Лекции по дисциплине "Информатика" для студентов 1 курса

Тема 1. Информационная деятельность человека.

1.1. Основные этапы информационного развития общества.

В современном обществе информация стала базовым ресурсом наряду с традиционными: трудом, землей и капиталом. Информация стала жизненно необходимым ресурсом с самого появления разумной жизни на Земле. В истории человеческого общества несколько раз происходили существенные прорывы, которые можно назвать информационными.

1. Изобретение письменности, что позволило накапливать и распространять знания. Цивилизации, освоившие письменность, развивались быстрее других, достигали более высокого культурного и экономического уровня.

2. Изобретение книгопечатания (середина 16 в). Стало возможным не только сохранять информацию. Но и обеспечивать массовую доступность к ней. Это повлияло на развитие науки и техники, помогло промышленной революции.

3. Стремительный прогресс средств связи (конец 19 в.).Телеграф, телефон, радио позволили оперативно передавать информацию на любые расстояния.

Прорывы в технологиях всегда предшествуют информационным прорывам. (6 января 1838 г. была проведена первая успешная демонстрация передачи информации в кодированном виде. Последовательность букв, цифр и других символов в виде точек и тире получила название «азбука Морзе» в честь автора Сэмюэля Морзе.

4. Создание электронных вычислительных машин (ЭВМ) (середина 1940-х гг.), а также микропроцессорной техники и созданных на ее базе персональных компьютеров (ПК). Вскоре появляются локальные и глобальные компьютерные сети.

С середины XX в. Общество имело ярко выраженный характер, то нынешнее его состояние можно назвать постинустриальное (переходное к информационному обществу).

1.2. Роль информационной деятельности в современном обществе.

Если раньше подавляющую часть экономики составляли промышленные предприятия, а общество называлось индустриальным, то в наше время за счет проникновения информационных технологий почти во все области жизни общества его принято называть постиндустриальным. Сейчас информация наряду с трудом, землей и капиталом стала основной экономической категорией. Естественно, что успехи информационных технологий достигнуты в первую очередь благодаря бурному развитию компьютерной техники.

С помощью компьютеров и программного обеспечения ведется бухгалтерия предприятий, осуществляется документооборот, планирование, учет, анализ. Обеспечивается электронная почта. Компьютерные сети связывают разных пользователей. Расположенных в одном учреждении или в разных регионах страны и мира. Компьютеры находят применение при выполнении широкого круга производственных задач. Например, диспетчер на крупном заводе имеет в своем распоряжении автоматизированную систему контроля, обеспечивающую бесперебойную работу различных агрегатов.

Составить таблицу, пользуясь учебником (стр 8 – 21)

1.3. Информационные ресурсы.

Информационные ресурсы общества представляют собой ресурсы, накопленные в форме, позволяющей их воспроизводство для общества, человека. (книги, статьи, документация, всевозможные БД, музейные коллекции, археологические находки, библиотечные фонды и архивы и т.д.). К современным информационным ресурсам относят и те, которые хранятся в электронном виде.

1. Информационные образовательные ресурсы.

2. Электронные книги.

3. Электронные библиотеки.

Тема 2. Информация и информационные процессы.

2.1. Информация и ее свойства

Информатика – это наука об информации, ее свойствах, видах, способах сбора, хранения, обработки, передачи, а также соответствующем инструментарии.

Вот 2 сообщения:

1. В данный момент вы находитесь на уроке информатики.

2. Основным запоминающим элементом компьютера является релаксационная схема, называемая триггером.

Какое из этих сообщений несет новизну? А если второе сообщение передать инженеру по компьютерной технике? Для разных приемников сообщений одно и то же сообщение может содержать, а может и не содержать элемент новизны.

Информация – это сообщение, содержащее элемент новизны для данного приемника (потребителя)

Приемник сообщения

Источник сообщения

Вы читаете книгу – это источник сообщений, а если то, что вы читаете, является для вас новым, то это источник информации. Приемником или потребителем информации является читатель. А линия связи - это оптическая среда: воздух и глаза.

