Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Информатика. Цели и задачи информатики.Стр 1 из 18Следующая ⇒
Информатика. Цели и задачи информатики. Информатика - это комплексная, техническая наука, которая систематизирует приемы создания, сохранения, воспроизведения, обработки и передачи данных средствами вычислительной техники, а также принципы функционирования этих средств и методы управления ними. Термин " информатика" происходит от французского слова Informatique и образован из двух слов: информация и автоматика. Этот термин введен во Франции в середине 60-х лет XX ст., когда началось широкое использование вычислительной техники. Тогда в англоязычных странах вошел в употребление термин " Computer Science" для обозначения науки о преобразовании информации, которая базируется на использовании вычислительной техники. Теперь эти термины являются синонимами. Целью информатики является разработка более эффективных методов и средств осуществления информационных процессов, определение способов оптимальной научной коммуникации с широким применением современных технических средств. Основной задачей информатики как науки - это систематизация приемов и методов работы с аппаратными и программными средствами вычислительной техники. Цель систематизации состоит в том, чтобы выделять, внедрять и развивать передовые, более эффективные технологии автоматизации этапов работы с данными, а также методически обеспечивать новые технологические исследования. Понятие информации, виды информации. Единицы измерения информации в информатике. Информация - это совокупность сведений (данных), которая воспринимается из окружающей среды (входная информация), выдается в окружающую среду (исходная информация) или сохраняется внутри определенной системы. Информация которая: воспринимается из окружающей среды называется входной информацией, выдается в окружающую среду называется исходная информацией. Информация существует в виде документов, чертежей, рисунков, текстов, звуковых и световых сигналов, электрических и нервных импульсов и т.п.. Для измерения количества информации используют 1 бит – один символ двухбуквенного алфавита, состоящего из нулей и единиц {0, 1}. Кроме этого используются также следующие единицы: 1 байт=8 бит, 1024 байт=1 Кбайт, 1024 Кбайт=1 Мбайт, 1024 йт=1 Гбайт. Понятие персонального компьютера. Схема фон Неймана. Понятие центрального процессора, памяти, устройств ввода и вывода информации. Персональный компьютер (ПК или англ. PC — Personal computer) — компьютер, предназначенный для эксплуатации одним пользователем, т. е. для личного использования. Компьютер (англ. Computer — «вычислитель») — многозначный термин в современной литературе, наиболее часто употребляется в качестве обозначения программно управляемого электронного устройства обработки информации. Общая схема устройства современного компьютера была предложена выдающимся американским математиком венгерского происхождения Джоном фон Нейманом в июне 1945 г. По этой схеме компьютер состоит из двух главных частей: центрального процессора ( ЦП ) и памяти. Центральный процессор - это основной рабочий элемент компьютера, предназначенный для непосредственного выполнения действий над информацией. Память - это устройство, предназначенное для хранения информации с целью ее извлечения и преобразования. Таким образом, память хранит информацию, а ЦП выполняет ее обработку. Информация, хранимая в памяти, состоит из данных и способов их обработки. Способ обработки данных представляет собой последовательность действий (команд), которые должен выполнить ЦП для получения из исходных данных того или иного результата. Для осуществления обмена информацией между человеком и компьютером в общую схему компьютера были добавлены так называемые периферийные устройства. Часть из них используется для ввода информации в компьютер. Эти устройства называются устройствами ввода информации. Другая часть – для вывода обработанной информации. Эти устройства называются устройствами вывода информации. Периферийные устройства - это устройства, предназначенные для обме на информацией между человеком и компьютером с целью решения конкретной задачи. Устройства ввода - это устройства, предназначенные для ввода информации в компьютер с целью ее дальнейшей обработки. Устройства вывода - это устройства, предназначенные для вывода обработанной компьютером информации с целью ее дальнейшего использования. Поколения ЭВМ В соответствии с