Дискретное сообщение – сообщение, которое принимает определенный набор элементов (цифровой сигнал).

1.2. Свойства информации

Как и любой объект, информация обладает свойствами. Характерным отличием информации от других объектов природы и общества является дуализм: на свойства информации влияют как свойства исходных данных, составляющих ее содержательную часть, так и свойства методов, фиксирующих эту информацию.

Наиболее важными представляются следующие общие качественные свойства информации:

•объективность (более объективной считается информация, в которую методы вносят меньший субъективный элемент);

•полнота (характеризует качество информации и определяет достаточность данных для принятия решений);

•достоверность (данные возникают в момент рег истрации сигналов; при этом, наряду с полезными, могут быть зарегистри-рованы посторонние сигналы, которые называются информационным шумом; если полезный сигнал зарегистрирован четче, чем посторонние, то информация считается достаточно досто-верной); объективная информация всегда достоверна, но досто-верная информация может быть как объективной, так и субъек-тивной;

•адекватность (степень соответствия существующему объ-ективному состоянию; для адекватной информации необходимы полные и достоверные данные с применяемыми к ним адекват-ными методами);

•доступность (мера возможности получения информации);

•актуальность (степень соответствия информации текущему моменту времени);

•полезность (может быть оценена применительно к нуждам конкретных ее потребителей и оценивается по тем задачам, которые можно решить с ее помощью).

Контрольные вопросы

1.Как можно определить информатику как науку?

2.Какие понятия составляют предмет информатики?

3.Что такое информация в общем смысле?

4.Что представляют собой данные в информатике?

5.Что такое данные по отношению к информации?

6.Чем различаются понятия «сообщение» и «сигнал»?

7.Какие бывают сообщения?

8.Какими свойствами обладает информация?

2.ОРГАНИЗАЦИЯ КОМПЬЮТЕРНОЙ СИСТЕМЫ

Квычислительной технике относится компьютерная систе-ма (КС), представляющая собой комплекс аппаратных и про-грамммных средств, предназначенных для автоматизированного сбора, хранения, обработки, передачи и получения информации. Понятие КС очень широкое и охватывает следующие системы:

•компьютеры всех классов и назначений;

•вычислительные комплексы и системы;

•вычислительные сети (локальные, региональные и глобальные).

Вданном случае будет рассматриваться КС, центральным устройством которой является компьютер − техническое средство, предназначенное для автоматизации создания, хранения, обработки информации в процессе решения вычислительных и инфор-мационных задач.

2.1.Основные принципы построения компьютерной системы

Воснову построения большинства компьютеров положены общие принципы, сформулированные в 1945 г. американским ученым венгерского происхождения, математиком и физиком, Джоном фон Нейманом:

4

•принцип двоичного кодирования. Вся информация, посту-пающая в КС, кодируется с помощью двоичных сигналов;

•принцип программного управления. Программа состоит из набора команд, выполняющихся

процессором автоматически в определенной последовательности;

•принцип однородности памяти. Программы и данные хра-нятся в одной и той же памяти; над командами можно выполнять такие же действия, как и над данными, так как по форме представления они одинаковы;

•принцип адресности. Структурно основная память пред-ставляет собой пронумерованные ячейки, любая из которых в произвольный момент времени доступна процессору; существует возможность давать имена областям памяти, чтобы к запо-мненным в них значениям можно было обращаться или менять их в процессе выполнения программ с использованием присвоенных имен.

2.2. Основные блоки фон-неймановской компьютерной системы

1. Центральный процессор (ЦП), в состав которого входят следующие блоки:

•арифметико-логическое устройство (АЛУ). Под управле-нием устройства управления выполняет арифметические и логи-ческие преобразования над данными (операндами);

•устройство (блок) управления (УУ). Координирует сов-местную работу всех устройств КС и организует процесс вы-полнения программ.

2. Запоминающие устройства (ЗУ) – устройства для хранения программ и данных. Существуют

следующие основные виды ЗУ:

•оперативное запоминающее устройство (ОЗУ, RAM – опе-ративная память) –

энергозависимая память для кратковре-менного хранения данных во время работы компьютера;

•пассивное (постоянное) запоминающее устройство (ПЗУ, ROM) − энергонезависимая память для постоянного хранения системных программ и данных;

•внешнее запоминающее устройство (ВЗУ) − энергонезави-симая память для долговременного хранения программ и данных.

3.Устройства ввода и вывода информации, отвечающие за ввод входных данных и вывод

результатов.

ВЗУ и устройства ввода-вывода относятся к внешним устройствам (ВУ).

В реальных условиях блоки КС могут быть невыделенными, т.е. их функции распределяются по нескольким устройствам или, наоборот, различные блоки могут быть объединены в одном реальном устройстве. Обмен информацией между отдельными устройствами блоков КС осуществляется по системной магистрали (общей шине).

