для экзамена по инф Брэ / умк информатика

2.2 Тезисы лекционных занятий

лекция №1 Тема: ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНФОРМАТИКИ. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ.

Информатика – это комплексная дисциплина, изучающая все аспекты разработки, проектирования, создания, оценки, функционирования основанных на ЭВМ систем переработки информации, их применения и воздействия на различные области социальной практики.

Информационные технологии (ИТ) — это машинизированные (инженерные) способы обработки семантической информации — данных и знаний, которые реализуются посредством автоматизированных информационных систем (АИС).

Объектом информатики выступают автоматизированные, осно­ванные на ЭВМ и телекоммуникационной технике, информационные системы (ИС) различного класса и назначения. Информатика изучает все стороны их разработки, проектирования, создания, анализа и ис­пользования на практике.

Предметом информатики как новой фундаментальной науки выступает информационный ресурс (ИР) — его сущность, законы функционирования, механиз­мы взаимодействия с другими ресурсами общества и воздействия на социальный прогресс

Информатика делится на две части: теоретическую и прикладную информатику.

Информация — это совокупность разно­образных данных, сведений, сообщений, знаний, умений и опыта, необходимых кому-либо. Экономическая информация – это та информация, которая возникает при подготовке и процессе производственно-хозяйственной деятельности и используется для управления этой деятельностью. Любой информации присущи определенные свойства, позволяющие ее правильно интерпретировать: достоверность, полнота, ценность, актуальность, ясность и понятность.

Информационное сообщение может существовать, пе­редаваться и восприниматься в самых разнообразных видах и формах: текст, символ, звук, свет и т.д. В электронно-вычислительных машинах, устройствах и средствах техники связи используется объемный способ измерения информации, учитывающий количество сим­волов, содержащихся в сообщении. Наименьшей единицей измерения информации явля­ется Бит. 8бит = 1 байт.

Любая информация может быть закодирована и представлена в одной из цифровых систем счисления. Система счисления — это математическая модель, по­зволяющая преобразовывать информацию с помощью за­данного кода. Различают: десятичную, двоичную, восьмеричную, шестнадцатеричную системы счисления.

Основная литература: 1, 2, 3, 4.

Дополнительная литература: 11, 12

Лекция 2 Тема: ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

В 1642 г. франц. Математик и философ Блез Паскаль сконструировал первую суммирующую машину, которая состояла из и восьми движущихся дисков с прорезями и могла суммировать числа до восьми знаков. В 1820 г. Чарльз Калмар изобрел машину - арифмометр, которая могла производить четыре основных арифметических действия. Начало эры компьютеров связано с именем английского математика Чарльза Бэббиджа, который создал модель универсальной вычислительной машины.

Развитие вычислительной техники принято рассматривать с точки зрения смены поколений компьютеров:

• Первое поколение – 1945 – 1956 годы. Технические предпосылки появления первого поколения компьютеров: электронные вакуумные лампы, цифровое кодирование информации, создание устройств искусственной памяти на электростатических трубках. В компьютерах первого поколения использовался принцип фон Неймана. Низкая производительность.

• Второе поколение – 1956 – 1963 годы. Характеризуется применением для создания компьютеров транзисторов и памяти на ферритовых сердечниках, увеличением быстродействия, возникновением новых технологий программирования.

• Третье поколение – 1964 – 1971 годы. Основой послужили интегральные микросхемы, что позволило уменьшить стоимость и размеры.

• Четвертое поколение – с 1971 года и по настоящее время. Появление микропроцессора, и появление персональных компьютеров, отличительной особенностью которых стали небольшие размеры и низкая стоимость.

Основная литература: 1, 2, 3, 4,

Дополнительная литература: 11,12

Лекция 3 Тема: ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ

Электронная вычислительная машина (ЭВМ), компьютер – это совокупность технических устройств и программных продуктов, предназначенных для выполнения различного рода логических, арифметических и аналитических задач.