Свойства информации:

1. Актуальность (своевременность информации).

2. Достоверность (насколько точно и правдиво информация отображает состояние или процесс, происходящий с тем объектом, о котором идет речь).

3. Агрегированность (степень укрупнения или детализации информации).

4. Мера информации (количество).

2.2 Информационные процессы.

Изменения, происходящие с информацией, называются информационными процессами.

Все эти процессы можно свести к двум основным:

1. Передача информации (данные передаются с одного носителя на другой);

2. Обработка информации (данные изменяются).

3. Хранение информации.

Передача информации.

При передаче информации всегда есть два объекта – источник и приемник информации. Передается информация по линии связи, в которых она должна быть связана с каким-то носителем информации (звуковые волны, радиоволны, электрические сигналы).

Информация поступает по линии связи в виде сигналов.

Сигнал – это изменение свойств носителя, которое используется для передачи информации (изменение частоты и громкости звука, вспышки света, изменение напряжения на контактах и т.д.).

Обработка информации

Обработка информации – это изменение информации (ее формы или содержания). Среди важнейших видов обработки можно назвать:

1. Создание новой информации (например, решение задачи);

2. Кодирование (запись информации с помощью некоторой системы знаков);

3. Поиск информации (в книге, в библиотечном каталоге);

4. Сортировка (расстановка элементов списка в заданном порядке).

Хранение информации.

Для хранения информации человек использует свой мозг. К сожалению, человек многое забывает. Кроме того необходимо передавать знания другим поколениям. Поэтому, в древности люди хранили информацию на камне, папирусе, потом – на бумаге. В ХХ веке появились новые средства хранения информации: перфокарты, перфоленты, магнитные ленты и магнитные диски, флэш-память. В любом случае, информация хранится на носителях.

2.3. Информация и моделирование.

Издревле люди пытались постичь суть окружающих их предметов и явлений с помощью моделей. Модели объектов окружающего мира (домики, куклы, фигурки зверей и птиц и т.д.) или модели различных процессов (сборка, компоновка, поиск, выбор и т.д.). На уроках используются географические карты, чучела животных, геометрические фигуры. Все это позволяет лучше понять различные предметы, явления, процессы посредством моделирования. Т.е. моделирование – это мощнейший инструмент познания.

1. Первым видом моделирования было натуральное моделирование, которое применялось в строительстве, судоходстве и др. областях. Суть его заключалась в том, что создавалась уменьшенная модель, точно повторяющая очертания и формы моделируемого объекта.

Воздействуя на модель различными факторами, специалисты наблюдали за поведением объекта, делали замеры параметров и пытались спрогнозировать поведение реального объекта в аналогичных условиях.

2. Полунатуральное моделирование широко применяется и в наши дни. При таком процессе либо создавалась модель, либо брался сам объект и к нему присоединялись всевозможные датчики, необходимые для съема интересующей информации. С появлением цифровой компьютерной техники возможности такого моделирования значительно возросли, т.к. стало возможным применять различные математические методы обработки информации с датчиков.

3. Информационное моделирование – наиболее распространенный вид моделирования в наше время.

Информационные модели – это описание объектов-оригиналов с помощью алгоритмов.

1) Одним из самых распространенных видов этого моделирования является математическое. Суть его заключается в том, что некоторое явление, процесс или предмет описывается совокупностью математических закономерностей (формул, условий и т.д.), в результате чего образуется математическая модель, которая исследуется по специальным алгоритмам.

2) Некоторые модели содержат не только информационные признаки объектов, но и логические, такие модели принято считать информационно-логическими. (модели двух деталей одного механизма можно определить информационными признаками – форма, размер, материал, а вот процесс их взаимодействия в механизме – это уже логический признак).

Процесс моделирования неразрывно связан с процессом алгоритмизации. Результатом моделирования является набор величин и алгоритмов, полностью и однозначно описывающий объект, процесс или событие.

