ПОНЯТТЯ ІНФОРМАЦІЇ. ІНФОРМАТИКА ЯК НАУКА ПРО МЕТОДИ ЗБИРАННЯ, ОПРАЦЮВАННЯ, ЗБЕРІГАННЯ, ПОШУКУ, ПЕРЕДАВАННЯ, ПОДАННЯ І ВИКОРИСТАННЯ ІНФОРМАЦІЇ У РІЗНИХ ГАЛУЗЯХ ЛЮДСЬКОЇ ДІЯЛЬНОСТІ.

Термін "інформатика" (франц. informatique) походити від французьких слів information (інформація) і automatique (автоматика) і дослівно означає "інформаційна автоматика". Широко розповсюджений також англомовний варіант цього терміна – "Сomputer science", що означає буквально "комп'ютерна наука".

Инфо pматика — це заснована на використанні комп'ютерної техніки дисципліна, що вивчає структуру й загальні властивості інформації, а також закономірності й методи її створення, зберігання, пошуку, перетворення, передачі й застосування в різних сферах людської діяльності.

В 1978 році міжнародний науковий конгрес офіційно закріпив за поняттям "інформатика" області, пов'язані з розробкою, створенням, використанням і матеріально-технічним обслуговуванням систем обробки інформації, включаючи комп'ютери і їхнє програмне забезпечення, а також організаційні, комерційні, адміністративні й соціально-політичні аспекти комп'ютеризації — масового впровадження комп'ютерної техніки в усі області життя людей.

Таким чином, інформатика базується на комп'ютерній техніці й немислима без її.

Инфоpматика - наукова дисципліна з найширшим діапазоном застосування. Її основні напрямки: pазpаботка обчислювальних систем і пpогpаммного забезпечення; теоpия инфоpмации, що вивчає процеси, пов'язані з передачею, прийомом, перетворенням і зберіганням інформації; методи штучного інтелекту, що дозволяють створювати програми для рішення завдань, що вимагають певних інтелектуальних зусиль при виконанні їхньою людиною (логічний вивід, навчання, розуміння мови, візуальне сприйняття, ігри й ін.); системний аналіз, що полягає в аналізі призначення проектованої системи й у встановленні вимог, яким вона винний відповідати; методи машинної графіки, анімації, засобу мультимедиа; засоби телекомунікації, у тому числі, глобальні комп'ютерні мережі, що поєднують всі людство в єдине інформаційне співтовариство; різноманітні пpиложения, що охоплюють виробництво, науку, утворення, медицину, торгівлю, сільське господарство й всі інші види господарської й суспільної діяльності.

Інформатику звичайно представляють складається із двох частин: технічні засоби; програмні засоби.

Технічні засоби, тобто апаратури комп'ютерів, в англійській мові позначаються словом Hardware, що буквально переводитися як "тверді вироби".

А для програмних засобів обране (а точніше, створене) дуже вдале слово Software (буквально — "м'які вироби"), що підкреслює рівнозначність програмного забезпечення й самої машини й разом з тім підкреслює здатність програмного забезпечення модифікуватися, пристосовуватися, розвиватися.

Термін "інформація" походити від латинського слова "informatio", що означає відомості, роз'яснення, виклад.

Інформація - це настільки загальне й глибоке поняття, що його не можна пояснити однією фразою. У це слово вкладається різний зміст у техніку, науці й у життєвих ситуаціях.

Інформація є характеристика не повідомлення, а співвідношення між повідомленням і його споживачем. Без наявності споживача, хоча б потенційного, говорити про інформації безглуздо.

Стосовно до комп'ютерної обробки даних під інформацією розуміють деяку послідовність символічних позначень (букв, цифр, закодованих графічних образів і звуків і т.п.), що несе значеннєве навантаження й представлену в зрозумілому комп'ютеру виді. Кожний новий символ у такій послідовності символів збільшує інформаційний обсяг повідомлення.

ІСТОРІЯ РОЗВИТКУ ОБЧИСЛЮВАЛЬНОЇ ТЕХНІКИ.

Людство навчилося користуватися найпростішими лічильними пристроями тисячі років тому. Найбільш затребуваною виявилася необхідність визначати кількість предметів, що використовуються в міновій торгівлі. Одним з найпростіших рішень було використання вагового еквівалента міняємо предмета, що не вимагало точного перерахунку кількості його складових. Для цих цілей використовувалися найпростіші балансирні ваги, які стали, таким чином, одним з перших пристроїв для кількісного визначення маси.

Порівняно складним пристосуванням для рахунку могли бути чотки, застосовувані в практиці багатьох релігій. Віруючий як на рахівниці відраховував на зернах чоток число виголошених молитов, а при проході повного кола чоток пересував на окремому хвостику особливі зерна-лічильники, які означають число відлічених кіл.

Немеханічні обчислювальні пристрої

3000 років до н. е. у стародавньому Вавилоні була винайдена перша рахівниця –— абак. Кількість підраховуваних предметів відповідало числу пересунутих кісточок цього інструменту.

500 років до н. е. у Китаї з'явився більш «сучасний» варіант абаку з кісточками на стрижнях — суаньпань. Одним із різновидом суаньпань є російська рахівниця, яка в деяких випадках використовується і в наш час.

Механічні обчислювальні пристрої

87 рік до н. е. — в Греції був виготовлений «антикітерський механізм» — механічний пристрій на базі зубчастих передач, що являє собою спеціалізований астрономічний обчислювач.

1492 рік — Леонардо да Вінчі в одному зі своїх щоденників малює ескіз 13-розрядного підсумовувального пристрою з десятизубцевими кільцями. Хоча пристрій, що працює на базі цих креслень було збудовано лише у XX столітті, все ж таки реальність проекту Леонардо да Вінчі підтвердилася.

1623 рік Вільгельм Шикард, професор університету Тюбінгену, розробляє пристрій на основі зубчастих коліс для додавання і віднімання шестирозрядних десяткових чисел. Чи був пристрій збудований за життя винахідника, достовірно невідомо, але в 1960 році він був відтворений і проявив себе цілком працездатним.

1642 рік Блез Паскаль представляє «Паскаліну» – перший реально здійснений і такий, що отримав широку популярність механічний цифровий обчислювальний пристрій. Прототип приладу додавав та віднімав п'ятирозрядні десяткові числа. Паскаль виготовив понад десять таких обчислювачів, причому останні моделі оперували числами з вісьмома десятковими розрядами.

1673 рік відомий німецький філософ і математик Ґотфрід Вільгельм Лейбніц збудував механічний калькулятор, який за допомогою двійкової системи числення виконував множення, ділення, додавання і віднімання.

Двійкова система числення — центральний інгредієнт всіх сучасних комп'ютерів. Однак аж до 1940-х, багато розробок (включаючи машини Чарльза Беббіджа і навіть ENIAC 1945 року) були засновані на складнішій у реалізації десятковій системі.

Джон Непер зауважив, що множення та ділення чисел може бути виконано додаванням і відніманням логарифмів цих чисел. Дійсні числа можуть бути представлені інтервалами довжини на лінійці, і це лягло в основу обчислень за допомогою логарифмічної лінійки, що дозволило виконувати множення та ділення набагато швидше. Логарифмічні лінійки використовувалися декількома поколіннями інженерів та інших професіоналів, аж до появи кишенькових калькуляторів. Інженери програми «Аполлон» відправили людини на Місяць, виконавши на логарифмічних лінійках всі обчислення, багато з яких вимагали точності в 3-4 знаки.

