Шпаргалка по "Информатике"

1. Предметная  область информатики

Информатика –  наука о методах и средствах, сборах, регистрации передачи, хранения и обработки информации. Предметом информатики явл-ся информация (или информационный ресурс). Для изучения инф-ки необходимо знать следующие дисциплины: математика, концепция совр. естест-я.экономич-я теория. Информатика подразделяется на теоретическую и прикладную, теоритическая инф-ка рассматривает все аспекеты разработки информационных систем, прикладная инф-ка изучает конкретные разновидности информ-х технологий,к-ые форм-ся в различных инф-х системах.

 

2. Информатизация  общества.

В настоящее  время человеческое общество находится  на переходном этапе развития от инду-стриального  общества к информационному. Основной целью материального общ-ва явл произ-водство, распределение и потребление материальных благ. А целью информац общ-ва явл получение информации, потому что любой процесс производства связан с управлением этого производства. Все большая часть населения страны занимается этими вопросами. Материальной и технич. база информацион общ-ва явл различного рода информац технич. системы на базе компьютерной техники, вычислительных сетей и информац технологий.

 

3. Понятие,  виды и свойства информации.

Информация, изменяемая во времени называется информационным процессом. Качества ин-формации: 1. релевантность – соответствие запросам потребителей. 2. Полнота – совокупность параметров объекта или процессов. 3. своевременность.4. доступность- возможность получения данным пользователем.5. достоверность- отсутствие скрытых ошибок.6. защищенность-невозможность несанкционированного использования или изменения. 7.эргономичность – удобство формы и объема с точки зрения потребителя.

Информация подразделяется по виду обслуживаемой ею человеческой деятельности: научная, производственная, управленческая, медицинская, экологическая, правовая и др. Важ-нейшими внутренними свойствами информации являются объем и внутренняя организация, структура. По способу внутренней организации информация подразделяется: 1. данный или логически неупорядоченный набор сведений.2. структура данных – логически упорядоченный организованный набор данных. Еще одно свойство информации уникальность – существование в единственном экземпляре.

Основными видами информации, используемой при компьютерной обработке, являются: текст, графическая, видео и аудио (звуковая). Информация может храниться на физических носителях (бумажных, магнитных, оптических и т.п.) или в виде сигналов передаваться по каналам связи. Она может находиться в статичном или динамичном состояниях.

Динамичное состояние  – перемещение (без изменения) в  виде информационных потоков - присуще информации, реализующей в человеко-машинных, автоматизированных системах функцию обмен сведениями с помощью знаковых символов.

 

4. Формы  представления информации в ЭВМ.

Во всех видах  памяти ЭВМ информация хранится в  одних и тех же форматах. Различают 2 основных формата представления  числовых и символьных данных. Числа  представляются в двоичной системе  исчисления. Символы также представляются в двоичной системе, но кодиру-ются в соответствии со стандартной таблицей ASCCI (Америк-ий стандартный код обмена инф-цией). Двоичная система исчисления называется так, потому что для изображения любого числа используются 2 цифры: 0 и 1. Двоичная, десятеричная, шестнадцатеричная системы явл. позиционными, в которых значение каждой цифры определяется позицией этой цифры в числе. Непозиционная система исчисления – римская система – I, V, X, C, L, M, D – 7 символов. Значение числа здесь определяется суммой цифр, образующих это число.

Таблица кодов ASCCI. В соответствии с этой таблицей для  представления любого символа используется 1 Байт памяти. Помимо 2-х основных форматов имеются специальные форматы  для представления графической  информации, видео, аудио и т.д.

 

5. Носители информации, их классификация, назначение.

Машинные носители информации или накопители – устройства для долговременного хранения больших  объемов информации. По способу размещения: 1)внешние (вне СБ) и 2)внутренние (на монтажной стойке СБ). По способу записи – 1)произвольного доступа, 2)последовательного доступа. Основные типы накопителей: 1)На жестких дисках (HDD, винчестер)  > более 200ГБ; 2)гибких магнитных дисках (HD) – дискеты (1,44 МБ); 3)на сменных компактных лазерных дисках (CD-ROM/DVD-ROM, CD-R/DVD-R, CD-RW/DVD-RW) – 700MБ – 17 ГБ; 4)Flash-память – энергонезависимый тип памяти, позволяющий записывать и хранить данные в микросхемах, помещенных в пластмассовый корпус (512 МБ – 100ГБ).

