«Введение».

Информатика – это наука о методах и средствах решения задач на ЭВМ.

Поколение	Года	Основные элементы
I	40-50 гг.	Электронно-вакуумные лампы
II	50-60 гг.	транзисторы
III	60-70 гг.	интегральные схемы (ИС)
IV	70-80 гг.	большие интегральные схемы (БИС)
V	80-н.в.	сверх большие интегральные схемы (СБИС)

Информатика связана со сбором и хранением информации.

Информация – это получение знаний при чтении или восприятии какого-либо образа.

Информация бывает двух видов:

1.Непрерывная;

2. Прерывистая (дискретная).

АВМ ЦВМ

В зависимости от вида обрабатываемой информации различают два вида ЭВМ: АВМ и ЦВМ.

1.АВМ – это аналоговые вычислительные машины, которые параллельно обрабатывают непрерывную информацию.

Достоинства АВМ:

а) высокое быстродействие;

б) простота ввода и изменения данных;

в) простота конструкции;

г) простота обслуживания.

Недостатки АВМ:

а)ограниченный круг решаемых задач;

б) невысокая точность вычислений (погрешность равна от 0,5 до 10%)

2.ЦВМ – цифровые вычислительные машины, которые последовательно обрабатывают прерывистую информацию.

Достоинства ЦВМ:

а) высокое быстродействие;

б) универсальность (решить может все);

в) высокая точность вычислений.

Недостаток ЦВМ:

а) сложность подготовки данных.

Применение ЭВМ:

а) в математическом моделировании;

б) при составлении прогноза погоды;

в) в томографии;

г) в справочной информационной службе;

д) для создания стационарных и движущихся изображений;

е) для обработки деталей;

ж) в конструкторских работах;

з) в авто/авиа строении.

«Арифметические операции в позиционных системах счисления».

Сложение и умножение в двоичной системе счисления:

Сложение и умножение в восьмеричной системе счисления:

«Функциональный состав ЭВМ».

Независимо от конструктивных особенностей и назначения, в любой ЭВМ можно выделить три основные части:

УВВ.

УВВ - устройства ввода и вывода информации.

УВВ служит для обмена информации между человеком и ЭВМ.

К устройствам ввода относятся:

а) клавиатура,

б) мышка

в) скатер

г) дискеты

д) флешка.

К устройствам вывода относятся:

а) монитор;

б) дискеты;

в) флешка;

г) принтер;

д) плоттер;

е) графопостроитель

ж) стример.

Процессор.

Процессор – центральная часть ЭВМ, производит все вычисления и другую обработку информации, производит логические операции, управляет работой ЭВМ.

Память .

Память служит для хранения: исходных данных, промежуточных и результатов вычисления, а так же программы. Внутренняя память обладает высоким быстродействием, но и высокой стоимостью.

Внутренняя память состоит из двух видов запоминающих устройств.

1. ОЗУ – оперативное запоминающее устройство, в котором информация меняется после выполнения каждой операции.

2. ПЗУ – постоянное запоминающее устройство, в котором информация заносится при сборке компьютера и напротяжении всей работы остается неизменной.

«Конструктивный состав ЭВМ».

Монитор может работать в двух режимах:

1)Текстовый – 25 строк по 80 символов;

2) Графический – с разрешением 800х600.

Системный блок состоит из:

1.Системной плиты, на которой находится:

а) процессор;

б) память;

в) видеокарта, звуковая карта, сетевая карта (карта ввода и вывода);

Для соединений с другими частями компьютера используют шины (данных, управления, шины адреса);

2) блок питания;

3) винчестер;

4)CD ROM (DVD);

5) флоппи дисковод.

A: ГМД

B: ГМД

C: ЖМД

D: CD-ROM

«Виды кодирования».

Вся информация в компьютере кодируется сочетанием «0» и «1» - двоичным кодом.

«1» соответствует электрический сигнал;

«0» - отсутствие сигнала.

Различают следующие виды кодирования:

1) Числовое – 16 разрядов;

2) Символьное – 8 разрядов;

3) Логическое.

Единицы измерения информации.

1байт = 8бит

1Кбайт = байт = 1024байт

1Мбайт = кбайт = 1024кбайт

1Гбайт = Мбайт = 1024Мбайт

1Тбайт = Гбайт = 1024Гбайт

«Единицы количества информации».

«Определение количества информации».

I. Кодирование графической и звуковой информации.

Изображение и звук передают сигналы имеющие аналоговую (непрерывную) форму. Поэтому они преобразуются в дискретную форму путем дискретизации.

Дискретизация – разбиение непрерывного графического изображения или непрерывного звукового сигнала на отдельные элементы.

В процессе дискретизации производится кодирование.

Кодирование – присвоение каждому элементу конкретного значения B в форме двоичного кода.

II. Кодирование графической информации.

Для кодирования графической информации используют два приема:

1. На изображение накладывают прямоугольную сетку, состоящую из большого числа мельчайших точек – пикселей. Такая сетка называется растр и позволяет разбить рисунок на конечное количество элементов. Каждая такая точка изображения имеет свой цвет, который можно закодировать двоичным кодом.

2. Изображение представляют в виде графического объекта, состоящего из элементарных дуг и отрезков (линий). У каждого такого элементарного объекта кодируются:

а) его положение через координаты точек и длину R;

б) тип (сплошная, пунктирная, штрих- пунктирная;

в) толщина;

г) цвет.