1822 рік англійський математик Чарлз Беббідж винайшов, але не зміг побудувати, першу різницеву машину (спеціалізований арифмометр для автоматичної побудови математичних таблиць) — Різницеву машину Чарлза Беббіджа.

Електронні обчислювальні машини

1927 рік в Массачусетському технологічному інституті (MIT) була створена аналогова обчислювальна машина.

1938 рік німецький інженер Конрад Цузе побудував свою першу машину, названу Z1. Це повністю механічна програмувальна цифрова машина. Модель була пробною і в практичній роботі не використовувалася. Її відновлена копія зберігається в Німецькому технічному музеї в Берліні. У тому ж році Цузе приступив до створення машини Z2 (Спочатку ці машини називалися V1 і V2. По німецькі це звучить як «Фау1» і «Фау2» і щоб їх не плутали з ракетами, обчислювальні машини перейменували в Z1 і Z2).

1944 року під керівництвом професора Гарвардського університету Говарда Айкена було створено обчислювальну машину з автоматичним керуванням послідовністю дій, відому під назвою Марк 1. Ця обчислювальна машина була здатна сприймати вхідні дані з перфокарт або перфострічок. Машина Марк 1 була електромеханічною, для зберігання даних використовувались механічні прилади (коліщатка та перемикачі). Машина Айкена могла виконувати близько однієї операції за секунду та мала величезні розміри: понад 15 м завдовжки та близько 2,5 м заввишки і складалася більш ніж із 750 тисяч деталей.

1946 року групою інженерів під керівництвом Джона Моучлі та Дж. Преспера Еккерта на замовлення військового відомства США було створено машину ЕНІАК, яка була здатна виконувати близько 3 тисяч операцій за секунду. За розмірами ЕНІАК був більшим за Марк 1: понад ЗО метрів завдовжки, його об'єм становив 85 м3. Важив ЕНІАК ЗО тонн. Замість тисяч механічних деталей Марка 1, в ЕНІАКу було використано 18 тисяч електронних ламп.

І до сьогоднішніх днів.

Обчислювальна техніка стала платформою для інших цілей, ніж лише обчислень, таких як автоматизація процесів, електронних засобів зв'язку, контроль обладнання, розваги, освіта та ін. Кожна галузь у свою чергу, запровадила власні вимоги на обладнання, яке і розвивається у відповідь до цих вимог.

Перші комп'ютери вимагали від операторів доволі великої ручної рутинної роботи із введення даних і супроводження обчислень.

СУЧАСНИЙ СТАН СТВОРЕННЯ І ВИКОРИСТАННЯ ІНФОРМАЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЙ В ОСВІТІ. ПЕРСПЕКТИВНІ НАПРЯМИ ВПРОВАДЖЕННЯ ІНФОРМАЦІЙНО-ТЕЛЕКОМНІКАЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЙ В ОСВІТІ.

Людство неминуче вступає в інформаційну епоху. Фахівці вважають, що у світі розпочалося сторіччя інформатизації. Впровадження сучасних інформаційно-комунікаційних технологій у роботу освітніх закладів регулюється наступними документами:

• Законом України "Про освіту",

• Законом України "Про загальну середню освіту",

• Законом України "Основні засади розвитку інформаційного суспільства в Україні на 2007-2015 роки",

• Указом Президента України "Про невідкладні заходи щодо забезпечення функціонування та розвитку в Україні",

• Концепцію профільного навчання в старшій школі, тощо.

Інформаційні технології використовується як допоміжний засіб для ефективнішого розв'язання вже існуючої системи дидактичних завдань. Змістом об'єкта засвоєння в комп'ютерній навчальній програмі цього типу є довідкова інформація, інструкції, обчислювальні операції, демонстрації тощо.

Комп'ютер може бути засобом, на який покладено вирішення окремих дидактичних завдань при збереженні загальної структури, мети і завдань без машинного навчання. При цьому сам навчальний зміст може не закладатися в комп'ютер, а формуватися в діалогових навчальних системах.

Використовуючи інформаційні технології, можна ставити і вирішувати нові дидактичні завдання, не розв'язувані традиційним шляхом. Характерними є імітаційно-моделюючі програми.

Комп'ютер може використовуватися як засіб, що допомагає засвоювати складні абстрактні теоретичні поняття. Таке засвоювання досягається шляхом моделювання поняття.

Вищою формою застосування комп’ютерів є їх використання у науково-дослідницькій діяльності учнів через висунення гіпотез, їх перевірку і різноманітні узагальнення.

Ефективність застосування нових інформаційних технологій на заняттях обумовлена наступними факторами:

• різноманітність форм представлення інформації;

• висока ступінь наочності;

• можливість моделювання за допомогою комп’ютера різноманітних об’єктів і процесів;

• звільнення від рутинної роботи, що відвертає увагу від засвоєння основного змісту;

• можливість організації колективної та індивідуальної дослідницької роботи;

• можливість диференціювати роботу учнів у залежності від рівня підготовки, пізнавальних інтересів та ін., використовуючи сучасні інформаційні технології;

• можливість організувати комп’ютерний оперативний контроль і допомогу з боку вчителя;

• можливості комп’ютера дозволяють учню активно приймати участь у процесі пізнання.

Використання інформаційних технологій розширює можливості учителя під час підбору матеріалу до уроку і форм навчальної роботи, робить уроки яскравими та цікавими, інформаційно та емоційно насиченими.

Необхідно підкреслити, що впровадження інформаційно-комунікаційних технологій у навчальних закладах гальмується. У 2010 році закінчився строк дії Державної програми "Інформаційні та комунікаційні технології в освіті і науці" на 2006-2010 роки. Однак багато проблем, пов’язаних з впровадженням у навчально-виховний процес загальноосвітніх навчальних закладів інформаційно-комунікаційних технологій, залишаються нерозв’язаними: слабка матеріально-технічна база; не ефективно використовуються вже наявні електронні інформаційні ресурси, існує проблема технічного обслуговування і ремонту сучасних інформаційно-комунікаційних засобів у навчальних закладах; використовується морально застаріла комп’ютерна техніка; незадовільний стан підключення до Інтернету; недостатній рівень підготовки вчителів загальноосвітніх навчальних закладів з питань використання інформаційно-комунікаційних технологій в навчально-виховному процесі тощо. З метою розв’язання зазначених проблем була розроблена Державна цільова програма впровадження у навчально-виховний процес загальноосвітніх навчальних закладів інформаційно-комунікаційних технологій "Сто відсотків" на період до 2015 року.

ОРГАНІЗАЦІЯ ТА УМОВИ БЕЗПЕЧНОГО ПРОВЕДЕННЯ ЗАНЯТЬ З ВИКОРИСТАННЯМ ІНФОРМАЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЙ. ФІЗІОЛОГО-ГІГІЄНІЧНА ОЦІНКА ЛАБОРАТОРІЙ КОМП’ЮТЕРНОЇ ТЕХНІКИ.

Ефективність використання комп’ютерних лабораторій та інформацій­но-комунікаційних технологій у навчально-виховному процесі залежить не тільки від сучасності його обладнання, наповненості програмно-апаратними засобами навчання та іншими навчально-методичними матеріалами, а й значною мірою від комплексу організаційно-методичних заходів, спрямованих на підвищення ефектив­ності навчального процесу, які проводяться у навчальному закладі.

Кабінет інформатики та інформаційно-комунікаційних технологій навчання створюється для забезпечення умов формування інформаційно-освітнього і культурного середовища.

