- •5. Данные, их носители и виды. Операции с данными.
- •Передача, хранение и обработка информации
- •8. Единицы измерения информации.
- •10. Способы представления информации в наглядном виде
- •Векторное представление
- •13. Звук в памяти компьютера
- •Основные законы алгебры логики
- •20. Конъюнкция
- •Дизъюнкция
- •22, Операция не — логическое отрицание (инверсия)
- •23, Моделирование и формализация
- •2. Блок питания
- •3. Центральный процессор
- •4. Корпусной вентилятор.
- •5. Модули оперативной памяти.
- •6. Видеокарта
- •11. Жесткий диск
- •12. Материнская плата
- •29, Периферийные устройства персонального компьютера
- •31, Внешняя память компьютера
- •Нгмд - накопители на гибких магнитных дисках
- •Нжмд - накопители на жестких магнитных дисках
- •Оптические (лазерные) cd и dvd диски
- •Накопители на магнитных лентах (нмл)
- •32, Устройства ввода данных Клавиатура
- •Компьютерная мышь
- •Сенсорные экраны
- •Устройства автоматизированного ввода информации
- •Устройства вывода информации
- •Мониторы
- •Принтеры
- •Другие устройства вывода информации
- •34, Структурная схема пк
- •Микропроцессор
- •Оперативная память
- •Контроллеры
- •Системная магистраль
- •Внешняя память. Классификация накопителей
- •Дополнительные устройства
- •Назначение и функции операционной системы
- •Назначение операционной системы
- •Функции операционной системы:
- •Имя файла
- •Атрибуты
- •Файловая структура
- •Перемещение окон
- •7 Способов запуска программ в Windows
- •50, Защита информации от несанкционированного доступа
- •51, 5 Популярных шагов защиты информации от потерь и утечек:
- •1. Используйте мониторинг и фильтрацию контента (cmf).
- •2. Шифрование архивных лент и накопителей
- •3. Надежная рабочая станция, ограничение доступа для домашних компьютеров и блокировка переносных накопителей информации
- •5. Контроль над действиями базы данных
- •Классификация По территориальной распространенности
- •57. Топологии сетей.
- •62, Компьютерная графика - растровая графика, векторная графика, фрактальная графика.
8. Единицы измерения информации.
1 Килобайт = 2 10 = 1024 байта.
1 Мегабайт = 1024 Кб
1 Гигабайт = 1024 Мб
1 Терабайт = 1024 Гб
Двоичная система счисления является основной системой представления информации в памяти компьютера.
В этой системе счисления используются цифры: 0, 1.
Пример:
Десятичная система счисления:
таким образом любое трехзначное число в десятичной системе можно представить:
,
где a, b, c цифры от 0 до 9 (горизонтальная линия над буквами показывает, что это именно цифры a, b, c, а не произведение чисел a, b, c).
Аналогично для любого трехзначного (трехразрядного) числа в двоичной системе счисления можно записать:
где a, b, c цифры 0 и 1.
Переведем число 12, записанное в десятичной системе счисления, в число, записанное в двоичной системе счисления.
– 4-х разрядное двоичное число.
В двоичной системе счисления всего две цифры, называемые двоичными (binary digits). Сокращение этого наименования привело к появлению термина бит, ставшего названием разряда двоичного числа. Веса разрядов в двоичной системе изменяются по степеням двойки. Поскольку вес каждого разряда умножается либо на 0, либо на 1, то в результате значение числа определяется как сумма соответствующих значений степеней двойки. Если какой–либо разряд двоичного числа равен 1, то он называется значащим разрядом. Запись числа в двоичном виде намного длиннее записи в десятичной системе счисления.
Правила перевода из десятичной в двоичную систему.
Для перевода десятичного числа в двоичную систему отдельно переводят дробную и целую части.
Чтобы перевести целое число из 10-ой в 2-ую систему нужно выполнять последовательное деление числа на 2 до тех пор, пока результат не станет меньше 2. Последний результат и остатки от деления, взятые в обратном порядке дают двоичное число.
