Диапазон изменения таких чисел равен: - 215 до (215 – 1) (- 32768 до +32767)

Диапазон изменения целых чисел, которые занимают:

1 байт (8 бит) : - 27 до (27 – 1) (- 128 до +127)

4 байта (32 бита): - 231 до (231 – 1) (-2147483648 до + 2147483647)

Отрицательные целые числа представляются в дополнительном коде (посредством операции дополнения до 2-х). Например, для 16-ти битового слова число «- 5» будет иметь код:

1111111111111011 (0000000000000101(+5)  1111111111111010 +00000000000000001  1111111111111011)

Представление вещественных чисел

Любое вещественное число Х, представленное в системе счисления с основанием N, можно записать в виде: X =  mNp, где m – мантисса, P – характеристика (или порядок) числа. И это число будет нормализованным, если после запятой в мантиссе стоит не нуль.

Примеры. а) 372,95 = 0,37295103

0,000000343 = 0,34310-5

б) 11010,1101 = 0,11010110125

0,011011 = 0,110112-1

Порядок определяет, насколько разрядов необходимо осуществить сдвиг относительно запятой. Это так называемые числа с плавающей запятой.

В памяти ЭВМ вещественные числа, приведенные к нормализованной форме, хранятся следующим образом. Для 32-х битового слова:

Диапазон порядка: -27 до (27 – 1) (-128 до +127) (при этом один бит из восьми отводится под знак порядка).

Диапазон мантиссы: -223 до (223 – 1) (-8388608 до 8388607)

Диапазон вещественного числа: 1.1754944E-38 до 3.4028235E+38, где 1.1754944E-38 - машинный нуль, а 3.4028235E+38 – мах вещественное число, после которого будет переполнение. Мах вещ. число равно .

Порядок числа равен 128, а не 127, т.к. следует иметь в виду, что хотя для мантиссы отведены 23 разряда для одинарной точности и 55 разрядов для чисел двойной точности, в операциях участвуют 24 и 56 разрядов, т.е. имеет место скрытый разряд, который при аппаратном выполнении операций автоматически восстанавливается. Порядок числа учитывает скрытый старший разряд мантиссы.

Т.к. мантисса вещественного числа не может содержать более 7 десятичных цифр (ее мах = 8388607), компьютер при вычислениях отбрасывает лишние цифры в мантиссе, поэтому все вычисления с вещественными числами ЭВМ всегда выполняет приближенно, или с ошибкой. При более точных расчетах используются вычисления с двойной точностью. Нормализованные числа двойной точности занимают в два раза больше памяти (64 бита), под мантиссу при этом отводится 64-9 = 55 бит. В результате мантисса содержит 15 десятичных цифр. Точность расчетов возрастает в два раза.

Арифметические операции с вещественными числами сложнее арифметических операций с целыми числами. При выполнении арифметических операций над числами, представленными в формате с плавающей запятой, надо отдельно выполнять их для порядков и мантисс. При сложении – надо сначала порядки слагаемых уровнять; при умножении - порядки складываются, мантиссы перемножаются; при делении – порядки вычитаются, мантиссы делятся. После выполнения операции надо провести нормализацию результата, если это необходимо, т.е. изменить порядок. Таким образом, запятая в изображении числа все время плавает, что и определило термин: числа с «плавающей запятой».

10. Представление символьной информации в ЭВМ

Представление символьной информации. В настоящее время одним из самых массовых приложений ЭВМ является работа с текстами. Термины «текстовая информация» и «символьная информация» используются как синонимы. В информатике под текстом понимается любая последовательность символов из определенного алфавита. Совсем не обязательно, чтобы это был текст на одном из естественных языков (русском, английском и др.). Это могут быть математические или химические формулы, номера телефонов, числовые таблицы и пр. Будем называть символьным алфавитом компьютера множество символов, используемых на ЭВМ для внешнего представления текстов.

Первая задача - познакомить учеников с символьным алфавитом компьютера. Они должны знать, что

Алфавит компьютера включает в себя 256 символов;

Каждый символ занимает 1 байт памяти.

Эти свойства символьного алфавита компьютера, в принципе, уже знакомы ученикам. Изучая алфавитный подход к измерению информации, они узнали, что один символ из алфавита мощностью 256 несет 8 бит, или 1 байт, информации, потому что 256 в 28. Но поскольку всякая информация представляется в памяти ЭВМ в двоичном виде, следовательно, каждый символ представляется 8-разрядным двоичным кодом. Существует 256 всевозможных 8-разрядных комбинаций, составленных из двух цифр «0» и «1» (в комбинаторике это называется числом размещений из 2 по 8 и равно 28): от 00000000 до 11111111. Удобство побайтового кодирования символов очевидно, поскольку байт - наименьшая адресуемая часть памяти и, следовательно, процессор может обратиться к каждому символу отдельно, выполняя обработку текста. С другой стороны, 256 символов - это вполне достаточное количество для представления самой разнообразной символьной информации.

Далее следует ввести понятие о таблице кодировки. Таблица кодировки - это стандарт, ставящий в соответствие каждому символу алфавита свой порядковый номер. Наименьший номер - 0, наибольший - 255. Двоичный код символа - это его порядковый номер в двоичной системе счисления. Таким образом, таблица кодировки устанавливает связь между внешним символьным алфавитом компьютера и внутренним двоичным представлением.

