1.1Предмет и содержание дисциплины КИТ. Связь с др. дисциплинами

В настоящее время квалифицированный специалист и вообще любой образованный человек обязан владеть не только профессиональными и общекультурными знаниями, но и обладать информационной культурой. Информационная культура - не просто умение работать с компьютерной техникой, знание ее устройства и принципов действия, умение программировать или пользоваться офисными программами, электронной почтой и гулять по Интернету. Информационная культура - творчество, стратегичность мышления, оперативность в экстремальных и неопределенных ситуациях, умение самому добывать необходимую информацию и получать знания из информационного пространства, которое создало общество.Информационный подход к истории развития цивилизации предполагает рассмотрение основных этапов развития общества через призму информационных революций. Его представители выделяют 6 основных таких революций: появление языка и членораздельной речи, возникновение письменности, книгопечатание, изобретение и использование средств коммуникации в XIX в, использование вычислительной техники, информатизация общества.

1.2)Информатизация. Роль в об-ве, соц. и прав. аспекты, информ. об-во в Беларуси.

Информатизация общества – процесс проникновения информационных технологий во все сферы жизни и деятельности общества.

Цель информатизации – улучшение качества жизни людей за счет увеличения производительности и облегчения условий труда. Информатизация – сложный процесс, связанный со значительными изменениями в образе жизни населения. Он требует серьезных усилий на многих направлениях, включая ликвидацию компьютерной неграмотности, формирование культуры использования новых информационных технологий и др.

Развитие процессов информатизации общества, адекватное непрерывно увеличивающимся объемам информации, возможно лишь на базе широкого использования передовых (высоких) информационных и телекоммуникационных технологий.Осн. Вопросы соц. Информатики:влияние информационных ресурсов на жизнь, быт и возможности человека (в том числе и на психологическое и физическое состояние); проблемы в обществе, вызываемые информатизацией;изучение возможностей использования информационных ресурсов и научных знаний.Характерные черты информацион. Об-ва:приоритет информации по сравнению с другими ресурсами;интегрирование всех средств информатизации в глобальные информационные системы; ИТ приобретают глобальный характер, охватив все сферы социальной деятельности человека;в основу общества заложены автоматизированные генерация, хранение, обработка и использование знаний с помощью новейшей информационной техники и технологий;разрешение противоречия между информационной лавиной и информационным голодом.Глобализация информац систем-огромное благо для человечества, опасность. (несанкционированного доступа к источнику или потребителю информации, которым может быть какой либо субъект информационных систем - человек, корпоративная структура или государство). Государство здесь становится единственным гарантом их соблюдения. через законодательство. Гражданский кодекс, Уголовный кодекс, Уголовно-процессуальный кодекс, кодекс об административных нарушениях имеют считанные статьи и положения об информационных отношениях в обществе.РБ стремится к созданию цивилизованного информационного рынка. Об этом свидетельствуют принятые законы, приказы, постановления.Базовый закон «Об информатизации» регулирует правоотношения, возникающие в процессе формирования и использования документированной информации и информационных ресурсов, определяет порядок защиты информационного продукта, а также прав и обязанностей субъектов, принимающих участите в процессах информатизации.В республике создана, действует и развивается модель государственной системы правовой информации, которая в настоящее время состоит из следующих основных подсистем:Формирования государственного правового ресурса;Системы распространения правовой информации;Системы межгосударственного обмена правовой информацией.В республике разработана научно-техническая программа (2001-2005 и на перспективы до 2010 года). Главная цель – научно-техническое обеспечение государственной программы информатизации национального общества, т.е. Реализации комплекса мероприятий, обеспечивающих благоприятные условия для внедрения передовых информационных и теле коммуникационных технологийВ развитых странах информационные технологии приносят 50-60 % ВВП и создают 60-70 % рабочих мест.Приоритетные направления научно-технической деятельности в Беларуси на 2006-2010 годы (Указ Президента РБ):ресурсосберегающие и энергоэффективные технологии производства конкурентоспособной продукции; новые материалы и новые источники энергии; медицина и фармация; информационные и телекоммуникационные технологии;технологии производства, переработки и хранения сельскохозяйственной продукции; промышленные биотехнологии; экология и рациональное природопользование

