Введение в информатику

Цель и содержание курса

Целью дисциплины "Информатика" является базовая компьютерная подготовка студентов, предусматривающая

обучение практическому использованию ЭВМ для решения прикладных задач.

Основными задачами дисциплины "Информатика" являются:

•изучение операционной системы Windows и средств диалогового общения с ЭВМ;

•приобретение умений алгоритмизации задач, подлежащих решению на ЭВМ;

•изучение программирования на одном из алгоритмических языков высокого уровня;

•изучение компьютерных информационных технологий,

предусматривающих использование профессиональных

инструментальных средств (прикладных пакетов и

интегрированных систем), в первую очередь таких, как

редакторы текстов, электронные таблицы, базы данных,

математические пакеты, системы деловой и иллюстративной графики, офисные системы, программы-переводчики;

Понятие информации

Информация – это сведения о всевозможных объектах, явлениях и процессах.

Данные выступают в качестве количественной характеристики представления информации. Одни и те же данные могут

нести различную информацию для разных потребителей. Фиксация информации в виде данных осуществляется с помощью конкретных средств (языковых, изобразительных,

числовых и т.д.) на конкретном физическом носителе. Назначение ЭВМ заключается в обработке данных. Причём ЭВМ обрабатывает данные без учёта их смыслового содержания. Для этой обработки используются лишь

математические операции. Оценивать смысловое

содержание данных может только человек.

Данные могут храниться и транспортироваться на носителях различных видов. В ЭВМ носителями информации являются устройства, осуществляющие запись:

•лазерным лучом на пластмассовые носители с отражаю-

щим покрытием: CD-ROM, CD-R, DVD-ROM, DVD-R,

•магнитным полем на поверхности диска (ленты):

винчестеры, дискеты, флэш-память, CD-RW, DVD -RW.

ЭВМ состоит из системного блока, клавиатуры, мыши и монитора.

Мониторы бывают жидкокристаллические, электролучевые, плазменные. Мыши – оптико-механичес- кие, оптические, инфракрасного и радиоволнового диапазонов. Системный блок – это сердце и мозг компьютера. Он состоит из материнской платы, разъемов расширения (расположенных на задней стороне корпуса), винчестера и других устройств записи и считывания информации (дисководов для дискет, CD-ROM и пр.) К ЭВМ могут подключаться и другие (внешние) устройства: модем – устройство обмена информацией с компьютерами по телефонной сети; стример – накопитель на магнитной ленте; сканер – устройство ввода текстовой и графической информации; принтер – устройство вывода текстовой и графической информации.

Способ представления данных в ЭВМ зависит от того, для

кого эти данные предназначены: для человека (внешнее

представление) или для ЭВМ (внутреннее представление).

Во внутреннем представлении данные могут быть описаны в

аналоговой (непрерывной) или цифровой (дискретной)

формах. В соответствии с этим различают аналоговые (в

прошлом) и цифровые (сейчас) ЭВМ.

Любые виды данных (символы, текст, звук, изображения (фотографии, рисунки, схемы), вещественные и целые

числа (числовая информация)), обрабатываемые на ЭВМ,

представляются в виде набора целых чисел, так как ЭВМ цифровые. Правила такого представления

разрабатываются научными институтами и оформляются в виде стандартов.

Во внешнем представлении все данные хранятся в виде файлов. Файл – это поименованная область внешней

памяти (ОЗУ, накопители). Более высокий уровень организации данных на внешнем уровне, когда данные группируются в базы данных.

Процедуры обработки данных в ЭВМ также

представляются на внешнем и внутреннем уровне.

На внутреннем уровне каждая такая процедура представляет собой последовательность логических операций с целыми числами, и называется программой. Сами логические операции кодируются с помощью средств

машинного языка.

На внешнем уровне процедуры представляются в виде алгоритма и конкретной его реализации -

текста программы на алгоритмическом языке

(Рис. 2).

Таким образом, решение любых задач с помощью ЭВМ, в конечном счете, сводится к двум взаимосвязанным проблемам: цифровому представлению данных и алгоритмическому представлению способа обработки данных.

Для автоматизации работы с данными используется прием кодирования, то есть выражение данных одного типа через данные другого типа. Своя система кодирования существует и в ЭВМ — она называется двоичным кодированием и основана на представлении данных последовательностью из двух знаков: 0 и 1. Эти знаки называются двоичными цифрами, по-английски — binary digit или сокращенно bit (бит). Одним битом могут быть выражены два понятия: 0 или 1 (да или нет, черное или

белое, истина или ложь и т. п.). Если количество битов увеличить до двух, то уже можно выразить четыре

Тремя битами можно закодировать 8 различных значений:

000 001 010 011 100 101 110 111

Увеличивая на единицу количество разрядов в системе двоичного кодирования, мы увеличиваем в два раза количество значений, которое может быть выражено в данной системе, то есть общая формула имеет вид:

N=2^m,

где N— количество независимых кодируемых значений;

т — разрядность двоичного кодирования, принятая в данной системе.

Целые числа кодируются двоичным кодом достаточно просто

— достаточно взять целое число и делить его пополам до

тех пор, пока частное не будет равно нулю.

Совокупность остатков от каждого деления, записанная

справа налево вместе с последним частным, и образует

двоичный аналог десятичного числа