Международным стандартом для персональных компьютеров стала таблица ASSII. На практике можно встретиться и с другой таблицей - КОИ-8 (Код Обмена Информацией), которая используется в глобальных компьютерных сетях, на ЭВМ, работающих под управлением операционной системы Unix, а также на компьютерах типа PDP. К ним, в частности, относится отечественный школьный компьютер Электроника-УКНЦ.

От учеников не нужно требовать запоминания кодов символов. Однако некоторые принципы организации кодовых таблиц они должны знать. Следует рассмотреть вместе с учениками таблицу кода ASCII, приведенную в ряде учебников и в справочниках. Она делится на две части. Международным стандартом является лишь первая половина таблицы, т.е. символы с номерами от 0 до 127. Сюда входят строчные и прописные буквы латинского алфавита, десятичные цифры, знаки препинания, всевозможные скобки, коммерческие и другие символы. Символы с номерами от 0 до 31 принято называть управляющими. Их функция - управление процессом вывода текста на экран или печать, подача звукового сигнала, разметка текста и т.п. Символ номер 32 - пробел, т.е. пустая позиция в тексте. Все остальные отражаются определенными знаками. Важно обратить внимание учеников на соблюдение лексикографического порядка в расположений букв латинского алфавита, а также цифр. На этом принципе основана возможность сортировки символьной информации, с которой ученики впервые встретятся, работая с базами данных.

Вторая половина кодовой таблицы может иметь различные варианты. В первую очередь, она используется для размещения национальных алфавитов, отличных от латинского. Поскольку для кодировки русского алфавита - кириллицы, применяются разные варианты таблиц, то часто возникают проблемы с переносом русского текста с одного компьютера на другой, из одной программной системы в другую. Можно сообщить ученикам, что таблица кодировки символов 128 - 255 называется кодовой страницей и каждый ее вариант имеет свой номер. Так, например, в MS-DOS используется кодовая страница номер 866, а в Windows - номер 1251.

В качестве дополнительной информации можно рассказать о том, что проблема стандартизации символьного кодирования решается введением нового международного стандарта, который называется Unicode. Это 16-разрядная кодировка, т.е. в ней на каждый символ отводится 2 байта памяти. Конечно, при этом объем занимаемой памяти увеличивается в два раза. Но зато такая кодовая таблица допускает включение до 65 536 символов. Ясно, что в нее можно внести всевозможные национальные алфавиты.

11. Форматы данных

С точки зрения программиста данные - это часть программы, совокупность значений определённых ячеек памяти, преобразование которых осуществляет код. С точки зрения компилятора, процессора, операционной системы, это совокупность ячеек памяти, обладающих определёнными свойствами (возможность чтения и записи (необяз.), невозможность исполнения).

Контроль за доступом к данным в современных компьютерах осуществляется аппаратно.

В соответствии с принципом фон Неймана, одна и та же область памяти может выступать как в качестве данных, так и в качестве исполнимого кода.

Типы данных

Традиционно выделяют два типа данных - двоичные (бинарные) и текстовые.

Двоичные данные обрабатываются только специализированным программным обеспечением, знающим их структуру, все остальные программы передают данные без изменений.

Текстовые данные воспринимаются передающими системами как текст, записанный на каком-либо языке. Для них может осуществляться перекодировка (из кодировки отправляющей системы в кодировку принимающей), заменяться символы переноса строки, изменяться максимальная длина строки, изменяться количество пробелов в тексте.

Передача текстовых данных как бинарных приводит к необходимости изменять кодировку в прикладном программном обеспечении (это умеет большинство прикладного ПО, отображающего текст, получаемый из разных источников), передача бинарных данных как текстовых может привести к их необратимому повреждению

Операции с данными

Для повышения качества данные преобразуются из одного вида в другой с помощью методов обработки. Обработка данных включает операции:

1) Ввод(сбор) данных - накопление данных с целью обеспечения достаточной полноты для принятия решений

2) Формализация данных - приведение данных поступающих из разных источников, к одинаковой форме, для повышения их доступности.

3) Фильтрация данных - это отсеивание «лишних» данных, в которых нет необходимости для повышения достоверности и адекватности.

4) Сортировка данных - это упорядочивание данных по заданному признаку с целью удобства использования.

5) Архивация - это организация хранения данных в удобной и легкодоступной форме.

6) Защита данных - включает меры, направленные на предотвращение утраты, воспроизведения и модификации данных.

7) Транспортировка данных - прием и передача данных между участниками информационного процесса.

По кнопке выше «Купить бумажную книгу» можно купить эту книгу с доставкой по всей России и похожие книги по самой лучшей цене в бумажном виде на сайтах официальных интернет магазинов Лабиринт, Озон, Буквоед, Читай-город, Литрес, My-shop, Book24, Books.ru.

По кнопке «Купить и скачать электронную книгу» можно купить эту книгу в электронном виде в официальном интернет магазине «ЛитРес» , и потом ее скачать на сайте Литреса.

По кнопке «Найти похожие материалы на других сайтах» можно искать похожие материалы на других сайтах.

On the buttons above you can buy the book in official online stores Labirint, Ozon and others. Also you can search related and similar materials on other sites.

В учебном пособии представлены все разделы информатики, определяющие современный уровень подготовки специалистов в системе высшего образования. По своему содержанию книга полностью соответствует требованиям государственных стандартов. Пособие предназначено для студентов всех специальностей и направлений подготовки, исключая тех, кто специализируется в области информатики.

ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ИНФОРМАТИКИ.
Термин информатика происходит от французского слова informatique (объединение слов information - «информация» и automatique- «автоматика»). В англоязычных странах этому термину соответствует синоним Computer Science (компьютерная наука).