Такое изображение называют векторным и все его перечисленные свойства и характеристики так же кодируются двоичным кодом.

III. Кодирование звуковой информации.

Звук представляет собой гармоническое колебание в определенном диапазоне частот, распространяющиеся в определенной среде. Сигналы, несущие звук являются аналоговыми. Поэтому для представления звука необходимо преобразовать аналоговый сигнал в дискретный (двоичный). Выполняют это преобразование специальные устройства, находящиеся в звуковой плате компьютера..

IV. Кодирование текстовой информации.

Для кодирования текстовой информации в компьютере так же применяется двоичное кодирование. Каждому символу алфавита сопоставили определенное целое число, которое и принято считать кодом этого символа.

Ограничений на количество символов теоретически не существует, однако есть количество символов, которое принято считать достаточным.

Примерное достаточное количество символов.

33 русские строчные буквы +

33 русские прописные буквы +

26 английские прописные буквы +

26 английские строчные буквы +

10 цифр +

знаки препинания +

скобки и знаки математических операций +

специальные символы +

знаки псевдографики =

= 256

Для кодирования такого количества символов достаточно в битах =256.

1бит кодирует 2 сообщения: 0 или 1.

2бита кодируют 4 сообщения: 00, 01, 10, 11.

3бита кодируют 8 сообщений: 000, 001, 010, 100, 011, 101, 110, 111.

4бита кодируют 16 сообщений: 0000, 0001, 0010,0100, 1000,

0011, 0110, 1100, 1010, 0101,

0111, 1110,1011, 1101, 1110,

1111.

= N

m – количество значений информации или количество сообщений.

N – количество бит.

«Логические основы ЭВМ».

Высказывание – любое предложение имеющее смысл.

Высказывания могут быть истинными и ложными.

Высказывания обозначаются заглавными латинскими буквами.

Истинному высказыванию присваивается 1, ложному – 0.

Схемы логических элементов:

I. не x	II. x и y	III. x или y

I. Если на вход x подается электрический сигнал, транзистор будет открыт, через него протекает ток, от плюса к минусу, на выходе сигнал не формируется (логический 0); если на вход x сигнал не подается, транзистор будет закрыт, ток не протекает, все напряжение от плюса источника питания подается на выход (логическая 1).

II. Если на входы x и y электрический сигнал не подается, то оба транзистора закрыты, ток не протекает, на выходе сигнал отсутствует (логический 0); если электрический ток подается только на один транзистор, то этот транзистор будет открыт, но электрический ток протекать не может, так как второй транзистор закрыт, на выходе сигнал не формируется (логический 0); если электрические сигналы поданы на оба транзистора, то оба транзистора открыты, через них протекает электрический ток, на выходе формируется сигнал (логическая 1).

III. Если на оба входа электрические сигналы не поступают, то оба транзистора закрыты, ток не протекает, на выходе сигнал не формируется (логический 0); если сигнал подается на один транзистор, то этот транзистор будет открыт, через него протекает ток, на выходе формируется сигнал равный 1; если электрический сигнал поступает на оба транзистора, через них проходит электрический ток, на выходе формируется сигнал в 2 раза больше (логическая1).

«Логические выражения и таблицы истинности».

1. Логическое умножение – конъюнкция. &

Конъюнкция – это высказывание, которое считается истинным только в том случае, когда оба высказывания являются истинными.

2. Логическое сложение – дизъюнкция. V

Дизъюнкция – это высказывание, которое истинно, если хотя б одно из высказываний истинно.

3. Логическое отрицание – инверсия.

Инверсия – это высказывание, которое истинно, если исходное высказывание ложно; и, наоборот, ложно, если исходное высказывание истинно.

4. Логическое следование – импликация. =>

Импликация – это высказывание, которое истинно во всех случаях, кроме как из истины следует ложь.

5. Логическая равнозначность – эквивалентность. 

Эквивалентность – это высказывание, которое является истинным, когда оба высказывания имеют одинаковую истинность.

Порядок выполнения логических операций в сложных логическом выражении:

1. Действие в скобках;

2. Инверсия;

3. Конъюнкция(&);

4. Дизъюнкция(V);

5.Импликация(=>);

6. Эквивалентность().

Для изменения указанного порядка выполнения логических операций используются скобки.

Пример:

Определить истинность составного высказывания:

( & ) & (C v D), состоящего из простых высказываний:

A={принтер – устройство вывода информации}

B={процессор – устройства вывода информации}

C={монитор – устройство вывода информации}

D={клавиатура – устройство обработки информации}

A=1, B=0, C=1, D=0.

( & ) & (1 v 0) = (0 & 1) & 1 = 0 &1 =0

Ответ: данное составное высказывание является ложным.

«Алгоритмы и способы их описания».

Совокупность значений переменных, которая должна быть задана перед выполнением программы на компьютере, называется исходными данными.

Для решения задачи на компьютере необходимо иметь исходные данные и программу, реализующую алгоритм решения задач.

Алгоритм – это конечная последовательность однозначных предписаний, исполнение которых позволяет с помощью конечного числа шагов получить решение задачи, однозначно определяемое исходными данными.

Способы представления алгоритмов: