Искуство

Информатика. Методические рекомендации и задания для контрольной  работы.

Содержание

 

Введение.

Информатизация  общества.

Информатизация общества стала  одной из важнейших характеристик  нашего времени. Нет ни одной области  человеческой деятельности, которая  в той или иной степени не была связана с процессами получения и обработки информации.

Информатизация - процесс, при котором  создаются условия, удовлетворяющие  потребностям любого человека в получении  необходимой информации.

Информация стала важным инструментом политики и культуры, промышленности, науки и образования. Информация-это сведения об окружающем мире, которые повышают уровень осведомлённости человека.

Информационный процесс - процесс, в результате которого осуществляется приём, передача (обмен), преобразование и использование информации.

Средствами обработки информации чаще всего являются персональные компьютеры, которые объединяются в локальные  и глобальные сети.

Информационная система - взаимосвязанная  совокупность средств, методов и  персонала, участвующих в обработке данных. За последние годы произошёл резкий скачок в развитии компьютерной техники и программного обеспечения персональных компьютеров, а также наблюдается значительное расширение сферы применения IBM PC. Компьютеры применяются практически во всех видах человеческой деятельности (промышленность, наука, медицина, образование, транспорт, банковское дело, связь, военная техника, бытовая техника и т.д.). Появились новые IBM PC, обладающие высокими техническими характеристиками (быстродействующие 32-разрядные процессоры Pentium Pro, Pentium-2, Pentium-3, Pentium-4, Pentium-4 HT  винчестеры 10 - 120 Гб, ОЗУ 64-512 Mб, КЭШ-память 256-512 Kб, мониторы SVGA с видеокартой 16-128Mb, лазерные принтеры, средства мультимедиа, лазерные диски CD-ROM, DVD-ROM и др.). Развивается и широко используется мировая компьютерная сеть Интернет.

Также появилось и соответствующее  этим компьютерам программное обеспечение  и современные компьютерные технологии фирмы MicroSoft: Windows-2000/XP, Office-2000/XP (Word, Excel, Acces, Power Point), Internet Explorer 6.0,  программы фирмы Semantec -  Norton Utilities для Windows, современные текстовые и графические редакторы (PhotoShop, Corel Draw), системы программирования Turbo Pascal и Borland C++, QBasic, Visual Basic, системы управления базами данных, современные антивирусные, прикладные и учебные программы.

Информационные технологии - процесс, использующий совокупность средств  и методов обработки и передачи первичной информации для получения  информации нового качества о состоянии объекта, процесса или явления. Инструментарий информационной технологии - совокупность программных продуктов, использование которых позволяет достичь поставленную пользователем цель.

Основные определения  информатики.

ПЕРСОНАЛЬНЫЙ КОМПЬЮТЕР (ПК или IBM PC) - это электронно-вычислительная машина (ЭВМ), предназначенная для работы в диалоге с человеком (пользователем).

 

ИНФОРМАТИКА - это наука, изучающая  структуру и наиболее общие свойства информации, её поиск, хранение, передачу и обработку с применением ЭВМ.

 

ИНФОРМАЦИЯ - это сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии.

 

ФАЙЛ - это именованная область  памяти на внешнем носителе. В файлах могут храниться тексты, документы, сами программы, рисунки и т.д.

КАТАЛОГ - это поименованное место на диске, в котором хранятся файлы.

 

 

 ПРОГРАММИРОВАНИЕ - это подготовка задачи к решению  её на компьютере.

 

 

 АЛГОРИТМ - это  последовательность команд, ведущих  к какой-либо цели.

 

ВЕТВЛЕНИЕ - это команда алгоритма, в которой делается выбор: выполнять или не выполнять какую-нибудь группу команд в зависимости от условия.

 

 

 ЦИКЛ - это команды  алгоритма, которые позволяют несколько  раз повторить одну и ту же группу команд.

Свойства информации. Единицы измерения информации.