Информатика - это наука, изучающая все аспекты получения, хранения, преобразования, передачи и использования информации. Рассмотрим основные понятия информатики.
Информационные ресурсы (PIP) - информация и носители с информацией в информационных системах и сетях.

Информационная система (ИС) - система, предназначенная для хранения, поиска, обработки и получения информации по запросам пользователей.
Информационная технология (ИТ) - процесс, включающий совокупность методов сбора, хранения, обработки и передачи информации на основе применения средств вычислительной техники.

Бурное развитие информатики связано с появлением электронных вычислительных машин, или компьютеров. Именно поэтому информатика - это наука о приемах создания, хранения, воспроизведения, обработки и передачи данных средствами вычислительной техники, а также наука о принципах функционирования этих средств и методах управления ими.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие 3
Глава 1. Понятие информации. Общая характеристика процессов сбора, передачи, обработки и накопления информации
§ 1.1. Основные задачи информатики 5
§ 1.2. Информация, качество и количество информации. Информационные процессы б
§ 1.3. Общее представление данных и понятие о системах счисления 11
§ 1.4. Представление числовых данных 13
1.4.1. Перевод чисел в позиционных системах счисления 15
1.4.2. Арифметические операции в позиционных системах счисления 18
1.4.3. Представление чисел в компьютере 20
§ 1.5. Представление логических данных 21
§ 1.6. Представление текстовых данных 25
§ 1.7. Представление графических данных 27
§ 1.8. Структуры данных 32
§ 1.9. Единицы хранения данных 36
Глава 2. Технические средства реализации информационных процессов
§ 2.1. Основные этапы развития информатики и вычислительной техники 39
§ 2.2. Архитектура, состав и назначение основных элементов персонального компьютера 44
§ 2.3. Устройства хранения данных 49
§ 2.4. Устройства ввода/вывода 53
Глава 3. Программные средства реализации информационных процессов
§ 3.1. Классификация программного обеспечения 64
§ 3.2. Операционная система Windows 67
§ 3.3. Служебное программное обеспечение 72
3.3.1. Файловые менеджеры 72
3.3.2. Сжатие информации 73
3.3.3. Программы резервирования данных 75
3.3.4. Программы записи компакт-дисков 76
3.3.5. Программы просмотра и конвертации 76
§ 3.4. Программное обеспечение обработки текстовых документов 77
3.4.1. Текстовый редактор Блокнот (NotePad) 79
3.4.2. Текстовый редактор WordPad 79
3.4.3. Текстовый процессор Word 81
§ 3.5. Создание презентации с помощью Power Point 87
3.5.1. Создание слайдов презентации 88
3.5.2. Формирование эффектов вывода слайдов на экран 90
3.5.3. Демонстрация презентации 91
Глава 4. Модели решения функциональных и вычислительных задач
§ 4.1. Моделирование как метод познания 92
4.1.1. Понятие объекта и системы 92
4.1.2. Методы моделирования и типы моделей 94
4.1.3. Классификация математических моделей 96
§ 4.2. Технология моделирования 98
§ 4.3. Классификация задач, решаемых с помощью моделей 100
§ 4.4. Интеллектуальные системы 101
4.4.1. Исчисление высказываний и предикатов 103
4.4.2. Логическая модель знаний 108
4.4.3. Продукционная модель знаний 112
4.4.4. Семантические сети 114
4.4.5. Фреймы 116
4.4.6. Представление нечетких знаний 118
4.4.7. Экспертные системы 120
4.4.8. Искусственные нейронные сети 122
4.4.9. Генетические алгоритмы 125
§ 4.5. Стратегии решения задач 128
Глава 5. Алгоритмизация и программирование
§ 5.1. Алгоритмизация 132
§ 5.2. Эволюция языков программирования 144
§ 5.3. Программирование на BASIC 148
5.3.1. Переменные и константы 148
5.3.2. Операторы и операции 150
5.3.3. Условные операторы 152
5.3.4. Циклы 155
5.3.5. Операции с символьными переменными 158
§ 5.4. Основные понятия объектно-ориентированного визуального программирования 160
5.4.1. Классы объектов, экземпляры класса и семейства объектов 160
5.4.2. Объекты: свойства, методы, события 162
Глава 6. Программное обеспечение и технологии программирования
§ 6.1. Системы программирования 164
§ 6.2. Структурное программирование 166
§ 6.3. Этапы подготовки и решения задач на компьютере 171
Глава 7. Электронные таблицы
§ 7.1. Основные понятия и элементы электронных таблиц 173
§ 7.2. Использование формул и функций 176
§ 7.3. Сортировка и фильтрация данных 185
§ 7.4. Подведение итогов 187
7.4.1. Использование функции «Итоги» 187
7.4.2. Консолидация данных 189
7.4.3. Сводная таблица 189
Глава 8. Базы данных
§ 8.1. Основные понятия баз данных 191
§ 8.2. Реляционная модель данных 194
§ 8.3. Построение таблиц базы данных 199
§ 8.4. Сортировка, поиск и фильтрация данных 205
§ 8.5. Создание запросов 206
8.5.1. Средства создания запросов 207
8.5.2. Запросы на выборку 209
8.5.3. Итоговые запросы 213
8.5.4. Многотабличные запросы 213
8.5.5. Создание SQL-запросов 215
§ 8.6. Формирование отчетов 218
Глава 9. Компьютерные сети
§ 9.1. Основные понятия и определения 220
§ 9.2. Аппаратные и программные компоненты компьютерных сетей 222
§ 9.3. Принципы построения сети Интернет 227
9.3.1. Доступ в Интернет 228
9.3.2. Протоколы передачи данных 229
9.3.3. Адресация в Интернете 230
§ 9.4. Сервисы Интернета 230
§ 9.5. Средства использования сетевых сервисов 234
Глава 10. Основы защиты информации
§ 10.1. Информационная безопасность и ее составляющие 236
§ 10.2. Компьютерные вирусы и средства антивирусной защиты 237
10.2.1. Определение и классификация вирусов 237
10.2.2. Способы и средства защиты от вирусов 240
§ 10.3. Защита от несанкционированного вмешательства 242
10.3.1. Системы идентификации, аутентификации и шифрования 243
10.3.2. Криптографические методы защиты информации 245
Литература 250.

