- •Псковский государственный политехнический институт
- •Часть 1
- •1. Информация и информационные процессы 20
- •2. Представление информации 30
- •3. Системы счисления и основы логики 45
- •4. Компьютер 76
- •5. Моделирование и формализация 135
- •6. Алгоритмизация и программирование 149
- •Предисловие
- •Введение
- •Рабочая программа по дисциплине «информатика»
- •Информация и информационные процессы
- •Представление информации
- •Системы счисления и основы логики
- •4. Компьютер
- •Моделирование и формализация
- •Алгоритмизация и программирование
- •Часть 2. Информационные технологии
- •Технологии обработки текстовой информации
- •Технология обработки графической информации
- •Технология обработки числовой информации
- •Технология хранения, поиска и сортировки информации
- •Мультимедийные технологии
- •Компьютерные коммуникации
- •Часть. 1. Основы информатики
- •Информация и информационные процессы
- •1.1.Понятие информации. Информация и информационные процессы.
- •1.2.Свойства информации.
- •1.3.Методы обработки данных.
- •1.4.Структуры данных.
- •1.5.Информационные процессы.
- •1.6.Информационные основы процессов управления.
- •1.7.Информационная деятельность человека. Основные характерные черты информационного общества.
- •1.8.Тренировочные тестовые задания по разделу 1.
- •Представление информации
- •2.1.Язык как способ представления информации. Количество информации.
- •2.2.Вероятностный подход к определению количества информации. Понятие энтропии.
- •2.3.Формы представления информации.
- •2.3.1.Аналоговая (непрерывная) и дискретная формы представления.
- •2.3.2.Десятичная и двоичная формы представления.
- •2.3.3.Экспоненциальная формы представления информации.
- •2.4.Кодирование информации. Двоичное кодирование. Единицы измерения количества информации.
- •2.5.Тренировочные тестовые задания по разделу 2.
- •Системы счисления и основы логики
- •3.1.Системы счисления.
- •3.2.Системы счисления, используемые в компьютере.
- •3.3.Перевод чисел из одной системы счисления в другую.
- •3.3.1. Перевод чисел из десятичной системы счисления в систему счисления с произвольным основанием.
- •3.3.2. Перевод правильных дробей в систему счисления с произвольным основанием.
- •3.3.3. Преобразования чисел из двоичной в восьмеричную, шестнадцатеричную системы счисления и обратно.
- •3.4.Двоичная арифметика. Арифметические операции в позиционных системах счисления.
- •3.4.1. Представление чисел в компьютере,
- •3.4.2.Двоичное сложение.
- •3.4.3.Двоичное вычитание.
- •3.4.4.Двоичное умножение.
- •3.4.5.Двоичное деление.
- •3.4.6.Двоичное вычитание с использованием дополнительных кодов.
- •3.4.7.Арифметические операции в позиционных системах счисления
- •3.5.Основные понятия логики.
- •3.6.Логические операции.
- •3 Рис.3.1. Диаграмма Эйлера-Венна операции не. .6.1.Отрицание (Инверсия).
- •3.6.2.Логическое умножение (конъюнкция или логическое и)
- •3.6.3.Логическое сложение (дизъюнкция или логическое или)
- •3.7.Логические выражения.
- •3.8.Базовые логические элементы.
- •3.8.1.Логический элемент не.
- •3.8.2.Логический элемент и.
- •3.8.3.Логический элемент или.
- •3.8.4.Логический элемент и-не.
- •3.8.5.Логический элемент или-не.
- •3 Рис.3.9.Логический элемент исключающее или. .8.5.Логический элемент исключающее или.
- •3.9.Построение сумматоров на логических элементах.
- •3.10.Тренировочные тестовые задания по разделу 3.
- •Компьютер
- •4.1.Архитектура компьютера.
- •4.2.Базовая аппаратная конфигурация персонального компьютера (пк).
- •4.3.Системный блок.
- •4.4.Микропроцессоры пк.
- •4.5.Классификация памяти пк.
- •4.5.1.Внутренняя память.
- •4.5.1.1.Оперативная память
- •4.5.1.3.Специальная память.
- •4.5.2.Внешняя память.
- •4.5.2.1.Магнитные накопители.
- •Магнитного диска.
- •4.5.2.2.Логическая структура магнитных дисков.
- •4.5.2.3.Оптические накопители.
- •4.5.2.4.Магнитооптические накопители.
- •4.5.2.5.Накопители на микросхемах памяти (Flash-память).
- •4.6.Периферийные (внешние) устройства пк.
- •4.6.1.Клавиатура.
- •4.6.2.Манипуляторы.
- •4.6.3.Сканер.
- •4.6.4.Цифровые камеры.
- •4.6.5.Аудиоадаптер.
- •4.6.6.Монитор.
- •4.6.7.Принтер.
- •4.6.8.Плоттер (графопостроитель).
- •4.6.9.Модем.
- •4.7.Классификация программного обеспечения пк.1)
- •4.7.1.Системное по. 1)
- •4.7.1.1.Операционные системы.
- •4.7.1.2.Сервисные программы.
- •4.7.1.3.Системы программирования.
- •4.7.1.4.Программы технического обслуживания.
- •4.7.2.Прикладное по.
- •4.7.2.1.Редакторы.