Например:
164 |
2 |
|
|
|
|
|
|
164 |
82 |
2 |
|
|
|
|
|
0 |
82 |
41 |
2 |
|
|
|
|
|
0 |
40 |
20 |
2 |
|
|
|
|
|
1 |
20 |
10 |
2 |
|
|
|
|
|
0 |
10 |
5 |
2 |
|
|
|
|
|
0 |
4 |
2 |
2 |
|
|
|
|
|
1 |
2 |
1 |
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В результате .
Для перевода правильной дроби из 10-й системы счисления в 2-ю систему счисления нужно умножить исходную дробь и дробные части получающихся произведений на основание 2, представленное в старой 10-системе. Целые части получающихся произведений дают последовательность цифр, которая является представлением дроби в 2-ой системе счисления.
Правила перевода из двоичной в десятичную систему.
Для перевода необходимо разложить число по основанию системы счисления и посчитать результат.
Например,
Выполнение арифметических операций в двоичной системе.
В компьютерах двоичная система особенно удобна тем, что двоичные цифры соответствуют тому, что электронная система может находиться лишь в одном из двух состояний – либо “выключено” (цепь разомкнута, двоичная цифра 0), либо “включено” (цепь замкнута, двоичная цифра 1). Числа, записанные в двоичной системе, требуют большего числа знаков, чем их аналоги в десятичной системе, но при проектировании компьютеров, предназначенных для работы с числами, не превышающими 10 миллионов, оказалось, что легче оперировать с 24-разрядными двоичными числами (т.е. 24 реле или переключателя типа “вкл.” – “выкл.”), чем с семизначными десятичными числами (реле или переключателями, которые могут находиться в 10 состояниях). И в двоичной, и в десятичной системе суть состоит в позиционном принципе записи чисел, поэтому ясно, что современные суперкомпьютеры стали возможны благодаря тому, что четыре тысячи лет назад в Месопотамии было совершено важнейшее открытие в области обозначения чисел.
В последние годы в области прикладной математики, особенно в компьютерах, очень важное значение приобрела двоичная система счисления.
В то время как система счисления с основанием 10 требует десяти цифр (включая нуль), для двоичной арифметики необходимо всего два символа – 0 и 1.
Десятичная система |
Двоичная система |
Десятичная система |
Двоичная система |
0 |
0 |
9 |
1001 |
1 |
1 |
10 |
1010 |
2 |
10 |
11 |
1011 |
3 |
11 |
12 |
1100 |
4 |
100 |
13 |
1101 |
5 |
101 |
14 |
1110 |
6 |
110 |
15 |
1111 |
7 |
111 |
16 |
10000 |
8 |
1000 |
|
|
В двоичной системе число 6789 записывается в виде 1101010000101, т.е. как
Переход от десятичной записи к двоичной осуществляется легко: десятичное число делится на два, затем на два делится частное, затем – новое частное и так до тех пор, пока не будет получено последнее частное (равное 1), причем каждый раз записывается остаток от деления. Выписав последнее частное (1) и вслед за ним в обратном порядке все остатки от деления исходного числа на два, мы получим двоичный эквивалент исходного числа. Чтобы записать двоичное число в десятичной системе, необходимо обратить процедуру: умножить первую цифру слева на 2, к полученному результату прибавить вторую цифру слева, полученную сумму прибавить к третьей цифре слева и т.д. до тех пор, пока мы не прибавим последнюю (самую правую) цифру двоичного числа.
Двоичной системой счисления пользовался в начале 17 в. Т.Харриот. Позднее Г.Лейбниц обратил на двоичную систему внимание миссионеров, отправлявшихся для проповеди христианства в Китай в надежде убедить китайского императора в том, что Бог (единица) сотворил все из ничего (нуля). Однако вплоть до 20 в. двоичную систему рассматривали как своего рода математический курьез, и время от времени раздавались предложения перейти от десятичной системы к восьмеричной или двенадцатиричной, но отнюдь не двоичной системе.
