Турсынбай Н.Ф.
ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ
ПО ДИСЦИПЛИНЕ ИКТ
РАЗРАБОТАЛА СТАРШИЙ ПРЕПОДАВАТЕЛЬ
КАФЕДРЫ ИКТ ТУРСЫНБАЙ Н.Ф.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА
Тема: Введение. Техника безопасности в компьютерном классе. Предмет информатика. Система счисления. Системы счисления. Понятие базиса и основания. Перевод целой и дробной части чисел из одной системы счисления в другую. Операционная система Windows. Работа с файлами. Проводник. Создание папок и ярлыков. Стандартные программы Windows. Служебные программы.
И
НСТРУКЦИЯ
ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ И
ПРАВИЛАМ ПОВЕДЕНИЯ
В КОМПЬЮТЕРНОМ КЛАССЕ ДЛЯ СТУДЕНТОВ
Общее положения:
К работе в компьютерном классе допускаются лица, ознакомленные с данной инструкцией по технике безопасности и правилам поведения.
Работа студентов в компьютерном классе разрешается только в присутствии преподавателя (инженера, лаборанта).
Во время занятий посторонние лица могут находиться в классе только с разрешения преподавателя.
Во время перемен между занятиями проводится обязательное проветривание компьютерного класса с обязательным выходом студентов из класса.
Помните, что каждый студент в ответе за состояние своего рабочего места и сохранность размещенного на нем оборудования.
Перед началом работы необходимо:
Убедиться в отсутствии видимых повреждений на рабочем месте;
Разместить на столе тетради, учебные пособия так, что бы они не мешали работе на компьютере;
Принять правильною рабочую позу.
Посмотреть на индикатор монитора и системного блока и определить, включён или выключен компьютер. Переместите мышь, если компьютер находится в энергосберегающем состоянии или включить монитор, если он был выключен.
При работе в компьютерном классе категорически запрещается:
Находиться в классе в верхней одежде;
Класть одежду и сумки на столы;
Находиться в классе с напитками и едой;
Располагаться сбоку или сзади от включенного монитора;
Присоединять или отсоединять кабели, трогать разъемы, провода и розетки;
Передвигать компьютеры и мониторы;
Открывать системный блок;
Включать и выключать компьютеры самостоятельно.
Пытаться самостоятельно устранять неисправности в работе аппаратуры;
Перекрывать вентиляционные отверстия на системном блоке и мониторе;
Ударять по клавиатуре, нажимать бесцельно на клавиши;
Класть книги, тетради и другие вещи на клавиатуру, монитор и системный блок;
Удалять и перемещать чужие файлы;
Приносить и запускать компьютерные игры.
Находясь в компьютерном классе, студенты обязаны:
Соблюдать тишину и порядок;
Выполнять требования преподавателя и лаборанта;
Находясь в сети работать только под своим именем и паролем;
Соблюдать режим работы;
При появлении рези в глазах, резком ухудшении видимости, невозможности сфокусировать взгляд или навести его на резкость, появления боли в пальцах и кистях рук, усиления сердцебиения немедленно покинуть рабочее место, сообщить о происшедшем преподавателю и обратиться к врачу;
После окончания работы завершить все активные программы и корректно выключить компьютер;
Оставить рабочее место чистым.
Работая за компьютером, необходимо соблюдать правила:
Р
асстояние от экрана до глаз – 70 – 80 см
(расстояние вытянутой руки);
Вертикально прямая спина;
Плечи опущены и расслаблены;
Ноги на полу и не скрещены;
Локти, запястья и кисти рук на одном уровне;
Локтевые, тазобедренные, коленные, голеностопные суставы под прямым углом.
Требования безопасности в аварийных ситуациях:
При появлении программных ошибок или сбоях оборудования учащийся должен немедленно обратиться к преподавателю (лаборанту).
При появлении запаха гари, необычного звука немедленно прекратить работу, и сообщить преподавателю (лаборанту).