 

6. Магнитные  носители информации, их достоинства  и недостатки.

Накопители  на магнитных дисках (НМД); их разновидности - накопители на гибких магнитных дисках (НГМД) и накопители на жестких магнитных дисках; накопители на магнитных лентах (НМЛ). Соответственно, физическими носителями информации, с которых эти устройства считы-вают данные, являются магнитные диски (МД), магнитные ленты.

Носители на магнитных дисках включают в себя ряд систем: *электромеханический  привод, обеспечивающий вращение диска; *магнитные головки для чтения-записи; *системы установки (позиционирования) магнитных головок в нужное для чтения положение; *электронный блок управления и кодирования сигналов.

Дисковод - устройство со сменными дисками, которые часто называют "дискетами". Несмотря на относительно невысокую информационную емкость дискеты, НГМД продолжают играть важную роль в качестве ВЗУ, поскольку поддерживают ряд возможности, которые не обеспечивают другие накопители.

Дискета - гибкий тонкий пластиковый диск с нанесенным (чаще всего на обе стороны) магнитным покрытием, заключенный в достаточно твердый - картонный или пластиковый - конверт для предохранения от механических повреждений. Информация на диск наносится вдоль концентри-ческих окружностей - дорожек. Каждая дорожка разбита на несколько секторов.

Процедура разметки нового диска - нанесение секторов и дорожек называется форматированием. Иногда приходится прибегать к переформатированию диска, на котором уже есть информация; последняя в таком случае практически полностью уничтожается. Тип дискеты обычно указывается на ее конверте: *Double side - двухсторонняя; *Double density - двойной плотности; *High density - высокой плотности.

Возможны сочетания  типа DS/DD, DS/HD и др.

Жесткий диск сделан из сплава на основе алюминия и также  покрыт магнитным покрытием. Он помещен  в неразборный корпус, встроенный в системный блок компьютера. По всем профессио-нальным характеристикам жесткие диски (и соответствующие накопители) значительно превос-ходят гибкие: емкость от 20 Мбайт до 120 Гбайт (диски с емкостью меньшей, чем 1 Гбайт, давно не выпускаются), время записи в диапазоне от 1 до 100 миллисекунд (мс), скорость записи порядка 1 Мбайта/с. Скорость вращения дисков велика, обычно 3600 , что и обеспечивает относительно короткое время доступа. Однако, жесткий диск не предназначен для транспортировки информации, и это не накопителям на жестких дисках вытеснить НГМД.

У магнитной  записи есть свои преимущества и недостатки. Большинство магнитных носителей  в информатике имеет время  доступа к данным от 10 до 15 миллисекунд (мс), что достаточно быстро. Кроме того, процесс воспроизведения и записи осуществляется на одном и том же устройстве (магнитофон, видеомагнитофон, компьютер) и на одном и том же носителе (кассета, пленка на бобине, диск или дискета).

Но для того, чтобы записать значительный объем  информации, требуется относительно тяжелый и большой магнитный носитель. Кроме того, средняя продолжительность жизни магнитных носителей не превышает 5 лет.

 

9. Классификация  устройств ЭВМ.

Процессор является основной частью  ЭВМ. Он  состоит  из трех устройств:  арифметико-логического устройства  (АЛУ), устройства управле-ния (УУ) и сверхоперативного запоминающего устройства (СОЗУ), харак-терного для современных микропроцессоров.

АЛУ выполняет  арифметические и логические операции над  ин-формацией.

УУ управляет вычислительным процессом ЭВМ и обеспечивает автоматическую обработку информации в машине.

СОЗУ (cashe: кэш - память)  хранит результаты, которые на сле-дующем или  ближайшем шаге вычислений должны участвовать  в  операциях.

7. Характеристика  оптических носителей информации.