Однако именно в двоичной системе арифметические операции особенно просты. В двоичной системе не существует «таблицы сложения», которую нужно бы было запоминать, так как «перенос в старший разряд» начинается с 1 + 1 = 10. При сложении больших чисел необходимо лишь складывать по столбцам или разрядам, как в десятичной системе, памятуя лишь о том, что как только сумма в столбце достигает числа 2, двойка переносится в следующий столбец (влево) в виде единицы старшего разряда. Вычитание производится так же, как в десятичной системе, не задумываясь о том, что теперь в случае необходимости нужно «занимать» из столбца слева 2, а не 10.
В двоичной таблице умножения единственный результат, отличный от нуля, соответствует 11 = 1. Каких-нибудь других «табличных» произведений, требующих запоминания, не существует, так как любое целое число больше единицы в двоичной системе по крайней мере «двузначно». Умножение «столбиком» выполняется без труда, так как необходимость в «переносе в старший разряд» отпадает, за исключением сложения частичных произведений при получении окончательного ответа. Однако за эту легкость приходится «платить» большим числом знаков при умножении даже небольших чисел.
Деление «углом» в двоичной системе выполняется быстро, при этом нет необходимости в пробных делителях. По существу, деление становится своего рода непрерывным вычитанием, которое отличается необычайной «прозрачностью».
В компьютерах двоичная система особенно удобна тем, что двоичные цифры соответствуют тому, что электронная система может находиться лишь в одном из двух состояний – либо «выключено» (цепь разомкнута, двоичная цифра 0), либо «включено» (цепь замкнута, двоичная цифра 1). Числа, записанные в двоичной системе, требуют большего числа знаков, чем их аналоги в десятичной системе, но при проектировании компьютеров, предназначенных для работы с числами, не превышающими 10 миллионов, оказалось, что легче оперировать с 24-разрядными двоичными числами (т.е. 24 реле или переключателя типа «вкл.» – «выкл.»), чем с семизначными десятичными числами (реле или переключателями, которые могут находиться в 10 состояниях). И в двоичной, и в десятичной системе суть состоит в позиционном принципе записи чисел, поэтому ясно, что современные суперкомпьютеры стали возможны благодаря тому, что четыре тысячи лет назад в Месопотамии было совершено важнейшее открытие в области обозначения .
9. 1. Роль и место понятия языка в информатике.
Изучаемые вопросы:
Символьная и образная информация, воспринимаемая человеком.
Язык как способ представления символьной информации.
Естественные и формальные языки,
Формальный язык и предметная область.
Обсуждая проблему восприятия человеком информации из внешнего мира, нужно обратить внимание учеников на то, что человек обладает множеством каналов, по которым в его мозг (память) поступает информация. Эти каналы - наши органы чувств. Их пять: зрение, слух, вкус, обоняние, осязание. Информацию, с которой имеет дело человек можно разделить на два вида: на символьную и образную. К символьной относится информация, воспринимаемая человеком в речевой или письменной (знаковой) форме. Все остальное, не относящееся к этому, будем называть образной информацией. Образная информация — это сохраненные в памяти ощущения человека от контакта с источником; она воспринимается всеми органами чувств человека.
Язык — это определенная система символьного представления информации. Языки делятся на две группы: естественные и формальные. Естественные языки — это исторически сложившиеся языки национальной речи. Для большинства современных языков характерно наличие устной и письменной речи. Формальные языки — это искусственно созданные языки для профессионального применения. Они, как правило, носят международный характер и имеют письменную форму. Для формальных языков характерна принадлежность к ограниченной предметной области (математика, химия, музыка и пр.). Назначение формального языка — адекватное описание системы понятий и отношений, свойственных для данной предметной области. С любым языком связаны следующие понятия: алфавит — множество используемых символов; синтаксис — правила записи языковых конструкций (текста на языке); семантика — смысловая сторона языковых конструкций; прагматика — практические последствия применения текста на данном языке.
Приведенный выше разговор о языках имеет важное значение для общеобразовательного содержания базового курса информатики. Знакомый ученикам термин «язык» приобретает новый смысл в их сознании. Вокруг этого термина строится целая система научных понятий. Понятие Языка является одним из важнейших системообразующих понятий курса информатики.