2.3. Архитектура компьютерной системы

Архитектура КС − это концептуальная структура КС, определяющая проведение обработки информации, включающая методы преобразования информации в данные и принципы взаимодействия технических (аппаратных) и программных средств.

Для любой КС определены следующие понятия:

•конфигурация КС – ее состав;

•аппаратная конфигурация КС – состав оборудования с интерфейсами соединения;

•аппаратное обеспечение, или аппаратные средства, КС – устройства, образующие

аппаратную конфигурацию;

•программная конфигурация КС – состав ее программного обеспечения;

•программное обеспечение (ПО), или программные средства, КС. Составляют

совокупность соответствующих про-грамм с документацией по их эксплуатации;

•программа – один из компонентов ПО, представляющий последовательность инструкций, предназначенных для исполне-ния компьютером; по ГОСТ 19.781−90 ЕСПД (Единая система программной документации) программа – данные, предназначен-ные для управления конкретными компонентами системы обра-ботки информации в целях реализации определенного алгоритма;

•алгоритм – набор инструкций, описывающий порядок действий исполнителя для

достижения результата решения задачи за конечное число действий;

• аппаратно-программные средства. Составляют аппаратное и программное обеспечение

КС.

5

Любая КС представляет собой совокупность ее аппаратных и программных средств и эффективна только при гармоничном их сочетании.

2.4.Основные компоненты компьютерной системы

1.Блок питания. Необходим для подключения компьютера к сети, служит для преобразование переменного напряжения сети 220…240 В в постоянное напряжение питания конструктивных элементов компьютера: 12,5; 5 и 3,3 В.

2.Основная логическая (системная или материнская) плата. Содержит основные компо-

ненты компьютера, определяющие его архитектуру и представляющие собой электронные схемы, управляющие его работой:

• процессор – основная микросхема для выполнения боль-шинства математических и логических операций, математиче-ский сопроцессор – устройство для увеличения скорости вычис-лений с числами большой точности, специализированные сопро-цессоры – устройства для выполнения строго определенных функций, снимают часть нагрузки с центрального процессора;

•микропроцессорный комплект (чипсет) – набор сверхбольших микросхем, на которых реализована вся архитектура платы и которые управляют работой внутренних устройств компьютера и определяют основные функциональные возможности материнской платы;

•оперативная память – набор микросхем для временного хранения данных и программ;

•кэш-память, предназначенная для ускорения доступа к оперативной памяти, является буфером между очень быстрым процессором и более медленной оперативной памятью;

•постоянное запоминающее устройство – микросхема, предназначенная для постоянного хранения данных и программ;

•CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor – комплементарный металлооксидный полупроводник) – микросхема динамической памяти, хранящая настройки BIOS (базовая система ввода-вывода содержит аппаратно прошитый набор программ) и параметры конфигурации компьютера; объем памяти CMOS составляет 256 байт, питается от специального аккумулятора на системной плате;

•слоты (разъемы) расширения для подключения контроллеров и адаптеров, которые явля-

ются устройствами, предназначенными для передачи информации от материнской платы к периферийному устройству и обратно; шины – устройства, пере-дающие данные между внутренними устройствами компьютера.

3. Внешние накопители информации (для долговременного хранения больших объемов данных и программ). По способу записи и чтения информации могут быть следующими:

•магнитные – накопитель на жестком магнитном диске (HDD, жесткий диск, винчестер)

–основное внешнее устройство для долговременного хранения больших объемов данных и программ;

•оптические – компакт-диски (CD-ROM, CD-RW, DVD-ROM, DVD-RW). Чтение и запись ве-

дутся с помощью оптическогоизлучения;

•магнитооптические – мдиск (MO) – носитель информации, сочетающий свойства оптических и магнитных накопителей. Для чтения информации используется оптическая система, для записи − одновременно оптическая и магнитная;

•полупроводниковые – флеш-накопитель – разновидность полупроводниковой технологии электрически перепрограммируе-мой памяти.

4. Адаптеры – периферийные электронные устройства, относящиеся к устройствам вводавывода. Представляют собой преобразователи, предназначенные для соединения устройств, не имеющих совместимого способа соединения:

•видеокарта (видеоадаптер). Преобразует графический образ, хранящийся как содержимое памяти компьютера или самого адаптера, в форму, пригодную для вывода на экран монитора;

•звуковая карта. Преобразует звуковой (аналоговый) сигнал в цифровой и обратно, выполняет вычислительные операции, связанные с обработкой звука;

•сетевая карта (сетевой адаптер). Позволяет компьютеру взаимодействовать с другими устройствами сети;

6