Важнейшие свойства информации: полнота, достоверность, ценность, актуальность и ясность. С информацией в компьютере производятся следующие операции: ввод, вывод, создание, запись, хранение, накопление, изменение, преобразование, анализ, обработка.

Информация передаётся с помощью языков. Основа любого языка - алфавит, т.е. конечный набор знаков (символов) любой природы, из которых конструируются сообщения на данном языке. Алфавит может быть латинский, русский, десятичных чисел, двоичный и т.д. Кодирование -это представление символов одного алфавита символами другого.

Простейшим алфавитом, достаточным  для кодирования любого другого, является двоичный алфавит, состоящий  всего из двух символов 0 и 1. Система  счисления - это способ представления  любого числа с помощью алфавита символов, называемых цифрами. Системы счисления делятся на позиционные и непозиционные. В позиционных системах любое число записывается в виде последовательности цифр, количественное значение которых зависит от места (позиции), занимаемой каждой из них в числе.

Примеры: десятичная, восьмеричная, двоичная система и т.д. Схема перевода из двоичной системы в десятичную:  

 

(100011)2 = 1*2⁵ + 0*2⁴ + 0*2³ + 0*2² + 1*2¹ + 1*2⁰ = (35)10 

 

Пример непозиционной системы  счисления - римская система.

Информация в вычислительной машине представляется в двоичном коде (0 и 1), (да, нет), (вкл., выкл.).

0 и 1 - это 1 бит информации  или 1 двоичный разряд.

1 байт - это  8 бит (8 двоичных разрядов). В компьютере 1 байт является наименьшей единицей  информации, что соответствует одному знаку в командной строке (цифре, букве, специальному символу или пробелу).

1 Кбит = 1024 бит = 2¹⁰ бит =~ 1000 бит (1 килобит).

1 Мбит = 1048576 бит = 2²⁰ бит =~ 1 000 000 бит (1 мегабит).

1 Гбит = 2³⁰ бит =~ 10⁹ бит = 1 000 000 000 (1 гигабит). 

 

В компьютерах IBM PC используются следующие  единицы измерения ин-

формации: 1 б (1 байт), 1 Кб (1 килобайт или  часто просто 1 К), 1 Мб (1 мегабайт или  часто просто 1 М), 1 Гб (1 гигабайт).

Между ними существуют следующие соотношения:

1 Кб = 2¹⁰ б = 1024 б =~ 1000 б.

1 Мб = 2²⁰ б = 1024 Кб = 1048576 б =~ 1 000 000 б.

1 Гб = 2³⁰ б = 1024 Мб =~ 10⁹ б = 1 000 000 000 б. 

 

Для примера можно указать, что  в среднем 1 страница учебника =~ 3Кб.

Газета из 4-х страниц =~ 150 Кб.

Большая Советская Энциклопедия =~ 120 Мб.

Цветной телефильм продолжительностью 1.5 часа (25 кадр/с) =~ 135Гб.

Устройство персонального  компьютера

В состав Персонального Компьютера входят (стандартная конфигурация ПК).:

1) Системный блок;

2) Монитор; 

3) Клавиатура;

4) Мышь.

 

Любой компьютер содержит:

1) Арифметико-логическое устройство (АЛУ),

2) Запоминающее устройство (память),

3) Управляющее устройство,

4) Устройство ввода-вывода информации (УВВ), 

и имеет программу, хранимую в его  памяти (архитектура Джона фон  Неймана).

 

СИСТЕМНЫЙ БЛОК включает в себя устройства, обеспечивающие работу

компьютера: процессор, оперативное  запоминающее устройство (ОЗУ), накопители на гибких и жестких магнитных  дисках, источник питания и др. Основные устройства компьютера (процессор, ОЗУ  и др.) размещены на материнской плате. На системном блоке расположены две кнопки: кнопка (или клавиша) включения/выключения машины, кнопка Reset для принудительной перезагрузки машины.