1.3 ИТ, понятие, этапы развития, кит и их классификация

Информатика –это наука, изучающая структуру и свойства информации, а также вопросы, связанные с ее сбором, хранением, поиском, передачей, преобразованием, распространением и использованием в различных сферах человеческой деятельности.Российский академик А.А. Дородницин выделяет в информатике три неразрывно и существенно связанные части:Технические – Hardware, Программные – Software, Алгоритмические средства – Brainware.В настоящее время методы и средства информатики материализуются и доходят до конечного пользователя в виде информационных технологий. Информационная технология - совокупность методов, производственных и программно-технологических средств, объединенных в технологическую цепочку, обеспечивающую сбор, хранение, обработку, вывод и распространение информации. Информационные технологии предназначены для снижения трудоемкости процессов использования информационных ресурсов. Компьютерная информационная технология – совокупность методов, производственных и программно-технических средств, объединенных в технологическую цепочку, обеспечивающую сбор, хранение, обработку, вывод и распространение информации для снижения трудоемкости процессов использования информационных ресурсов, повышения надежности и оперативности.

Под информационными процессами понимают:сбор, прием, восприятие (эти процессы отражают взаимодействие системы с внешней средой);передача информации между отдельными подсистемами системы;переработка, анализ, отбор информации, создание новой информации, использование информации;хранение, запоминание информации;передача информации из системы во внешнюю среду.

Этапы развития ИТ По применяемому инструментарию ИТ: 1"ручная" ИТ, инструментарий которой составляли: перо, чернильница, книга. Коммуникации осуществлялись ручным способом (почта) 2 "механическая" технология, пишущая машинка, телефон, диктофон, почта. 3 "электрическая" большие ЭВМ и соответствующее ПО, электрические пишущие машинки, ксероксы, портативные диктофоны. 4"электронная" технология, большие ЭВМ и создаваемые на их базе ИС, оснащенные широким спектром базовых и специализированных программных комплексов. 5 "компьютерная" ("новая") технология, персональный компьютер.Иногда выделяют еще - мобильный. По виду задач и по виду процессов обработки информации:

1 обработка данных в вычислительных центрах в режиме коллективного пользования. 2 создание ИТ, направленных на решение стратегических задач.

По используемому техническому обеспечению 1решение проблемы обработки больших объемов данных в условиях ограниченных возможностей аппаратных средств. 2распространение ЭВМ серии IBM/360 3компьютер становится инструментом непрофессионального пользователя, а ИТ — средством поддержки принятия его решений 4создание современной технологии межорганизационных связей и ИС.

По методологии использования ИТ 1централизованная обработка информации на ЭВМ вычислительных центров. Создавались крупные вычислительные центры коллективного пользования, оснащенные большими ЭВМ. Применение таких ЭВМ позволяло обрабатывать большие массивы входной информации и получать на этой основе различные виды информационной продукции, которая затем передавалась пользователям. 2децентрализованная обработка информации связанная с появлением ПК и развитием средств телекоммуникаций. 3-й этап - рациональная обработка информации. Достоинства и недостатки централизованной и де-централизованной ИТ привели к необходимости разумного сочетания того, и другого подхода. В наше время большое внимание в области ИТ уделяется электронному моделированию, которое становится неотъемлемой частью интеллектуальной деятельности человечества. Сопоставление «электронного мозга» с человеческим привело к идее создания нейрокомпьютера, как ЭВМ, которые могут обучаться.

Функционально-ориентированные информационные технологии предназначены для реализации одной из типовых относительно автономных задач обработки информации.(математические вычисления, программирование)Предметно-ориентированые информационные технологии предназначены для решения конкретной специфической задачи в конкретной области. (исп. информационно-поисковых систем, обучающих систем)

проблемно-ориентированной информационной технологии, которая занимает в определенной степени промежуточное положение между функционально-ориентированной и предметно-ориентированной технологией.(технологии для медицинских систем, страховых, финансовых и банковских систем)

Классификация КИТ по типу выполняемых задач1) Базовые ИТ – используются в различных предметных областях и служат для:

обеспечения жизнеспособности вычислительных систем (операционные системы, сервисные программы …);защиты (криптография, пароли, антивирусные средства …);работы в сети (сетевые технологии, технология клиент-сервер, многопроцессорная обработка, Internet, Intranet);программирования (языки и среды программирования …); работы с данными (СУБД, информационные хранилища …);выполнения общих задач пользователей (обработка текстов, человеко-машинный интерфейс …);работы со знаниями (экспертные системы, нейротехнологии, генетические алгоритмы )..2) Прикладные ИТ – для использования в конкретной предметной области:в бухгалтерии;в туризме;в торговле;в издательствах..