элементной базой и уровнем развития программных средств выделяют четыре реальных поколения ЭВМ, краткая характеристика которых приведена в Приложении 1. Первое поколение ЭВМ. ЭВМ первого поколенияобладали небольшим быстродействием в несколько десятков тыс. оп./сек. В качестве внутренней памяти применялись ферритовые сердечники. Основной недостаток этих ЭВМ – рассогласование быстродействия внутренней памяти и АЛУ и УУ за счет различной элементной базы. Общее быстродействие определялось более медленным компонентом – внутренней памятью и снижало общий эффект. Уже в ЭВМ первого поколения делались попытки ликвидировать этот недостаток путем асинхронизации работы устройств и введения буферизации вывода, когда передаваемая информация «сбрасывается» в буфер, освобождая устройство для дальнейшей работы (принцип автономии). Таким образом, для работы устройств ввода-вывода использовалась собственная память. Существенным функциональным ограничением ЭВМ первого поколения являлась ориентация на выполнение арифметических операций. При попытках приспособления для задач анализа они оказывались неэффективными.2 Языков программирования как таковых еще не было, и для кодирования своих алгоритмов программисты использовали машинные команды или ассемблеры. Это усложняло и затягивало процесс программирования. К концу 50-х годов средства программирования претерпевают принципиальные изменения: осуществляется переход к автоматизации программирования с помощью универсальных языков и библиотек стандартных программ. Использование универсальных языков повлекло возникновение трансляторов. Программы выполнялись позадачно, т.е. оператору надо было следить за ходом решения задачи и при достижении конца самому инициировать выполнение следующей задачи. Начало современной эры использования ЭВМ в нашей стране относят к 1950 году, когда в институте электротехники АН УССР под руководством С.А. Лебедева была создана первая отечественная ЭВМ под названием МЭСМ – Малая Электронная Счетная Машина. В течение первого этапа развития средств вычислительной техники в нашей стране создан ряд ЭВМ: БЭСМ, Стрела, Урал, М-2.1 Второе поколение ЭВМ. Второе поколениеЭВМ – это переход к транзисторной элементной базе, появление первых мини-ЭВМ. Получает дальнейшее развитие принцип автономии – он реализуется уже на уровне отдельных устройств, что выражается в их модульной структуре. Устройства ввода-вывода снабжаются собственными УУ (называемыми контроллерами), что позволило освободить центральное УУ от управления операциями ввода-вывода. Совершенствование и удешевление ЭВМ привели к снижению удельной стоимости машинного времени и вычислительных ресурсов в общей стоимости автоматизированного решения задачи обработки данных, в то же время расходы на разработку программ (т.е. программирование) почти не снижались, а в ряде случаев имели тенденции к росту. Таким образом, намечалась тенденция к эффективному программированию, которая начала реализовываться во втором поколении ЭВМ и получает развитие до настоящего времени. Начинается разработка на базе библиотек стандартных программ интегрированных систем, обладающих свойством переносимости, т.е. функционирования на ЭВМ разных марок. Наиболее часто используемые программные средства выделяются в ППП для решения задач определенного класса.1 Совершенствуется технология выполнения программ на ЭВМ: создаются специальные программные средства - системное ПО. Цель создания системного ПО – ускорение и упрощение перехода процессором от одной задачи к другой. Появились первые системы пакетной обработки, которые просто автоматизировали запуск одной программ за другой и тем самым увеличивали коэффициент загрузки процессора. Системы пакетной обработки явились прообразом современных операционных систем, они стали первыми системными программами, предназначенными для управления вычислительным процессом. В ходе реализации систем пакетной обработки был разработан формализованный язык управления заданиями, с помощью которого программист сообщал системе и оператору, какую работу он хочет выполнить на вычислительной машине. Совокупность нескольких заданий, как правило, в виде колоды перфокарт, получила название пакета заданий. Этот элемент жив до сих пор: так называемые пакетные (или командные) файлы MS DOS есть не что иное, как пакеты заданий (расширение в их имени bat является сокращением от английского слова batch, что означает пакет). К отечественным ЭВМ второго поколения