Склад програмно-апаратного забезпечення і структура комп’ютерного комплексу, органі­зація роботи кабінету інформатики повинні забезпечувати:

• універсальність застосування при формуванні інформаційно-освіт­нього середовища;

• адаптивність до методик навчання та організаційних форм навчаль­но-виховного процесу;

• адаптивність до вимог та потреб конкретного учня і вчителя;

• персоніфікацію користувачів і ресурсів системи;

• надійність;

• захищеність від випадкових неправильних дій учня або вчителя користувача;

• зручність і простоту експлуатації непідготовленим користувачем;

• комфортність робочого місця і безпечність експлуатації;

• протоколювання завдань, виконаних на кожному робочому місці;

• облік використання ресурсу кожного комп'ютера, комплексу в цілому та мережі Інтернет.

Організація роботи комп’ютерних лабораторій повинна забезпечувати повноцінну реалізацію педагогічних цілей їх створення, сприяти удоскона­ленню й інтенсифікації навчально-виховного процесу, підвищенню рівня навчально-виховного процесу навчального закладу.

За підготовку приміщення для монтажу комп’ютерного комплексу та оснащення його обладнанням відповідно до вимог нормативних документів відповідає директор навчального закладу. Тому на етапі планування створення кабінету слід про­аналізувати документи, які регламентують основні вимоги до приміщення і обладнання. Якщо обладнання кабінету постачається централізовано, то вимоги до комплектації та технічних характеристик, як правило, до­тримуються. Якщо планується придбання обладнання іншими шляхами (за кошти місцевих бюджетів тощо), слід обирати таку специфікацію обладнання, яка б відповідала чинним на даний момент вимогам до комп’ютерного комплексу централізованого постачання.

Виконавець робіт з монтажу, налагодження та введення комп’ютерного комплексу в екс­плуатацію відповідає за його роботоздатність, комплектність та відповід­ність функціональних і технічних характеристик складових його частин вимогам, викладених у зазначених документах.

Введення комп’ютерного комплексу та іншого обладнання в експлуатацію здійснюють представник виконавця робіт із встановлення комп’ютерного комплексу разом із директором школи та завідувачем кабінету.

Відкриття кабінетів обчислювальної техніки погоджується з орга­нами пожежної безпеки, державного санепіднагляду після проведення необхідних лабораторно-інструментальних досліджень. На кожний ка­бінет комп'ютерної техніки повинен заповнюватись паспорт. Оцінка відповідності комп’ютерних лабораторій вимогам охорони здоров'я і безпеки відповідно до пп. 1.9 ДСанПіН 5.5.6.009-98 виконується органами Державного санепід­нагляду України.

ОСНОВНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЕОМ. АПАРАТНА І ПРОГРАМНА СКЛАДОВА ОБЧИСЛЮВАЛЬНОЇ СИСТЕМИ. ПРИНЦИПИ РОБОТИ ЕОМ.

Основні характеристики ЕОМ

Продуктивнiсть (швидкодiйнiсть) комп'ютеру це кількість елементарних операцій (додавання, віднімання, пересилання), що виконується комп'ютером за одну секунду. Зараз швидкодійність вимірюється тактовою частотою центрального процесору (МГц або ГГц). Продуктивність сучасних комп'ютерів має діапазон від сотень тисяч до мільярдів операцій в секунду. Оцінка продуктивності даним засобом носить достатньо умовний характер з-того, що різні операції виконуються комп'ютером за різну кількість тактів, тому в останній час існує тенденція оцінювати продуктивність ЕОМ по тактовій частоті генератору, що задає такти, і типу мікропроцесора.

Обсяг пам'яті - це максимальна кількість інформації, яка зберігається, що вимірюється в Байтах. Тип пам'яті визначає ємність.

Розрядність ЕОМ - це кількість розрядів, що відводиться у пам'яті для подання одного інформаційного слова. Нагадаємо, що розряд містить 1 бiт інформації. Розрядність ЕОМ визначає діапазон чисел, із якими працює ЕОМ, визначає точність обчислювань, дозволяє адресувати більш або менш комірок пам'яті. ЕОМ водночас може обробити одне інформаційне слово. Тому 16-ти розрядна ЕОМ буде працювати у два рази швидше ніж 8-ми розрядна (при інших рівних умовах).

Експлуатаційна надійність ЕОМ характеризується частотою порушення працездатності із-за відмов чи збоїв. Надійність багато в чому залежить від якості комплектуючих і від якості складання комп'ютера.

Вартість ЕОМ або відносні показники: продуктивність/вартість, ємність пам’яті/вартість та ін.

Структурно комп’ютер складається з чотирьох основних пристроїв відповідно до тих завдань, які він вирішує при опрацюванні даних.

Пристрої вводу призначені для вводу (накопичення) інформації та управління роботою комп’ютера користувачем. До цих пристроїв відносяться: клавіатура, маніпулятор миша, сканер, джойстик.

Запам’ятовуючі  пристрої призначені для збереження інформації, як тривалого, так і тимчасового, на час їх опрацювання комп’ютером. Пам’ять поділяють на внутрішню та зовнішню. Внутрішня призначена для збереження інформації під час роботи комп’ютера. Зовнішня пам’ять призначена для тривалого збереження інформації незалежно від того, чи є живлення.

Головним пристроєм комп’ютера є центральний процесор. Він і виконує основні операції по опрацюванню даних та управління роботою інших пристроїв. 

Програмне забезпечення являє собою сукупність програм, призначених для розв’язання завдань на комп’ютері. Програма – це впорядкований набір команд. Програмне та апаратне забезпечення працюють взаємопов’язано і в неперервній взаємодії. Будь-який апаратний пристрій управляється програмно.

Принципи функціонування сучасних комп’ютерів:

• Принцип двійкового кодування полягає в тому що всі дані подаються у вигляді двійкових кодів.

• Принцип програмного керування полягає в тому що всі операції з опрацювання даних здійснюються відповідно до програм і ці програми розміщуються в пам’яті комп’ютера.

• Принцип адресності полягає в такій організації пам’яті комп’ютера, за якої процесор може безпосередньо звернутись до даних, розміщених у будь-якій частині пам’яті. До того ж кожна мінімальна частина пам’яті (комірка пам’яті) має унікальне ім’я — адресу.

• Принцип однорідності пам’яті полягає в тому, що всі дані, у тому числі й програми, зберігаються в одному і тому самому запам’ятовуючому пристрої.

КЛАСИФІКАЦІЯ КОМП’ЮТЕРІВ. КЛАСИФІКАЦІЯ КОМП’ЮТЕРІВ ЗА ПОКОЛІННЯМИ. ОСОБЛИВОСТІ ВИКОРИСТАННЯ КОМП’ЮТЕРІВ В ОСВІТІ.

Номенклатура видів комп’ютерів на сьогодні є величезною: вони різняться за призначенням, потужністю, розмірами, елементною базою тощо. Тому варто застосовувати класифікацію комп’ютерів за різними ознаками.

Слід зауважити, що будь-яка класифікація є певною мірою умовною, оскільки розвиток комп’ютерної науки і техніки дуже стрімкий.

Класифікація за етапами розвитку (покоління ЕОМ)

Комп’ютери І покоління

Використовуються у 50-х роках. Елементною базою є електронні лампи. Мають надвеликі габарити, вагу та споживання електроенергії. Швидкодія – 10-20 тисяч операцій в секунду. Для вводу інформації використовують перфоленти та перфокарти. Для виведення інформації використовують матричний принтер. Програмного забезпечення немає, для кожної задачі створюється своя програма на мові низького рівня (наближеної до машинної мови). Надійність є дуже низькою. Вартість – 500/700 тис. дол. Перший в світі програмований електронний комп’ютер важив 30 тонн и складався з 18 тисяч електронних ламп.