Правильное положение тела при работе с компьютером
Во-первых, очень важно научиться правильно сидеть. Хотя это кажется просто, многие люди при работе за компьютером и при какой-то другой деятельности сидят с согнутой спиной и скрещенными ногами. Результатом неправильного положения тела может стать боль в спине, повышенная усталость и головная боль. В последнее время ведется целый ряд дискуссий на эту тему. Многие придерживаются мнения, что позвоночник каждого человека имеет индивидуальное строение, а поэтому к каждому человеку необходим индивидуальный подход.
Основные правила правильного сидения за компьютером
1. Оптимально использовать стул с регулирующейся высотой. Решительно избегайте сидения на низком стуле.
2. Угол между спиной и ногами должен составлять примерно 90 градусов, а угол в коленях должен быть больше, чем 90 градусов.
3. Главная точка опоры о спинку стула должна быть на уровне поясничного отдела позвоночника
4. На стуле сидите выпрямив спину, отодвинув ноги немного от себя. Голову держите прямо, не поднимая подбородок.
Система счисления
Система счисления — это способ записи чисел с помощью заданного набора специальных знаков (цифр).
Существуют позиционные и непозиционные системы счисления.
В непозиционных системах вес цифры (т.е. тот вклад, который она вносит в значение числа) не зависит от ее позиции в записи числа. Так, в римской системе счисления в числе ХХХII (тридцать два) вес цифры Х в любой позиции равен просто десяти.
В позиционных системах счисления вес каждой цифры изменяется в зависимости от ее положения (позиции) в последовательности цифр, изображающих число. Например, в числе 757,7 первая семерка означает 7 сотен, вторая – 7 единиц, а третья – 7 десятых долей единицы.
Сама же запись числа 757,7 означает сокращенную запись выражения
700 + 50 + 7 + 0,7 = 7•102 + 5•101 + 7•100 + 7•10-1 = 757,7.
Любая позиционная система счисления характеризуется своим основанием.
Основание позиционной системы счисления — это количество различных знаков или символов, используемых для изображения цифр в данной системе.
За основание системы можно принять любое натуральное число — два, три, четыре и т.д. Следовательно, возможно бесчисленное множество позиционных систем: двоичная, троичная, четверичная и т.д. Запись чисел в каждой из систем счисления с основанием q означает сокращенную запись выражения
an-1 qn-1 + an-2 qn-2+ ... + a1 q1 + a0 q0 + a-1 q-1 + ... + a-m q-m,
где ai – цифры системы счисления; n и m – число целых и дробных разрядов, соответственно.
Например:
В каждой системе счисления цифры упорядочены в соответствии с их значениями: 1 больше 0, 2 больше 1 и т.д.
Продвижением цифры называют замену её следующей по величине.
Продвинуть цифру 1 значит заменить её на 2, продвинуть цифру 2 значит заменить её на 3 и т.д. Продвижение старшей цифры (например, цифры 9 в десятичной системе) означает замену её на 0. В двоичной системе, использующей только две цифры – 0 и 1, продвижение 0 означает замену его на 1, а продвижение 1 – замену её на 0.
Целые числа в любой системе счисления порождаются с помощью Правила счета [44]:
Для образования целого числа, следующего за любым данным целым числом, нужно продвинуть самую правую цифру числа; если какая-либо цифра после продвижения стала нулем, то нужно продвинуть цифру, стоящую слева от неё.
Применяя это правило, запишем первые десять целых чисел
в двоичной системе: 0, 1, 10, 11, 100, 101, 110, 111, 1000, 1001;
в троичной системе: 0, 1, 2, 10, 11, 12, 20, 21, 22, 100;
в пятеричной системе: 0, 1, 2, 3, 4, 10, 11, 12, 13, 14;
восьмеричной системе: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 10, 11.