относятся Проминь, Минск, Раздан, Мир.2 Третье поколение ЭВМ. В 70-х годах возникают и развиваются ЭВМ третьего поколения. В нашей стране это ЕС ЭВМ, АСВТ, СМ ЭВМ. Данный этап - переход к интегральной элементной базе и создание многомашинных систем, поскольку значительного увеличения быстродействия на базе одной ЭВМ достичь уже не удавалось. Поэтому ЭВМ этого поколения создавались на основе принципа унификации, что позволило комплексировать произвольные вычислительные комплексы в различных сферах деятельности. Расширение функциональных возможностей ЭВМ увеличило сферу их применения, что вызвало рост объема обрабатываемой информации и поставило задачу хранения данных в специальных базах данных и их ведения. Так появились первые системы управления базами данных – СУБД. Изменились формы использования ЭВМ: введение удаленных терминалов (дисплеев) позволило широко и эффективно внедрить режим разделения времени и за счет этого приблизить ЭВМ к пользователю и расширить круг решаемых задач. 1 Обеспечить режим разделения времени позволил новый вид ОС, поддерживающих мультипрограммирование. Мультипрограммирование - это способ организации вычислительного процесса, при котором на одном процессоре попеременно выполняются несколько программ. Пока одна программа выполняет операцию ввода-вывода, процессор не простаивает, как это происходило при последовательном выполнении программ (однопрограммный режим), а выполняет другую программу (многопрограммный режим). При этом каждая программа загружается в свой участок внутренней памяти, называемый разделом. Мультипрограммирование нацелено на создание для каждого отдельного пользователя иллюзии единоличного использования вычислительной машины, поэтому эти ОС носили интерактивный характер, когда в процессе диалога с ЭВМ пользователь решал свои задачи.2 Четвертое поколение ЭВМ. С 1980 года начался современный четвертый этап, для которого характерны переход к большим интегральным схемам, создание серий недорогих микро-ЭВМ, разработка суперЭВМ для высокопроизводительных вычислений.1 Наиболее значительным стало появление персональных ЭВМ, что позволило приблизить ЭВМ к своему конечному пользователю. Компьютеры стали широко использоваться неспециалистами, что потребовало разработки " дружественного" программного обеспечения. Возникают ОС, поддерживающие графический интерфейс, интеллектуальные ППП, операционные оболочки. В связи с возросшим спросом на ПО совершенствуются технологии его разработки – появляются развитые системы программирования, инструментальные среды пользователя. В середине 80-х стали бурно развиваться сети персональных компьютеров, работающие под управлением сетевых или распределенных ОС.2 В сетевых ОС хорошо развиты средства защиты информации от несанкционированного доступа.3 Распределенные ОС обладают схожими с сетевыми системами функциями работы с файлами и другими ресурсами удаленных компьютеров, но там слабее выражены средства защиты.4 Системный блок Системный блок представляет собой основной узел, внутри которого установлены наиболее важные компоненты. Устройства, находящиеся внутри системного блока, называют внутренними, а устройства, подключаемые к нему снаружи, называют внешними. Внешние дополнительные устройства, предназначенные для ввода, вывода и длительного хранения данных, также называют периферийными. По внешнему виду системные блоки различаются формой корпуса. Корпуса персональных компьютеров выпускают в горизонтальном (desktop) и вертикальном (tower) исполнении. Корпуса, имеющие вертикальное исполнение, различают по габаритам: полноразмерный (big tower), среднеразмерный (midi tower) и малоразмерный (mini tower). Среди корпусов, имеющих горизонтальное исполнение, выделяют плоские и особо плоские (slim). В системном блоке размещаются основные элементы компьютера, необходимые для выполнения программ: • микропроцессор (МП), или центральный процессор (CPU, от англ. Central Processing Unit) – основной рабочий компонент компьютера, который выполняет арифметические и логические операции, заданные программой, управляет вычислительным процессом и координирует работу всех устройств компьютера; • память (внутренняя – системная, включающая ОЗУ и ПЗУ, и внешняя – дисковая): – ПЗУ, постоянное запоминающее устройство или постоянная память (от англ. ROM, Read Only Memory – память только для чтения), служит для хранения неизменяемой (постоянной) программной и справочной информации. – ОЗУ, оперативное запоминающее