Контрольная работа по «Информатика»

Отметим также, что обработкой и  преобразованием информации занимаются миллионы людей и на каждом рабочем месте выполняются ещё свои специфические операции, необходимые для управления социальными, экономическими, научными и другими процессами.

• Защита данных - комплекс мер, направленных на предотвращение утраты, воспроизведения  и модификации данных;

• Транспортировка - процесс передачи информации от мест её генерации к  местам хранения, обработки и использования. Варианты передачи могут быть разными: устный (по телефону), почтовый (с использованием бумаги), электронная почта, телекоммуникационные сети (Интернет), автоматизированные каналы связи.

 

4. Единицы измерения  информации  в компьютере.

Символ в компьютере – это  любая буква, цифра, знак препинания, математический знак, специальный символ. В общем, все, что можно ввести с клавиатуры.

Но компьютер «не понимает» человеческий язык. Поэтому каждый символ кодируется. ПК «понимает» только нули и единички – с помощью них и представляется информация в компьютере. Эти «нули и единички» называются битом. Бит может принимать одно из двух значений – 0 или 1. Восьми таких бит достаточно, чтобы придать уникальность любому символу, а таких последовательностей, состоящих из 8 бит, может быть 256, что достаточно, чтобы отобразить любой символ. Поэтому – 1 символ = 8 битам. Но информацию не считают не в символах не в битах. Информацию считают в байтах, где 1 символ = 8 битам = 1 байту. Байт – это единица измерения информации.

Давайте попробуем посчитать объем  информации в словах. Сколько байт в слове «МАМА»? Правильно, 4 байта. Ведь 1 буква – это 1 символ, а  1 символ – 1 байт. А сколько байт в предложении «МАМА И ПАПА!»? Правильно, 12 байт. Пробел, т.е. разделитель между словами, тоже символ, только пустой или белый (от этого и название – пробел).

Единицы измерения информации.

Итак, мы узнали, что единица  измерения информации – это байт. Но т.к. приходится считать большие объемы информации, существует еще несколько единиц измерения информации. Это:

1 Килобайт = 2 10 = 1024 байта. 

1 Мегабайт = 1024 Кб 

1 Гигабайт = 1024 Мб 

1 Терабайт = 1024 Гб 

Мы уже знаем, что компьютер воспринимает всю информацию через нули и единички. Бит – это минимальная единица измерения информации, соответствующая одной двоичной цифре («0» или «1»).

Байт состоит из восьми бит. Используя один байт, можно закодировать один символ из 256 возможных (256 = 28). Таким образом, один байт равен одному символу, то есть 8 битам:

1 символ = 8 битам = 1 байту.

Изучение компьютерной грамотности  предполагает рассмотрение и других, более крупных единиц измерения  информации.

Таблица байтов:

1 байт = 8 бит

1 Кб (1 Килобайт) =  2¹⁰ байт = 2*2*2*2*2*2*2*2*2*2 байт =

= 1024 байт (примерно 1 тысяча байт – 10³ байт)

1 Мб (1 Мегабайт) = 2²⁰ байт = 1024 килобайт (примерно 1 миллион байт – 10⁶ байт)

1 Гб (1 Гигабайт) =   2³⁰ байт = 1024 мегабайт (примерно 1 миллиард байт – 10⁹ байт)

1 Тб (1 Терабайт) =    2⁴⁰ байт = 1024 гигабайт (примерно 10¹² байт). Терабайт иногда называют тонна.

1 Пб (1 Петабайт) =   2⁵⁰ байт = 1024 терабайт (примерно 10¹⁵ байт).

1 Эксабайт =              2⁶⁰ байт = 1024 петабайт (примерно 10¹⁸ байт).

1 Зеттабайт  =            2⁷⁰ байт = 1024 эксабайт (примерно 10²¹ байт).

1 Йоттабайт  =           2⁸⁰ байт = 1024 зеттабайт (примерно 10²⁴ байт).

В приведенной выше таблице степени  двойки (2¹⁰, 2²⁰, 2³⁰ и т.д.) являются точными значениями килобайт, мегабайт, гигабайт. А вот степени числа 10 (точнее, 10³, 10⁶, 10⁹ и т.п.) будут уже приблизительными значениями, округленными в сторону уменьшения. Таким образом, 2¹⁰ = 1024 байта представляет точное значение килобайта, а 10³ = 1000 байт является приблизительным значением килобайта. Такое приближение (или округление) вполне допустимо и является общепринятым.