- •4.7.2.2.Электронные таблицы.
- •4.7.2.3.Системы управления базами данных.
- •4.7.2.4.Интегрированные пакеты.
- •4.7.2.5.Case-технологии.
- •4.7.2.6.Экспертные системы (эс)
- •4.8.Файловая система и файловая структура.
- •4.9.Правовая охрана программ и данных.
- •4.9.1.Лицензионные, условно бесплатные и бесплатные программы,
- •4.9.2.Правовая охрана информации.
- •4.9.3.Электронная подпись.
- •4.9.4.Защита информации.
- •4.10.Тренировочные тестовые задания по разделу 4.
- •Моделирование и формализация
- •5.1.Моделирование как метод познания.
- •5.2.Виды моделей. Классификация моделей.
- •5.3.Понятие о технологии информационного моделирования.
- •5.4.Исследование информационных моделей конкретных предметных областей.
- •5.5.Тренировочные тестовые задания по разделу 5.
- •Алгоритмизация и программирование
- •6.1.Алгоритм. Формальное исполнение алгоритмов.
- •6.2.Свойства алгоритмов.
- •6.3.Способы записи алгоритма.
- •6.4.Основные алгоритмические конструкции. Детализация алгоритмов.
- •6.5.Методы разработки алгоритмов.
- •6.6.Понятие о языках программирования. Классификация языков программирования.
- •6.7.Средства создания программ.
- •6.8.Базовые элементы алгоритмических языков программирования.
- •6.9.Основные типы данных.
- •6.9.1.Простые типы данных.
- •6.9.2.Структура данных.
- •6.10.Операторы языка программирования.
- •6.10.1.Оператор присваивания.
- •6.10.2.Управляющие операторы.
- •6.10.3.Оператор вызова процедур. Операторы ввода-вывода.
- •6.11.Подпрограммы.
- •6.12.Технологии программирования.
- •6.12.1.Модульное (алгоритмическое) программирование. 1)
- •6.12.2.Структурное программирование. 2)
- •6.12.3.Объектно-ориентированное программирование. 1)
- •6.13.Тренировочные тестовые задания по разделу 6.
- •Алгоритм с к заданию VI.
- •Ответы на примерные тестовые задания
- •Приложение. Содержание части 2 «Основы информационных технологий»
- •7. Технологии обработки текстовой информации
- •8. Технология обработки графической информации
- •9. Технология обработки числовой информации
- •10.Технология хранения, поиска и сортировки информации
- •11.Мультимедийные технологии
- •12.Компьютерные коммуникации
- •Литература для самостоятельной подготовки
- •Авторский коллектив
- •Основы информатики и информационных технологий.
- •Часть 1. Основы информатики. Пособие для поступающих в вуз.
3.2.Системы счисления, используемые в компьютере.
Позиционный принцип используется и при записи двоичных чисел. В этом случае коэффициентами при степенях числа 2 будут двоичные цифры 0 и 1. Число 5279 в двоичной системе счисления изображается следующим образом:
527910 = 1 212 + 0 211 + 1 210 + 0 29 + 0 28 + 1 27 + 0 26 + 0 25+ +1 24 + 1 23+ 1 22 + 1 22 + 1 21 + 1 20
или в сокращенном виде: 1010010011111112 = 527910
Примечание.
Индексы, записанные рядом с изображением числа (например, 527910), указывают основание системы счисления.
Двоичное представление первых шестнадцати чисел показано в таблице 3.1.
У
Таблица 3.1.
Десятичное
число
Двоичное
число
0
0000
1
0001
2
0010
3
0011
4
0100
5
0101
6
0110
7
0111
8
1000
9
1001
10
1010
11
1011
12
1100
13
1101
14
1110
15
1111
5 2 7 9
0101 0010 0111 1001
Примечание.
Для отображения одной десятичной цифры в этом случае используются 4 двоичные цифры — 4 бита (одна тетрада). Такой способ кодирования называется двоично-десятичным.
Двоично-десятичная система не единственная из применяемых в ЭВМ вспомогательных систем счисления. Достаточно широкое распространение получила шестнадцатеричная система счисления, которая позволяет получить более компактную запись числа (иными словами, увеличить информационную емкость одной тетрады). Десяти арабских цифр для шестнадцатеричной системы недостаточно, и для изображения шести старших цифр в этой системе используют 6 начальных букв латинского алфавита:
1010 = A16, 1110 = B16, 1210 = C16, 1310 = D16, 1410 = E16, 1510 = F16
Пример: число 527910 (заданное в десятичной системе счисления) в системе счисления с основанием 16 записывается следующим образом:
527910 = 1 163 + 4 162 + 9 161 + 15 160 = 149F16
Наряду с шестнадцатеричной системой счисления используется и восьмеричная система, в которой используются 8 цифр: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7.
Пример: число 2510 (заданное в десятичной системе счисления) в системе счисления с основанием 8 записывается следующим образом:
2510 = 3 81 + 1 80 = 318
Примечание.
Двоичное изображение числа требует большего (для многоразрядного числа примерно в 3,3 раза) количества разрядов, чем его десятичное представление. Тем не менее, применение двоичной системы в ЭВМ создает большие преимущества из-за возможности использования для построения электронных схем простых элементов с двумя устойчивыми состояниями.