Процедура моделирования является достаточно субъективной. Очевидно, что для одного и того же объекта можно сформировать различные модели, учитывающие различные факторы, определяющие свойства и поведение объекта.

Виды представления моделей:

• Графический (чертежи, графики, рисунки, и т.д.);

• Описательный (словесные описания);

• Информационно-логический;

• Математический.

Например, имеется несколько видов кормов для коров. Можно построить модель, которая обеспечит, с одной стороны наиболее рациональное питание животных, а с другой – минимальные затраты. Такие модели называются оптимизационными.

2.4. Структурные информационные модели.

Особое место в информатике занимают так называемые структурные информационные модели, которые определяют построение таких важных средств, как базы данных (структурированные хранилища информации). В тех случаях, когда необходимо переработать большой объем информации, ее нужно структурировать, т.е. выделить в ней элементарные составляющие и их взаимосвязи.

Информационная структура – упорядоченная система данных (расписание занятий).

Основные структурные модели:

1. Иерархическая модель. Представляется в виде дерева, где отдельные элементы объекта являются узлами, а стрелки показывают связи между элементами (классификация компьютеров, генеалогическое дерево, привести примеры самостоятельно в тетради).

2. Сетевая модель. Каждый узел может иметь любое количество связей с другими узлами без соблюдения какой-бы то ни было иерархии (глобальная сеть).

3. Табличная модель. Каждый объект моделируемой системы описывается в виде таблицы с набором атрибутов.

2.5. Измерение информации в компьютере.

Существуют различные единицы измерения информации (масса, длина и т.д.). Как измерить количество информации? Существует много явлений, которые могут иметь только два состояния: выключатель бывает включен или выключен, дверь открыта или закрыта, свет горит или нет и т.д. Эти состояния можно обозначить как ДА или НЕТ, а в цифровой системе 1 или 0. Такая двоичная система измерения двух состояний называется битом.

Основная единица измерения в компьютере включает в себя 8 бит и называется байтом. 8 бит могут дать 256 различных комбинаций нулей и единиц. Именно восьмибитный размер байта используют стандартные коды, «зашитые» в компьютер.

Итак, с помощью одного байта можно описать один символ, букву, цифру.

1 Килобайт = 1024 байт;

1 Мегабайт = 1024 Кбайт;

1 Гигабайт = 1024 Мбайт;

1 Терабайт = 1024 Гбайт.

2.6. Системы счисления

Какая разницы между числом и количеством? Одно и то же количество может быть выражено разными числами. Число записывается с помощью цифр. Для использования количественной информации существуют системы счисления.

Система счисления – это система отображения любого числа с помощью ограниченного количества условных знаков, называемых цифрами.

Систем счисления существует очень много. Различают:

1. Позиционные системы счисления – вес цифры зависит от места (позиции), которое она занимает в числе. (цифра 5, входящая в число 35 876, обозначает 5 тысяч, а в числе 68 951 – 5 десятков).

2. Непозиционные системы счисления – вес цифры не зависит от ее позиции в числе. (Римская система – II и IV. Левая цифра в обоих числах – единица. В первом числе она имеет вес +1, а во втором числе -1). В таких системах отсутствуют четкие закономерности, поэтому они неприменимы для компьютерной обработки информации.

Представим десятичное число 64 572 187 в весовом виде:

64 572 187 = 7*1+8*10+1*100+2*1000+7*10000+5*100000+4*1000000+6*10000000

Числа 10, 100, 1000, и т.д. являются членами геометрической прогрессии со знаменателем десять (каждое следующее получается умножением на 10). Это число называется основанием системы счисления, а система десятичной.

Любая система счисления использует ограниченное число условных знаков и оно равно основанию системы. В шестеричной системе их будет 6 (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6), а в восьмеричной – 8.

Правило: количество цифр в р-ричной системе счисления равно р, причем, эти цифры от 0 до (р-1).

