1. Информатика. Информация, данные. Основные операции с данными

Информатика - научно-техническое направление, занимающееся общими принципами автоматизированной работы с различной информацией, изучает структуру и свойства информации, также закономерности и принципы её создания и применения в сферах жизни человека.

_{Слово "информатика" происходит от франц. information (информация) и automatique (автоматика})

Информ. Технология – это совокупность методов и устройств, используемых человеком для обработки информации. Первые инф. техн-гии были связаны с использ. счётов и письменности. В наст. время термин связан с компьютером для обработки информации. Находит применения во всех сферах деятельности человека.

Термин "информация" происходит от латинского слова "informatio", что означает сведения, разъяснения, изложение.

Информация — это настолько общее и глубокое понятие, что его нельзя объяснить одной фразой. В это слово вкладывается различный смысл в технике, науке и в житейских ситуациях.

Например, сообщение о каких-либо событиях, о чьей-либо деятельности и т.п. "Информировать" в этом смысле означает "сообщить нечто, неизвестное раньше".

Информация — сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые воспринимают информационные системы (живые организмы, управляющие машины и др.) в процессе жизнедеятельности и работы.

Одно и то же информационное сообщение (статья в газете, объявление, письмо, телеграмма, справка, рассказ, чертёж, радиопередача и т.п.) может содержать разное количество информации для разных людей — в зависимости от их предшествующих знаний, от уровня понимания этого сообщения и интереса к нему.

Так, сообщение, составленное на японском языке, не несёт никакой новой информации человеку, не знающему этого языка, но может быть высокоинформативным для человека, владеющего японским. Никакой новой информации не содержит и сообщение, изложенное на знакомом языке, если его содержание непонятно или уже известно.

Информация есть характеристика не сообщения, а соотношения между сообщением и его потребителем. Без наличия потребителя, хотя бы потенциального, говорить об информации бессмысленно.

В случаях, когда говорят об автоматизированной работе с информацией посредством каких-либо технических устройств, обычно в первую очередь интересуются не содержанием сообщения, а тем, сколько символов это сообщение содержит.

Применительно к компьютерной обработке данных под информацией понимают некоторую последовательность символических обозначений (букв, цифр, закодированных графических образов и звуков и т.п.), несущую смысловую нагрузку и представленную в понятном компьютеру виде. Каждый новый символ в такой последовательности символов увеличивает информационный объём сообщения.

Данные – могут рассматриваться как признаки или записанные наблюдения, которые пока не используются а только хранится. Если есть возможность использовать их для уменьшения неопределённости о чём-либо, данные становятся информацией. Компьютер работает с данными, а пользователь-с информацией. . Информация бывает: текстовая, звуковая, числовая, графическая, видео. Измерение данных основано на способе кодирования данных - при обработке их на компьютере в двоичной системе счисления. Размер измеряется в:

бит (ноль или единица), байт=8бит, килобайт=1024 байта, мегабайт=1024 кг, гигабайт = 1024мегайта. Она хранится в памяти комп-ра. ОЗУ – информация, используемая в данный момент, ПЗУ – неизменяемая, системная информация, ВЗУ – внешние запоминающие устройства

2. Принципиальная структура ЭВМ

В инф-ке можно выделить 3-и онс. части:

1-пр-во техн. средств обработки и передачи информ

2-пр-во и реализ. Программ

3-обработка ифнорм

Информация – обмен информ

Информация:

-техническая

-экономическая

-медицинская

Любая современ. выч. машина выполняет 3-и действия: ввод=>обработка=>вывод

В ЭВМ за каждое названное действие отвечает спец. блок ЭВМ, а именно устройство ввода, центральный проц. и устр. вывода.