Комп’ютери ІІ покоління

Використовуються у 60-х роках. Елементною базою є транзисторні елементи. Швидкодія до 100 тис. операцій в секунду, оперативна пам’ять до 100 Кілобайт. Для вводу і збереження інформації використовують магнітні стрічки та барабани. Для виведення інформації використовують монітори. З’являються мови програмування та операційні системи Вартість – порядку 100 тис. дол.

Комп’ютери ІІІ покоління

Використовуються у 70-х роках. Елементною базою є інтегральні мікросхеми - чипи. Це пристрої, що містять в собі тисячі транзисторів та інші елементи як єдине ціле (без зварювання чи паяння). Швидкодія до 1 мільйонів операцій в секунду, оперативна пам’ять кілька 100 Кілобайт. Для вводу та збереження інформації використовують магнітні диски, стрічки та барабани. Для виведення інформації використовують монітори, принтери. З’являється єдина архітектура комп’ютерів та сумісні між собою програми. Впроваджуються прикладні програми. Вартість – до 50 тис. дол.

Комп’ютери ІV покоління

Використовуються з 80-х років і до теперішнього часу. Елементною базою є надвеликі інтегральні мікросхеми – НВІС, що містять в собі всю електроніку пристрою. Застосовують швидкодіючі оперативні запам’ятовуючі пристрої об’ємом в десятки Мегабайт. Для комп’ютерів ІV покоління характерно: Поява персональних комп’ютерів. Телекомунікаційна обробка даних. Впровадження комп’ютерних мереж. Широке застосування систем управління базами даних (СУБД). Втілення елементів інтелектуальної поведінки комп’ютерів для обробки даних.

Комп’ютери V покоління

Розробка наступних поколінь комп’ютерів базується на НВІС підвищеної інтеграції з використанням оптоелектронних принципів (лазери, голографія). Комп’ютери інтелектизуються, зменшується бар’єр між людиною та технікою, інформація сприймається з рукописних та друкованих текстів, голосу, символів, дотиків, тобто застосування інтелектуального інтерфейсу. Відбувається перехід від обробки даних до обробки знань. Просувається напрямок до децентралізації обчислень за допомогою комп’ютерних мереж.

Інформаційні технології використовується як допоміжний засіб для ефективнішого розв'язання вже існуючої системи дидактичних завдань. Змістом об'єкта засвоєння в комп'ютерній навчальній програмі цього типу є довідкова інформація, інструкції, обчислювальні операції, демонстрації тощо.

Комп'ютер може бути засобом, на який покладено вирішення окремих дидактичних завдань при збереженні загальної структури, мети і завдань без машинного навчання. При цьому сам навчальний зміст може не закладатися в комп'ютер, а формуватися в діалогових навчальних системах.

Використовуючи інформаційні технології, можна ставити і вирішувати нові дидактичні завдання, не розв'язувані традиційним шляхом. Характерними є імітаційно-моделюючі програми.

Комп'ютер може використовуватися як засіб, що допомагає засвоювати складні абстрактні теоретичні поняття. Таке засвоювання досягається шляхом моделювання поняття.

Вищою формою застосування комп’ютерів є їх використання у науково-дослідницькій діяльності учнів через висунення гіпотез, їх перевірку і різноманітні узагальнення.

Використання інформаційних технологій розширює можливості учителя під час підбору матеріалу до уроку і форм навчальної роботи, робить уроки яскравими та цікавими, інформаційно та емоційно насиченими.

АРИФМЕТИЧНІ ОСНОВИ КОМП’ЮТЕРІВ. СИСТЕМИ СЧИСЛЕННЯ. ДВІЙКОВА СИСТЕМА СЧИСЛЕННЯ.

Комп'ютер може обробляти лише інформацію, подану в числової формі. Уся інша інформація (наприклад, звук, відео, графічні зображення т.д.) перед обробкою за комп'ютером мусить бути перетворять на числову форму. Так, аби навести до цифровому виду (оцифрувати) музичний звук, можна через невеликі часові відтинки вимірювати інтенсивність звуку на певних частотах, представляючи результати кожного виміру перетворилася на числової формі. Потім, з допомогою спеціальної комп'ютерної програми здійснюються необхідні перетворення даних: накладення звуків від різних джерел друг на друга (ефект оркестру), зміна тональності окремих звуків тощо. Після цього, оцінку перетвориться знову на звукову форму.

Системою числення, або нумерацією, називається сукупність правил і знаків, за допомогою яких можна відобразити (кодувати) будь-яке невід'ємне число.

Розрізняють такі типи систем числення:

• позиційні

• непозиційні

• змішані

У позиційних системах числення одна і та ж цифра (числовий знак) у записі числа набуває різних значень залежно від своєї позиції. Таким чином, позиція цифри має вагу у числі.

Непозиційна система числення система числення, в якій значення кожної цифри в довільному місці послідовності цифр, яка означає запис числа, не змінюється.

Двійкова система числення використовує для запису чисел тільки два символи, зазвичай 0 (нуль) та 1 (одиницю). Детальніше, двійкова система числення є позиційною системою числення, база якої дорівнює двом. Завдяки тому, що таку систему доволі просто використовувати у електричних схемах, двійкова система отримала широке розповсюдження у світі обчислювальних пристроїв.

Комп'ютери використають двійкову систему тому, що вона має ряд переваг перед іншими системами:

• для її реалізації потрібні технічні пристрої із двома стійкими станами (є струм - немає струму, намагнічений - не намагнічений і т.п.), а не, наприклад, з десятьма, - як у десятковій;

• подання інформації за допомогою тільки двох станів надійно;

• можливе застосування апарата булевой алгебри для виконання логічних перетворень інформації;

• двійкова арифметика набагато простіше десяткової.

Недолік двійкової системи - швидкий ріст числа розрядів, необхідних для запису чисел.

У звичній для нас системі запису чисел — десятковій системі числення (Історично ця система виникла при використанні для лічби пальців на руках)— для запису чисел використовуються десять цифр: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.

Перетворення чисел

Для перетворення з двійкової системи в десяткову використовують наступну таблицю ступенів підстави 2:

Показатель	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Степень	1	2	4	8	16	32	64	128	256	512

Перетворення двійкових чисел в десяткові

Припустимо, вам дано двійкове число 110001. Для переведення на десяткове просто запишіть його справа наліво як суму за розрядами наступним чином: Точно так само, починаючи з двійковій точки, рухайтеся справа наліво. Під кожною двійковій одиницею напишіть її еквівалент в рядку нижче. Складіть отримані десяткові числа. Таким чином, двійкове число 110001 рівнозначно десятичному 49.

Перетворення десяткових чисел

При перекладі цілого десяткового числа в систему з основою а його необхідно послідовно ділити на а до тих пір, поки не залишиться залишок, менший або рівний а - 1. Число у системі з основою а записується як послідовність залишків від ділення, записаних у зворотному порядку, починаючи з останнього.

19 /2 = 9 с остатком 1

9 /2 = 4 c остатком 1

4 /2 = 2 с остатком 0

2 /2 = 1 с остатком 0

1 /2 = 0 с остатком 1

10 - я	2 - я
0	0
1	1
2	10
3	11
4	100
5	101
6	110
7	111
8	1000
9	1001

10 - я	2 - я
10	1010
11	1011
12	1100
13	1101
14	1110
15	1111
16	10000
17	10001
18	10010
19	10011

ПОНЯТТЯ АЛГОРИТМУ. ВЛАСТИВОСТІ АЛГОРИТМІВ. ВИКОНАВЕЦЬ АЛГОРИТМУ. СПОСОБИ ПОДАННЯ АЛГОРИТМІВ. БАЗОВІ АЛГОРИТМІЧНІ СТРУКТУРИ.