 

5. Системы счисления.  Примеры позиционных и непозиционных  систем счисления. Правила перевода  из одной системы счисления  в другую.

Позиционные и непозиционные  системы счисления.

Разнообразные системы счисления, которые существовали раньше и которые используются в наше время, можно разделить на непозиционные и позиционные. Знаки, используемые при записи чисел, называются цифрами.

В непозиционных системах счисления  от положения цифры в записи числа  не зависит величина, которую она обозначает. Примером непозиционной системы счисления является римская система, в которой в качестве цифр используются латинские буквы.

В позиционных системах счисления  величина, обозначаемая цифрой в записи числа, зависит от ее позиции. Количество используемых цифр называется основанием системы счисления. Место каждой цифры в числе называется позицией. Первая известная нам система, основанная на позиционном принципе – шестидесятeричная вавилонская. Цифры в ней были двух видов, одним из которых обозначались единицы, другим – десятки.

Однако наиболее употребительной  оказалась индо-арабская десятичная система. Индийцы первыми использовали ноль для указания позиционной значимости величины в строке цифр. Эта система  получила название десятичной, так как в ней десять цифр.

Различие между позиционой и  непозиционной систем счисления  легче всего понять на примере  сравнения двух чисел. В позиционной  системе счисления сравнение  двух чисел происходит следующим  образом: в рассматриваемых числах слева направо сравниваются цифры, стоящие в одинаковых позициях. Бóльшая цифра соответствует бóльшему значению числа. Например, для чисел 123 и 234, 1 меньше 2, поэтому число 234 больше, чем число 123. В непозиционной системе счисления это правило не действует. Примером этого может служить сравнение двух чисел IX и VI. Несмотря на то, что I меньше, чем V, число IX больше, чем число VI.

Позиционные системы счисления.

Основание системы счисления, в  которой записано число, обычно обозначается нижним индексом. Например, 555₇ – число, записанное в семеричной системе счисления. Если число записано в десятичной системе, то основание, как правило, не указывается. Основание системы – это тоже число, и его мы будем указывать в обычной десятичной системе. Вообще, число x может быть представлено в системе с основанием p, как x = a_n·pⁿ +a_n – 1·pⁿ–1 + a1·p1 + a0·p0, где a_n...a0 – цифры в представлении данного числа. Так, например,

103510=1·10³ + 0·10² + 3·10¹ + 5·10⁰;

10102 = 1·2³ + 0·2² + 1·2¹ + 0·2⁰ = 10.

Наибольший интерес при работе на ЭВМ представляют системы счисления с основаниями 2, 8 и 16. Вообще говоря, этих систем счисления обычно хватает для полноценной работы как человека, так и вычислительной машины, однако иногда в силу различных обстоятельств все-таки приходится обращаться к другим системам счисления, например к троичной, семеричной или системе счисления по основанию 32.

Чтобы оперировать с числами, записанными  в таких нетрадиционных системах, нужно иметь в виду, что принципиально  они ничем не отличаются от привычной десятичной. Сложение, вычитание, умножение в них осуществляется по одной и той же схеме.

Почему же не используются другие системы счисления? В основном, потому, что в повседневной жизни люди привыкли пользоваться десятичной системой счисления, и не требуется никакая другая. В вычислительных же машинах используется двоичная система счисления, так как оперировать числами, записанными в двоичном виде, довольно просто.

Часто в информатике используют шестнадцатеричную систему, так  как запись чисел в ней значительно короче записи чисел в двоичной системе. Может возникнуть вопрос: почему бы не использовать для записи очень больших чисел систему счисления, например по основанию 50? Для такой системы счисления необходимы 10 обычных цифр плюс 40 знаков, которые соответствовали бы числам от 10 до 49 и вряд ли кому-нибудь понравится работать с этими сорока знаками. Поэтому в реальной жизни системы счисления по основанию, большему 16, практически не используются.

 

7. История развития  вычислительной техники.

Вычислительная техника является важнейшим компонентом процесса вычислений и обработки данных. Первыми приспособлениями для вычислений были, вероятно, всем известные счётные палочки, которые и сегодня используются в начальных классах многих школ для обучения счёту. Развиваясь, эти приспособления становились более сложными, например, такими как финикийские глиняные фигурки, также предназначаемые для наглядного представления количества считаемых предметов, однако для удобства помещаемые при этом в специальные контейнеры. Такими приспособлениями, похоже, пользовались торговцы и счетоводы того времени.

