітні диски.

Оптичні диски читаються на спеціальних пристроях, які входять у комплект сучасних комп'ютерів. Завдяки оптичним дискам комп'ютер може якісно показувати фільми і виконувати музику.

Вимірювання об'єму інформації

Інформація відображається символами (байтами), і її об'єм вимі­рюється кількістю байт у повідомленні. Наприклад, текст "Данило грає у футбол" має 20 байтів, і це можна порахувати.

Байтами також відображаються графічні зображення, звуки, відео тощо, але там для визначення їх об'єму потрібні спеціальні засоби.

Об'єм інформації вимірюється кількістю байту повідомленні (текстовому, графічному тощо).

В тексті розділові знаки і "пропуски" — теж символи. Нехай на аркуші 56 рядків по 64 символи у рядку. Такий аркуш буде мати 56x64 = 3584 байт інформації.

Для вимірювання великих об'ємів інформації використовують кіло-, мега-, гігабайти. В інформатиці, обчислювальній техніці префікси кіяо-, мега- і гіга- мають дещо інший зміст, ніж в інших науках.

Кіло — префікс, тут рівнозначний коефіцієнту 2'° = 1024.

1 КБ(кілобайт) = 2¹⁰ байтам =1024 байтам

1 МБ(мегабайт) = 2¹⁰КБ = 1024 КБ

1 ГБ(гігабайт) = 2^Ю МБ = 1024 МБ

Якщо є необхідність приблизно підрахувати об'єм інформації цілої книжки, треба кількість символів на одній сторінці помножити на кіль­кість сторінок. Нехай книжка має 256 сторінок по 3584 байти на сторінці. ₇ Об'єм інформації такої книги:

3584x256= 917504 байт = 896 кілобайт = 0,875 мегабайта. Звичайно, такий підрахунок не може бути точним, тому що в книзі можуть бути малюнки, об'єм яких визначається по-іншому.

БІЛЕТ 2.1

Основні відомості про будову ЕОМ

Електронна обчислювальна машина — це пристрій, що виконує операції введення інформації, оброблення її за певною програмою, виведення одержаних результатів у формі придатній для сприйняття людиною.

За кожну з названих операцій відповідають спеціальні блоки електронної обчислювальної машини (ЕОМ): при­стрій введення, центральний процесор (ЦП), пристрій виве­дення. Всі ці блоки складаються з окремих дрібніших пристроїв. Зокрема, в ЦП можуть входити арифметико-логічний пристрій (АЛП), оперативний запам'ятовуючий пристрій (ОЗП) у вигляді регістрів і внутрішньої кеш-пам'яті та керуючий пристрій (КП).

Оперативний запам'ятовуючий пристрій («пам'ять») — блок ЕОМ, призначений для розміщення програм, а та­кож тимчасового зберігання деяких вхідних даних і проміжних результатів. ОЗП здатний записувати (зчитува­ти) елементи програм І даних у довільне місце пам'яті (з довільного місця пам'яті), має високу швидкодію. Довільне місце означає можливість звернутися до заданої адреси (до конкретної ділянки пам'яті) без перегляду по­передніх даних.

Керуючий пристрій координує роботу всіх агрегатні У певній послідовності він вибирає і ОЗП команду за ко­мандою Кожна команда використовується за потреби з указа­них комірок ОЗП передаються в АЛП (або навпаки) даних, АЛП настроюється на виконання , вказаної командою (в машині можуть брати участь також пристрої введення-виведення), дасться команда на вико­нання цієї дії Цей процес буде продовжуватися доти, до­ки не виникне одна з наступних ситуацій:

• вичерпано вхідні дані,

• з одного з вхідних пристроїв надійшла команда на припинення роботи,

• вимкнено живлення ЕОМ.

Якість ЕОМ характеризується багатьма показниками. Це — набір інструкцій (команд), які ЕОМ здатні розуміти і виконувати, швидкість роботи ЦП;

кількість пристроїв введення-виведення (периферійних пристроїв), які можна приєднати до неї, спо­живання електроенергії та ін. Найважливішім показником є швидкодія — кількість операцій, яку ЦП здатні виконати за одиницю часу На практиці користувача більше цікавить продуктивність Е0М — показник ефективної швидкодії, тобто здатності не просто швидко функціону­вати. а розв'язувані поставлені задачі.

Описаний принцип побудови ЕОМ носить назву архітектури фон Неймана — американського вченого Дж фон Неймана (1903—1957), який її запропонував Архітектуру ЕОМ визначають такі принципи:

1 Принцип програмного керування. Забезпечує автома­тизацію процесу обчислень на ЕОМ для розв‘язання кож­ної задачі складається програма, що визначає послідовність дій ЕОМ.

2. Принцип програми, що зберігається в пам'яті ЕОМ. Згідно з цим принципом, сформульованим Дж. фон Нейманом, команди програми подаються, як і дані, у вигляді чисел й обробляються так само, як і числа. Це прискорює процес їх виконання.

3. Універсальність алгоритмів при розв’язанні задач на ЕОМ.

Алгоритм — це система формальних правил, які чітко й однозначно визначають процес виконання заданої роботи..