А как быть, если основание системы больше 10? В таком случае на помощь приходят буквы латинского алфавита: А, В, С, и т.д. Правда, в этом случае они называются уже не буквами, а цифрами.

Все системы счисления равноправны, но используем мы десятичную систему.

Особое внимание также уделим двоичной системе счисления, т.к. она удобна для использования в компьютерах. Один двоичный разряд, который может содержать либо 0, либо 1, иначе называется битом.

Основным элементом, который хранит 1 бит информации в компьютере, является триггер. Для хранения нескольких бит информации используются столько элементов, сколько бит надо хранить. Эти элементы (триггеры) образуют интегральную схему, которая называется регистром.

Регистр – это совокупность элементов, которые могут принимать, хранить и выдавать информацию в компьютер.

2.7. Кодирование информации.

Для хранения некоторой информации, ее нужно записать, зафиксировать на некотором языке, т.е. закодировать.

Кодирование – это представление информации в форме, удобной для хранения, передачи и обработки.

Двоичное кодирование – это кодирование с помощью двух знаков.

Кодирование чисел с помощью нулей и единиц впервые применил в своей механической вычислительной машине немецкий ученый Готфрид Вильгельм Лейбниц в конце XVII века. С середины 20 века двоичное кодирование информации применяется для современных компьютеров.

Декодирование – это восстановление информационного сообщения из последовательности кодов.

Кодирование текстовой информации.

Современные компьютерные системы работают с числами, буквами и символами. Для представления такой информации в компьютерах создают специальные коды (символьные коды). В ОС Windows применяется кодировка ANSI (American National Standard Institute – Американский национальный институт стандартов). Но эта кодировка ориентирована на английский язык и не содержит символов кириллицы. Поэтому компания Microsoft создала русскую версию этой кодировки.

В компьютере каждый символ представлен в виде байта. Таблицы кодировки содержат все символы и их кодировки как в двоичной системе, в 16-ричной и десятичной.

Сколько же информации несет в себе один символ компьютерного алфавита. Это определяется по формуле N = 2ⁱ. N = 256, I = 8 бит.

Любая 8-битная кодовая страница имеет серьезное ограничение, она может включать только 256 символов. Поэтому не получится набрать в одной части документа один текст на русском, а другой – на китайском. Существует и другая кодировка символов – UNICODE, которая позволяет записывать знаки любых существующих языков. Если увеличить место. Отводимое на кодирование одного символа до 2 байтов, то можно увеличить мощность алфавита до 65 536 символов.

Дискретизация.

Органы чувств человека воспринимают информацию в аналоговой форме: звук, свет и т.д.

Аналоговый сигнал – это сигнал, который в любой момент времени может принимать любые значения в заданном диапазоне. Поэтому раньше большинство устройств для работы с информацией тоже были аналоговыми (телефон, фотоаппарат, .. ) в 60-е годы широко были распространены аналоговые компьютеры, которые выполняли вычисления с аналоговыми сигналами. Однако они осуществляли достаточно узкий круг задач и их точность была невелика. Дело в том, что при передаче аналогового сигнала всегда есть помехи, которые искажают его значения.

Сигналы, с которыми работает современный компьютер, называются дискретными или цифровыми. Они обладают двумя важными свойствами:

- изменяются только в отдельные моменты времени (дискретность по времени);

- принимают только несколько возможных значений (дискретность по уровню).

Дискретный сигнал – это последовательность значений, каждое из которых принадлежит некоторому конечному множеству.

Этот принцип применим не только к компьютерам. Переход от наскальных рисунков (аналоговый сигнал) к алфавитному письму (дискретный).

Поскольку данные в компьютерах передаются и обрабатываются с помощью дискретных сигналов, компьютеры могут хранить и обрабатывать только дискретную информацию. Дискретность означает, что мы представляем нечто целое в виде набора отдельных элементов (картина и мозаика).

Дискретизация – это представление единого объекта в виде множества отдельных элементов.