устройство, или оперативная память (от англ. RAM, Random Access Memory – память с произвольным доступом), предназначено для оперативной записи, хранения и считывания информации (программ и данных), непосредственно участвующей в информационно-вычислительном процессе, выполняемом ПК в текущий период времени. – Дисковая память относится к внешним устройствам ПК и используется для долговременного хранения любой информации, которая может когда-либо потребоваться для решения задач, в ней, в частности, хранится все программное обеспечение компьютера. В качестве устройств внешней памяти, размещаемых в системном блоке, используются накопители на жестких (НЖМД) и гибких (НГМД) магнитных дисках, накопители на оптических дисках (НОД) и др. • контроллеры (адаптеры) служат для подключения периферийных (внешних по отношению к процессору) устройств к шинам микропроцессора, обеспечивая совместимость их интерфейсов. Они осуществляют непосредственное управление периферийными устройствами по запросам микропроцессора. Контроллеры реализуются, как правило, на отдельных печатных платах, часто называемых адаптерами устройств (от лат. adapto – преобразовываю); • системная плата – основная интерфейсная система компьютера, обеспечивающая сопряжение и связь всех его устройств между собой. Сканеры Для ввода в ПЭВМ текстовой или графической информации наиболее часто используется устройство, называемое сканером. Он создает оцифрованное (переводит аналоговое изображение в цифровое) изображение документа и помещает его в память компьютера. В настоящем существует два основных типа сканеров: ручной и настольный. Однако встречаются и комбинированные модели. С ручными сканерами сталкивался почти каждый. Например, сканеры штрих-кодов, используемые в супермаркетах. Но существуют модели и для домашнего применения. Для того чтобы ввести в компьютер документ при помощи ручного сканера, надо без резких движений провести сканирующей головкой по изображению. Равномерность перемещения сканера существенно сказывается на качестве. В ряде моделей для подтверждения нормального ввода встроен индикатор. Большинство современных ручных моделей автоматически «склеивает» части вводимого изображения. Наиболее распространенный тип – настольные сканеры, существующие в трех видах: планшетные, рулонные и проекционные. В рулонных сканерах считывающая головка неподвижна и относительно нее протягиваются отдельные листы или рулон сканируемого документа. Внешне это напоминает работу факсимильного аппарата. В проекционных сканерах документ кладется на рабочую поверхность изображением вверх, где и находится перемещающийся блок сканирования. Основная особенность типа – возможность сканирования проекций трехмерных предметов. Наиболее распространенные планшетные сканеры напоминают копировальные машины: открывается крышка, лист располагается на стеклянной пластине изображением вниз, крышка закрывается. Сканирующая головка перемещается относительно бумаги. Принцип работы сканера относительно прост. Луч света (специальная лампа, расположенная в корпусе сканера) «пробегает» по сканируемой поверхности, при этом светочувствительными датчиками воспринимается яркость и цветность отраженного света и преобразуется в двоичный код. Введенную с помощью сканера и графическую, и текстовую информацию компьютер воспринимает как «картинку», поэтому для преобразования графического текста в обычный символьный формат используют программы оптического распознавания образов. Качество сканера определяется качеством пяти основных параметров: разрешающая способность, разрядность, динамический диапазон, источник света и шум. Состав и назначение клавиш стандартной американской клавиатуры по группам (алфавитно-цифровые; функциональные; служебные; клавиши управления перемещением курсора и редактирования; клавиши дополнительной (бухгалтерской) части клавиатуры). (см. 10) По расположению клавиш настольные клавиатуры делятся на два основных типа, функционально ничуть не уступающие друг другу. В первом варианте функциональные клавиши располагаются в двух вертикальных рядах, а отдельных группы клавиш управления курсором нет. Всего в такой клавиатуре 84 клавиши. Этот стандарт используется в персоналках типа IBM PC, XT и AT до конца 80-х годов. Поэтому некоторые считают этот стандарт устаревшим. Однако многие профессионалы все еще предпочитают именно такую клавиатуру. Между почем, большинство компьютеров средней и большой мощности по сей день