- •Глава 1. Основы информатики 3
- •1. Основы информатики
- •1.1. Объект и предмет информатики
- •1.2. Информация. Единицы измерения информации
- •1.2.1. Понятие информации
- •1.2.2. Дискретная и непрерывная информация
- •1.2.3. Количество информации
- •1.2.4. Данные
- •1.3. История вычислительной техники
- •1.3.1. История развития вычислительной техники
- •1.3.2. Классификация эвм
- •1.4. Модель фон Неймана
- •1.5. Архитектура эвм
- •1.5.1. Основные блоки эвм
- •1.5.2. Накопители информации
- •1.5.3. Внешние устройства эвм
- •1.5.4. Функциональные характеристики эвм
- •1.6. Перспективы развития вычислительной техники
- •1.7. Представление информации в компьютере. Программы
- •1.8. Общая характеристика процессов сбора, обработки, хранения и передачи информации
- •1.9. Файлы данных и файловые структуры
- •1.10. Структура программного обеспечения 1.10.1. Разновидности программ для компьютеров
- •1.10.2. Системные программы
- •1.10.3. Прикладные программы
- •1.10.4. Системы программирования
1.2.3. Количество информации
Человеку свойственно субъективное восприятие информации через некоторый набор ее свойств: важность, достоверность, своевременность, доступность и т.д. При субъективном восприятии возможно также измерение информации, но лишь в виде установления некоторой порядковой шкалы для оценки: "больше" – "меньше".
Определить понятие "количество информации" довольно сложно. Работы по созданию ЭВМ привели к "объемному" подходу.
В двоичной системе счисления знаки 0 и 1 будем называть битами (от английского выражения Binary digiTs – двоичные цифры). Восемь последовательных битов составляют байт. Отметим, что создатели компьютеров отдают предпочтение именно двоичной системе счисления потому, что в техническом устройстве наиболее просто реализовать два противоположных физических состояния: некоторый физический элемент, имеющий два различных состояния: намагниченность в двух противоположных направлениях; прибор, пропускающий или нет электрический ток; конденсатор, заряженный или незаряженный и т.п. В компьютере бит является наименьшей возможной единицей информации. Объем информации, записанной двоичными знаками в памяти компьютера или на внешнем носителе информации подсчитывается просто по количеству требуемых для такой записи двоичных символов. При этом, в частности, невозможно нецелое число битов (в отличие от вероятностного подхода).
1.2.4. Данные
Развитие вычислительной техники и программирования сопровождалось эволюцией представлений о роли данных и их организации. Одним из свойств компьютеров является способность хранить огромные объемы информации и обеспечивать легкий доступ к ней. Информация, подлежащая обработке, в некотором смысле представляет абстракцию фрагмента реального мира. Мы говорим о данных как об абстрактном представлении реальности, поскольку некоторые свойства и характеристики реальных объектов при этом игнорируются (как несущественные для данной задачи). Например, каждый сотрудник в списке сотрудников некоторого учреждения представлен множеством данных. Это множество может включать идентифицирующие данные (например, фамилию), данные, относящиеся к тому, что сотрудник делает, или к тому, что делают для него. Однако маловероятно, что будут включены такие сведения, как цвет глаз или волос, рост и вес.
Данные – представление информации в формализованном виде, удобном для пересылки, сбора, хранения и обработки.
Решая конкретную задачу, необходимо выбрать множество данных, представляющих реальную ситуацию. Затем, надлежит выбрать способ представления этой информации. Представление данных определяется исходя из средств и возможностей, допускаемых компьютером и его программным обеспечением. Однако очень важную роль играют и свойства самих данных, операции, которые должны выполняться над ними. С развитием вычислительной техники и программирования средства и возможности представления данных получили большое развитие и теперь позволяют использовать как простейшие неструктурированные данные, так и данные более сложных типов, полученные с помощью комбинации простейших данных. Такие данные называют структурированными, поскольку они обладают некоторой организацией.
В математике принято классифицировать величины в соответствии с их характеристиками. Различают целые, вещественные, комплексные и логические величины, величины, представляющие собой отдельные значения, множества значений или множества множеств. Аналогично этому в информатике любая константа, переменная, выражение или функция относится к некоторому типу. Фактически тип характеризует множество значений, которые может принимать константа, переменная, выражение или функция. Широко используется правило, по которому тип явно указывается в описании константы, переменной или функции. К данным каждого типа применимы определенные операции, и их поведение подчиняется некоторым аксиомам.