Кодирование графической информации

Каждый рисунок состоит из линий и закрашенных областей. Представим, что на рисунок наложена сетка, которая разбивает рисунок на небольшие квадратики. Такая сетка называется растром, а квадратики – пикселями.

Пиксель – это наименьший элемент рисунка, для которого можно задать свой цвет.

Разбив рисунок на квадратики мы выполнили дискретизацию. Для каждого пикселя определяется единый цвет, который кодируется с помощью RGB-кода. Чтобы уменьшить потерю информации при дискретизации, необходимо уменьшить размер пикселя, т.е. увеличить разрешение.

Разрешение – это количество пикселей, приходящихся на единицу линейного размера изображения (обычно на один дюйм).

Кодирование звуковой и видеоинформации.

Звук – это колебания среды, которые воспринимает человеческое ухо. С помощью микрофона звук преобразуется в аналоговый электрический сигнал. Но современные компьютеры обрабатывают только дискретные сигналы (двоичные коды). Поэтому для работы со звуком необходима звуковая карта – специальное устройство, которое преобразует аналоговый сигнал, полученный с микрофона, в двоичный код, т.е. в цепочку нулей и единиц. Эта процедура называется оцифровкой.

Оцифровка – это преобразование аналогового сигнала в цифровой код.

Для того чтобы сохранить видео в памяти компьютера, нужно закодировать звук и изменяющееся изображение, причем требуется обеспечить их синхронность (одновременность).

2.8 Арифметические и логические основы работы компьютера.

В жизни мы часто, сами того не замечая, используем логические зависимости в самых разных ситуациях. Например, мы говорим: «Чтобы приготовить это блюдо, мне необходимо иметь мясо, соус, соль и зелень» или направляясь в магазин, вы знаете, что можете доехать ИЛИ на трамвае, ИЛИ на автобусе, ИЛИ на троллейбусе. Можно сформулировать и более сложные логические формы.

Привычная алгебра оперирует числами, а алгебра логики – событиями. Алгебру логики иначе называют булевой (в честь ее создателя – английского математика Джорджа Буля) или алгебра высказываний.

Нас будет интересовать двузначный вариант алгебры логики, которая в качестве множества элементов содержит два элемента «0» и «1». Если некоторое событие произошло, то это записывается как А=1, а если не произошло, то А=0.

Логические операции:

1. Логическое умножение (конъюнкция) (операция И).

Пример. Урок информатики состоится (событие S), если произойдет событие А (пришел класс) и произойдет событие В (пришел учитель).

Логическое умножение часто называют операцией И, и обозначают символом «&» или «*».

Значение логической функции «конъюнкция» равно 1 только в одном случае – когда все логические операнды равны 1, во всех остальных случаях значение логической функции равно 0.

2. Логическое сложение (дизъюнкция) (операция ИЛИ).

Пример. Завтра возможны осадки. Когда это событие будет возможным? Очевидно, что тогда, когда будет идти снег, ИЛИ дождь, ИЛИ снег с дождем.

Логическое сложение обозначают символом «» или «+».

Значение логической функции «дизъюнкция» равно 0 только в том случае. Когда все логические операнды равны 0, во всех остальных случаях значение логической функции равно 1.

3. Логическое отрицание (инверсия) (операция НЕ).

Смысл этой функции заключается в том, что если значение логической переменной А = 1, то значение ее отрицания Ā = 0, и наоборот.

Логические схемы составляют основу построения многих технических систем обработки информации, в том числе, и компьютеров. Логические схемы выполняются, как правило, из диодов и транзисторов и их работа описывается алгеброй логики.

Любая логическая операция может быть представлена в виде комбинации трех основных, любые устройства компьютера, производящие обработку или хранение информации, могут быть собраны из базовых логических элементов, как из «кирпичиков».

Логические элементы компьютера оперируют сигналами, представляющими собой электрические импульсы. Есть импульс – логический смысл сигнала – 1, нет импульса – 0. На входы логического элемента поступают сигналы-значения аргументов, на выходе появляется сигнал-значение функции.