Первые НОД (накопители на оптических дисках, приводы CD-ROM) появились  в 1984г. Прин-цип их работы основан  на использовании луча лазера для  записи и чтения информации на оптических (лазерных) дисках. Плотность оптической записи в  десятки  и  сотни  раз  превышает  плотность магнитной  записи. Время доступа к информации в НОД  больше, чем у НЖМД, но меньше, чем у НГМД. НОД, используемые в современных ПК, делятся на следующие виды: - привод CD-ROM – устройство, которое позволяет только считывать информацию, записанную на оптических носителях диаметром 5,25” и 3,5”; - привод CD-Recordable – появился после распространения CD-ROM и позволял записывать диски однократно. Сегодня такие приводы не производятся; - привод CD-RW (rewritable) – получил большое распространение в наши дни и пришли на смену приводам CD-Recordable. Главное отличие – возможность записывать специальные диски многократно (получилась как бы дискета большого объема 700мб!). Эти приводы также позволяют записывать диски для однократной записи и просто считывать такие диски; - привод DVD-ROM – используется для чтения DVD дисков, главное отличие которых большая емкость диска – до 17 Гбайт. Благодаря более высокой плотности записи DVD имеет преимущество перед CD и по производительности.

Для чтения-записи информации с магнитооптических дисков (диски Floptical) используются магнитооптические накопители. В магнитооптических накопителях для чтения данных использу-ется изменение поляризации отраженного лазерного луча в зависимости от направления намаг-ниченности отражающего участка диска. Запись осуществляется с помощью внешнего магнитного поля и лазерного луча за два прохода.

 

8. Поколения ЭВМ,  основные характеристики ЭВМ  разных поколений

Появление ЭВМ или компьютеров - одна из существенных примет современной научно-технической революции. Широкое распространение компьютеров привело к тому, что все большее число людей стало знакомиться с основами вычислительной техники, а программирование постепенно превратилось в элемент культуры. Первые электронные компьютеры появились в первой половине XX века. Они могли делать значительно больше механических калькуляторов, которые лишь складывали, вычитали и умножали. Это были электронные машины, способные решать сложные задачи. Две отличительные особенности, которыми предыдущие машины не обладали: I. Одна из них состояла в том, что они могли выполнять определенную последовательность операций по заранее заданной программе или последовательно решать задачи разных типов. II. Способность хранить информацию в специальной памяти.

Характиристики: 1 поколение: Эл. база: Электронно-вакуумные лампы, Быстродействие: 8 - 20 тыс. оп/с, Програмное обеспечение: язык "Ассемблер", Названия: "МЭСМ", "БЭСМ", "Эниак"; 2 поколение: Эл. база: Полупровогдники (транзисторы, диоды), Быстродействие: 0,1 - 1 млн. оп/с, Програмное обеспечение: транслятор и компилятор, Названия: "БЭСМ-6", "Днепр-1"; 3 поколение: Эл. база: Интегральные схемы (МИС, СИС), Быстродействие: 1 млн. оп/с, Програмное обеспечение: языки высокого уровня ("Pascal", "Basic"); отладчики, Названия: IBM 360/370, ЕСЭВМ; 4 поколение: Эл. база: Интегральные схемы (БИС, СБИС), Быстродействие: более 1 млн. оп/с, Програмное обеспечение: объектно-ориентированные языки програмирования, програмные оболочки, различные редакторы, Названия: "МЭСМ", "БЭСМ", "Эниак"; 5 поколение: Программа разработки была принята в Японии в 1982 г. Предполагалось, что к 1991 г. будут созданы принципиально новые компьютеры, ориентированные на решение задач искусственного интеллекта. С помощью языка Пролог и новшеств в конструкции компьютеров планировалось вплотную подойти к решению одной из основных задач этой ветви компьютерной науки - задачи хранения и обработки знаний. Коротко говоря, для компьютеров "пятого поколения" не пришлось бы писать программ, а достаточно было бы объяснить на "почти естественном" языке, что от них требуется.

 

 

10. Микропроцессор. Назначение и основные характеристики. Многоядерные микропроцессоры.

МИКРОПРОЦЕССОР (МП) – это устройство, которое  выполняет арифметические и логические действия над информацией и управляет  вычислительным процессом ПК, обеспечивая автоматическую обра-ботку информации.

Важнейшими характеристиками микропроцессора являются: 1.разрядность  обрабатываемых  чисел, т.е. максимальная  длина числа в битах, которую может обработать микропроцессор; 2.тактовая частота- величина, определяющая скорость  обработки инфор-мации. Измеряется в МГц; 3.объем оперативной памяти, которую микропроцессор способен использо-вать в процессе обработки данных.