Учебник состоит из двух разделов: теоретического и практического. В теоретической части учебника изложены основы современной информатики как комплексной научно-технической дисциплины, включающей изучение структуры и общих свойств информации и информационных процессов, общих принципов построения вычислительных устройств, рассмотрены вопросы организации и функционирования информационно-вычислительных сетей, компьютерной безопасности, представлены ключевые понятия алгоритмизации и программирования, баз данных и СУБД. Для контроля полученных теоретических знаний предлагаются вопросы для самопроверки и тесты. Практическая часть освещает алгоритмы основных действий при работе с текстовым процессором Microsoft Word, табличным редактором Microsoft Excel, программой для создания презентаций Microsoft Power Point, программами-архиваторами и антивирусными программами. В качестве закрепления пройденного практического курса в конце каждого раздела предлагается выполнить самостоятельную работу.

Книга:

Задачи накопления (хранения), обработки и передачи информации стояли перед человечеством на всех этапах его развития. Каждому этапу соответствовал определенный уровень развития средств информационного труда, прогресс развития которых всякий раз придавал человеческому обществу новое качество. Ранее были выделены основные этапы обращения с информацией, и они являются общими для всех наук при обработке информации с помощью ЭВМ. Научным фундаментом для их решения стала такая наука, как информатика.

Информатика – комплексная научно-техническая дисциплина, занимающаяся изучением структуры и общих свойств информации, информационных процессов, разработкой на этой основе информационной техники и технологии, а также решением научных и инженерных проблем создания, внедрения и эффективного использования компьютерной техники и технологии во всех сферах общественной практики.

Истоки информатики можно искать в глубине веков. Много столетий тому назад потребность выразить и запомнить информацию привела к появлению речи, письменности, счета. Люди пытались изобретать, а затем совершенствовать способы хранения, обработки и распространения информации. До сих пор сохранились свидетельства попыток наших далеких предков сохранять информацию – примитивные наскальные рисунки, записи на берестяной коре и глиняных дощечках, затем рукописные книги.

Появление в ХVI веке печатного станка позволило значительно увеличить возможности человека обрабатывать и хранить нужные сведения. Это явилось важным этапом развития человечества. Информация в печатном виде была основным способом хранения и обмена и продолжала им оставаться вплоть до середины ХХ века. Только с появлением ЭВМ возникли принципиально новые, гораздо более эффективные способы сбора, хранения, обработки и передачи информации (рис. 1.1).

Рисунок 1.1. Развитие способов хранения информации

Развивались способы передачи информации. Примитивный способ передачи посланий от человека к человеку сменился более прогрессивной почтовой связью. Почтовая связь давала достаточно надежный способ обмена информацией. Однако не следует забывать, что таким образом могли передаваться только сообщения, написанные на бумаге. А главное – скорость передачи сообщения была соизмерима только со скоростью передвижения человека. Изобретение телеграфа, телефона дало принципиально новые возможности обработки и передачи информации.

Появление электронно-вычислительных машин позволило обрабатывать, а впоследствии и передавать информацию со скоростью, в несколько миллионов раз превышающей скорость обработки (рис. 1.2) и передачи информации человеком (рис. 1.3).

Рисунок 1.2. Развитие способов обработки информации

Рисунок 1.3. Развитие способов передачи информации

Основу современной информатики образуют три составные части, каждая из которых может рассматриваться как относительно самостоятельная научная дисциплина (рис. 1.4).

Теоретическая информатика – часть информатики, занимающаяся изучением структуры и общих свойств информации и информационных процессов, разработкой общих принципов построения информационной техники и технологии. Она основана на использовании математических методов и включает в себя такие основные математические разделы, как теория алгоритмов и автоматов, теория информации и теория кодирования, теория формальных языков и грамматик, исследование операций и др.).

Средства информатизации (технические и программные) – раздел, занимающийся изучением общих принципов построения вычислительных устройств и систем обработки и передачи данных, а также вопросов, связанных с разработкой систем программного обеспечения.

Информационные системы и технологии – раздел информатики, связанный с решением вопросов анализа потоков информации, их оптимизации, структурирования в различных сложных системах, с разработкой принципов реализации в данных системах информационных процессов.

Информатика находит широкое применение в различных областях современной жизни: в производстве, науке, образовании и других сферах деятельности человека.

Развитие современной науки предполагает проведение сложных и дорогостоящих экспериментов, таких, как, например, при разработке термоядерных реакторов. Информатика позволяет заменить реальные эксперименты машинными. Это экономит колоссальные ресурсы, дает возможность обработать полученные результаты самыми современными методами. Кроме того, такие эксперименты занимают гораздо меньше времени, чем настоящие. А в некоторых областях науки, например, в астрофизике, проведение реального эксперимента просто невозможно. Здесь в основном все исследования проводятся посредством вычислительных и модельных экспериментов.