Кроме десятичной широко используются системы с основанием, являющимся целой степенью числа 2, а именно:
двоичная (используются цифры 0, 1);
восьмеричная (используются цифры 0, 1, ..., 7);
шестнадцатеричная (для первых целых чисел от нуля до девяти используются цифры 0, 1, ..., 9, а для следующих чисел — от десяти до пятнадцати – в качестве цифр используются символы A, B, C, D, E, F).
Из всех систем счисления особенно проста и поэтому интересна для технической реализации в компьютерах двоичная система счисления.
Таблица соответствия чисел между разными системами счисления |
|
Числа, не зависимо от системы счисления, всегда означают количество чего-нибудь. Собственно, записать число (в любой системе счисления) - это всего лишь способ записать это количество. Поэтому, можно составить таблицу соответствия между числами в разных системах счисления:
Для практического применения имеет смысл запомнить первые 16 строк этой таблицы (для чисел от 0 до 15). Но если разобраться в том, как эта таблица устроена, можно не запоминать, а научиться легко вычислять соответствие в уме.
Десятичная |
Двоичная |
Восьмеричная |
Шестнадцатеричная |
Римская |
0 |
0 |
0 |
0 |
отсутствует |
1 |
1 |
1 |
1 |
I |
2 |
10 |
2 |
2 |
II |
3 |
11 |
3 |
3 |
III |
4 |
100 |
4 |
4 |
IV |
5 |
101 |
5 |
5 |
V |
6 |
110 |
6 |
6 |
VI |
7 |
111 |
7 |
7 |
VII |
8 |
1000 |
10 |
8 |
VIII |
9 |
1001 |
11 |
9 |
IX |
10 |
1010 |
12 |
A |
X |
11 |
1011 |
13 |
B |
XI |
12 |
1100 |
14 |
C |
XII |
13 |
1101 |
15 |
D |
XIII |
14 |
1110 |
16 |
E |
XIV |
15 |
1111 |
17 |
F |
XV |
16 |
10000 |
20 |
10 |
XVI |
17 |
10001 |
21 |
11 |
XVII |
18 |
10010 |
22 |
12 |
XVIII |
19 |
10011 |
23 |
13 |
XIX |
20 |
10100 |
24 |
14 |
XX |
И так далее |
||||
Таблица 1. Наиболее важные системы счисления.
Двоичная (Основание 2) |
Восьмеричная (Основание 8) |
Десятичная (Основание 10) |
Шестнадцатеричная (Основание 16) |
||
|
триады |
|
тетрады |
||
0 1 |
0 1 2 3 4 5 6 7 |
000 001 010 011 100 101 110 111 |
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 |
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F |
0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 |
В двоичной системе очень просто выполняются арифметические и логические операции над числами.
Таблица сложения: |
|
|
|
|
0 |
+ |
0 |
= |
0 |
0 |
+ |
1 |
= |
1 |
1 |
+ |
0 |
= |
1 |
1 |
+ |
1 |
= |
10 |
Таблица умножения: |
|
|
|
|
0 |
* |
0 |
= |
0 |
0 |
* |
1 |
= |
0 |
1 |
* |
0 |
= |
0 |
1 |
* |
1 |
= |
1 |
Двоичная система, удобная для компьютеров, для человека неудобна из-за ее громоздкости и непривычной записи.
Перевод чисел из десятичной системы в двоичную и наоборот выполняет машина. Однако, чтобы профессионально использовать компьютер, следует научиться понимать слово машины. Для этого и разработаны восьмеричная и шестнадцатеричная системы.
Числа в этих системах читаются почти так же легко, как десятичные, требуют соответственно в три (восьмеричная) и в четыре (шестнадцатеричная) раза меньше разрядов, чем в двоичной системе (ведь числа 8 и 16 – соответственно, третья и четвертая степени числа 2).
Перевод восьмеричных и шестнадцатеричных чисел в двоичную систему очень прост: достаточно каждую цифру заменить эквивалентной ей двоичной триадой (тройкой цифр) или тетрадой (четверкой цифр).