Устройства ввода  информации: клавиатура, мышь, накопители на гибких магнитных дисках, модем, компьютерная сеть, сканер, световое перо, джойстик, трекбол, микрофон, дисковод CD-ROM.

Устройства вывода информации: монитор, принтер, плоттер, накопители на гибких магнитных дисках, звуковые колонки, встроенный динамик,

стриммер, модем, компьютерная сеть.

ПРОЦЕССОР предназначен для вычислений, обработки информации и управления работой компьютера; ОЗУ, накопители на гибких и жестких

магнитных дисках - для хранения информации.

ПАМЯТЬ компьютера бывает внутренней и внешней. К внутренней памяти относится постоянное ЗУ (ПЗУ-BIOS или CMOS Setup), ОЗУ, КЭШ, видеопамять. К устройствам внешней памяти относятся накопители на жёстком и гибком магнитных дисках (HDD и FDD), CD-ROM, магнито-оптический диск и стриммер.

ОЗУ обладает высоким быстродействием  и используется процессором

для кратковременного хранения информации во время работы компьютера. При  выключении источника питания информация в ОЗУ не сохраняется (разрушается). Машины с процессором  Рentium 2 и  Рentium 3 - 32-128 Мб.

КЭШ-память - это сверхоперативная сверхскоростная промежуточная память. КЭШ устраняет простои процессора, так как скорость обмена процессора с КЭШ в несколько раз выше, чем с ОЗУ. Наличие КЭШ в 256 Кб может увеличить производительность ПК на 20%. Размер КЭШ-памяти составляет от 64 Кб до 512 Кб.

НАКОПИТЕЛИ на гибких (FDD) и жестких (HDD) магнитных дисках служат для  постоянного хранения информации. При  выключении источника питания информация на гибких и жестких дисках сохраняется. Стандартная ёмкость дискет - 360 Кб и 1,2 Мб (5,25 дюйма) и 720 Кб и 1,44 Мб (3,5 дюйма). На лазерных дисках

CD-ROM хранится как правило 650 Мб  информации. Но есть CD-ROM ём 

костью до 5-10 Гб. Применяются также  магнитооптические диски на 3,5 дюйма  ёмкостью 100, 160, 260 Мб и более.

КЛАВИАТУРА предназначена для  ручного ввода информации в компьютер. Она содержит клавиши латинских и русских букв, цифр, различных знаков и специальные функциональные клавиши. Число клавиш у настольных машин равно 101/102 (иногда и больше). У машин типа NoteBook (блокнот) число клавиш равно 83.

Клавиатура компьютера состоит  из 6 групп клавиш :

1) Буквенно-цифровые;

2) Управляющие (Enter, Backspace, Ctrl, Alt, Shift, Tab, Esc, Caps Lock, Num Lock, Scroll Lock, Pause, Print Screen);

3) Функциональные (F1-F12);

4) Цифровая клавиатура;

5) Управления курсором (4 стрелки, Page Up, Page Down, Home, End, Delete, Insert);

6) Световые индикаторы функций (Caps Lock, Num Lock, Scroll Lock).

МОНИТОР (дисплей) предназначен для  отображения информации на экране. Существуют текстовый и графический  режимы дисплея. Дисплеи воспроизводят цветные и монохромные изображения. Наиболее часто в современных ПК используются мониторы VGA с разрешающей способностью 640*480 точек при передаче 16 цветов и 320*200 для 256 цветов, и мониторы SVGA с разрешающей способностью 800*600, 1024*768, 1280*1024, 1600*1200 при передаче до 16,8 млн. цветов.

Размер экрана монитора от 9 до 21 дюйма (23-54 см), но чаще всего 14 дюймов (35,5 см). Размер точки (зерна) от 0,32 мм до 0,21 мм.

Видеопамять - это специальная оперативная память, в которой формируется графическое изображение. Чаще всего её величина от 512 Кб до 4 Мб для самых лучших ПК при реализации 16,7 млн. цветов.