Рисунок 1.4. Структура информатики как научной дисциплины

Дальнейшее развитие информатики, как и любой другой науки, влечет за собой новые достижения, открытия, а следовательно, и новые области применения, которые, может быть, трудно сегодня предположить.

Информатика – очень широкая сфера научных знаний, возникшая на стыке нескольких фундаментальных и прикладных дисциплин.

Как комплексная научная дисциплина информатика связана (рис. 1.5):

С философией и психологией – через учение об информации и теорию познания;

С математикой – через теорию математического моделирования, дискретную математику, математическую логику и теорию алгоритмов;

С лингвистикой – через учение о формальных языках и о знаковых системах;

С кибернетикой – через теорию информации и теорию управления;

С физикой и химией, электроникой и радиотехникой – через «материальную» часть компьютера и информационных систем.

Slide_image" src="https://ppt4web.ru/images/1152/37720/640/img1.jpg" alt="Цели: Более подробно изучить основы информатики, так как в ней выступают одновременно инструмент для работы и объект изучения и совершенствования – информация." title="Цели: Более подробно изучить основы информатики, так как в ней выступают одновременно инструмент для работы и объект изучения и совершенствования – информация.">

1 из 21

Презентация на тему: Основы информатики

№ слайда 1

Описание слайда:

№ слайда 2

Описание слайда:

№ слайда 3

Описание слайда:

План. Введение.Информация и группы знаний.Язык-способ выражения информации.Информационные процессы.Количество информации.Cистема счисления.Архитектура ЭВМ.Устройство ПК.Текстовые файлы и редакторы.Тексты в компьютерной памяти.Компьютерная графика.Устройство компьютерной сети.Электронная почта.

№ слайда 4

Описание слайда:

Введение.Информатика - Это наука, изучающая все аспекты получения, хранения, преобразования, передачи и использования информации.Информатика- Это множество дисциплин, объединенных общим предметом изучения -информацией.Теория информации;Кибернетика;Программирование;Теория алгоритмов.

№ слайда 5

Описание слайда:

Информация и группы знаний.Информация для человека - это знания, которые он получает из различных источников. Все знания делят на 3 группы:1 группа начинается со слов «я знаю, что…». Эти знания называют декларативными (от слова «декларация»- знания, сообщение).2 группа начинается со слов «я знаю, как..». Эти знания называют процедурными. Они определяют достижение какой-либо цели.3 группа называется знания неинформативные. Эти сообщения не пополняют знания человека.

№ слайда 6

Описание слайда:

Язык - как способ выражения информации.Язык- Это знаковый способ представления информации. Общение на языках- это процесс передачи информации в знаковой форме.Языки бывают:Естественными и формальными.Образная информация- Это сохранение в памяти ощущения человека от контакта с источником.

№ слайда 7

Описание слайда:

Информационные процессы. Делят на 3 группы: Процесс хранения информации, процесс передачи информации, процесс обработки информации.Человек хранит информацию в собственной памяти и на внешних носителях. Процесс передачи информации осуществляется от источника к приемнику по информационным каналам связи. Процесс обработки информации связан с получением новой или изменением формы или структуры данной информации; осуществлением поиска информации на внешних носителях.

№ слайда 8

Описание слайда:

Количество информации. Бит- Информационный вес символа двоичного алфавита принятый за единицу информации.Алфавит- Это вся совокупность символов, используемых в некотором языке для представления информации.Мощность алфавита- это число символов в нем.Байт- Информационный вес символа из алфавита мощностью 256 символов. 1 байт=8 бит.

№ слайда 9

Описание слайда:

Cистема счисления. Система счисления- Это способ изображения чисел и соответствующие ему правила действия над числами. Системы счисления бывают позиционными и непозиционными. Примером непозиционной системы является римская система чисел. Наименьшее возможное основание позиционной системы счисления – 2. Такая система называется двоичной.

№ слайда 10

Описание слайда:

Архитектура ЭВМ. Архитектура ЭВМ- Это описание устройства и принципов работы компьютера, достаточное для пользователя и программиста.Программа- Это указание на последовательность действий, которую должен выполнить компьютер. В состав компьютера входят: процессор, память, устройство ввода, устройство вывода. У компьютера имеется внутренняя и внешняя память. Внутренняя- оперативная память. Внешняя- долговременная память.

№ слайда 11

Описание слайда:

Устройство ПК. В состав системного блока входят: микропроцессор, внутренняя память, дисководы, блок питания, контроллеры внешних устройств. Все устройство ПК связаны между собой по многопроводной линии, которая называется информационной магистралью. Основными техническими характеристиками ПК являются: объем внутренней памяти, тактовая чистота микропроцессора, разрядность микропроцессора. Каждое внешнее устройство имеет свой адрес. Передаваемая к нему информация – по шине данных сопровождается адресом устройства – по адресной шине.

№ слайда 12

Описание слайда:

Текстовые файлы и редакторы. Текстовый файл- Простейший способ организации данных в компьютере. Он состоит только из кодов таблицы символьной кодировки.Текстовый редактор- Это прикладная программа, позволяющая создать текстовые документы, редактировать их, просматривать содержимое документа на экране, распечатывать документ, изменять формат документа. Стандартными компонентами среды ТР являются: рабочее поле, текстовый курсор, строка состояния, меню команд. Текстовый файл разделен на строки. Разделителем является специальные управляющие коды. В конце файла ставится код «Конец файла».