АЛУ – арифметически-логическое устр-во, где выполн преобразование данных: арифметические действия и тд

ОЗУ – оперативно-запоминающее устройство – предназначено для размещения прог,а также для временного хранения каких-то частей входных данных и промежуточных результатов.Запоминающие устр-ва бывают 3-ех видов

-двунаправленные(разрешают и записывать и считывать данные)

-полупостоянные(ф-ия хранения редкообновляемых данных)

-постоянные(разреш только считывать данные)

УУ- устройство управления – контроль работы всех остальных составляющих

Скорость работы ЭВМ зависит от скорости работы памяти (ОЗУ)

Для ускорения работы ЭВМ память или ОЗУ состоит из 2ух,3-ех частей:

-основная часть большой емкости строится на относительно дешевых эл-ах,а дополню часть(КЭШ) состоит из быстродействующих эл-ов. Данные которым обращается АЛУ наиболее часто содержаться в КЭШ памяти. Распределением памяти занимается центральный блок проца. Работой уст-в ввода-вывода раньше управлял центральый проц и это у него отнимало много времени. В современных ЭВМ значительную часть ф-ий управления внешн устр-ми передана специализированным процессорам, что разгружает проц экономит время ,повышает производительность.

3 История развития вычислительной техники классифкация компов

Этапы:

-ручной – вычислительные средства, не выполняющие вычисл. действия по разрядам. Открытие (в нач. 17 в. логарифмов) – логарифмическая линейка.

-механический - выч.средства с механическим принципом.

Первая механическая машина была описана в 1623 г. В. Шиккардом, реализована в единственном экземпляре и предназначалась для выполнения четырех арифметических операций над 6-разрядными числами.

В машине Б. Паскаля использовалась более сложная схема переноса старших разрядов, в дальнейшем редко используемая; но построенная в 1642 г. первая действующая модель машины, а затем серия из 50 машин способствовали достаточно широкой известности изобретения и формированию общественного мнения о возможности автоматизации умственного труда.

В 1881 г. Л. Томас организовывает в Париже серийное производство арифмометров.

Второй проект Бэбиджа - аналитическая машина, использующая принцип программного управления и явившуюся предшественницей современных ЭВМ. Данный проект был предложен в 30-е годы 19 в., а в 1843 г. Алой Лавлейс для машины Бэбиджа была написана первая в мире достаточно сложная программа вычисления чисел Бернулли. Оба эти достижения можно считать выдающимися, как опередившими свою эпоху более, чем на столетие. В начале 1836 г. Бэбидж уже четко представлял себе основную конструкцию машины, а в 1837 г. в статье "О математической производительности счетной машины" он достаточно подробно описывает свой проект.

- электромеханический – обработка информации на перфокартах. Сложные устройства с программным управлением способные выполнять сложные технич. расчёты.

- электронный – появление электронных машин. Первая машина ЭВМ – ENIAC – 1945г. Америка. Проработала 10 лет. EDSAC - Англия 1949г. – работала в двоичной системе исчисления, ряд операций с помощью специальных программ, команды ветвления. Это первая универсальная ЭВМ, к-я положила начало первому поколению.

Малые ЭВМ: использ. в управлении вычислит. комплексе и в искусственном интеллекте. PDP-11 – первая малая ЭВМ.

Супер: Мощные многопроцессорные ВМ, с быстродействием более 50 млрд операций/с. Это самые мощные компьютеры. Их применяют для обслуживания очень крупных организаций и даже целых отраслей народного хозяйства. За рубежом компьютеры этого класса называют мэйнфреймами.

1962г. – IUIAC, Cray, Скиф (Беларусь)

Микро ЭВМ: связано с появлением микропроцессора. Компьютеры данного класса доступны многим предприятиям. Организации, использующие микро-ЭВМ, обычно не создают вычислительные центры. Для обслуживания такого компьютера им достаточно небольшой вычислительной лаборатории в составе нескольких человек.

Несмотря на относительно невысокую производительность по сравнению с большими ЭВМ, микро-ЭВМ находят применение и в крупных вычислительных центрах. Там им поручают вспомогательные операции, для которых нет смысла использовать дорогие суперкомпьютеры. К таким задачам, например, относится предварительная подготовка данных.

Универсальные: многопользовательские и однопользовательские(персональные – общедоступность и универсальность). На базе универсальных компьютеров можно собирать вычислительные системы произвольного состава (состав компьютерной системы называется конфигурацией). Так, например, один и тот же персональный компьютер можно использовать для работы с текстами, музыкой, графикой, фото- и видеоматериалами.

Специализированные: многопольз. (сервера – обработка запросов от раб. станций) и однопольз. (рабочие станции – для определённого конкретного вида работ). Специализированные компьютеры предназначены для решения конкретного круга задач. К таким компьютерам относятся, например, бортовые компьютеры автомобилей, судов, самолетов, космических аппаратов

По типу использования процессора – проц – основной компонент любого ПК,поэтои\му тип проц-а в значительной степени хар-ет св-ва ПК.