Слово «алгоритм» походить від «algorith­mi» — латинської форми написання імені великого математика аль-Хорезмі, який сформулював правила виконання арифметичних дій. Тому спочатку під алгоритмом розуміли тільки правила виконання чотирьох арифметичних дій над багатоцифровими числами в десятковій системі числення. Зараз він є одним із фундаментальних понять інформатики.

Алгоритм — це послідовність дій, спрямованих на розв’язання поставленої задачі.

Виконавець алгоритму

Кожний алгоритм створюється з розрахунку на конкретного виконавця, тому можна сказати, що алгоритм — це точні розпорядження (указівки, команди, операції, інструкції) виконавцеві здійснити послідовність дій, спрямованих на розв’язання поставленої задачі. Алгоритм складається із команд — окремих указівок виконавцеві виконати деякі конкретні дії. Команди алгоритму виконуються одна за одною, і на кожному кроці відомо, яка команда повинна виконуватися. Почергове виконання команд за кінцеве число кроків приводить до розв’язання задачі. Для того щоб виконавець міг розв’язати задачу за заданим алгоритмом, він повинен уміти виконувати кожну з дій, що вказується командами алгоритму.

Виконавцями алгоритмів можуть бути людина, тварини, автомати, тобто ті, хто розуміє та може виконати вказівки алгоритму.

Система команд виконавця — сукупність команд, які можуть бути виконані виконавцем; кожна команда алгоритму входить до системи команд виконавця. В основі роботи автоматичних пристроїв лежить положення, що найпростіші операції, на які розпадається процес розв’язання задачі, може виконати машина, яка спеціально створена для виконання окремих команд алгоритму і виконує їх у послідовності, вказаній в алгоритмі.

Властивості алгоритму

Виконуючи алгоритм, виконавець може не вникати в зміст того, що він робить, і разом із тим отримати потрібний результат, тобто виконавець діє формально. Тому для правильної побудови алгоритму необхідно знати систему команд виконавця, бути впевненим, що виконання алгоритму завершиться за кінцеве число кроків. Тому кажуть про деякі загальні властивості алгоритмів.

Дискретність. Алгоритм розв’язання задачі повинен складатися з послідовності окремих кроків — відокремлених одна від одної команд (указівок), кожна з яких виконується за кінцевий час. Тільки закінчивши виконання однієї команди, виконавець переходить до виконання іншої.

Визначеність (однозначність). Кожна команда алгоритму однозначно визначає дії виконавця і не припускає подвійного тлумачення. Суворо визначеним є й порядок виконання команд.

Формальність. Будь-який виконавець, який володіє заданою системою команд, може виконати заданий алгоритм, не вникаючи в суть задачі.

Результативність. Виконання алгоритму не може закінчуватися невизначеною ситуацією або зовсім не закінчуватися. Будь-який алгоритм передбачає, що його виконання при допустимих початкових даних за кінцеве число кроків приведе до очікуваного результату.

Масовість. Алгоритм має передбачати можливість зміни початкових (вхідних) даних у деяких допустимих межах і можливість використання його для розв’язання задач одного класу (універсальність алгоритму).

Саме через ці властивості часто дається визначення поняття алгоритму як скінченної однозначно визначеної послідовності операцій, формальне виконання якої приводить до розв’язання певної задачі за кінцеве число кроків.

Базові структури алгоритму

Базові структури алгоритму — це структури, за допомогою яких створюється алгоритм для розв’язання певної задачі. Існують три основні (базові) алгоритмічні структури, або три основні типи алгоритмів: лінійний, розгалужений та циклічний.

Лінійний алгоритм (послідовне виконання, структура слідування) — це алгоритм, який забезпечує отримання результату шляхом одноразового виконання послідовності дій, незалежно від вхідних даних і проміжних результатів. Дії в таких алгоритмах виконуються послідовно, одна за однією, тобто лінійно.

Розгалужений алгоритм (умова, структура вибору) — у класичному варіанті ця структура розглядається як вибір дій у разі виконання або невиконання заданої умови. Галуження бувають повними і неповними.

Повне галуження — це галуження, в якому певні дії визначені й у разі виконання, і в разі невиконання умови. Неповне галуження — це розгалуження, в якому дії визначені тільки у разі виконання (або у разі невиконання) умови.

Циклічний алгоритм (цикл, структура повторення) — це алгоритм, у якому передбачено повторення деякої серії команд. За допомогою цієї структури описуються однотипні дії, що повторюються декілька разів. Такі алгоритми забезпечують виконання довгої послідовності дій, записаних порівняно короткою послідовністю команд. Саме використання циклів дозволяє у повній мірі реалізувати швидкодію комп’ютерів. Основна особливість базових алгоритмічних структур — це їх повнота, тобто цих структур достатньо для створення найскладнішого алгоритму.

ОСНОВНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ І ФУНКЦІЇ МІКРОПРОЦЕСОРА ЕОМ. ПАМ'ЯТЬ ЕОМ.

Центральний процесор (ЦП) – це основний компонент сучасного комп’ютера, призначений для керування всіма його пристроями та виконання арифметичних і логічних операцій над ними.

Властивості мікропроцесорів можуть бути описані багатьма характеристиками. До основних з них, якими користуються при порівнянні і виборі мікропроцесорів, можна віднести:

1. Вид мікропроцесора (універсальний або спеціалізований, однокристальний або багатокристальний).

2.  Технологія виготовлення: р-канальна МОП (р-МОП), п-канальна МОП (п-МОП), комплементарна МОП (МОП), кремній на сапфірі, біполярна ТЛ, ТТЛ із діодами Шотки (ТТЛДШ), інжекційної інтегральної логіки (РЛ), еміттерно-зв’я- заної логіки.

3. Розрядність (4; 8; 16; 32) - довжина інформаційного сло­ва, що може бути одночасно оброблена мікропроцесором. Вона може бути фіксованою або нарощуваною (у багатокристальних мікропроцесорів).

4.   Ємність пам’яті.

5. Принцип управління: програмне управління з «жорсткою логікою», мікропрограмне управління (збережена в пам’яті ло­гіка).

6. Швидкодія. У довідниках найбільш часто її характеризу­ють тривалістю виконання однієї операції.

7. Потужність споживання.

S. Живлячі напруги (число рівнів, номінали),

9. Конструктивні дані: габаритні розміри корпусу, число виводів.

10.     Умови експлуатації (інтервал робочих температур, відносна допустима вологість повітря, вібраційні навантажен­ня та ін.).

11.  Надійність.

12.  Вартість.

Функції процесора:

• обробка даних по заданій програмі шляхом виконання арифметичних і логічних операцій;

• програмне управління роботою пристроїв комп'ютера.

Пам’ять комп’ютера - це пристрої, в яких зберігаються дані та програми. Пам’ять комп’ютера поділяється на внутрішню (основну) та зовнішню. До внутрішньої пам’яті відносяться: оперативна пам’ять, регістри процесора, постійна пам’ять і кеш-пам’ять.