Преобразование сигнала логическим элементом задается таблицей состояния, которая фактически является таблицей истинности, соответствующей логической функции.

Логический элемент «И».

Логический элемент «ИЛИ».

Логический элемент «НЕ».

НЕ

F(1,0)

А(0,1)

В целях максимального упрощения работы компьютера все многообразие математических операций в процессоре сводится к сложению двоичных чисел. Поэтому главной частью процессора являются сумматоры, которые как раз и обеспечивают такое сложение.

Исключающее ИЛИ. Операция сложения по Mod2.

Эта операция достаточно широко используется в качестве внутренней команды микропроцессора. Она обозначается знаком .

Сумматор – вид регистра, обладающий способностью сложения двоичных кодов. Сумматор – неотъемлемая и основная часть любого процессора.

Пусть в нем находится некоторое восьмибитовое число А, в регистре – восьмибитовое число В. Сложим содержимое регистра с содержимым сумматора по mod2. Числа А и В были неизвестны, но результат их побитового сложения оказался равен 00000000. О чем это говорит? Видимо, о том, что числа были одинаковые. И наоборот, если результат такого сложения будет ненулевым. Если хотя бы в одном разряде будет 1, это говорит о том, что числа разные и отличаются они именно теми разрядами, в которых после выполнения операции образовались единицы. Именно так компьютерный процессор сравнивает числа.

2.9. Файловая система хранения, поиска и обработки информации на диске.

Существуют разные виды памяти. Обычно выделяют внешнюю и внутреннюю память. Термины эти имеют историческое происхождение. Связанное с конструкцией первых ЭВМ: одна часть находилась внутри главного шкафа (в котором размещался процессор), а другая – вне его. В современных компьютерах различие заключается прежде всего в назначении памяти.

Внутренняя память – часть памяти компьютера, которая используется для хранения программ и данных во время решения задачи.

В состав внутренней памяти входят:

1. Оперативная память (ОЗУ – оперативное запоминающее устройство);

2. Постоянная память (ПЗУ – постоянное запоминающее устройство).

Информация, хранящаяся в оперативной памяти, считается временной, т.е. удаляется при выключении компьютера.

Кроме того, компьютер содержит микросхему ПЗУ, в которой записано встроенное программное обеспечение – набор программ, обеспечивающих проверку аппаратуры, начальную загрузку компьютера и обмен данными с некоторыми устройствами (клавиатурой, монитором, дисками). В компьютерах семейства IBM PC такое программное обеспечение называется BIOS (Basic Input-Output System – базовая система ввода-вывода).

Внешняя память – часть памяти компьютера, которая используется для долговременного хранения данных.

Компьютерный носитель информации – это средство длительного хранения информации. Различают:

1 . Съемные носители:

• Флэш-карты;

• Лазерные диски;

• Магнитооптические диски

2. Несъемные (жесткий диск – винчестер).

Любая информация в памяти компьютера всегда хранится в виде файлов.

Файл – это поименованный набор данных в памяти компьютера, имеющий признаки начала и конца записи и предназначенный для хранения информации на внешнем носителе.

Условно файлы подразделяются на текстовые и двоичные. Текстовые файлы могут быть непосредственно прочитаны человеком. Двоичные файлы предназначены для машинной обработки. Например, исполняемые файла – программы. Которые являются готовыми к исполнению в компьютере. При вызове такого файла запускается программа.

Каждый файл имеет имя, которое оформляется строго по правилу: имя файла состоит из двух частей, разделенных точкой, - это собственное имя файла и тип файла – расширение. Имя файла может содержать латинские, русские буквы, цифры и некоторые символы. Расширение включает в себя до трех символов и указывает на тип файла.

Поскольку на одном магнитном носителе количество файлов может достигать сотен и более, возникла необходимость упорядочения хранения файлов на дисках. С этой целью были введены каталоги. В Windows их принято называть папками. В каталоге группируют файлы по определенной тематике или принадлежности. Каталоги на диске имеют иерархическую структуру.

