Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

ИиП_1

.doc
Скачиваний:
3
Добавлен:
04.08.2019
Размер:
125.44 Кб
Скачать

ЛЕКЦИЯ 1

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ИНФОРМАТИКИ /3-5,9/

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1.1. Информатика и компьютерные науки

1.2. Эволюция вычислительной техники (ВТ)

1.2.1. Вводный комментарий

1.2.2. Этапы развития ВТ

1.3. Хранение и обработка информации в вычислительной машине (ВМ)

1.3.1. Хранение информации

1.3.2. Представление информации в ВМ

1.3.3. Обработка данных

1.4. Программное обеспечение ВМ

1.4.1. Вводный комментарий

1.4.2. Программное обеспечение общего назначения

1.4.3. Программное обеспечение прикладного назначения

1.5. Компьютерные сети

1.5.1. Вводный комментарий

1.5.2. Классификация сетей

1.5.3. Основные понятия сетевых систем

1.6. Безопасность компьютерных сетей

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1.1. Информатика и компьютерные науки

Информатика (informatics, computer science)  это отрасль науки, изучающая структуру и общие свойства научной информации, а также вопросы, связанные с ее сбором, хранением, поиском, переработкой, распространением и использованием в различных сферах человеческой деятельности.

Компьютерные науки  это система теоретических и практических знаний, используемых специалистами в области ВТ, программирования, информационных систем и технологий.

12 основных разделов: алгоритмы и структуры данных; языки программирования; архитектура компьютеров; операционные системы и компьютерные сети; разработка программного обеспечения; базы данных и информационно-поисковые системы; искусственный интеллект и робототехника; компьютерная графика; взаимодействие человека и компьютера; вычислительная математика; деловая информатика; биоинформатика.

1.2. Эволюция вычислительной техники (ВТ)

1.2.1. Вводный комментарий

Под вычислительной техникой понимается совокупность технических и математических средств, предназначенных для автоматизации процессов сбора, хранения, поиска, переработки и распространения информации.

1936 г., Алан Тьюринг

Джон Фон-Нейман

Основные принципы построения ЭВМ:

  • программное управление работой ЭВМ;

  • принцип условного перехода;

  • принцип хранимой программы;

  • использование двоичной системы счисления для представления информации;

  • принцип иерархичности запоминающего устройства (ЗУ).

Дж. П. Эккерт-младший из школы Мура

1.2.2. Этапы развития ВТ

Показатели, характеризующие поколения ВМ:

  • внутренняя организация ВМ;

  • средства взаимодействия с пользователем;

  • техническая реализация.

ВМ 1 поколения (1946-1959 гг.)

ВМ 2 поколения (1960-1969 гг.)

ВМ 3 поколения (1970-1979 гг.)

Начиная 1980 года развивается 4 поколение ВМ

5 поколение

1.3. Хранение и обработка информации в вычислительной машине

1.3.1. Хранение информации

Бит

Оперативная память (ОП) (random access mamory (RAM))

Ячейка памяти (или машинное слово) Адрес

Внешнее запоминающее устройство (ВЗУ)

Постоянное подключение (on-line) Автономное подключение (off-line)

Файл

Физическая запись Логическая запись

1.3.2. Представление информации в ВМ

Представление числовых значений.

Таблица 1.1. Восьмеричная и шестнадцатеричная системы кодирования

Число в 10-тичной системе счисления

Восьмеричное

представление

Шестнадцатеричное представление

Комбинация битов

0

0

0

0000

1

1

1

0001

2

2

2

0010

3

3

3

0011

4

4

4

0100

5

5

5

0101

6

6

6

0110

7

7

7

0111

8

10

8

1000

9

11

9

1001

10

12

A

1010

11

13

B

1011

12

14

C

1100

13

15

D

1101

14

16

E

1110

15

17

F

1111

Знак

0

1

2

. . .

30

31

Рис. 1.1. Формат чисел с фиксированной точкой

Знак

Знак

Порядок

Мантисса

Знак

Знак

0

1

2

. . .

7

8

31

Рис. 1.2. Нормальная форма числа

Представление текста.