Оперативна пам'ять є одним з найважливіших елементів комп'ютера. Саме з її процесор бере програми і вихідні дані для обробки, у неї він записує отримані результати. Назва “оперативна” ця пам'ять одержала тому, що вона працює дуже швидко, так що процесору практично не доводиться чекати при читанні даних з чи пам'яті запису в пам'ять. Однак дані, що містяться в ній, зберігаються тільки поки комп'ютер включений. При вимиканні комп'ютера вміст оперативної пам'яті стирається.

Регістри - це надшвидка пам’ять процесора. Вони зберігають адресу команди, саму команду, дані для її виконання і результат. Для збільшення продуктивності комп’ютера, тимчасового зберігання вмісту комірок оперативної пам’яті використовується кеш-пам’ять (від англійського cashe - склад, тайник).

Кеш-пам’ять є проміжним запам’ятовуючим пристроєм і використовується для прискорення обміну між процесором і оперативною пам’яттю. У сучасних комп’ютерах використовуються кілька рівнів кеш-пам’яті

Постійна пам’ять - це пристрої для довготривалого зберігання програм та даних. Використовується вона тільки для читання інформації. Як правило, ця інформація записується при виготовленні комп’ютера і слугує для початкового завантаження операційної системи (див. далі), перевірки дієздатності комп’ютера. Для назви цієї пам’яті використовується англійська абревіатура ROM (Read Only Memory - пам’ять тільки для читання).

Комп’ютер має зовнішню пам’ять, яка використовується для довготривалого збереження програм та даних. Вона реалізується за допомогою спеціальних пристроїв (накопи-чувачів), які залежно від способів запису та зчитування діляться на магнітні, оптичні та магнітно-оптичні. Основними характеристиками зовнішньої пам’яті є:

• об’єм,

• швидкість обміну інформацією,

• спосіб та час доступу до даних.

Пристрої, в яких використовуються магнітні стрічки, належать до пристроїв з послідовним доступом. Пристрої, які використовують магнітні та оптичні диски, належать до пристроїв з прямим доступом. У персональних комп’ютерах застосовуються магнітні диски двох типів - незмінні тверді (жорсткі) та змінні гнучкі. Вони дають змогу здійснювати як введення, так і виведення даних.

Жорсткий магнітний диск - це алюмінієва пластина, покрита шаром магнітної речовини. Накопичувач на жорстких магнітних дисках (іноді його називають вінчестером) має невеликі розміри і монтується в корпусі системного блоку комп’ютера. На жорсткому диску записується найважливіша для роботи комп’ютера інформація - програми управління комп’ютером та обслуговування різних пристроїв, «лікарі» для лікування від комп’ютерних вірусів (програм, що псують інформацію та заважають роботі ЕОМ), а також потрібні користувачеві дані та так звані інструментальні засоби (редактори текстів, засоби створення програм, баз даних тощо

До зовнішньої пам’яті належать також накопичувачі на гнучких дисках (дискетах).

Комп’ютер може мати дисководи для зчитування інформації з оптичних (лазерних) дисків.

Флеш-пам’ять універсальної послідовної шини (USB) — це маленький портативний пристрій, який під’єднується до USB-порту на комп’ютері. На флеш-пам’яті USB можна зберігати інформацію, як і на жорсткому диску, але за допомогою флеш-пам’яті можна легко переносити дані з одного комп’ютера на інший. Флеш-пам’ять USB може бути різного розміру та форми, і на ній можна зберігати гігабайти даних. Флеш-пам’ять USB також називають флеш-пристрій, флеш-брелок, флеш-накопичувач тощо

ПРИСТРОЇ ВВЕДЕННЯ-ВИВЕДЕННЯ ІНФОРМАЦІЇ.

Для введення інформації до пам’яті комп’ютера існують різні прист­рої. Найуніверсальнішим пристроєм введення є клавіатура. До пристроїв введен­ня належать також маніпулятори типу миша, джойстик. Для оптичного зчи­ту­вання зображень і перетворення їх у цифровий код застосовуються ска­не­ри. Останнім часом використовуються цифрові ві­део­­камери та фотоапара­ти.

Основним пристроєм виведення інформації в ПК є монітор. Монітор служить для відображення на екрані графічної та символьної інформації. Для виведення інформації на папір використовують принтери.

Сучасна клавіатура – це складний пристрій, що дозволяє вводи­ти дані в ПК. Крім того, за допомогою клавіатури користувач може керувати роботою комп’ютерата різних додатків. Окрім панелі з клаві­шами, вона містить електронні схеми, які пере­тво­рюють натискання клавіш в двійкові коди.

Миша разом з клавіатурою є невід’ємним атрибутом ПК. Без неї не мож­лива робота з більшістю сучасних додатків.

 Миша – це пристрій для позиціонування курсора та керування роботою програм

Сканери – це пристрої для введення в комп’ютер чорно-білих або кольорових зображень безпосередньо з паперового документу.

 Сканування – це перевід паперових документів в цифрову форму по точках. Сканування – це процес, в результаті якого створюється електронний образ паперового документу.

Пристрої виведення служать для перетворення інформації із форми, що зрозуміла комп'ютеру, у форму, зрозумілу людині.

Основними пристроями виведення результатів обробки інформації є монітор і принтер. Основними пристроями виведення результатів обробки є монітор і принтер.

Є також інші пристрої для виведення Інформації. Наприклад, плоттер малює перами на папері схеми, карти, діаграми, креслення тощо. Входить у склад комп'ютера у спеціальних випадках.

Монітор (дисплей) ПК – це пристрій, призначений для відображення тестової та графічної інформації.

Монітори бувають кольоровими і монохромними.

У графічному режимі екран монітора – це, по суті, растр, що складається з точок (пікселів). Кількість точок по горизонталі та вертикалі, які монітор здатний відтворити чітко і роздільно, називається його роздільною здатністю. Вираз „роздільна здатність 800х600” означає, що монітор може виводити 600 горизонтальних рядків по 800 точок у кожному. Розмір діагоналі – чи не основна характеристика монітора, яка визначає його вартість. Важливою характеристикою монітора є частота регенерації зображення, або частота кадрової розгортки. Чим вищий цей показник, тим менше буде помітно мерехтіння зображення і менше втомлюються очі користувача.

Принтер – це пристрій, призначений для виведення на папір, результатів роботи програм.

Є різноманітні принтери:

Матричні - на папері формуються зображення точками від удару голок матриці через фарбувальну стрічку. Для цих принте¬рів характерні: достатня якість однокольорового друку тексту, невисока якість друку малюнків, дешеві витратні матеріали;

Струминні — на папері формуються зображення точками від струменів фарби. Для цих принтерів характерні: достатня якість однокольорового і різнокольорового друку тексту і малюнків, відносно дорогі витратні матеріали, спеціальний папір;

Лазерні — на папері формуються зображення запіканням фарби, оброблена лазерним промінням. Для цих принтерів характерні: висока якість однокольорового і різнокольорового друку тексту і малюнків, дорогі витратні матеріали (тонери), спеціальний папір.

МАГНІТНІ ТА ОПТИЧНІ НОСІЇ ІНФОРМАЦІЇ, ЇХ ОСНОВНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ. ПОНЯТТЯ ФАЙЛУ.

Носі́й інформа́ції – матеріальний об'єкт або середовище, призначений для зберігання даних.

Найбільш поширеними є накопичувачі на магнітних дисках, які поділяються на накопичувачі на жорстких магнітних дисках (НЖМД) та накопичувачі на гнучких магнітних дисках (НГМД).

