- •1. Информатика как наука
- •1.1. Общее представление об информации
- •1.2. Свойства информации
- •Контрольные вопросы
- •2. Организация компьютерной системы
- •2.1. Основные принципы построения компьютерной системы
- •2.2. Основные блоки фон-неймановской компьютерной системы
- •2.3. Архитектура компьютерной системы
- •2.4. Основные компоненты компьютерной системы
- •2.5. Программное обеспечение
- •Контрольные вопросы
- •Двоичная система кодирования
- •3.2. Системы счисления
- •Позиционные системы счисления
- •3.3. Правила двоичной арифметики. Операция сдвига по разрядной сетке
- •3.4. Перевод чисел из одной позиционной системы счисления в другую
- •Контрольные вопросы
- •Варианты практических заданий по теме «Системы счисления»
- •4. Формы представления данных в компьютере
- •4.1. Форма представления двоичных чисел с фиксированной запятой
- •Примеры записи двоичных чисел в прямом, обратном и дополнительном кодах
- •4.2. Форма представления двоичных чисел с плавающей запятой
- •Операция денормализации/нормализации (стандарт IEEE 754)
- •4.3. Представление символьной информации в компьютере
- •Контрольные вопросы
- •Варианты практических заданий по теме «Формы представления данных в компьютере»
- •5. Операционные системы
- •5.1. Назначение и функции операционной системы
- •5.2. Структуры операционных систем
- •5.3. Операционная среда Windows
- •Контрольные вопросы
- •6. Основы алгебры логики
- •6.1. Основные понятия алгебры логики
- •6.2. Двойственные аксиомы и теоремы алгебры логики
- •6.3. Способы представления логических функций
- •Контрольные вопросы
- •Варианты практических заданий по теме «Основы алгебры логики»
- •Библиографический список
Т.В. ПАНОВА, Н.Д. НИКОЛАЕВА
ОСНОВЫ
ИНФОРМАТИКИ
Министерство образования и науки Российской Федерации Балтийский государственный технический университет «Военмех» Кафедра информационных систем и компьютерных технологий
Т.В. ПАНОВА, Н.Д. НИКОЛАЕВА
ОСНОВЫ ИНФОРМАТИКИ
Учебно-практическое пособие
Санкт-Петербург
2014
УДК 004(075.8) П16
Панова, Т.В.
П16 Основы информатики: учебно-практическое пособие / Т.В. Панова, Н.Д. Николаева; Балт. гос. техн. ун-т. – СПб., 2014. – 82 с.
ISBN 978-5-85546-799-4
Кратко изложены начальные разделы информатики, приведены примеры решения задач, а также варианты практических заданий.
Предназначено для студентов технических вузов, изучающих дисциплину «Информатика» и выполняющих лабораторные работы и практические задания.
УДК 004(075.8)
Ре ц е н з е н т ы: зам. зав. каф. «Прикладная математика
иинформатика», канд. физ.-мат. наук, проф. Б.П. Родин; канд. техн. наук, доц. А.И. Григорьева
Утверждено редакционно-издательским советом университета
ISBN 978-5-85546-799-4 |
© Авторы, 2014 |
|
© БГТУ, 2014 |
1. ИНФОРМАТИКА КАК НАУКА
Информатика (информация и автоматика) – молодая наука о методах и процессах сбора, хранения, обработки, анализа и оценки информации, обеспечивающих возможность ее использования для принятия решений. Информатика непосредственно связана с вычислительной техникой (ВТ), которая представляет собой совокупность технических и математических средств, методов и приемов, используемых для автоматизации обработки информации. Именно вычислительная техника, в частности компьютерная система (КС), позволяет порождать, хранить и автоматически перерабатывать информацию в таких количествах, что научный подход к информационным процессам становится одновременно необходимым и возможным. До настоящего времени не существует общепринятого определения информатики, она является не только наукой, но и областью прикладных исследований, а также учебной дисциплиной.
Предмет информатики составляют аппаратное (электронные и механические части) и программное (совокупность программ и документации по их эксплуатации) обеспечение средств ВТ, средства их взаимодействия, а также методы и средства взаимодействия пользователя с аппаратным и программным обеспечением, называемые пользовательским интерфейсом.
Задачи информатики:
•исследование информационных процессов любой природы;
•разработка информационной техники и создание новейшей технологии переработки информации на базе полученных результатов исследования информационных процессов;
•решение научных и инженерных проблем создания, внедрения и обеспечения эффективного использования компьютерной техники и технологии во всех сферах общественной жизни.
1.1.Общее представление об информации
Вразных областях знаний информация описывается своей специфической совокупностью признаков. Информация никогда не создается, она только передается и принимается, но при этом может утрачиваться, исчезать.
Винформатике информация является базовым понятием, и невозможно дать ей определение через другие, более простые, понятия. В общем смысле информацию можно определить каклюбые сведения независимо от формы их представления. Сведения могут быть как об определенных свойствах или параметрах явлений, объектов, процессов, так и о зависимостях между этими свойствами или параметрами. Сами сведения являются объектом преобразования (включая хранение и передачу) и используются для выработки поведения, принятия решения, управления или обучения.
Винформатике результат фиксации отображения информации на материальном носителе представляет собой данные, т.е. фиксированные сведения, которые хранятся на определенных носителях. Данные – это информация, представленная в формализованном виде, что обеспечивает возможность ее хранения, передачи и обработки в некотором информационном процессе.
Информация, воплощенная и зафиксированная в некоторой материальной форме, представля-
ет собой сообщение – совокупность данных, предназначенных для передачи.
Физическое средство передачи сообщения представляет собой сигнал – процесс, служащий для отображения, регистрации и передачи сообщения. Иначе, сигнал – это материальный носитель информации, используемый для передачи сообщений в системе связи. Сигнал может генерироваться, но его прием необязателен, в отличие от сообщения, которое рассчитано на прием принимающей стороной, иначе оно не является сообщением. Аналоговому сигналу, который является не-
прерывным (непрерывной функцией непрерывного аргумента, определенной для любых значений аргументов), соответствует непрерывное сообщение, а цифровому сигналу, который является квантованным (квантован по своим значениям и дискретен по аргументу), – дискретное сообщение.
Непрерывное сообщение – сообщение, которое может принимать любое значение из какоголибо интервала, т.е. сообщение является непрерывной функцией (аналоговый сигнал).
3