1.4 Осн. понятия КИТ. Информация, данные, знания. Виды и св-ва инф-и, Экон. инф-я, ее св-ва и особенности. Понятие документа, электрон. Док-та

Данные - информация, представленная в удобном для обработки виде. Знания - вид информации, отражающей опыт специалиста (эксперта) в определенной предметной области, его понимание множества текущих ситуаций в ее объектах и способы перехода от одного описания объекта к другому.

Информация (informatio) - разъяснение, осведомленность, изложение. Информация - ценнейший ресурс наряду с такими традиционными видами ресурсов, как нефть, газ, полезные ископаемые и др., а значит, процесс ее переработки по аналогии с процессами переработки материальных ресурсов можно воспринимать как технологию. КЛАССИФИКАЦИЯ ИНФОРМАЦИИПо форме передачи: вербальная (словесная, звуковая);невербальная (представленная на определенном носителе - бумаге, дискете и т.д.).По способу передачи и восприятия:передаваемую видимыми образами и символами – визуальная;звуками – аудиальная; ощущениями – тактильная; запахом и вкусом – органолептическая;выдаваемую или воспринимаемую компьютером – машинная. По изменчивости во времени условно-постоянная (например, место жительства человека); условно-переменная (например, последовательность календарных месяцев); постоянная (например, дата рождения человека); переменная. По режиму передачи от одного потребителя информации другому в произвольные сроки; по запросу; принудительно в определенные сроки. По назначению экономическая; техническая; социальная; организационная и т.д. СВОЙСТВА И Атрибутивные свойства Неотрывность информации от физического носителя и языковая природу информации; дискретность - информацию характеризуют отдельные фактические данные, закономерности и свойства изучаемых объектов, которые распространяются в виде различных сообщений; Непрерывность - информация имеет свойство сливаться с уже зафиксированной и накопленной ранее, тем самым, способствуя поступательному развитию и накоплению Прагматические свойства смысл и новизна - информация перемещается в социальных коммуникациях (взаимодействиях потребителей) и выделяется та ее часть, которая нова для потребителя; полезность - уменьшение неопределенности сведений об объекте;ценность - ценность информации различна для различных потребителей и пользователей;кумулятивность - характеризует накопление и хранение информации; полнота - характеризует качество информации и определяет достаточность данных для принятия решений или для создания новых данных на основе имеющихся; достоверность - данные возникают в момент регистрации сигналов, но не все сигналы являются "полезными"; адекватность (степень соответствия реальному объективному состоянию дела);доступность (мера возможности получить ту или иную информацию);актуальность (степень соответствия информации текущему моменту времени);объективность и субъективность. Динамические свойства рост информации;старение. Под экономической информацией понимается информация, характеризующая производственные отношения в обществе. К экономической информации относятся сведения, которые циркулируют в экономической системе, о процессах производства, материальных ресурсах, процессах управления производством, финансовых процессах, а так же сведения экономического характера, которыми обмениваются различные системы управления.Особенности ЭИ объемность цикличность многообразие источников и потребителей информации способы обработки отражение результатов деятельности предприятия форма представления Свойства ЭИ корректноста полнота точность достоверность устойчивость ценность актуальность.Документированная информация (документ) зафиксированная на материальном носителе (бумаге, дискете, магнитной ленте, фотопленке, памяти компьютера и др.) информация с реквизитами, позволяющими ее идентифицировать.Электронный документ информация в форме, пригодной для хранения и передачи с использованием электронных средств связи.Электронный документ может использоваться во всех сферах деятельности, где применяются программные и технические средства, необходимые для создания, обработки, хранения. Передачи и приема информации. С помощью электронных документов могут совершаться сделки (заключаться договора), производиться расчеты, осуществляться переписка и передача документов и иной информации.ЭД на машинном носителе приравнивается к документу на бумажном носителе и имеет с ним одинаковую юридическую силу.Структура электронного документа (ЭД)1.Общая часть состоит из информации, составляющей содержание документа.2.Особенная часть состоит из одной или нескольких электронных цифровых подписей.Формой внутреннего представления ЭД является запись информации, составляющей ЭД, на машинном носителе.Формой внешнего представления ЭД является воспроизведение ЭД на экране дисплея, на бумажном либо ином отделимом от машинного носителя материальном объекте в доступном для визуального обозрения виде (без дополнительных технических приспособлений) и в форме, понятной для восприятия человеком.

1.5 Обработка инф. Техн. схема обработки инф., операции ОБ, технич.ср-ва отбора, регистрации, хранения и передачи инф-и.

Информационные процессы - процессы сбора, обработки, накопления, хранения, поиска и распространения информации.