На каждом диске обязательно имеется корневой, или главный каталог. Все каталоги, создаваемые в нем, являются подкаталогами.

2.10. Основы алгоритмизации.

Алгоритм – это ключевое понятие информатики, это то, без чего ее просто не может быть.

Алгоритм – это последовательность команд (предписаний, инструкций) некоторому исполнителю, выполнение которых приводит к получению конечного результата (достижению цели).

Графическое отображение алгоритма с помощью блок-схемы называется его структурной схемой.

- начало или конец процесса;

- какое-либо действие или процесс;

- проверка условия для принятия решений;

- ввод (вывод) данных.

Свойства алгоритмов:

1. Конечность. Алгоритм должен всегда заканчиваться после конечного, пусть даже большого числа шагов.

2. Определенность. Каждый шаг алгоритма должен быть точно определен, действия должны быть строго и однозначно описаны для каждого возможного случая.

3. Доступность. У каждого исполнителя есть своя система команд, в области которой все понимается и интерпретируется им однозначно.

4. Массовость. Алгоритмы должны быть широко применимыми.

5. Структура данных. Алгоритм всегда имеет входные и выходные данные. Способ их описания представляет собой структуру данных.(списки, таблицы,..).

6. Дискретность. Все операции, предусмотренные алгоритмом, должны быть представлены простыми шагами, каждый шаг можно выполнить однозначно и за конечный отрезок времени.

Принято различать несколько типовых алгоритмических конструкций, которые являются как бы кирпичиками для формирования из них сложных алгоритмов.

1. Линейная конструкция предполагает процесс выполнения последовательных шагов, причем данная последовательность не изменяется.

2. Разветвляющаяся конструкция предполагает выбор шага для выполнения на основе проверки истинности какого-либо условия.

3. Циклическая конструкция описывает некоторый процесс, который многократно повторяется. Различают циклы с фиксированным количеством повторений, а также циклы, которые выполняются до тех пор, пока не будет истинно некоторое условие, ограничивающее выполнение цикла.

Тема 3. Средства информационных и коммуникационных технологий

3.1. Состав персонального компьютера.

Современный компьютер – это программно-аппаратный комплекс, который состоит из аппаратной (hardware) и программной (software) частей.

Основная конфигурация ПК:

1. Системный блок;

2. Монитор;

3.Клавиатура;

4. Мышь.

Состав системного блока схематично можно изобразить следующим образом:

Такое устройство ПК называют магистрально-модульной организацией.

Шина (магистраль) – это группа линий связи для обмена данными между несколькими устройствами компьютера.

Шина делится на три части:

1. Шина данных, по которой передаются данные;

2. Шина адреса, определяющая, куда именно передается информация;

3. Шина управления, которая организует процесс обмена.

Микропроцессор – это центральный узел в системном блоке ПК, предназначенный для управления работой всех блоков компьютера и для выполнения всех арифметических и логических операций над информацией.

Контроллер – это электронная схема управления внешним устройством и простейшей предварительной обработкой данных.

Внешние устройства (периферия) – это важнейшая составная часть любого компьютера. От состава и характеристик ВУ во многом зависят возможность и эффективность применения в профессии.

По назначению можно выделить следующие виды ВУ:

• Внешние запоминающие устройства (внешняя память) (жесткий диск, лазерные диски, флэш-память);

• Диалоговые средства пользователя (монитор, мышь, устройства речевого ввода (микрофон) и вывода (колонки, наушники, синтезаторы речи));

• Устройства ввода информации(клавиатура, графический планшет , сканер, манипуляторы (джойстик, мышь, трекбол, световое перо…), сенсорные экраны;

• Устройства вывода информации (принтеры, графопостроители (плоттеры);

• Средства связи и телекоммуникации предназначены для связи с приборами и другими средствами автоматизации, а также для подключения ПК к каналам связи, к другим компьютерам и компьютерным сетям.