НЖМД - це основний пристрій для довготривалого збереження великих об'ємів даних та програм. Інші назви: жорсткий диск, вінчестер, HDD (Hard Disk Drive). Ззовні, вінчестер являє собою плоску герметично закриту коробку, всередині якої знаходяться на спільній осі декілька жорстких алюмінієвих або скляних пластинок круглої форми. Поверхня кожного з дисків покрита тонким феромагнітним шаром (речовини, що реагує на зовнішнє магнітне поле), власне на ньому зберігаються записані дані. При цьому запис проводиться на обидві поверхні кожної пластини (крім крайніх) за допомогою блоку спеціальних магнітних головок. Кожна головка знаходиться над робочою поверхнею диска на відстані 0,5-0,13 мкм. Пакет дисків обертається безперервно і з великою частотою (4500-10000 об/хв), тому механічний контакт головок і дисків недопустимий.

Запис даних у жорсткому диску здійснюється наступним чином. При зміні сили струму, що проходить через головку, відбувається зміна напруженості динамічного магнітного поля в щілині між поверхнею та головкою, що приводить до зміни стаціонарного магнітного поля феромагнітних частин покриття диску. Операція зчитування відбувається у зворотному порядку. Намагнічені частинки феромагнітного покриття спричиняють електрорушійну силу самоіндукції магнітної головки. Електромагнітні сигнали, що виникають при цьому, підсилюються й передаються на обробку.

У накопичувачі може бути до десятьох дисків. Їх поверхня розбивається на кола, що називаються доріжками (track). Кожна доріжка має свій номер. Доріжки з однаковими номерами, що розташовані одна над одною на різних дисках утворюють циліндр. Доріжки на диску розбиті на сектори (нумерація починається з одиниці). Сектор займає 571 байт: 512 відведено для запису потрібної інформації, решта під заголовок (префікс), що визначає початок і номер секції та закінчення (суфікс), де записана контрольна сума, потрібна для перевірки цілісності збережених даних. Сектори й доріжки утворюються під час форматування диска. Форматування виконує користувач за допомогою спеціальних програм. Ніяка інформація не може бути записана на неформатований диск. Жорсткий диск може бути розбитий на логічні диски. Це зручно, оскільки наявність декількох логічних дисків спрощує структуризацію даних, що зберігаються на жорсткому диску.

НГМД або дисковод вмонтований у системний блок. Гнучкі носії для НГМД випускають у вигляді дискет (інша назва флопі-диск). Власне носій - це плоский диск зі спеціальної, достатньо міцної плівки, покритий феромагнітним шаром і поміщений у захисний конверт із рухомою засувкою у верхній частині. Дискети використовуються, в основному, для оперативного перенесення невеликих об'ємів інформації з одного комп'ютера на інший. Дані, записані на дискеті можна захистити від стирання чи перезапису. Для цього потрібно пересунути маленьку захисну засувку в нижній частині дискети таким чином, щоб утворилося відкрите віконце. Для того, щоб дозволити запис цю засувку слід перемістити назад і закрити віконце.

НАКОПИЧУВАЧІ НА ОПТИЧНИХ ДИСКАХ

Починаючи з 1995 року в базову конфі-гурацію персонального комп'ютера замість дисководів на 5,25 дюймів почали включати дисковод CD-ROM. Абревіатура CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory) перекладається як постійний запам'ятовуючий пристрій на основі компакт-дисків. Принцип дії цього пристрою полягає у зчитуванні цифрових даних за допомогою лазерного променя, що відбивається від поверхні диска. В якості носія інформації використовується звичайний компакт-диск CD. Цифровий запис на компакт-диск відрізняється від запису на магнітні диски високою щільністю, тому стандартний CD має ємність порядку 650-700 Мбайт. Такі великі об'єми характерні для мультимедійної інформації (графіка, музика, відео), тому дисководи CD-ROM відносяться до апаратних засобів мультимедіа. Крім мультимедійних видань (електронні книги, енциклопедії, музикальні альбоми, відеофільми, комп'ютерні ігри) на компакт-дисках розповсюджується також різноманітне системне та прикладне програмне забезпечення великих обсягів (операційні систе-ми, офісні пакети, системи програмування і т.д.)

Компакт-диски виготовляють із прозорого пластику діаметром 120 мм і товщиною 1,2 мм. На пластикову поверхню напилюється шар алюмінію або золота. В умовах масового виробництва запис інформації на диск відбувається шляхом витиснення на поверхні доріжки, у вигляді ряду заглиблень. Такий підхід забезпечує двійковий запис інформації. Заглиблення (pit - піт), поверхня (land - ленд). Логічний нуль може бути представлений як пітом, так і лендом. Логічна одиниця кодується переходом між пітом та лендом. Від центру до краю компакт-диску нанесена єдина доріжка у вигляді спіралі шириною 4 мкм із кроком 1,4 мкм. Поверхня диска розбита на три ділянки. Початкова (Lead-In) розташована в центрі диска і зчитується першою. В ній записано вміст диска, таблиця адрес всіх записів, мітка диска й інша службова інформація. Середня ділянка містить основну інформацію і займає більшу частину диска. Кінцева ділянка (Lead-Out) містить мітку кінця диску. Для штампування існує спеціальна матриця-прототип (мастер-диск) майбутнього диска, яка витискує доріжки на поверхні. Після штампування, на поверхню диска наносять захисну плівку з прозорого лаку.

Накопичувач CD-ROM містить:

електродвигун, що обертає диск;

оптичну систему, яка складається з лазерного випромінювача, оптичних лінз та датчиків і призначена для зчитування інформації з поверхні диска;

мікропроцесор, що керує механікою привода, оптичною системою і декодує прочитану інформацію у двійковий код.

Компакт-диск розкручується електродвигуном. На поверхні диска за допомогою приводу оптичної системи фокусується промінь із лазерного випромінювача. Промінь відбивається від поверхні диска і скрізь призму подається на датчик. Світловий потік перетворюється в електричний сигнал, який поступає у мікропроцесор, де він аналізується й перетворюється у двійковий код.

Основними характеристиками CD-ROM є:

швидкість передачі даних - вимірюється в кратних долях швидкості програвача аудіо компакт-дисків (150 Кбайт/сек) і характеризує максимальну швидкість з якою накопичувач пересилає дані в оперативну пам'ять комп'ютера, наприклад, 2-швидкісний CD-ROM (2x CD-ROM) буде зчитувати дані зі швидкістю 300 Кбайт/сек., 50-швидкісний (50x) - 7500 Кбайт/сек.;

час доступу - час, потрібний для пошуку інформації на диску, вимірюється у мілісекундах.

Основний недолік стандартних CD-ROM - неможливість записування даних, але існують пристрої однократного записування CD-R та багаторазового записування CD-RW.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ОПЕРАЦІЙНИХ СИСТЕМ ПЕРСОНАЛЬНИХ КОМП'ЮТЕРІВ ТИПУ ІВМ РС. ОСНОВНІ ФУНКЦІЇ І ОСОБЛИВОСТІ ОС MS WINDOWS.

Операційна система - це сукупність програм, які призначені для керування ресурсами комп'ютера й обчислювальними процесами, а також для організації взаємодії користувача з апаратурою.

Перша функція ОС - керування ресурсами комп'ютера та їх розподіл. Ресурси - це логічні й фізичні компоненти комп'ютера: оперативна пам'ять, місце на диску, периферійні пристрої, процесорний час   тощо.

Інша функція ОС - керування обчислювальними процесами. Обчислювальним процесом (або завданням) називається послідовність дій, яка задається програмою.  У принципі, функції керування процесами можна було б передати кожній прикладній про­грамі, але тоді програми були б набагато більшими та складнішими. Тому зруч­ніше мати на комп'ютері одну керуючу програму - операційну систему, по­слугами якої користуватимуться всі інші програми.