Например:
Чтобы перевести число из двоичной системы в восьмеричную или шестнадцатеричную, его нужно разбить влево и вправо от запятой на триады (для восьмеричной) или тетрады (для шестнадцатеричной) и каждую такую группу заменить соответствующей восьмеричной (шестнадцатеричной) цифрой.
Например,
Как перевести целое число из десятичной системы в любую другую позиционную систему счисления?
При переводе целого десятичного числа в систему с основанием q его необходимо последовательно делить на q до тех пор, пока не останется остаток, меньший или равный q–1. Число в системе с основанием q записывается как последо-вательность остатков от деления, записанных в обратном порядке, начиная с последнего.
Пример: Перевести число 75 из десятичной системы в двоичную, восьмеричную и шестнадцатеричную:
Ответ: 7510 = 1 001 0112 = 1138 = 4B16.
Как пеpевести пpавильную десятичную дpобь в любую другую позиционную систему счисления?
Пpи переводе правильной десятичной дpоби в систему счисления с основанием q необходимо сначала саму дробь, а затем дробные части всех последующих произведений последовательно умножать на q, отделяя после каждого умножения целую часть пpоизведения. Число в новой системе счисления записывается как последовательность полученных целых частей пpоизведения.
Умножение пpоизводится до тех поp, пока дpобная часть пpоизведения не станет pавной нулю. Это значит, что сделан точный пеpевод. В пpотивном случае пеpевод осуществляется до заданной точности. Достаточно того количества цифp в pезультате, котоpое поместится в ячейку.
Пример: Перевести число 0,35 из десятичной системы в двоичную, восьмеричную и шестнадцатеричную:
Ответ: 0,3510 = 0,010112 = 0,2638 = 0,5916 .
Как пеpевести число из двоичной (восьмеpичной, шестнадцатеpичной) системы в десятичную?
При переводе числа из двоичной (восьмеричной, шестнадцатеричной) системы в десятичную надо это число представить в виде суммы степеней основания его системы счисления.
Примеpы:
Сводная таблица переводов целых чисел из одной системы счисления в другую
Рассмотрим только те системы счисления, которые применяются в компьютерах — десятичную, двоичную, восьмеричную и шестнадцатеричную.
Для определенности возьмем произвольное десятичное число, например 46, и для него выполним все возможные последовательные переводы из одной системы счисления в другую.
Порядок переводов определим в соответствии с рисунком:
На этом рисунке использованы следующие обозначения:
в кружках записаны основания систем счисления;
стрелки указывают направление перевода;
номер рядом со стрелкой означает порядковый номер соответствующего примера в сводной таблице 4.1.
Например:
означает
перевод из двоичной системы в
шестнадцатеричную, имеющий в таблице
порядковый номер 6.
Как производятся арифметические операции в позиционных системах счисления?
Рассмотрим основные арифметические операции: сложение, вычитание, умножение и деление. Правила выполнения этих операций в десятичной системе хорошо известны — это сложение, вычитание, умножение столбиком и деление углом. Эти правила применимы и ко всем другим позиционным системам счисления. Только таблицами сложения и умножения надо пользоваться особыми для каждой системы.
Сложение
Таблицы сложения легко составить, используя Правило Счета.
Сложение в двоичной системе
|
Сложение в восьмеричной системе
|
Сложение в шестнадцатиричной системе
При сложении цифры суммируются по разрядам, и если при этом возникает избыток, то он переносится влево.
Пример 1. Сложим числа 15 и 6 в различных системах счисления.
Шестнадцатеричная: F16+616
|
Ответ: 15+6 = 2110 = 101012 = 258 = 1516. Проверка. Преобразуем полученные суммы к десятичному виду: 101012 = 24 + 22 + 20 = 16+4+1=21, 258 = 2*81 + 5*80 = 16 + 5 = 21, 1516 = 1*161 + 5*160 = 16+5 = 21. |
Пример 2. Сложим числа 15, 7 и 3.