3 История развития вычислительной техники классифкация компов

Этапы:

-ручной – вычислительные средства, не выполняющие вычисл. действия по разрядам. Открытие (в нач. 17 в. логарифмов) – логарифмическая линейка.

-механический - выч. средства с механическим принципом.

Первая механическая машина была описана в 1623 г. В. Шиккардом, реализована в единственном экземпляре и предназначалась для выполнения четырех арифметических операций над 6-разрядными числами.

В машине Б. Паскаля использовалась более сложная схема переноса старших разрядов, в дальнейшем редко используемая; но построенная в 1642 г. первая действующая модель машины, а затем серия из 50 машин способствовали достаточно широкой известности изобретения и формированию общественного мнения о возможности автоматизации умственного труда.

В 1881 г. Л. Томас организовывает в Париже серийное производство арифмометров.

Второй проект Бэбиджа - аналитическая машина, использующая принцип программного управления и явившуюся предшественницей современных ЭВМ. Данный проект был предложен в 30-е годы 19 в., а в 1843 г. Алой Лавлейс для машины Бэбиджа была написана первая в мире достаточно сложная программа вычисления чисел Бернулли. Оба эти достижения можно считать выдающимися, как опередившими свою эпоху более, чем на столетие. В начале 1836 г. Бэбидж уже четко представлял себе основную конструкцию машины, а в 1837 г. в статье "О математической производительности счетной машины" он достаточно подробно описывает свой проект.

- электромеханический – обработка информации на перфокартах. Сложные устройства с программным управлением способные выполнять сложные технич. расчёты.

- электронный – появление электронных машин. Первая машина ЭВМ – ENIAC – 1945г. Америка. Проработала 10 лет. EDSAC - Англия 1949г. – работала в двоичной системе исчисления, ряд операций с помощью специальных программ, команды ветвления. Это первая универсальная ЭВМ, к-я положила начало первому поколению.

Малые ЭВМ: использ. в управлении вычислит. комплексе и в искусственном интеллекте. PDP-11 – первая малая ЭВМ.

Супер: Мощные многопроцессорные ВМ, с быстродействием более 50 млрд операций/с. Это самые мощные компьютеры. Их применяют для обслуживания очень крупных организаций и даже целых отраслей народного хозяйства. За рубежом компьютеры этого класса называют мэйнфреймами.

1962г. – IUIAC, Cray, Скиф (Беларусь)

Микро ЭВМ: связано с появлением микропроцессора. Компьютеры данного класса доступны многим предприятиям. Организации, использующие микро-ЭВМ, обычно не создают вычислительные центры. Для обслуживания такого компьютера им достаточно небольшой вычислительной лаборатории в составе нескольких человек.

Несмотря на относительно невысокую производительность по сравнению с большими ЭВМ, микро-ЭВМ находят применение и в крупных вычислительных центрах. Там им поручают вспомогательные операции, для которых нет смысла использовать дорогие суперкомпьютеры. К таким задачам, например, относится предварительная подготовка данных.

Универсальные: многопользовательские и однопользовательские(персональные – общедоступность и универсальность). На базе универсальных компьютеров можно собирать вычислительные системы произвольного состава (состав компьютерной системы называется конфигурацией). Так, например, один и тот же персональный компьютер можно использовать для работы с текстами, музыкой, графикой, фото- и видеоматериалами.

Специализированные: многопольз. (сервера – обработка запросов от раб. станций) и однопольз. (рабочие станции – для определённого конкретного вида работ). Специализированные компьютеры предназначены для решения конкретного круга задач. К таким компьютерам относятся, например, бортовые компьютеры автомобилей, судов, самолетов, космических аппаратов

По типу использования процессора – проц – основной компонент любого ПК, поэтому тип проц-а в значительной степени хар-ет св-ва ПК.

4.Классификация вычислительных сетей.