Архитектура ЭВМ – это абстрактное определение машины в терминах основных функциональных модулей, языка, структур данных, этот термин используется для описания для описания возможностей, предоставляемых ЭВМ.

Конструктивно ПК минимальной конфигурации должен состоять из 3-х компонентов: системного блока, дисплея (монитора) и клавиатуры. Однако для расширения функциональных возможностей ПЭВМ можно подключить различные дополнительные устройства, в частности: печатающие устройства (принтеры), накопители на магнитной ленте (стримеры), различные манипуляторы (мышь, джойстик, трекбол), устройство оптического считывания изображений (сканеры), графопостроители (плоттеры) и др.

Системный блок – это устройство, содержащее в своей структуре все основные технические компоненты ПК: микропроцессор, оперативную память, постоянную память, адаптеры и контроллеры, коммуникационные порты, накопитель на жестком диске (винчестер), гибком диске (дисковод), накопитель на компакт-дисках (CD-ROM), блок питания.

Монитор (дисплей) это устройство, предназна­ченное для отображения вводимой и выводимой компью­тером информации.

Клавиатура используется для ввода данных в компью­тер, подключается к системному блоку через коммуника­ционный порт с помощью гибкого кабеля и представляет собой набор клавиш, аналогичных печатающей машинке.

Манипулятор (мышь) устройство ввода команд, позволяющее очень быстро переместить курсор (это светящийся знак или символ, перемещающийся в рабочем поле экра­на) в необходимую точку экранного пространства и подтвердить или отменить ввод данных, выбор режима ра­боты устройства, осуществить редактирование и кор­рекцию информации, отраженной на дисплее.

Принтер - это печатающее устройство вывода ин­формации, организовывающее печать текстов, таблиц и графических изображений на бумаге. Различают матрич­ные, струйные и лазерные принтеры, каждый из которых обеспечивает определенное качество и скорость печати.

Принтеры делятся по способу на три основных типа: матричные, струйные и лазерные.

Сканер - устройство ввода в ПК графической и тек­стовой информации с готовых форм.

Плоттер - устройство для получения на бумаге векторно-штриховых изображений большого формата.

Основная литература: 1, 2, 3, 4, 5

Дополнительная литература: 11, 12,14,15

Лекция 4 Тема: СТРУКТУРА ПАМЯТИ ПК

Цифровыми запоминающими устройствами называют устройства, предназначенные для записи, хранения и считывания информации, представленной в цифровом коде. Запоминающие устройства классифицируются по назначению, технологии изготовления, способу адресации, способу хранения информации и т.д.

По назначению ЗУ подразделяются на:

• оперативные запоминающие устройства (ОЗУ) обеспечивающие режим записи, хранения и считывания ин­формации в процессе ее обработки;

- постоянные запоминающие устройства (ПЗУ) осуществляют только считывание информации в рабочем режиме и являются основной памятью ПК;

• внешние запоминающие устройства (ВЗУ) предназначены для записи, считывания и хранения информации отдельно от компьютера и являются внешней памятью ПК.

ОЗУ и ПЗУ представляют собой внутреннюю память вычислительного устройства.

К основным параметрам ЗУ относятся: информационная емкость, потребляемая мощность, время хранения информации, быстродействие.

Внешнее запоминающее устройства (ВЗУ): магнитные диски, стримеры, накопитель на жестких магнитных дисках (винчестер) гибкие диски, дискетами, оптические диски (компакт-диски) CD-ROM

Основная литература: 1, 2, 3, 4, 5, 6

Дополнительная литература: 11,14,15

Лекция 5 Тема: ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

Для работы компьютера необходим целый набор программ, осуществляющий выполнение требуемых задач - программное обеспечение. Программное обеспечение (ПО) компьютера делят на три класса: системное, инструментальное и прикладное.