№ слайда 13

Описание слайда:

Тексты в компьютерной памяти. Гипертекст- Это способ организации текста, который можно просматривать в последовательности смысловых связей между его отдельными фрагментами.Таблица кодировки- Таблица в которой всем символам компьютерного алфавита поставлены в соответствие порядковые номера. Международным стандартом является код ASCII- американский стандартный код информационного обмена. Каждый символ текста кодируется восьмиразрядным двоичным кодом. Для представления текстов в компьютере используется алфавит мощностью 256 символов.

№ слайда 14

№ слайда 15

Описание слайда:

Средства компьютерной графики. Система вывода изображения на экран включает в себя дисплей и видеоадаптер. Изображение на дисплее получается из совокупности множества светящихся точек - видеопикселей. Пиксели на экране образуют сетку из горизонтальных строк и вертикальных столбцов, которая носит название «растр». Размер графической сетки M * N определяет разрешающую способность экрана, от которой зависит качество изображения. Луч электронной пушки периодически сканирует строки растра с высокой частотой, воспроизводя изображение. На черно-белых дисплеях пиксель может иметь только два цвета. Электронная пушка испускает один луч. Видеоадаптер состоит из видеопамяти и дисплейного процессора. В видеопамяти хранится двоичный код изображения, выводимого на экран. Для ввода изображения в компьютер используются сканеры, цифровые фотоаппараты, цифровые видеокамеры.

№ слайда 16

Описание слайда:

Таблицы и модели. Модель- это некоторое упрощенное подобие реального объекта. Модели бывают материальными и информационными. Информационная модель представляет собой описание моделированного объекта. Прежде чем строить информационную модель, производится системный анализ объекта моделирования. Задача системного анализа- выделить существенные части, свойства, связи моделируемой системы, определить её структуру. Наглядным способом представления информационных моделей являются графические изображения: карты, чертежи, схемы, графики.

№ слайда 17

Описание слайда:

Графический редактор. Графический редактор- прикладная программа для получения рисованных изображений. Рисунок, создаваемый средствами графического редактора, формируется на экране, а затем может быть сохранен в файле. Среда любого ГР содержит рабочее поле, меню инструментов, цветов, меню команд для работы с файлами, печати рисунка и других операций. ГР позволяет включать в рисунок тексты, используя буквы разных размеров и шрифтов.

№ слайда 18

Описание слайда:

Устройство компьютерной сети. Компьютерная сеть- Система компьютеров, связанных каналами передачи информации. Компьютерные сети бывают локальными и глобальными. В одноранговых локальных сетях все компьютеры равноправны. Локальная сеть с выделенным компьютером включает в себя сервер и множество рабочих станций. Сервер используется как хранилище общих информационных ресурсов, а так же содержит некоторые технические устройства общего доступа. Глобальная сеть- это система связанных между собой локальных сетей и компьютеров отдельных пользователей. Персональные компьютеры пользователей подсоединяются к узлам глобальной сети. Существуют сети региональные, отраслевые. В настоящее время большинство из них объединено в мировую систему –Internet.

№ слайда 19

Описание слайда:

Электронная почта. Электронная почта- обмен письмами в компьютерных сетях.Почтовый ящик- Это раздел внешней памяти почтового сервера, отделенный для абонента.Электронное письмо- это текстовый файл, содержащий конверт с адресом получателя и текст письма.Телеконференция- это система обмена информацией на определенную тему между абонентами сети.

№ слайда 20

Описание слайда:

"Всемирная паутина". Гипермедиа- система гиперсвязей между мультимедиа-документамиКиберпространство-это совокупность мировых систем телекоммуникаций и циркулирующей в них информации.Web страница- отдельный документ W W W.Web сервер- компьютер в сети Интернет, хранящий web страницы и соответствующее программное обеспечение.Internet-всемирная глобальная компьютерная сеть

№ слайда 21

Описание слайда:

Профилю подготовки

По направлению подготовки

Стадии интеллектуального развития детей по Ж.Пиаже

Стадия, возраст ребенка	Поведение и мышление ребенка
1.Сенсомоторного интеллекта от 8-10 мес. до 1,5 лет	Ребенок понимает новый предмет, применяя старые схемы (вытряхнуть, ударить); варьирование действий
2. Символический интеллект от 1,5 – 2 до 4 лет	Усвоение вербальных знаков языка, переход к простым символическим действиям (притвориться спящим)
3.Интуитивный(наглядный)интеллект от 4 до 7-8 лет	Проявляют себя наглядные схемы, к-е выстраивают причинные связи в логике наглядных впечатлений
4.Конкретных операций от 7-8 до 11- 12 лет	Понимание неизменности количества веса, площади и т.д. Появляются схемы конкретного порядка реальных процессов
5.Формальных операций или рефлексивный интеллект от 11-12 до 14-15 лет	Формируются логические схемы, построение гипотетико-дедуктивных рассуждений без связи с конкретной действительностью

Курс лекций по дисциплине «Информатика»

для студентов I курса заочной формы обучения

034400.62 «Физическая культура для лиц с отклонениями в состоянии здоровья (адаптивная физическая культура»

«Адаптивное физическое воспитание»

План:

Информатика и информация. Свойства информации. Формы представления информации.
История развития вычислительной техники.
Базовая аппаратная конфигурация.
Дополнительные устройства персонального компьютера.
Классификация компьютеров.

1. Информатика и информация.