Выч. сеть – комплекс территориально распред. ЭВМ и терминалов, связанных м-ду собой каналами передачи данных.Базой ВЧ явл подсети

1. персональные

2. локальные

3. региональные

4. корпоративные

5.национальные и глобальные

Социальные сети:

• профессиональные

• блоги-сети

• сайт знакомств

• сайт для поиска людей

• профильные

Вычислительные сети

-глобальные

-региональные

-локальные

Сети бывают различными благодаря использовании в них разных типов протокола обмена инф-и Протокол – док-т определяющий процедуры и правила обмена данными

Топология – определяющая физическое и логическое распределение ресурсов сети и связи между ними.

5.Компоненты локальной вычислительной сети

Локальные (протяженность линий связи – до нескольких км). Это сети в пределах офиса, учебного класса, универсального магазина, конструкторского бюро, небольшого предприятия или его отдела. В локальные сети может быть объединено до нескольких десятков машин. По территориальному признаку локальные сети отличаются компактностью. У каждого компьютера есть 2 адреса: цифровой(IP)-состоит из 4 чисел 0 до 255, отделенных друг от друга точками, и доменный адрес. Передача данных регламентируется протоколами.

• если компьютер обращается за информацией и сервисами к другому компью­теру сети, то такой компьютер называют рабочей станцией (work station);

• если компьютер предоставляет свою информацию и сервисы другим компью­терам сети, то он называется сервером.

6.Представление данных в эвм и единицы измерения

Данные — это отдельные факты, характеризующие объекты, процессы и явления в предметной области, а также их свойства. Единицы измерения информации.

1 байт=8 бит; 1 Кбайт=2¹⁰байт;

1 Мбайт=2²⁰байт; 1 Гбайт=2³⁰байт; 1 Тбайт=2⁴⁰байт; 1 Пбайт=2⁵⁰байт; 1 Эбайт=2⁶⁰байт

В качестве единицы информации условились принять один бит. Бит– количество информации необходимое для различения двух равновероятных сообщений. Бит – слишком малая единица измерения. На практике чаще применяется более крупная единица – байт, равная восьми битам. Именно 8 битов требуется для того, чтобы закодировать любой из 256 символов алфавита клавиатуры компьютера . Файл – программа с именем на диске. Каталог – место, где регистрируются файлы.

7. ПК. Устройства входящие в системный блок.

Революционным достижением XX века стало создание микропроцессора – такой интегральной микросхемы, у которой на одном кристалле кремния стало возможным разместить элементы всех устройств ЭВМ. Первый микропроцессор был создан в США в 1971 году. Именно с этого момента в нашем языке вместо «ЭВМ» утвердился термин «персональный компьютер» (ПК) или просто «компьютер».

Системный блок стационарного ПК представляет собой прямоугольный каркас, в котором размещены все основные узлы компьютера: материнская плата, адаптеры, блок питания, 1-2 дисковода для гибких магнитных дисков (НГМД), один дисковод на жестком магнитном диске (НЖМД), в просторечии называемый «винчестер», динамик, органы управления, иногда - дисковод оптических дисков и довольно часто — дисковод для компакт-дисков. Микропроцессор, оперативная память, системная шина, Накопители , Видеоадаптер, Контроллер дисков, Процессор, Сетевая плата, дисковод.

8. Пк. Назначение управляющих клавиш клавиатуры

Революционным достижением XX века стало создание микропроцессора – такой интегральной микросхемы, у которой на одном кристалле кремния стало возможным разместить элементы всех устройств ЭВМ. Первый микропроцессор был создан в США в 1971 году. Именно с этого момента в нашем языке вместо «ЭВМ» утвердился термин «персональный компьютер» (ПК) или просто «компьютер». Основное назначение символьных клавиш — занесение (ввод) текста, то есть букв, цифр, специальных символов. Если переключение от строчных букв к заглавным - <Shift>;<Caps Lock>. Группа цифровых клавиш в основном предназначена для ввода чисел. Поэтому клавиши размещены в порядке, наиболее удобном для этой работы. Однако они же могут дублировать клавиши управления курсором. Переход от одного режима их использования к другому осуществляется нажатием клавиши <Num Lock>.Назначение функциональных клавиш — подавать команды. Смысл команд целиком определяется активной в данный момент программой, так что жестко закрепленного значения у этих клавиш нет. Клавиши управления курсором подают команды на передвижение курсора по экрану относительно текущего экранного изображения. Конкретное значение команд может в той или иной степени зависеть от выполняемой программы.