Системными называют программы, предназначенные для разработки, отладки и поддержки выполнения других программ. К системным программам относятся операционные системы, сервисные системы и системы технического обслуживания. Сервисные системы расширяют возможности операци­онных систем, выполняют ряд дополнительных услуг и образуют оболочки, утилиты и программы, изменяющие внешний вид и функционирование операционной системы. Системы технического обслуживания предназначены для проверки, отладки и тестирования устройств компьютера и поиска неисправностей. Они используются в работе специалистов, контролирующих техническую работу компьютера.

Инструментальными называют программы, которые используются для создания программного обеспечения. К ним относятся системы программирования, работающие на установленном языке программирования; системы управления базами данных и программы управления искусственным интеллектом.

Прикладными называют программные средства, предназначенные для выполнения конкретных однотипных задач.

Основная литература: 1, 2, 3, 4, 5

Дополнительная литература: 2, 11

Лекция 6 Тема: ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА

Операционная система организует эффективный ин­терфейс пользователя с ПК и обеспечивает подключе­ние всех компьютерных систем и выполнение всех ис­пользуемых программ. Операционная система (ОС) это комплекс взаимо­связанных программ, предназначенных для того, чтобы обеспечить пользователям и программам (прикладным и системным) удобный способ общения (интерфейс) с устройством клавиатуры.

Процесс считывания ОС называется загрузкой. В функции операционной системы входят:

• осуществление диалога с пользователем; ввод, вывод и управление данными; планирование и организация процесса обработки программ;

• распределение ресурсов (оперативной и сверхбыстрой памяти, процессора, внешних устройств); запуск программ на выполнение;

• всевозможные вспомогательные операции обслуживания;

• передача информации между различными внутренними устройствами;

программная поддержка работы периферийных устройств

Наиболее распространенными ОС в среде персональных компьютеров являются MS-DOS; MS WINDOWS 95-98, NT фирмы Microsoft; OS/2 фирмы IBM; UNIX; Linux.

Операционная система MS-DOS (дисковая операционная система) выполняет подключение оперативной памяти, запуск управляющих программ, драйверов устройств ввода и вывода информации и многое другое.

К основным достоинствам этой ОС относятся: развитый командный язык; возможность организации многоуровневых каталогов; возможность подключения пользователем дополнительных драйверов внешних устройств. DOS является модульной программой.

Операционной программой над DOS является оболочка Norton Command. Операционная оболочка – это программа, расширяющая возможности операционной системы и представляющая пользователю дополнительные услуги по обработке информации.

Операционная система Windows разработана и выпущена фирмой Microsoft в 1998 г. Windows обладает рядом дополнительных возможностей по сравнению с DOS. Пространство на котором работает пользователь в Windows называется рабочим столом. Каждая запущенная программа в Windows отображается в собственном окне на рабочем столе, размерами и положением которого можно управлять при помощи мышки и специальных кнопок управления. Стандартное окно Windows состоит из: соки заголовка, кнопок управления окном, которые располагаются в правом верхнем углу, соки меню, статус - соки.

Основная литература: 1, 2, 3, 4, 5

Дополнительная литература: 11,12,16

Лекция 7 Тема: ОБРАБОТКА ТЕКСТОВОЙ ИНФОРМАЦИИ

На основе распространенного использования операционной системы Windows 9х в ее среду был перенесен широко известный текстовый процессор фирмы Microsoft Word. Оказавшись в новой среде, Word, сохранив мощь своего DOS-oвcкoгo собрата, приобрел и новые, характерные для Windows – приложений качества, которые еще более развились в Word версии 6.0 для Windows 3.1-3.11, версии 6.0 и 7.0 для Windows 95 и последней локализованной для России версии Word 97 для Windows 98.

Текстовый редактор –это программа обработки текста, которая используется для создания новых документов (писем, отчетов, бюллетеней) или изменения уже существующих.

Современные текстовые редакторы (в том числе и редактор Word) иногда называются текстовыми процессорами, поскольку содержат очень большое количество функций обработки текста. Ранние текстовые редакторы для DOS подразделялись на сочные и экранные, такие, например, как EDLIN, MULTIEDIT.