Многоядерный  процессор имеет два или больше "исполнительных ядер". Операционная система рассматривает каждое из исполнительных ядер, как дискретный процессор со всеми необходимыми вычислительными ресурсами. Поэтому многоядерная архитектура процессора, при      поддержке соответствующего программного обеспечения, осуществляет полностью параллельное выполнение нескольких программных потоков. К 2006 году все ведущие разработчики микропроцессоров создали двуядерные процессоры. Переход к многоядерным процессорам становится     основным направлением повышения производительности вычислительных систем.

 

11. Характеристика  внутренней памяти ПК.

Внутренняя память(Кэш-память, сверхоперативная), находящаяся в  самом ядре процессора и выполненная  на элементах статического типа. Это  самая быстрая память, в которую помещается информация, необходимая процессору. Использует несколько режимов работы. При частом использовании команд и данных в КЭШ-памяти сокращается число обращений к внешней памяти и производительность процессора увеличивается.

Внутренняя память делится на: - сверхоперативное запоминающее устройство, расположенное в процессоре (СОЗУ); - оперативное запоминающее устройство (ОЗУ); - постоянное запоминающее устройство (ПЗУ).

СОЗУ (кэш- память) служит для хранения результатов, которые  на  следующем или ближайшем шаге вычислений должны участвовать в операциях.

ОЗУ (в западных источниках RAM: Random Access Memory – память случайного доступа) служит для приема, хранения и  выдачи ин-формации, обрабатываемой  в  данный период времени. При  загрузке ПЭВМ в ОЗУ записываются также программы ядра операционной системы (ОС).

ПЗУ (в западных источниках ROM: Read Only Memory– память только для чтения) служит для хранения и  многократного  использо-вания  постоянной информации. ПЗУ работает только в режиме считывания.

 

14. Устройства  вывода информации на печать.

ПРИНТЕР – устройство, предназначенные для вывода информации на бумагу или подобный ей носитель. Основными техническими характеристиками принтеров являются: *Принцип действия (ударные и безударные); *Цветовые возможности (ч/б или цветные); *Графические возможности или их отсутствие; *Качество печати; *Скорость печати (быстродействие); *Масса и габариты; *Стоимость. В настоящее  время существует несколько тысяч различных типов принтеров. Наиболее распространенными в настоящее  время  являются точечно- матричные (ударные), струйные и лазерные (безударные). ТОЧЕЧНО – МАТРИЧНЫЕ ПРИНТЕРЫ используют печатающую головку, содержащую несколько  игл, расположенных вертикально. Изображение получается из набора  точек, образующихся  при  ударе игл об бумагу через красящую ленту. Качество изображения определяется количеством игл в головке. Эти принтеры  являются  наиболее быстродействующими при печати коротких документов и имеют наименьшую стоимость. / СТРУЙНЫЕ ПРИНТЕРЫ наносят изображение путем нанесения красителя под давлением из миниатюрного сопла. Качество изображения значительно  превышает  качество  матричных  принтеров. Недостатком является низкое быстродействие и возможность сбоев в  работе. / ЛАЗЕРНЫЕ ПРИНТЕРЫ работают аналогично ксероксам и используют нанесение красителя на намагниченную поверхность бумаги или другого подобного носителя. Они обеспечивают самое высокое качество печати, практически не отличающееся от типографского. Быстродействие принтера зависит от  размера печатаемого документа. При печати коротких документов  быстродействие у лазерных принтеров небольшое из-за необходимости длительной их загрузки. Из рассмотренных  типов  принтеров лазерные принтеры имеют наибольшую стоимость. ГРАФОПОСТРОИТЕЛЬ (ПЛОТТЕР) – это устройство вывода информации на печать в форме рисунка или графика. По конструкции плоттеры различают на: *планшетные (лист  бумаги закреплен на планшете, а пишущий узел перемещается по  двум координатам); *рулонные (лист перемещается поворачивающимся барабаном, а пишущий узел двигается в горизонтальн.  плоскости). По конструкции пишущего устройства плоттеры подразделяются на: *перьевые (одно или несколько); *лазерные (принцип ксерокса) и т.д.