1. Основные понятия информатики. Данные. Информация. Информатика.

Информация – сведение о ком-то или о чем-то, передаваемое в форме знаков и сигналов

Информация – сведение об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые уменьшают у имеющихся о них степень неопределенности, неполноты знаний.

Данные — это результат фиксации, отображения информации на каком-либо материальном носителе, то есть зарегистрированное на носителе представление сведений независимо от того, дошли ли эти сведения до какого-нибудь приёмника и интересуют ли они его

Информа́тика— наука о способах получения, накопления, хранения, преобразования, передачи, защиты и использования информации. Она включает дисциплины, относящиеся к обработке информации в вычислительных машинах и вычислительных сетях: как абстрактные, вроде анализа алгоритмов, так и довольно конкретные, например, разработка языков программирования.

2. Пользовательский интерфейс. Программный интерфейс. Аппаратно- программный интерфейс.

Интерфе́йс по́льзователя, он же по́льзовательский интерфейс (UI — англ. user interface) — разновидность интерфейсов, в котором одна сторона представлена человеком (пользователем), другая — машиной/устройством. Представляет собой совокупность средств и методов, при помощи которых пользователь взаимодействует с различными, чаще всего сложными, машинами, устройствами и аппаратурой.

Программный интерфейс — функциональность, которую некоторый программный компонент предоставляет другим программным компонентам

та, что используется при создании прикладных программ — интерфейсом программирования приложений (API); та, что используется при создании системных компонентов и может называться интерфейсом программирования компонентов операционной системы или интерфейсом системного программирования (SPI, англ. system programming interface).

Аппаратно-программные интерфейсы предназначены для обеспечения взаимодействия различных средств вычислительной техники и их компонентов между собой. В этом случае слово «интерфейс» может обозначать как способ (протокол, стандарт) передачи данных, так и разъем (порт, слот) компьютера, по которому ведется обмен данными.

Иногда аппаратно-программные интерфейсы называют просто аппаратными, что является неправильным. Взаимодействие средств вычислительной техники обеспечивается не простым объединением их электрических сетей, а передачей, приемом и обработкой сигналов, циркулирующих по этим сетям. Таким образом, к аппаратному интерфейсу может быть отнесен лишь кабель, подключающий компьютер к питающей его электрической сети.

3. Система счисления. Позиционные и непозиционные системы счисления. Основание. Разряд. Система счисле́ния — символический метод записи чисел, представление чисел с помощью письменных знаков.

Система счисления:

даёт представления множества чисел (целых и/или вещественных);

даёт каждому числу уникальное представление (или, по крайней мере, стандартное представление);

отражает алгебраическую и арифметическую структуру чисел.

Система называется позиционной, если значение каждой цифры (ее вес) изменяется в зависимости от ее положения (позиции) в последовательности цифр, изображающих число.

Непозиционная система счисления — это такая система счисления, в которой положения цифры в записи числа не зависит величина, которую она обозначает. Система может накладывать определенные ограничения на порядок цифр (расположение по возрастанию или убыванию). Примером непозиционной системы счисления является римская система, в которой в качестве цифр используются латинские буквы.

В позиционных системах счисления значение цифры зависит от местонахождения в записи числа. Например, в числе 12 цифра 1 означает десять, а в числе 122 — сотню. В непозиционных системах счисления, где бы цифра не находилась, она имеет одно и то же значение. Например, в римской системе счисления IV и XI цифра I означает единицу.

4.     Алгоритмы перевода из десятичной системы в двоичную и из десятичной системы в двоичную. Привести пример А₁₀ А₂ и А₂ А₁₀ Для перевода чисел из десятичной системы исчисления в какую-либо другую используется метод деления. Допустим, у вас имеется число 173 и его необходимо перевести в двоичную систему. В данном случае модуль системы исчисления (количество цифр в обном десятке) равен 2 (для 16-ричной модуль равен 16, 8-ричной - 8). Делается это так:

    173 | 1 - делим 173 на 2, получаем: 173/2 = 86, остаток 1     86 | 0 - делим 86 на 2, получаем 86/2= 43, остаток 0     43 | 1 - 43/2 = 21, остаток - 1     21 | 1 - 21/2 = 10, остаток - 1     10 | 0 - 10/2 = 5, остаток - 0     5 | 1 - 5/2 = 2, остаток - 1     2 | 0 - 2/2 = 1, остаток - 0     1 | 1 - на этом вычисления заканчиваются. Число читаем снизу вверх:     10101101

  Для перевода чисел из какой-либо системы исчисления в десятичную необходимо каждую цифру числа умножить на модуль системы возведенный в степень, равную разряду данной цифры и затем сложить результаты. Например:     Переведем число 1101101101 в десятичную систему исчисления.     9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 - разряд цифры, находящейся ниже.     1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 - число     N = 1*2^9 + 1*2^8 + 0*2^7 + 1*2^6 + 1*2^5 + 0*2^4 + 1*2^3 + 1*2^2 + 0*2^1 +     1*2^0 =     = 1*512 + 1*256 + 0*128 + 1*64 + 1*32 + 0*16 + 1*8 + 1*4 + 0*2 + 1*1 = 877.