Microsoft Word позволяет вводить, редактировать, форматировать и оформлять текст, грамотно размещать его на странице. С помощью этой программы можно вставлять в документ графику, таблицы и диаграммы, а также автоматически исправлять орфографические и грамматические ошибки. Текстовый редактор Word обладает и многими другими возможностями, значительно облегчающими создание и редактирование документов. Наиболее часто используемые функции:

-автоматический переход на следующую строку;

-организация функции автоматической коррекции и исправления при наличии опечатки. А функция автоматической проверки орфографии подчеркивает неправильно написанные слова красной волнистой линией, чтобы их было легче увидеть и исправить;

-возможность пользоваться дефисами для выделения пунктов списка, употреблять дроби, знак торговой марки или другие специальные символы, организация функций автоматического форматирования;

-представление текста в виде таблицы, для этого Microsoft Word предлагает гораздо более эффективные средства. А если таблица содержит цифровые данные, то их легко превратить в диаграмму;

-наличие режима предварительного просмотра позволяет увидеть документ в том виде, в каком он выйдет из печати. Кроме того, он дает возможность отобразить сразу все страницы, что удобно для внесения изменений перед распечаткой.

Графический интерфейс данного текстового редактора представлен в виде: информационной строки, кнопок управления окном, строки меню, позиционных линеек, рабочего поля редактора, двух полос прокрутки, строки состояния, помощника.

Основная литература: 1, 2, 3, 4, 5, 9

Дополнительная литература: 4,5, 6

Лекция 8 Тема: ПРОЦЕССОРЫ ЭЛЕКТРОННЫХ ТАБЛИЦ

Вычислительные возможности Microsoft Ехсеl позволяют создавать любые документы, содержащие текстовые и числовые данные, рисунки, диаграммы.

При запуске программы Microsoft Ехсеl появляется рабочая книга. Книга в Microsoft Ехсеl представляет собой файл, используемый для обработки и хранения данных. Каждая книга может состоять из нескольких листов, поэтому в одном файле можно поместить разнообразные сведения и установить между ними необходимые связи.

Листы служат для организации и анализа данных. Одновременно на нескольких листах данные можно вводить, править, производить с ними вычисления. Имена листов находятся на ярлычках, расположенных в нижней части окна книги. Для перехода с одного листа на другой необходимо указать соответствующий ярлычок. Название текущего листа всегда выделено жирным шрифтом. Листы можно переименовывать, вставлять, удалять, перемещать или копировать в пределах одной книги или из одной книги в другую.

На каждом листе электронной таблицы используется сетка, чтобы разделить лист на соки и столбцы. Кроме того, лист содержит рамку, используемую для наименования столбцов и строк. Столбцы обозначаются большими буквами латинского алфавита, а строки цифрами.

Пересечение строк и столбцов образует ячейку. Каждая ячейка имеет свой определенный адрес, который складывается из названия столбца и названия строки. Например, А2, С5, Еl и т.д.

В Microsoft Ехсеl существует понятие текущей ячейки. Текущая ячейка - это ячейка, которая в данный момент способна воспринимать ввод с клавиатуры. Текущая ячейка отображается двумя способами:

-в самой таблице она подсвечена жирной линией, которая называется табличным курсором;

-номер ячейки отображается в строке формул, которая расположена над панелью, содержащей названия столбцов.

Взаимодействие пользователя с программой Microsoft Excel происходит с помощью следующих компонентов: меню приложений; панели инструментов; строки формул; строки состояния.

Формулы представляют собой последовательность значений, ссылок на ячейки, имен, функций или операторов и вычисляют новое значение на основе существующих. Формула всегда начинается со знака равенства (=).

Возможность использования формул и функций является одним из важнейших свойств табличного процессора. Это, в частности, позволяет проводить статистический анализ числовых значений в таблице. Важная сфера приложения Microsoft Excell связана с осуществлением различных расчетов. В Excell реализовано 15 встроенных и 37 дополнительных функций.