3.2. Защита информации.

Для более компактного представления содержимого файлов, с целью экономии дискового пространства, их целесообразно архивировать. Для этих целей существуют специальные программы – архиваторы. Наиболее популярной в Windows является программа Win RAR.

Любой архив можно защитить от несанкционированного доступа. Для этого предусмотрен режим архивации с паролем.

Среди набора программ, используемого большинством пользователей ПК, антивирусные программы занимают особое место. Современные антивирусные программы представляют собой многофункциональные продукты, сочетающие в себе как профилактические средства, так и средства лечения вирусов и восстановления данных.

Принципы диагностики компьютеров на основе антивирусных программ:

1. Следите за тем, чтобы антивирусные программы, используемые для проверки, были самых последних версий.

2. «Национальность» антивирусов в большинстве случаем не имеет значения, поскольку на сегодняшний день прогресс миграции вируса в другие страны ограничивается только скоростью Интернета. Если вирус обнаружен в каком-то из новых файлов и еще не проник в систему, удалите его антивирусной программой и спокойно работайте дальше.

3. В случае обнаружения файлового вируса, если компьютер подключен к сети, отключите его от локальной сети, чтобы вирус не проник в сеть и не поразил сервер и другие компьютеры.

4. Если обнаружен файловый или загрузочный вирус, убедитесь в том, что вирус либо нерезидентный, либо резидентная часть вируса обезврежена.

Создать таблицу: Способы заражения и профилактика заражения.

3.3. Программное обеспечение ПК

Системное программное обеспечение – программы, которые поставляются вместе с компьютером и обеспечивают работоспособность компьютерной системы. Основная часть этого раздела содержит программы, входящие в операционную систему.

Прикладное программное обеспечение – программы, обеспечивающие решение различного рода прикладных задач (проектирование, экономические расчеты, управление, статистика, и т.д.)

Современный компьютер немыслим без ОС. Часто ОС поставляется вместе с компьютером (MS DOS, Windows, Unix, Linux, Mac Os и др.).

Назначение ОС – управление ресурсами компьютерной системы: временем центрального процессора, оперативной памятью, файлами на внешних запоминающих устройствах. Благодаря применению ОС компьютеры стали многозадачными, т.е. при наличии одного процессора в системе работает несколько задач. Кроме того, ОС обеспечивает более простой. Наглядный интерфейс (систему взаимодействия) между человеком и компьютером.

Операционные системы:

• Осуществляют контроль за работоспособностью аппаратной части компьютера;

• Содержат средства диагностики и поиска неисправностей;

• Позволяют оптимальным образом использовать ресурсы;

• Обеспечивают работу компьютера в различных сетях;

• Дают возможность подключать к компьютеру самые разнообразные устройства;

• Содержат множество программ, обеспечивающих выполнение элементарных системных действий.

Кроме того к числу системных программ относятся:

• Программы резервирования, обеспечивающие надежность хранения информации;

• Антивирусные программы, позволяющие бороться с компьютерными вирусами;

• Архиваторы, позволяющие хранить информацию в упакованном формате, используя меньшее количество памяти;

• Программы-перекодировщики, обеспечивающие. Например, русификацию клавиатуры;

• Диагностические программы, позволяющие осуществлять контроль состояния компьютера;

• Программы ускорения или замедления процессов;

• Программы защиты информации от несанкционированного доступа и др.

Прикладное программное обеспечение условно можно разделить на программы общего и специального назначения.

К программам общего назначения можно отнести: текстовый редактор, электронные таблицы, мастер создания презентаций, графические редакторы,…

Специальное прикладное программное обеспечение менее известно широкому кругу пользователей, зато его активно применяют в тех профессиональных сферах, для которых оно создано: бухгалтерские программы, системы автоматизированного проектирования,…

Свободное программное обеспечение – это программы, готовые для установки на ПК, размещенные в Интернете для широкого круга пользователей.