ASCII-код (американский стандартный код обмена информацией (American Standard Code for Information Interchange))

Американский национальный институт стандартов (American National Standards Institute)

Unicode (кодировка включает 65536 различных двоичных кодов)

Международная организация по стандартизации (International Organization for Standardization)

Представление изображений: растровые методы и векторные методы

Пиксель (pixel, сокращение от picture element  элемент изображения).

1.3.3. Обработка данных

Центральный процессор (ЦП) Регистр

Шина Машинная команда

Машинный цикл

1.4. Программное обеспечение ВМ

1.4.1. Вводный комментарий

Общее ПО (general software)

Прикладное (или специальное) ПО (application (special) mathematical software)

Рис. 1.3. Классификация программного обеспечения ВМ

1.4.2. Программное обеспечение общего назначения

Операционная система (ОС) (Operating System (OS))

Сервисные программы (service program)

Инструментальные средства (ИС) программирования

1.4.3. Программное обеспечение прикладного назначения

Программы архивации

Антивирусные программы: детекторы, вакцины, доктора, ревизоры, доктора-ревизоры, фильтры.

Специализированное прикладное ПО: обучающие системы; системы подготовки текстов; табличные редакторы; системы машинной графики; экспертные системы; системы управления базами данных; автоматизированные рабочие места специалистов на основе ПЭВМ; системы автоматического перевода; настольные издательские системы; системы автоматического распознавания символов; системы автоматического распознавания речи и др.

1.5. Компьютерные сети

1.5.1. Вводный комментарий

Вычислительная сеть  это система взаимосвязанных вычислительных машин и периферийного оборудования, ориентированная на коллективное использование общесетевых ресурсов: аппаратных, программных и информационных.

1.5.2. Классификация ВС

Территориальная рассредоточенность

Функциональное назначение

Способ хранения и доставки информации

Метод передачи данных

Топология сети

Рис. 1.4. Признаки классификации компьютерных сетей

По степени территориальной рассредоточенности различают: глобальные сети, локальные сети.

По функциональному назначению: информационные, вычислительные, информационно-вычислительные сети.

По информационными признаками различают сети: с централизованным банком данных, с одним локальным банком данных, со специализированными распределенными банками данных, не содержащие банков данных.

По методу передачи данных различают сети: с коммутацией сообщений, с коммутацией пакетов сообщений, со смешанной коммутацией.

Топология (или конфигурация) сети  это схема соединения вычислительных машин. Топологические структуры сетей: с централизованной (радиальной) топологией ("звезда"); с кольцевой топологией;

древовидная сеть; полносвязная сеть; с общей шиной; с радиально-кольцевой топологией представляет собой комбинацию схем “звезды” и “кольца”.

1.5.3. Основные понятия сетевых систем

Разделение файлов Разделение ресурсов Разделение программ

Сервер Рабочая станция

Сетевая плата (или сетевая интерфейсная карта (network interface card))

Сетевой кабель Сетевые протоколы

Сетевое программное обеспечение

Сетевой администратор Локальные и сетевые ресурсы

Имя Пароль (password)

Сетевые диски Сетевой принтер

1.6. Безопасность сетей

Под безопасностью ВС понимается совокупность мер, направленных на обеспечение целостности, доступности и конфиденциальности обрабатываемой информации.

Физическая безопасность

Безопасность персонала

Правовая безопасность

Безопасность оборудования

Безопасность программного обеспечения

Рис. 1.5. Области безопасности компьютерных сетей

Защитный экран (Fire Wall)

Защитный экран — это последовательность фильтров, выполняющих определенные действия с потоками информации.

Экранирующий маршрутизатор (Screening Router) - программа, фильтрующая пакеты в соответствии с набором правил фильтрации, установленных администратором.

Транспортный фильтр управляет потоками связи.

Экранирующий шлюз (Application-Level FireWall) обеспечивает безопасное обслуживание сетевых сервисов.

Примеры: маршрутизатор – Bay Networks, транспортный фильтр – TCP Wrapper, экранирующий шлюз – программа TIS Toolkit, экран смешанного типа –FireWall-1.

4

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]