Обработка информации - получение одних информационных объектов из других информационных объектов путем выполнения некоторых алгоритмов.

В процессе обработки информация может менять структуру и форму.Признаками структуры являются элементы информации и их взаимосвязь.

Средства обработки информации - это всевозможные устройства и системы, созданные человечеством, и в первую очередь, компьютер — универсальная машина для обработки информации. СБОР И РЕГИСТРАЦИЯ Учет рабочего времени, учет работы оборудования. Запись информации на носителе (Датчики, регистраторы производства, системы сбора данных, ПЭВМ, торговые терминалы, сканеры)

ПЕРЕДАЧА И ПРИЕМ ИНФОРМАЦИИ Передача информации для последующей ее обработки и прием результатной информации (Почта, телефон, телеграф, факсимильный аппарат, факс, модем, аппаратура передачи данных (АПД), пейджер..)

НАКОПЛЕНИЕ И ХРАНЕНИЕ ДАННЫХ .Перенос данных с первичных документов на машинные носители для хранения информации и для последующего многократного использования (НМЛ (Стример),НМД (Винчестер),НГМД, накопители на сменных жестких дисках, CD-R, CD-R/W (оптические диски), DVD, третичная память..)ОБРАБОТКА ДАННЫХ И ВЫДАЧА РЕЗУЛЬТАТНОЙ ИНФОРМАЦИИ Арифметическая и логическая обработка, формирование результатной информации (компьютер, персональный информационный помощник, принтеры..)ТИРАЖИРОВАНИЕ И РАСПРОСТРАНЕНИЕ Формирование копий результатной информации и доставка ее конечному пользователю (Множительно-копировальные устройства, CD-R, CD-R/W (оптические диски), DVD (цифровые диски), накопители на сменных жестких дисках и др., телекоммуникации)

Кодирование И - процесс представления И в виде кода для обеспечения понимания, хранения и обработки И в удобной для обработчика И форме.

Обработка И - процесс преобразования И из одного вида в другой по строгим формальным правилам. Хранение И - В памяти компьютера И хранится только в двоичных кодах в цифровой форме.

2.1. ЭВМКлассификация По поколениям:1-е: с электронными лампами (очень большие размеры);

2-е: полупроводниковае;3-е: интегральные схемы;4-е: большие интегральные схемы, появление персонального компа;5-е: современные технологии+сверхбольшие интегральные схемы.

По формам представления информации: цифровые (дискретные) – ЦВМ ,налоговые (непрерывные) – АВМ, гибридные (аналого-цифровые) – АЦВМ

По назначению: Универсальные, Специализированные По функциям в сети:Серверы,Рабочие станции По аппаратной cовместимости: различают так называемые аппаратные платформы

В области ПК сегодня наиболее распространены две аппаратные платформы: IBM-совместимые и Apple Macintosh. В области мэйнфреймов – IBM AS/400 ЭВМ (компьютер) – взаимосвязанная совокупность устройств, основные функциональные элементы которых построены на электронных приборах, предназначенная для обработки информации в соответствии с заданным алгоритмом, в которой исходные данные преобразуются в результаты решения задачи.Архитектура ЭВМ – структура, характеристики и взаимосвязь устройств ЭВМ (структурная организация), принципы функционирования ЭВМ и ее машинный язык.В основу построения подавляющего большинства ЭВМ положены общие принципы, сформулированные в 1945 году американским ученым ДЖОНОМ фон НЕЙМАНОМ. Согласно фон Нейману, ЭВМ состоит из следующих основных блоков: Устройства ввода/вывода информации, Память компьютера, Процессор, состоящий из устройства управления (УУ) и арифметико-логического устройства (АЛУ)

Обобщенная структура ЭВМ:Принцип двоичного кодирования - вся информация, поступающая в ЭВМ, кодируется с помощью двоичных сигналов. Принцип программного управления: программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определенной последовательности. Принцип адресности: Структурно основная память состоит из пронумерованных ячеек; процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка. Это позволяет давать имена областям памяти и обращаться к хранимым в них значениям или менять их в процессе выполнения программы с использованием присвоенных имен.

Принцип однородности памяти: Программы и данные хранятся в одной и той же памяти. Поэтому ЭВМ не различает, что хранится в данной ячейке памяти - число, текст или команда.