Слово «информатика» происходит от французского слова, образованного из слов «информация» и «автоматика», что выражает ее суть, как науки об автоматической обработке информации. Источником информатики являются две науки: документалистика и кибернетика .

Документалистика (конец 19 в.) – изучает рациональные средства и методы повышения эффективности документооборота. Кибернетика (термин ввел Ампер в первой половине 19 в.) – дает математическую и логическую базу. Основы кибернетики были заложены трудами по математической логике Н. Винером (1948 г.).

Информатика – техническая наука, систематизирующая приемы создания, хранения, воспроизведения, обработки и передачи информации средствами вычислительной техники, а также принципы функционирования этих средств и методы управления ими.

Основная задача информатики – систематизация приемов и методов работы с аппаратными и программными средствами вычислительной техники.

Особая математическая дисциплина – теория информации, рассматривает понятие информация как первичное, и определяет его как продукт взаимодействия объективных данных и субъективных методов.

Свойства информации

1. Объективность и субъективность – объективность является относительной, т.к. методы получения или обработки являются субъективными.

2. Полнота – характеризует качество информации и определяет достаточность для принятия решений или для создания новых данных на основе имеющихся.

3. Достоверность – обычно полезные данные сопровождаются определенным уровнем «информационного шума».

4. Адекватность – степень соответствия реальному объективному состоянию дела. Неадекватная информация – результат неполных или недостаточных данных, или применения неадекватных методов.

5. Доступность – мера возможности получить информацию.

6. Актуальность – степень соответствия информации текущему моменту времени.

Операции с данными

Сбор – накопление с целью обеспечения достаточной полноты для принятия решений.

Формализация – приведение информации из разных источников к одинаковой форме (для повышения доступности).

Фильтрация – отсеивание «лишней» информации.

Сортировка – упорядочение информации по заданному признаку.

Архивация – организация хранения информации в удобной и легкодоступной форме.

Защита – предотвращение утраты, воспроизведения и модификации.

Преобразование – перевод из одной формы в другую (например, модем).

Формы представления информации

В информатике рассматривают два вида информации – аналоговый (непрерывный) – использует непрерывно и плавно изменяющийся информационный сигнал; цифровой (дискретный) – использует скачкообразный информационный сигнал, принимающий конечное число значений.

Аналоговый (непрерывный)

вид информации

– телефон;

– проигрыватель грампластинок;

– магнитная и оптическая запись звука.

Графически аналоговый сигнал выглядит в виде синусоиды разной амплитуды.

Цифровой (дискретный)

вид информации

– монитор;

– музыкальный проигрыватель лазерных компакт-дисков;

Графически цифровой сигнал выглядит в виде столбиков разной амплитуды (гистограмма).

Для обработки в компьютере информация должна быть преобразована в числовую (закодирована). Такое преобразование осуществляют специальные программы. Современные компьютеры кодируют информацию с помощью двух состояний –

есть сигнал (1);

нет сигнала (0).

Поэтому вся информация должна быть закодирована наборами двух знаков 0 и 1. Отсюда название – двоичная система счисления.

Цифра двоичной системы счисления называется – битом .

Бит – это наименьшая единица информации, которая выражается логическим значением Да или Нет и обозначается числом 1 или 0.

8 бит = 1 байт

1 Кбайт =1024 байт

1 Мбайт = 1024 Кбайт

1 Гбайт = 1024 Мбайт

1 Тбайт = 1024 Гбайт

2. История развития вычислительной техники

История персонального компьютера насчитывает чуть более 20 лет. Вычислительные же устройства появились значительно раньше. История компьютера связана с именами многих великих ученых разных стран, увлеченных идеей автоматизации вычислений.

1623 г. Вильгельм Шикард – автоустройство для выполнения сложения на базе механических часов;

1642 г. Блез Паскаль – «паскалина»;

1673 г. Г.В.Лейбниц – арифмометр, выполняющий четыре арифметических действия; он первый предложил возможность представления любых чисел двоичными цифрами;

1834 г. Ч.Беббедж – разработал идею создания Аналитической машины, имеющей память и управляющейся с помощью программ, посредством перфокарт;

1842 г. А.Лавлейс – сформулировала основы программирования для аналитической машины Беббиджа;

1853 г. П.Г.Шютц – разностная машина.

1890 г. табулятор Холлерита.

1924 г. IBM (International Business Machines).

Математическую основу будущего компьютера составила логика Дж. Буля, т.е. логика с двумя возможными состояниями – истиной и ложью, которая хорошо применима для описания электротехнических переключательных систем. В 40-е годы 20 в. Были созданы компьютеры на электро-механических реле.

В 1946 г. Джон Фон Нейман сформулировал общие принципы функционирования компьютера, которые используются до сих пор.

ü АЛУ - арифметическо-логическое устройство, выполняющее арифметические и логические операции;

ü УУ – устройство управления, которое организует процесс выполнения программ;

ü ЗУ – запоминающее устройство, или память для хранения программ и данных;

ü внешние и внутренние устройства для ввода-вывода информации.

Поколения ЭВМ

Конец 40-х – первая машина на принципах Неймана, на ламповых схемах (1-е поколение);

Конец 50-х – вычислительные машины на полупроводниковых схемах (2-е поколение);

60-е г.г. – вычислительные машины на малых интегральных схемах (чипах – Роберт Нойс) 3-е поколение;

70-е г.г. – вычислительные машины на центральных микропроцессорах (Маршан Эдвард Хофф, фирма Intel) и появились ПК (4-е поколение).