Шестнадцатеричная: F16+716+316
|
Ответ: 5+7+3 = 2510 = 110012 = 318 = 1916. Проверка: 110012 = 24 + 23 + 20 = 16+8+1=25, 318 = 3*81 + 1*80 = 24 + 1 = 25, 1916 = 1*161 + 9*160 = 16+9 = 25.
|
Пример 3. Сложим числа 141,5 и 59,75.
Ответ: 141,5 + 59,75 = 201,2510 = 11001001,012 = 311,28 = C9,416
Проверка. Преобразуем полученные суммы к десятичному виду: 11001001,012 = 27 + 26 + 23 + 20 + 2-2 = 201,25 311,28 = 3*82 + 1•81 + 1*80 + 2*8-1 = 201,25 C9,416 = 12*161 + 9*160 + 4*16-1 = 201,25
Вычитание
Пример 4. Вычтем единицу из чисел 102, 108 и 1016
Пример 5. Вычтем единицу из чисел 1002, 1008 и 10016.
Пример 6. Вычтем число 59,75 из числа 201,25.
Ответ: 201,2510 – 59,7510 = 141,510 = 10001101,12 = 215,48 = 8D,816.
Проверка. Преобразуем полученные разности к десятичному виду: 10001101,12 = 27 + 23 + 22 + 20 + 2–1 = 141,5; 215,48 = 2*82 + 1*81 + 5*80 + 4*8–1 = 141,5; 8D,816 = 8*161 + D*160 + 8*16–1 = 141,5.
Пример Перевести число 75 из десятичной системы в двоичную, восьмеричную и шестнадцатеричную:
Ответ: 7510 = 1 001 0112 = 1138 = 4B16.
Правило 2 Пpи переводе правильной десятичной дpоби в систему счисления с основанием qнеобходимо сначала саму дробь, а затем дробные части всех последующих произведений последовательно умножать на q, отделяя после каждого умножения целую часть пpоизведения. Число в новой системе счисления записывается как последовательность полученных целых частей пpоизведения. Умножение пpоизводится до тех поp, пока дpобная часть пpоизведения не станет pавной нулю. Это значит, что сделан точный пеpевод. В пpотивном случае пеpевод осуществляется до заданной точности (количество знаков после запятой)
Пример Перевести число 0,35 из десятичной системы в двоичную, восьмеричную и шестнадцатеричную:
Ответ: 0,3510 = 0,010112 = 0,2638 = 0,5916.
Перевод чисел из любой системы счисления в 10 чную систему счисления
При переводе числа из любой системы счисления в десятичную надо это число представить в виде суммы степеней основания его системы счисления.
Пример
Перевод чисел из 8, 16-чной системы счисления в 2-чную систему счисления
Перевод восьмеричных и шестнадцатеричных чисел в двоичную систему очень прост: достаточно каждую цифру заменить эквивалентной ей двоичной триадой (тройкой цифр) или тетрадой (четверкой цифр).
Пример
Перевод чисел из 2-чной системы счисления в 8,16-чную систему счисления
Чтобы перевести число из двоичной системы в восьмеричную или шестнадцатеричную, его нужно разбить влево и вправо от запятой на триады (для восьмеричной) или тетрады (для шестнадцатеричной) и каждую такую группу заменить соответствующей восьмеричной (шестнадцатеричной) цифрой.
Пример
Арифметические действия над числами в любой позиционной системе счисления
Арифметические действия над числами в любой позиционной системе счисления производятся по тем же правилам, что и в десятичной системе счисления, т.к.все они основываются на правилах выполнения действий над соответствующими полиномами.
Пример 1 Сложим числа 15 и 6 в 10-чной, 2-чной, 8-чной, 16-чной системах счисления.
Пример 2 Вычтем число 59,75 из числа 201,25 в 10-чной, 2-чной, 8-чной, 16-чной системах счисления.
Пример 3 Перемножим числа 115 и 51 в 10-чной, 2-чной, 8-чной системах счисления.
Пример 4 Разделим число 30 на число 6 в 10-чной, 2-чной, 8-чной системах счисления.
