В.Б. Немировский, А.К. Стоянов

Стр 1 из 3Следующая ⇒

В.Б. Немировский, А.К. Стоянов

Информатика

Учебное пособие

Издательство
Томского политехнического университета
2012

УДК 681.3(075)

ББК 32.973.2я73

С37

Немировский В.Б.

С37 Информатика: учебное пособие / В.Б. Немировский, А.К. Стоянов;

Томский политехнический университет. – Томск:

Изд-во Томского политехнического университета, 2012. – с.

В пособии приведены сведения, охватывающие основные разделы курса «Информатика». Рассмотрены понятия информации, информационного процесса, информационных технологий. Приводятся краткие сведения по аппаратно-программным средствам информационных технологий, распространенным операционным системам. Рассмотрены используемые в инженерной деятельности информационные технологии и их инструментальные средства.

Предназначено для студентов направления 140400 ЭНИН ТПУ.

УДК 681.3(075)

ББК 32.973.2я7

Рецензенты

Содержание

Предисловие............................................................................................................... 4

Понятие информации....................................................................................... 6

Формы представления информации............................................................. 8

Представление информации в компьютере................................................ 8

Понятие об информациоонных технологиях............................................ 8

ГЛАВА 1. АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА КОМПЬЮТЕРА...................................... 9

Краткая история развития компьютерной техники................................. 9

Классификация компьютеров..................................................................... 13

Классификация компьютеров по принципу действия................................ 13

Классификация компьютеров по назначению............................................ 13

Классификация компьютеров по производительности............................ 14

Принципиальное устройство компьютера............................................... 15

Принципы работы компьютера.................................................................... 16

Краткая характеристика аппаратных устройств компьютера............ 16

Предисловие

Учебное пособие содержит как основной лекционный материал курса «Информатика», так и его расширение, предназначенное для самостоятельного изучения. В нем приведены сведения, охватывающие основные разделы базового курса информатики. Рассмотрены понятия информации, информационного процесса и его этапов, информационных технологий. Приводятся краткие сведения по аппаратно-программным средствам информационных технологий, распространенным операционным системам. Основное внимание при изложении материала, относящегося к операционной системе Windows, обращалось на объектную ориентацию среды. Такой подход созвучен психологическому восприятию графического интерфейса и облегчает как изложение материала, так и его восприятие начинающими пользователями. Более искушенные пользователи смогут использовать этот материал для выработки системного взгляда на известные им и привычные вещи.

Сведения, относящиеся к средствам сжатия данных, позволяют познакомиться с основными понятиями из этой области и особенностями использования соответствующего программного обеспечения на примере широко распространенного диспетчера архивов WinZip.

Сведения, относящиеся к компьютерной безопасности, знакомят начинающих пользователей компьютера с основными видами компьютерных вирусов и технологией антивирусной защиты. Рассматриваются как ряд организационных мероприятий по защите информации, так и вопросы использования вспомогательных средств – антивирусных программ и средств аппаратной защиты.

Рассмотрены наиболее часто используемые в деятельности технических специалистов информационные технологии и их инструментальные средства. Особое внимание уделено офисным технологиям и их средствам, использование которых сопровождает практическую деятельность как специалистов электротехнического профиля, так и любых других технических направлений.

Весь материал учебного пособия тесно связан с разработанным авторами компьютерным лабораторным практикумом, который постоянно обновляется, дополняется и в настоящее время включает в себя более 20 лабораторных работ по основным разделам курса. Практикум представляет собой программную среду для обучения практическим основам информационных технологий с встроенным методическим обеспечением в гипертекстовом формате (справка Windows). Методическое обеспечение содержит весь необходимый материал для выполнения цикла лабораторных работ по темам курса.

Это накладывает отпечаток на содержание пособия. Изложение ведется с учетом того, что в материалы лабораторных работ практикума включены сведения, относящиеся к практической стороне работы с компьютером. Поэтому материал пособия содержит, прежде всего, общие, системообразующие сведения обзорного характера, часто отсутствующие или лишь упомянутые в практикуме. Сочетание этих сведений пособия с использованием практикума обеспечивает эффективное изучение курса «Информатика».