Розглянемо склад ПК і призначення його основних блоків:

Мікропроцесор. Він є центральним блоком ПК, при­значеним для керування роботою всіх блоків комп'ютера і виконання арифметичних та логічних операцій над інформацією. До нього входять логічні блоки (КП, АЛП), мікропроцесорна пам'ять (МПП) — складова частина, що забезпечує короткочасне зберігання, запис та видачу інформації, використовувану в обчисленнях у найближчі такти роботи комп'ютера

Інтерфейсна система МП реалізує зв'язок з іншими пристроями ПК (через системну шину).

Генератор тактових імпульсів. Генерує послідовність електричних імпульсів, частота яких визначає тактову ча­стоту комп'ютера. Проміжок часу між імпульсами стано­вить такт.

Рис. 2.2. Структурна схема ПК

С истемна шина. Це основна інтерфейсна система ПК, що забезпечує взаємозв'язок усіх його пристроїв. Містить шину даних, шину адреси, шину керування та шину жив­лення, забезпечуючи три напрямки передачі інформації:

1) між МП й оперативною пам'яттю;

2) між МП і портами введення-виведення зовнішніх (відносно процесора та шини) пристроїв;

3) між основною пам'яттю і портами введення-виве­дення зовнішніх пристроїв (у режимі прямого доступу до пам'яті).

Усі блоки, а точніше їхні порти введення-виведення, через відповідні уніфіковані рознімні з'єднання підключа­ються до шини безпосередньо або через пристрої сполу­чення — контролери (адаптери). У сучасних ПК керуван­ня шиною здійснюється контролером шини.

Основна пам'ять. Складається з ОЗП і ПЗП, призначеними для зберігання програми те­стування ПК, програми початкового його завантаження, системи введення-виведення (BIOS). ОЗП слу­жить для операційного запису, зберігання та зчитування інформації (програм і даних), безпосередньо бере участь в інформаційно-обчислювальному процесі,, виконуваному ПК у поточний період часу. Головними достоїнствами ОЗП є його висока швидкодія і можливість звернення до кожного елемента пам'яті окремо (прямий адресний доступ до комірки). Але в ньому неможливо зберігати інформацію після вимкнення живлення ПК (енергозалежність). Ємність ОЗП сучасного ПК може становити 16, 32, 64. 128 Мбайт і більше.

Зовнішня пам'ять, її утворюють зовнішні (відносно МП та системної плати) пристрої ПК, використовується для довготривалого зберігання інформації. Зокрема, в зовнішній пам'яті зберігається все програмне забезпечення комп'ютера. Вона містить різноманітні запам'ятовуючі npистрої. Найпоширеніші — НЖМД (вінчестер) і НГМД (дискета), призначення яких — зберігання великих об’ємів інформації, запис і видача інформації за запитом в ОЗП. Різняться НЖМД та НГМД лише конструктивно, обсягом інформації, що збирається, і часом пошуку, запису та зчитування її. Ємність сучасних НЖМД — від 2—4 до 40—75 Гбайт і більше (1 Гбайт = 1024 Мбайт).

Як пристрої зовнішньої пам'яті застосовують також за­пам'ятовуючі пристрої на касетній магнітній стрічці , накопичувачі на оптичних дисках (CD-ROM — Compact Disk Read Only Memory — компакт-диск з пам'яттю, що тільки читається) та ін. (див. с. 48—50).

Джерело живлення. Це блок. який містить системи ав­тономного й мережного енергоживлення ПК.

Таймер. Це внутрішній електронний годинник, що за­безпечує автоматичне зняття поточного моменту часу (рік, місяць, години, хвилини, секунди та частки секунд). Підключається до автономного джерела живлення — аку­мулятора і при вимкненні ПК продовжує працювати.

Зовнішні пристрої. Зовнішні пристрої забезпечують взаємодію ПК з навколишнім середовищем: користувачами, об'єктами уп­равління та іншими ЕОМ. Вони дуже різноманітні і мо­жуть бути класифіковані за рядом ознак. Так, за призна­ченням можна виділити такі їхні види:

• пристрої введення інформації;

• пристрої виведення інформації;

• засоби зв'язку і телекомунікації.

Пристрої введення інформації;

• клавіатура — пристрій для ручного введення число­вої. текстової і керуючої інформації в ПК;

• графічні планшети (дігітайзери) — пристрої для ручного введення графічної інформації, зображень переміщенням по планшету спеціального покажчика (пера) з одночасним автоматичним прочитуванням координат його місцезнаходження та введення цих координат у ПК;

• сканери (читаючі автомати) — пристрої для автома­тичного прочитування з паперових носіїв і введення в ПК машинописних текстів, графіків, малюнків,

креслень;

• маніпулятори (пристрої вказівки — джойстик, миша, трекбол, світлове перо та ін.) ~ пристрої для введення графічної інформації на екран монітора, керуван­ня рухом курсора по екрану з подальшим кодуван­ням координат курсора та введенням їх у ПК;

• сенсорні екрани — пристрої для введення окремих елементів зображення, програм або команд з поліек­рана дисплея у ПК.

• мікрофон

Пристрої виведення інформації:

1. Монітор (дисплей) — пристрій для відображення інформації, що вводиться в ПК і виводиться з нього.

2. принтери — друкувальні пристрої для реєстрації інформації на паперовому носію;

3. графопобудовники (плотери) — пристрої для виведен­ня графічної інформації (графіків, креслень, ри­сунків) ї ПК на паперовий носій.

БІЛЕТ 3.1 --------------------------------------------------------------------------