Основная литература: 1, 2, 3, 4, 8, 10,

Дополнительная литература: 4,5,11

Лекция 9 Тема: СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ БАЗАМИ ДАННЫХ (СУБД)

Для взаимодействия пользователя с БД используются СУБД (системы управления базами данных).

СУБД включает:

-набор средств для поддержки таблиц, отношений между ними;

-развитый пользовательский интерфейс, который позволяет вводить информацию, выполнять поиск и представлять информацию в текстовом или графическом виде;

-средства программирования высокого уровня, с помощью которых можно создавать программные продукты для работы с базами данных;

-средства для выбора нужных данных;

-средства для вывода информации на печать;

-средства для выполнения расчетов.

С помощью СУБД можно выбирать информацию, представляющую интерес, напечатать всю таблицу или только выбранные записи и поля в различных форматах, отображать данные из таблиц в виде графиков и диаграмм, выполнять различные вычисления в процессе подготовки отчетов или выбора данных из таблиц.

В настоящее время применяется несколько десятков различных СУБД. Среди них можно назвать Microsoft Ассеss, Visual FoxPro, Oracle. Многие языки программирования также содержат средства для работы с базами данных, например, Delphi, Visual Basic, Visual С++

Microsoft Ассеss предназначен для создания небольших некоммерческих приложений.

Основная литература: 1, 2, 3, 4, 5

Дополнительная литература: 4,5, 11

Лекция 10 Тема: АЛГОРИТМИЗАЦИЯ И ПРОГРАММИРОВАНИЕ

Алгоритм — это метод (способ) решения задачи, за­писанный по определенным правилам, обеспечивающим од­нозначность его понимания и механического исполнения при всех значениях исходных данных (из некоторого мно­жества значений).

Или более коротко: алгоритм — это строго опреде­ленная последовательность действий, необходимых для ре­шения данной задачи. Основные свойства алгоритма: дискретность, определенность, результативность, массовость алгоритма. Способы описания алгоритмов: словесно-формульное описание алгоритма, графическое описание алгоритма, способ, использующий псевдокоды, запись алгоритма на одном из языков программирования (Pascal, Basic и т.п.) Алгоритмические структуры: линейные; разветвляющиеся; циклические.

Программа – это упорядоченный список команд, необходимых для решения некоторой задачи. Для создания программ используют те или иные системы программирования.

Под системой программирования понимают совокупность языка программирования и виртуальной машины, обеспечивающей выполнение на реальной машине программ, составленных на этом языке.

Языком программирования называют систему обозначений, служащую в целях точного описания алгоритмов для ЭВМ или, по крайней мере, достаточную для автоматического нахождения такого алгоритма. Эти языки являются искусственными языками со строго определенным синтаксисом

Основная литература: 1, 2, 3, 4, 5

Дополнительная литература: 11, 12

Лекция 11 Тема: КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ

Вычислительная сеть – сложная система программных и аппаратных компонентов, взаимосвязанных друг с другом. Среди аппаратных средств можно выделить компьютеры и коммуникационное оборудование. Программные компоненты: операционные системы и сетевые приложения.

Все устройства подключенные к сети можно разделить на 3 группы: рабочие станции, серверы сети, коммуникационные узлы. Серверы сети по выполняемым функциям делятся на файловый сервер, сервер баз данных, сервер прикладных программ, коммуникационный сервер, сервер доступа, факс-сервер, сервер резервного копирования данных. Коммуникационные узлы: повторители, коммутаторы (мосты), маршрутизаторы, шлюзы.

Основные требования, предъявляемые сети: производительность, надежность, управляемость, расширяемость, прозрачность.

Классификация вычислительной сети:

• по территориальному признаку: локальные и глобальные.

• По масштабу сети рабочих групп, сети отделов, сети кампусов, корпоративные сети

Основная литература: 1, 2, 3, 4, 5, 14,16

Дополнительная литература: 11, 12