Понятие информации

Термин «информация» возник от латинского слова informatio – разъяснение, изложение и до середины XX в. означал сведения, передаваемые между людьми.

Существует несколько подходов к объяснению понятия «информация» – от принятого в повседневной жизни неформального подхода, до строгого математического определения в теории информации. В различных источниках можно встретить, например, такие определенияинформации:

информация – это понятие, объединяющее в себе сведения об объектах, свойства которых объясняются;

информация – это сведения об окружающем мире и протекающих в нём процессах, воспринимаемые человеком или специальным устройством;

информация – это сообщения, осведомляющие о положении дел, о состоянии чего-нибудь;

информация – это сведения о лицах, предметах, фактах, событиях, явлениях и процессах независимо от формы их представления;

информация – это сведения, неизвестные до их получения, являющиеся объектом хранения, передачи и обработки;

информация I о событии, вероятность появления которого равна p, определяется формулой I = -log ₂ p.

Выделим три наиболее распространенные концепции информации, каждая из которых по-своему объясняет ее сущность.

Первая концепция (количественно-информационный подход) определяет информацию как меру неопределенности (энтропию) события. Количество информации в том или ином случае зависит от вероятности его получения: чем более вероятным является сообщение, тем меньше информации содержится в нем. Этот подход, хоть и не учитывает смысловую сторону информации, оказался весьма полезным в технике связи и вычислительной технике, послужил основой для измерения информации и оптимального кодирования сообщений. При таком понимании информация – это снятая неопределенность, или результат выбора из набора возможных альтернатив.

Вторая концепция рассматривает информацию как свойство (атрибут) материи. Ее появление связано с развитием кибернетики и основано на утверждении, что информацию содержат любые сообщения, воспринимаемые человеком или приборами. Наиболее ярко и образно эта концепция информации выражена академиком В. М. Глушковым. Он писал, что «информацию несут не только испещренные буквами листы книги или человеческая речь, но и солнечный свет, складки горного хребта, шум водопада, шелест травы». Иными словами, информация как свойство материи создает представление о ее природе и структуре, упорядоченности, разнообразии и т.д. Она не может существовать вне материи, а значит, она существовала, и будет существовать вечно, ее можно накапливать, хранить, перерабатывать.

Третья концепция основана на логико-семантическом (семантика – изучение текста с точки зрения смысла) подходе, при котором информация трактуется как знание, причем не любое знание, а та его часть, которая используется для активного действия. Иными словами, информация – это действующая, полезная, «работающая» часть знаний.

Рассмотренные подходы в определенной мере дополняют друг друга, освещают различные стороны сущности понятия информации и облегчают тем самым систематизацию ее основных свойств. Из множества определений информации наиболее целесообразным представляется следующее:

Информация – это сведения об окружающем мире и протекающих в нём процессах, являющиеся объектом хранения, передачи и обработки.

Классификация компьютеров

Принципы работы компьютера

Вначале с помощью какого-либо внешнего устройства в оперативную память компьютера вводится программа.

Устройство управления ЦП считывает из ячеек памяти инструкции программы (команды) и организует их выполнение.

Эти инструкции могут задавать выполнение арифметических или логических операций с помощью арифметико-логического устройства, чтение из памяти данных для выполнения этих операций или запись их результатов в память, ввод данных из внешнего устройства в память или вывод данных из памяти на внешнее устройство.

Считав команду, устройство управления извлекает из нее информацию о коде команды и местонахождении в оперативной памяти данных, обрабатываемых ею. После этого устройство управления повторно обращается к памяти и считывает из нее обрабатываемые командой данные. В результате при выполнении команд обработки данных процессору приходится неоднократно обращаться в память.

В процессорах с Гарвардской (и подобными ей) архитектурой достигается значительное увеличение производительности за счет одновременного параллельного извлечения из разной памяти команд и обрабатываемых данных за один такт процессора.

Результаты, полученные после выполнения всей программы вычислений, передаются на устройства вывода информации. В качестве таких устройств могут использоваться экран дисплея, принтер, графопостроитель и др.