5. Алгоритмы перевода из двоичной системы в восьмеричную и из восьмеричной системы в двоичную. Привести пример А₁₀ А₂ А₈ и А₈ А₂ А₁₀ Пусть требуется перевести двоичное число 10101101100110110111100101011001011₂ в восьмеричную систему счисления. Для этого следует разбить это двоичное число на триады, начиная с младшего бита (МБ). Получим:

010 101 101 100 110 110 111 100 101 011 001 011₂

Если старшая триада не заполнена до конца, следует дописать в ее старшие разряды нули, как в нашем случае. После этого необходимо заменить двоичные триады, начиная с младшей, на числа, равные им в восьмеричной системе:

2 5 5 4 6 6 7 4 5 3 1 3₈

Для перевода восьмеричного числа в двоичное необходимо заменить каждую цифру восьмеричного числа на триплет двоичных цифр. Например: 2541 = 010 101 100 001 = 010101100001

a	Двоичная система	Восьмеричная система	Шестнадцатеричная система
0	0	0	0
1	1	1	1
2	10	2	2
3	11	3	3
4	100	4	4
5	101	5	5
6	110	6	6
7	111	7	7
8	1000	10	8
9	1001	11	9
10	1010	12	A
11	1011	13	B
12	1100	14	C
13	1101	15	D
14	1110	16	E
15	1111	17	F
16	10000	20	10
17	10001	21	11
18	10010	22	12
19	10011	23	13

6. Алгоритмы перевода из двоичной системы в шестнадцатеричную из шестнадцатеричной системы в двоичную. Привести пример А₁₀ А₂ А₁₆ и А₁₆ А₂ А₁₀ 0101 0110 1100 1101 1011 1100 1010 1100 1011 =56CDBCACB

7. Аппаратное обеспечение. Машина Джон фон Неймана. Аппара́тное обеспе́чение^[1] (допустимо также произношение обеспече́ние^[2][3][4]), аппаратные средства, компьютерные комплектующие, жарг. железо (англ. hardware) — электронные и механические части вычислительного устройства, входящих в состав системы или сети, исключая программное обеспечение и данные (информацию, которую вычислительная система хранит и обрабатывает). Аппаратное обеспечение включает: компьютеры и логические устройства, внешние устройства и диагностическую аппаратуру, энергетическое оборудование, батареи и аккумуляторы^[5].

Архитектура фон Неймана — широко известный принцип совместного хранения программ и данных в памяти компьютера. Вычислительные системы такого рода часто обозначают термином «машина фон Неймана», однако соответствие этих понятий не всегда однозначно. В общем случае, когда говорят об архитектуре фон Неймана, подразумевают физическое отделение процессорного модуля от устройств хранения программ и данных.

Принцип однородности памяти 

Программы и данные хранятся в одной и той же памяти. Поэтому ЭВМ не различает, что хранится в данной ячейке памяти — число, текст или команда. Над командами можно выполнять такие же действия, как и над данными.

Принцип адресуемости памяти 

Структурно основная память состоит из пронумерованных ячеек; процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка. Отсюда следует возможность давать имена областям памяти, так, чтобы к хранящимся в них значениям можно было бы впоследствии обращаться или менять их в процессе выполнения программы с использованием присвоенных имен.

Принцип последовательного программного управления 

Предполагает, что программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определенной последовательности.

Принцип жесткости архитектуры 

Неизменяемость в процессе работы топологии, архитектуры, списка команд.

8. Главные компоненты персонального компьютера. Устройство компьютера:

Микропроцессор - небольшая электронная схема, выполняющая все вычисления и обработку информации.

В компьютерах типа IBM PC используется микропроцессоры фирмы Intel. Микропроцессоры отличаются друг от друга двумя характеристиками: типом (моделью) и тактовой частотой. Наиболее распространены модели Intel-8088, 80286, 80386, 80486 и Pentium, они приведены в порядке возрастания производительности и цены. Одинаковые модели микропроцессоров могут иметь разную тактовую частоту. Тактовая частота указывает, сколько элементарных операций (тактов) микропроцессор выполняет в одну секунду. Тактовая частота измеряется в мегагерцах (Мгц).

Оперативная память. Из оперативной памяти процессор берет программы и исходные данные для обработки, в нее он записывает полученные результаты. Оперативная память работает очень быстро, содержащиеся в ней данные сохраняются только пока компьютер включен, при выключении компьютера содержимое оперативной памяти стирается.

Контроллеры и шина. Чтобы компьютер мог работать, необходимо, чтобы в его оперативной памяти находились программа (последовательность команд, записанная на языке понятном процессору) и данные. А попадают они туда из различных устройств компьютера: - клавиатуры, дисководов для магнитных дисков и т.д. Обычно эти устройства называют внешними. Таким образом, для работы компьютера необходим обмен информацией между оперативной памятью и внешними устройствами. Такой обмен называется вводом-выводом. Но этот обмен не происходит непосредственно: между любым внешним устройством и оперативной памятью в компьютере имеются два промежуточных звена:

Контроллер или адаптер - электронная схема, которая управляет работой какого-либо внешнего устройства.

Шина - системная магистраль передачи данных

Дисководы- устройства для записи, считывания и длительного хранения информации на гибких магнитных дисках (дискетах). Объем информации, который может быть размещен на дискете, различен для различных типов дискет. Самые распространенные на сегодня дискеты - 1.44 Мбайта.

Винчестеры - устройства для записи, считывания и длительного хранения информации на жестких магнитных дисках. Необходимый объем винчестера зависит от потребностей и материальных возможностей пользователя, на сегодняшний день –1 Гбайт и выше.

Принтеры - печатающие устройства, предназначенные для вывода информации на бумагу. Существует несколько тысяч моделей принтеров. Как правило, применяются принтеры следующих типов: матричные, струйные и лазерные.

Мониторы - устройства, предназначенные для вывода на экран текстовой и графической информации.