Настольные компьютеры, как правило, снабжены телевизионными мони-

торами. Предпочтение следует отдавать мониторам с низким уровнем излучения (Low Radiation). В противном случае надо использовать защитные экраны. Компьютеры типа NoteBook часто используют жидкокристаллический дисплей. Он более безопасен, чем телевизионный.

К персональному компьютеру могут  подключаться и другие дополнительные устройства (мышь, принтер, сканер и др.). Подключение производится через Порты - специальные разъёмы на задней панели.

ПОРТЫ бывают параллельные и последовательные. По последовательно-

му порту информация передаётся поразрядно (более медленно) по малому числу проводов. К последовательному порту подключаются мышь и модем. По параллельному порту информация передаётся одновременно по большому числу проводов, соответствующему числу разрядов. Скорость передачи информации при этом выше, но длина проводов может быть не более 1,5 м. К параллельному порту подключается принтер и выносной винчестер.

ПРИНТЕРЫ предназначены для  распечатки текста и графических  изображений. Принтеры бывают матричные, струйные и лазерные. Они, как правило, подключаются к параллельному порту LPT1. Струйные и лазерные принтеры позволяют осуществлять цветную печать.

МЫШЬ представляет собой манипулятор  для управления программами, внешне похожий на мышку. Она резко облегчает  процесс управления, о многие современные  программы, например Windows, просто не могут нормально работать без мыши. Большинство программ используют две из трёх клавиш мыши. Левая клавиша - основная, ей управляют компьютером. Она играет роль клавиши Enter. Функции правой клавиши зависят от программы. Часто она играет роль клавиши Esc. Если пользователь "левша", то можно в ряде программ поменять клавиши

местами. Для мыши, как правило, используется специальный коврик для  более надёжного контакта с шариком  мыши при перемещении её по столу. Мыши бывают механическая и оптическая.  

Понятие о программном  обеспечении.

Программное обеспечение (ПО) - это  совокупность программ, позволяющая  организовать решение задач на ЭВМ. ПО и архитектура ЭВМ (аппаратное обеспечение) образуют комплекс взаимосвязанных  и разнообразных функциональных средств ЭВМ, определяющих способность решения того или иного класса задач.

Необходимо различать ПО и математическое обеспечение (МО). МО - это математические методы и алгоритмы, обеспечивающие решение поставленных задач.

По мере развития поколений вычислительной техники одновременно совершенствовалось и программное обеспечение от простейших машинных команд до языков программирования высокого уровня и сложных операционных систем, от простейших текстовых редакторов до современных компьютерных технологий.

Программное обеспечение делится  на 3 класса: системное ПО, прикладное ПО и системы программирования (инструментальные системы).

Резких граней между указанными тремя классами нет: иногда одни программы  или пакеты программ из одного класса включают в себя программы из другого класса. Такие пакеты программ называются интегрированными системами. Пример: В состав MS-DOS 6.22 входит текстовый редактор MS-DOS Editor и среда программирования QBasic.

1. Системное ПО организует процесс  обработки информации в ЭВМ.

Главную часть системного ПО составляет Операционная система (ОС).

К системному ПО также относятся  программы для диагностики и  контроля работы компьютера, архиваторы, антивирусы, программы для обслуживания дисков, программные оболочки, драйверы внешних устройств, сетевое ПО и телекоммуникационные программы. Примеры важнейших системных программ: MS-DOS, Norton Commander, Norton Utilities, Windows.

2. Прикладное ПО предназначено  для решения определённого класса  задач пользователей. Существуют  пакеты прикладных программ (например, MS Works) и библиотеки стандартных программ (например, athCad для вычисления функций, построения графиков и решения уравнений). Компьютеры широко используются для подготовки к печати различных документов. Подготовленный и оформленный документ затем распечатывается на принтере. Программы, предназначенные для