Для виконання третьої функції ОС - забезпечення взаємодії користувача з апаратурою - служить інтерфейс користувача ОС. До складу інтерфейсу користувача входить також набір сервісних програм - утиліт.

Утиліта - це невелика програма, що виконує конкретну сервісну функцію. Утиліти звільняють користувача від виконання рутинних і часом досить складних операцій.

Сучасні ОС надають користувачеві широкий спектр сервісних послуг. Чим досконалішою є   ОС, тим зручніше у ній працювати користувачу.

Операційна система служить для керування ресурсами комп'ютера і забезпечення взаємодії всіх програм на комп'ютері з людиною. Компоненти операційної системи поділяються на два класи: системні та прикладні. До прикладних компонентів відносяться текстові редактори, компілятори, інтегровані системи програмування, пакети графічного виведення, комунікаційні програми і т.

До системних компонентів відносяться ядро системи, що забезпечує взаємодію всіх компонентів, завантажувач програм, підсистеми, що забезпечують діалог з людиною, — віконна система та інтерпретатор команд і, насамкінець, файлова система. Саме системні компоненти ОС визначають основні властивості операційної системи.

Для ІВМ-сумісних ПК створено багато ОС, серед яких найпопулярнішими є DOS, Windows, ОS/2, UNIX та інші.

Поняття операційної системи напряму пов'язане з такими поняттями, як:

Файл - іменований впорядкований набір даних на пристрої зберігання інформації; операційна система забезпечує організацію файлів в файлові системи.

Файлова система - набір файлів (можливо порожній), організованих за наперед визначеними правилами. Якщо організація файлів в файлову систему відбувається з використанням каталогів, то така файлова система називається ієрархічною.

Програма - файл, що містить набір інструкцій для виконання. В якості виконавця інструкцій програми можуть виступати:

центральний процесор - якщо програма містить машинний код (звичайно отримують шляхом компіляції вихідного текста програми, написаного однією з компільованих мов);

інтерпретатор - інша програма, яка забезпечує розпізнавання і виконання інструкцій (в окремих випадках інтерпретатор також називають віртуальною машиною).

Задача - програма в процесі виконання (в термінології операційних систем UNIX використовують термін "процес").

Команда - ім'я, яке використовує користувач ОС або інша програма для виконання вказаної програми (може збігатися з іменем файла з програмою) або поіменованої дії (вбудованої команди).

Командний інтерпретатор - середовище, яке забезпечує інтерфейс з користувачем і виконання команд.

На даний момент найпоширенішою операційною системою на ПК є операційна система Windows фірми Microsoft. Кількість проданих копій Windows вимірюється сотнями мільйонів екземплярів.

MS Windows - сімейство операційних систем компанії Microsoft (Майкрософт). Глава корпорації Microsoft - Білл Гейтс.

Починаючи з 1995 р. Windows - найпопулярніша операційна система на ринку персональних комп'ютерів - стандарт де-факто.

Операційна система Microsoft Windows включає в себе стандартні додатки, такі як браузер Internet Explorer, поштовий клієнт Outlook Express, програвач Windows Media Player.

Для MS Windows існує дуже зручний і освоєний більшістю користувачів пакет прикладних програм Microsoft Office, який включає:

- текстовий процесор MS Word,

- табличний процесор MS Excel,

- органайзер MS Outlook,

- додаток для підготовки презентацій MS PowerPoint,

- додаток для управління базами даних MS Access.

Головні функції:

• Виконання на вимогу програм користувача тих елементарних (низькорівневих) дій, які є спільними для більшості програмного забезпечення і часто зустрічаються майже у всіх програмах (введення та виведення даних, запуск і зупинка інших програм, виділення та вивільнення додаткової пам'яті тощо).

• Стандартизований доступ до периферійних пристроїв (пристрої введення-виведення).

• Завантаження програм у оперативну пам'ять і їх виконання.

• Керування оперативною пам'яттю (розподіл між процесами, організація віртуальної пам'яті).

• Керування доступом до даних енергонезалежних носіїв (твердий диск, оптичні диски тощо), організованим у тій чи іншій файловій системі.

• Забезпечення користувацького інтерфейсу.

• Мережеві операції, підтримка стеку мережевих протоколів.

Додаткові функції:

• Паралельне або псевдопаралельне виконання задач (багатозадачність).

• Розподіл ресурсів обчислювальної системи між процесами.

• Організація надійних обчислень (неможливості впливу процесу на перебіг інших), основана на розмежуванні доступу до ресурсів.

• Взаємодія між процесами: обмін даними, синхронізація.

• Захист самої системи, а також користувацьких даних і програм від дій користувача або програм.

• Багатокористувацький режим роботи та розділення прав доступу (автентифікація, авторизація).

ПОНЯТТЯ ПРО КОМП'ЮТЕРНІ ВІРУСИ. АНТИВІРУСНІ ПРОГРАМИ.

Комп'ютерний вірус - це невелика програма, що написана програмістом високої кваліфікації, здатна до саморозмноження й виконання різних деструктивних дій. На сьогоднішній день відомо понад 50 тис. Комп'ютерних вірусів. Існує багато різних версій стосовно дати народження першого комп'ютерного вірусу. Однак більшість фахівців сходяться на думці, що комп'ютерні віруси, як такі, вперше з'явилися у 1986 році, хоча історично виникнення вірусів тісно пов'язане з ідеєю створення самовідтворюючих програм.

Одним із "піонерів" серед комп'ютерних вірусів вважається вірус "Brain", створений пакистанським програмістом на прізвище Алві. Тільки у США цей вірус вразив понад 18 тис. комп'ютерів. На початку епохи комп'ютерних вірусів розробка вірусоподібних програм носила чисто дослідницький характер, поступово перетворюючись на відверто вороже протистояння користувачів та безвідповідальних, і навіть кримінальних "елементів". В ряді країн карне законодавство передбачає відповідальність за комп'ютерні злочини, в тому числі за створення та розповсюдження вірусів.

Віруси діють тільки програмним шляхом. Вони, як правило, приєднуються до файлу або проникають всередину файлу. У цьому випадку кажуть, що файл заражений вірусом. Вірус потрапляє в комп'ютер тільки разом із зараженим файлом. Для активізації вірусу потрібно завантажити заражений файл, і тільки після цього вірус починає діяти самостійно. Деякі віруси під час запуску зараженого файлу стають резидентними (постійно знаходяться в оперативній пам'яті комп'ютера) і можуть заражати інші файли та програми, що завантажуються. Інші різновиди вірусів відразу після активізації можуть спричиняти серйозні пошкодження, наприклад, форматувати жорсткий диск.

Дія вірусів може проявлятися по різному: від різних візуальних ефектів, що заважають працювати, до повної втрати інформації. Більшість вірусів заражують виконавчі програми, тобто файли з розширенням .EXE та .COM, хоча останнім часом все більшої популярності набувають віруси, що розповсюджуються через систему електронної пошти. Слід зауважити, що комп'ютерні віруси здатні заражати лише самі комп'ютери. Тому абсолютно абсурдними є різні твердження про вплив комп'ютерних вірусів на користувачів комп'ютерів.

Основними джерелами вірусів є:

• дискета, на якій знаходяться заражені вірусом файли;

• комп'ютерна мережа, в тому числі система електронної пошти та Internet;

• жорсткий диск, на який потрапив вірус в результаті роботи з зараженими програмами;

• вірус, що залишився в оперативній пам'яті після попереднього користувача