Стандартом для 90% производимых ПК стал IBM PC, появившийся в августе 1981 г. в его конструкции использовался принцип «открытой архитектуры». Возможность модернизации комплектующих, подключение дополнительных блоков и программного обеспечения, сделанного посторонними программистами, называется принципом открытой архитектуры .

3. Базовая аппаратная конфигурация

Базовая конфигурация персонального компьютера состоит из четырёх элементов:

v системный блок;

v монитор;

v клавиатура;

Системный блок содержит все основные устройства ПК, к нему так же подключаются все дополнительные внешние (периферийные) устройства.

Главная часть системного блока – системная материнская плата – набор электронных схем, управляющих работой ПК, к которой подключены все комплектующие (микропроцессор, оперативная память, другие виды памяти, видео и звуковая карта, системная магистраль данных).

Микропроцессор – электронная схема, выполняющая все вычисления и управляющая работой остальных элементов персонального компьютера (АЛУ и УУ).

Основные характеристики микропроцессора –

а)тактовая частота(скорость работы) – количество элементарных операций, выполняемых за единицу времени (секунду), измеряется в МГц;

б)модель (производители – AMD, Intel, Sun, IBM);

в) ядерность (1, 2, 4, 8, 16, 32, 64).

Оперативная память (ОЗУ) – запоминающее устройство, временно хранящее информацию.

Основные характеристики ОЗУ –

а) объём (в Мб) до 2 ГБ в одном модуле;

б) рабочая частота (время доступа к памяти).

Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) – обеспечивает надёжное хранение и выдачу информации. Содержание ПЗУ не может быть изменено, в нём хранится наиболее важная и всегда используемая информация.

КЭШ-память – память небольшого объема, расположена между микропроцессором и опе-ративной памятью, хранит наиболее часто используемые участки оперативной памяти, повышает скорость работы ОЗУ.

Системная магистраль данных (шина) – предназначена для передачи сигналов между устройствами системного блока. Различают – командную, адресную и информационную шины.

Основная характеристика шины –

разрядность – количество одновременно передаваемых сигналов (8; 16; 32; 64; 128; 256; 1024).

Накопители информации –

а) накопитель на жёстком магнитном диске (винчестер);

в) оптический дисковод CD-ROM и BluRay;

б) накопитель на гибком магнитном диске;

г) DVD и HDDVD-дисководы.

Носители информации –

а) оптические диски с одно-кратной записью – CD-R, DVD-R, HDDVD-R, BR-R и многократной записью – CD-RW, DVD-RW, HDDVD-RW, BR-RW ;

б) флэш-карты.

Адаптеры – преобразователи информации, необходимые для согласования скорости передачи информации между внешними устройствами, формируются в виде отдельных карт, снабжены разъемом, к которому присоединяются внешние устройства.

Видеокарта – управляет работой монитора.

Звуковая карта – управляет работой звука в компьютере.

Монитор – устройство предназначенное для отображения текстовой и графической информации. Изображение формируется совокупностью точек (пикселов).

Основные характеристики монитора

а) размер по диагонали (в дюймах);

б) разрешение экрана (количество пикселей по горизонтали и вертикали), чем больше тем лучше качество изображения;

в) время отклика (мс);

г) плоскость экрана («Flatron»).

Виды мониторов по принципу действия

1. ЭЛТ – электронно-лучевая трубка.

2. Жидко-кристаллические (LCD): главным элементом является жидкое вещество, обладающее свойствами кристаллов, экран представляет собой массив ячеек с жидким кристаллом.

3. Плазменные.

Клавиатура – устройство ввода информации.

Мышь – устройство ввода, управляет движением курсора по экрану, служит для управления работой программ. Различают – трекбол – в ноутбуках (сенсорная панель); пентмаус – похож на шариковую ручку, на рабочем конце находится узел, регистрирующий её перемещение.

Модем – устройство для обмена информацией с другими ПК через телефонную сеть. (МОдулятор-ДЕМодулятор) преобразовывает цифровой сигнал, идущий от компьютера, в аналоговый сигнал, передаваемый по телефонной линии (и наоборот).

встроенный модем (вставляемый в системный блок)

внешний модем (подключаемый к системному блоку)

4. Дополнительные устройства персонального компьютера

Принтер – устройство, предназначенное для вывода информации на «твердый» носитель.

Основные характеристики принтера –

а) скорость печати;

б) разрешение (количество отдельных точек, которые могут быть напечатаны на участке единичной длины – дюйм), измеряется в dpi (пиксель на дюйм);

в) эксплуатационные расходы.

По организации процесса печати принтеры делятся –

матричный струйный лазерный светодиодный

Сканер – устройство, предназначенное для преобразования графической или текстовой информации в электронные цифровые данные.

Основные характеристики сканера –

а) разрешающая способность (dpi);

б) количество принимаемых цветов (распознавание оттенков);

в) время сканирования.

ручной планшетный барабанный

Дигитайзер (графический планшет) – устройство, предназначенное для ввода графической информации, в основе их действия перо относительно планшета или световое перо, относительно дисплея.

Плоттер – устройство для подготовки на бумаге различного рода конструкторских документов, чертежей, графиков, рисунков.

5. Классификация компьютеров

С технической точки зрения современные компьютеры можно классифицировать следующим образом –

ü Суперкомпьютеры;

ü Рабочие станции;

ü Серверы;

ü Персональные компьютеры;

ü Ноутбуки;

ü Карманные (мобильные) ПК;

ü Специальные компьютеры, используемые в системах управления различными подвижными объектами специального назначения;

ü Игровые компьютеры;

ü Технологические (производство);