Постепенно из простейших приспособлений для счёта рождались всё более  и более сложные устройства: абак (счёты), логарифмическая линейка, механический арифмометр, электронный компьютер. Несмотря на простоту ранних вычислительных устройств, опытный счетовод может получить результат при помощи простых счёт даже быстрее, чем нерасторопный владелец современного калькулятора. Естественно, сама по себе, производительность и скорость счёта современных вычислительных устройств давно уже превосходят возможности самого выдающегося расчётчика-человека.

Более 5000 лет назад были изобретены счеты (Китай).  Создавались различные  технические средства, облегчающие  счет.

С появлением первых государств появляется иероглифическое письмо, законодательства прибавляют формальности  рассуждениям. Появилась потребность в измерении длин, площадей, весов. Не случайно первыми вычислительными машинами были линейка и весы. В Древнем Египте и Древней Греции получили распространение автоматы (от греч. «автоматос» - самодвижущийся), развивалась почта, использовались устройства типа абаков для механического счета. Возникли позиционные системы счисления. Появляется понятие «кибернетикос» - наука управления  колесницами (термин  принят  в  древней Греции при проведении Олимпийских игр).

1642 -  Блез  Паскаль (Англия)  изобрел вычислительное устройство, механически выполняющее сложение и вычитание чисел.

1673 -  Готфрид Вильгельм Лейбниц усовершенствовал устройство Паскаля,  добавив еще два  арифметических  действия. Данное устройство  применялось до 70-х годов 20 века и называлось арифмометром. Появилось специальная профессия - счетчик (человек, работающий с арифмометром).

В начале XIX века Чарльз Бэббидж (Англия) пытался  построить аналитическую машину.  Это  устройство должно было иметь память, а ввод информации должен был, осуществляется  с  помощью «перфокарт». Работа по созданию аналитической машины не  была доведена до конца,  т.к.  в то время не было соответствующих технологий для ее воплощения.

Машина должна была работать по заранее  составленной инструкции - программе. Эти первые в мире  программы  были  написаны  Адой  Августой  Лавлейс  (дочерью Джорджа Байрона), которая заложила основы современного программирования.

Развитие промышленности потребовало  эффективного управления средствами производства.  В первой половине  XIX  века Андре  Мари Ампер предположил, что должна существовать специальная наука  управления, которую он назвал «кибернетикос».

1836 г. - изобретен телеграф

1846  г. - изобретена швейная машинка

1860 г. - изобретен ДВС

1867 г. - изобретена пишущая машинка

1876 г. - изобретен телефон

В 1890 году американец Герман Холлерит создал машину для проведения переписи населения в США. Перфокарты выступали в ней в качестве носителя информации, (то есть внешнего запоминающего устройства). Впервые для расчетов было использовано электричество. Он создал фирму - прообраз IBM.

1895 г. - изобретено радио

1930 г. - первый аналоговый компьютер Буша

1936 г. -  двадцатипятилетний студент Кембриджского университета англичанин Алан Тьюринг опубликовал статью «О вычисляемых числах», в которой рассматривалось гипотетическое устройство (машина Тьюринга), пригодное для решения любой разрешимой математической или логической задачи, - прообраз программируемого компьютера.

1944 г. - Говард Эйкен на основе работ Бейббиджа и технологий 20 века построил первую цифровую вычислительную машину «Марк-1».

1945 г. - Конрад Цузе изобрел систему записи программ Планканкюль - первый язык программирования высокого уровня. Язык не был реализован в компьютере.

1945 г., 21 июня - разослан отчет американского математика венгерского происхождения Джона фон Неймана «Предварительный отчет о машине EDVAC», содержащий концепцию хранения команд компьютера в его собственной внутренней памяти.

1946 г. опубликована статья  фон Неймана, в который сформулировал основные принципы функционирования вычислительных устройств (концепцию архитектуры):

Любая вычислительная  машина должна включать в себя арифметическо-логическое устройство,  устройство управления, запоминающее устройство, внешние устройства.

1946 г. - первый полностью электронный цифровой компьютер Моушли и Эккерта (ENIAC).

Продолжается развитие науки  управления  -  «кибернетикос». В 1948 году американский математик Норберт Винтер определил ее как науку управления в живой природе и технических системах.

1948 г. -  изобретен транзистор

1949 г. - завершена работа над первым компьютером с хранимой программой, мало отличающаяся от современных ЭВМ (EDSAC)