ОСНОВНЫЕ УСТРОЙСТВАСистемный блок (базовый блок) реализует все основные процессы по переработке информации, осуществляя хранение программ и данных, управляет работой всех блоков, обеспечивая их системное взаимодействие. Содержит микропроцессор, оперативное запоминающее устройство, дисковую память и др.Дисплей (видеодисплей, монитор) предназначен для отображения информации, вводимой с клавиатуры (для контроля правильности вводимых данных) или выводимой из памяти машины. Системный блок и дисплей могут быть совмещены.

Клавиатура предоставляет пользователю возможность вводить информацию (программы и данные) в память ПЭВМ и управлять работой машины.Манипулятор «мышь» обеспечивает быстрое перемещение световой (цветовой) метки по экрану, определяя реализуемую функцию.

2.2. Типы архитектур вычислительных систем

Архитектура ВС - структура, характеристики и взаимосвязь устройств ЭВМ (структурная организация), принципы функционирования ЭВМ и ее машинный язык.

Вычислительная система – совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих процессоров или ЭВМ, внешних устройств и программного обеспечения, предназначенных для подготовки и решения задач пользователей.

ОДНОПРОЦЕССОРНЫЕ ВС. Архитектура Фон Неймана: 1 процессор, через который проходит 1 поток данных и 1 поток команд.МНОГОПРОЦЕССОРНЫЕ ВС. Наличие нескольких процессоров. Следовательно, можно параллельно обрабатывать несколько потоков данных и несколько потоков команд.МНОГОМАШИННЫЕ ВС. Несколько процессоров, не имеющих общей памяти. Каждая ЭВМ имеет свою память и классическую архитектуру Фон Неймана.

2. 3. Процессор.

Является основным элементом компьютера и предназначен для управления работой всего ПК, а также для выполнения арифметических и логических операций. В настоящее время наиболее распространенными моделями являются микропроцессоры Pentium и Celeron. Процессор построен на 1 или нескольких микросхемах. 1-й процессор содержал 2300 резисторов. Современные содержат их сотни тыс. и млн. В состав микропроцессора входят:арифметико-логическое устройство (АЛУ) предназначено для выполнения всех арифметических и логических операций над числовой и символьной информацией (в некоторых моделях ПК для ускорения выполнения операций к АЛУ подключается дополнительный математический сопроцессор);  регистры общего назначения (РОН) – это быстродействующие ячейки памяти, используемые в основном как различные счетчики и указатели на адресное пространство ПК. В современных микропроцессорах имеется шестнадцать 64 –х битных регистров общего назначения. Обращение к регистрам позволяет значительно увеличить быстродействие выполняемой программы; кэш-память – блок высокоскоростной памяти, в которую копируются данные, извлеченные из оперативной памяти. Такое сохранение основных команд позволяет повысить производительность процессора. Современные микропроцессоры имеют кэш-память первого (L1) и второго (L2) уровней. Кэш-память первого уровня (L1), как правило, имеет объем 128 Кбайт, емкость кэш- памяти второго уровня достигает 1 Мбайта; устройство управления (УУ) формирует и подает во все элементы ПК в нужные моменты времени определенные сигналы управления (управляющие импульсы), обусловленные спецификой выполняемой операции и результатами предыдущих операций; схемы управления шиной реализуют сопряжение и связь с другими устройствами ПК через системную шину.

2.4. Архитектура современных процессоров

CISK – небольшое количество регистров общего назначения, большое количество команд, большое число методов адресации данных в памяти, наличие различных форматов команд, большое кол-во команд типа регистр-память, возможность возникновения ошибок. RISC – команды выполняются за 1 такт, при выполнении сложных команд в микропроцессоре происходит автоматическая сборка команды, обработка только в режиме РЕГИСТР, более высокая надёжность и скорость обработки выше в 2-4 раза.VLIW – несколько команд, каждая из которых имеет ряд полей, каждое из которых управляет работой отдельного блока процессора. Длина команды – 64 разряда. Позволяет организовать работу параллельно с многими процессорами.

Модели выполнения команд Последовательная: следующая команда начинает выполняться после завершения выполненья предыдущей.

Конвейерная: выполнение очередной команды начинается до завершения выполнения предыдущей. Сложная команда разбивается на несколько более простых команд.

Суперскалярная: выполняется несколько операций за 1 такт. Распознаются зависимые и независимые команды. Зависимые выполняются по последовательной модели, независимые – по конвейерной. Если несколько процессоров имеют одинаковую систему команд, то они полностью совместимы. Т.е. программа, написанная для одного процессора, может использоваться другим. Процессоры, имеющие разные системы команд, называют несовместимыми. Группы таких процессоров рассматриваются как семейства процессоров. Например, Intel Pentium относится к семейству x86.