1.3Информатика

Информатика – это техническая наука, систематизирующая приемы создания, хранения, воспроизведения, обработки и передачи данных средствами вычислитель­ной техники, а также принципы функционирования этих средств и методы управ­ления ими.

В информатике особое внимание уделяется вопросам взаимодействия. Для этого даже есть специальное понятие – интерфейс. Методы и средства взаимодействия человека с аппаратными и программными средствами называют пользовательским интерфейсом. Соответственно, существуют аппаратные интерфейсы, программные интерфейсы и аппаратно-программные интерфейсы.

Основной задачей информатики является систематизация приемов и методов работы с аппаратными и программными средствами вычислительной техники. В составе основной задачи информатики сегодня можно выделить следующие направления для практических приложений: архитектура вычислительных систем (приемы и методы построения систем, предназначенных для автоматической обработки данных); интерфейсы вычислительных систем (приемы и методы управления аппаратным и программным обеспечением); программирование (приемы, методы и средства разработки компьютерных программ); преобразование данных; защита информации; автоматизация (функционирование программно-аппаратных средств без участия человека); стандартизация (обеспечение совместимости между аппаратными и программ­ными средствами, а также между форматами представления данных, относя­щихся к различным типам вычислительных систем).

На всех этапах технического обеспечения информационных процессов для инфор­матики ключевым понятием является эффективность.

2Вычислительная техника

2.1Понятие компьютера

Совокупность устройств, предназначенных для автоматической или автоматизированной обработки данных, называют вычислительной техникой. Конкретный набор взаимодействующих между собой устройств и программ, предназначенный для обслуживания одного рабочего участка, называют вычислительной системой. Центральным устройством большинства вычислительных сис­тем является компьютер. Компьютер – это электронной прибор, предназначенный для автоматизации созда­ния, хранения, обработки и транспортировки данных.

Исторически компьютеры эволюционировали, увеличиваясь в мощности и уменьшаясь в размере. По размеру в настоящее время различают следующие виды ЭВМ:

Большие ЭВМ. Это самые мощные компьютеры. Их применяют для обслуживания очень крупных организаций и корпораций. За рубежом компьютеры этого класса называют мэйнфреймами (mainframe). На базе таких компьютеров создают вычислительные центры, включающие в себя множество компьютеров подобного класса. Размер современного мейнфрейма сопостовим с размером шкафа.

К большим ЭВМ также относятся суперкомпьютеры, предназначенные для выполнения сверхсложных математических расчетов (например, для нужд астрономии или экологии). От мэйнфреймов суперкомпьютеры отличаются более высоким быстродействием и эксклюзивностью конструкции, а также очень высокой ценой.

Персональные компьютеры (ПК). Эта категория компьютеров получила особо бурное развитие в течение последних двадцати лет. Несмотря на свои небольшие размеры и относительно невысокую стоимость, современные персональные компьютеры обладают немалой про­изводительностью. Персональный компьютер (Personal Computer, PC) вполне способен удов­летворить большинство потребностей малых предприятий и отдельных лиц.

Мобильные устройства. Имеют малый размер и вес, за счет аккумуляторов способны автономно работать около суток. Мощность мобильных устройств последнего поколения сопоставима с мощностью персональных компьютеров.

Существует несколько способов классификации современных компьютеров.

По уровню специализации компьютеры делят на универсальные и специализированные. На базе универсальных компьютеров можно собирать вычислительные системы произвольного состава (состав компьютерной системы называется конфигурацией).

Специализированные компьютеры предназначены для решения конкретного круга задач. К таким компьютерам относятся, например, бортовые компьютеры судов, самолетов, компьютерное оборудование станков, различные измерительные и диагностические стенды. Специализированные мини-ЭВМ, ориентированные на работу с графикой, называют графическими станциями. Их используют при подготовке кино- и видеофильмов, а также рекламной продукции.

Во многих случаях с задачами специализированных компьютерных систем могут справляться и обычные универсальные компьютеры, но считается, что использование специализированных систем все-таки эффективнее. Критерием оценки эффективности выступает отношение производительности оборудования к величине его стоимости.

Персональные компьютеры можно классифи­цировать по типоразмерам. Так, различают настольные, портативные и карманные модели. Популярные в прошлом десятилетии, в настоящее время наладонные компьютеры полностью вытеснены с рынка смартфонами.

Настольные модели распространены наиболее широко. Они являются стационарно установлены на рабочем месте. Эти модели отличаются простотой изменения конфигурации за счет несложного подключения дополнительных внешних приборов или установки дополнительных внутренних компонентов. Достаточные размеры корпуса в настольном исполнении позволяют выполнять большинство подобных работ без привлечения специалистов, а это позволяет настраивать компьютерную систему оптимально для решения именно тех задач, для которых она была приобретена.

В последнее время набирает популярность такой тип настольных компьютеров, как моноблок. В компьютерах этого типа все основные компоненты внесены в корпус монитора. Достоинства – хорошая компактность, уменьшение количества проводов, простота установки, высокая эстетичность. Недостатки – цена выше, чем у обычного персонального компьютера с такими же параметрами, нет возможности модернизации и быстрой замены вышедших из строя элементов.

Портативные модели удобны для транспортировки. Их используют бизнесмены, руководители предприятий и организаций, проводящие много времени в командировках и переездах, а также студенты. С портативным компьютером можно работать при отсутствии рабочего места. Для эксплуатации на рабочем месте портативные компьютеры не очень удобны, но их можно подключать к настольным компонентам, используемым стационарно. Портативные компьютеры представлены такими типами оборудования, как ноутбуки, нетбуки, ультрабуки и трансформеры.

Ноутбук оснащается открывающимся дисплеем, по размеру соизмеримым с дисплеем настольного компьютера. Ноутбуки некоторых производителей допускают быстрое и удобное добавление в их состав одного – двух новых устройств.

Нетбуки меньше обычных ноутбуков. Они оснащаются низкопроизводительными экономичными компонентами, предназначены для интенсивной работы с беспроводными сетями и Интернетом, имеют низкую цену. Вследствие малых размеров нетбуки обычно имеют малое количество внешних портов и не имеют привода для работы со сменными дисковыми носителями информации.

Ультрабук имеет дисплей такого же размера, как и у ноутбука, однако за счет миниатюризации всех основных компонентов получается сверхтонким и сверхлегким. Платой за удобство являются серьезно ограниченные возможности по подключению внешних устройств и высокая цена.

Планшетный компьютер представляет собой единый корпус, на верхней части которого находится сенсорный экран. Ввод данных осуществляется посредством экранной клавиатуры. На некоторых моделях для ввода также используется специальное перо – стилус. Планшетные компьютеры полностью аппаратно и персонально совместимы с настольными компьютерами. Стоят дороже ноутбуков соответствующего размера.

Трансформер представляет собой планшетный компьютер (единый корпус, на верхней части которого находится сенсорный экран), который можно подключить к идущей в комплекте док-станции, оснащенной полноценной клавиатурой. Креп­ление экрана часто позволяет развернуть его на 180 градусов и закрыть лицевой стороной вверх. В отличие от Интернет-планшетов, трансформеры программно совместимы с персональными компьютерами.

В последние годы популярность набирают Интернет-планшеты. Размер экрана таких планшетов соизмерим с экраном нетбуков. У интернет-планшетов аппаратная и программная платформа совместима со смартфонами и не совместима с настольными и портативными компьютерами.

В мире существует множество различных видов и типов компьютеров. Они выпускаются разными производителями, собираются из разных деталей, работают с разными программами. При этом очень важным вопросом становится совместимость различных компьютеров между собой. От совместимости зависит взаимозаменяемость узлов и приборов, предназначенных для разных компьютеров, возможность переноса программ с одного компьютера на другой и возможность совместной работы разных типов компьютеров с од­ними и теми же данными.

По аппаратной совместимости различают так называемые аппаратные платформы. В области персональных компьютеров сегодня наиболее широко распространены две аппаратные платформы – IBM PC и Apple Macintosh. Кроме них существуют и другие платформы, распространенность которых ограничивается отдельными регионами или отдельными отраслями. В области Интернет-планшетов и смартфонов на рынке представлены аппаратные платформы Apple iPhone, Microsoft Lumia и широкий спектр Android-устройств.

Кроме аппаратной совместимости существуют и другие виды совместимости: совместимость на уровне операционной системы, программная совместимость, совместимость на уровне данных.