комплектуются именно такой “устаревшей” клавиатурой. Второй вариант клавиатуры, которую принято называть усовершенствованной, имеет 101 или 102 клавиши. Клавиатурой такого типа снабжаются сегодня почти все настольные персональные компьютеры. Профессионалы не любят эту клавиатуру из-за того, что к функциональным клавишам приходиться далеко тянуться, в самый верхний ряд клавиш через всю буквенную клавиатуру. Однако количество функциональных клавиш в усовершенствованной клавиатуре не 10, а все 12. Да и другие дополнительные удобства и усовершенствования нравятся многим пользователям. Логично выделены группы клавиш для работы с текстами и управления курсором, продублированы некоторые специальные клавиши, позволяющие более эргономично работать обеими руками. Впрочем какая клавиатура удобнее – каждый должен решать сам. Ведь поменять клавиатуру в настольном компьютере совсем нетрудно. Другое дело портативный компьютер, в котором клавиатура обычно является встроенной частью конструкции. Клавиатуры портативных компьютеров в той или иной степени похожи на оба типа клавиатур настольных компьютеров, хотя из-за недостатка места в самих компактных моделях компьютеров типа subnotebook и palmtop конструкторы вынуждены идти на сокращения количества и размеров клавиш. Расположение буквенных клавиш на компьютерных клавиатурах стандартно. Сегодня повсеместно применяется стандарт QWERTY - по первым шести латинским буквенным клавишам верхнего ряда. Ему соответствует отечественный стандарт QWERTY расположения клавиш кириллицы, практически аналогичный расположению клавиш на пишущей машинке. Стандартизация в размере и расположении клавиш нужна для того, чтобы пользователь на любой клавиатуре мог без переучивания работать “ слепым методом “. Слепой десятипальцевый метод работы является наиболее продуктивным, профессиональным и эффективным. Увы, клавиатура из-за низкой производительности пользователя оказывается сегодня самым “ узким местом “ быстродействующей вычислительной системы. Работать с клавиатурой очень просто и наглядно. Нажмите клавишу и в компьютер перенесется код соответствующего символа. Нажатие одной или некоторой их определенной комбинации означает посылку в оперативную память одного или двух байтов информации. Чтобы каждому символу клавиатуры поставить в соответствие определенный байт информации, используют специальную таблицу кодов ASCII ( American Standart Code for Information Interchange ) – американский стандарт кодов для обмена информацией, применяемой на большинстве компьютеров. Таблица кодировки определяет взаимное соответствие изображений символов на экране дисплея с их числовыми кодами. Заметим, что даже если название клавиш на клавиатуре совпадают, то их скэн-код все-таки различен, и поэтому в принципе это совершенно разные клавиши. Этот факт используется при написании специальных программ, определяющих реакцию процессора на нажатие определенной клавиши на клавиатуре. После нажатия клавиши клавиатура посылает процессору сигнал прерывания и заставляет процессор приостановить свою работу и переключиться на программу обработки прерывания клавиатуры. При этом клавиатура в своей собственной специальной памяти запоминает, какая клавиша была нажата ( обычно в памяти клавиатуры может храниться до 20 кодов нажатых клавиш, если процессор не успевает ответить на прерывание ). После передачи кода нажатой клавиши процессору эта информация из памяти клавиатуры исчезает. Кроме нажатия клавиатура отмечает также и отпускание каждой клавиши, посылая процессору свой сигнал прерывания с соответствующим кодом. Таким образом компьютер “ знает “, держат клавишу или она уже отпущена. Это свойство используется при переходе на другой регистр. Кроме того, если клавиша нажата дольше определенного времени, обычно около половины секунды, то клавиатура генерирует повторные коды нажатия этой клавиши. Ввод символов с клавиатуры осуществляется только в той точке экрана, где располагается курсор. Курсор представляет собой прямоугольник или черту контрастного цвета длинной в один символ. Замечание: название клавиши SHIFT означает ''сдвиг'', оно унаследовано от пишущих машинок, на которых для ввода прописных(заглавных) букв требовалось сдвинуть(обычно поднять вверх) печатающий узел пишущей машинки. Клавиша ПРОБЕЛ как и на пишущей машинке, самая большая клавиша, располагающаяся под блоком алфавитно-цифровых клавиш, применяется для ввода пробела (пустого символа). Режим ввода латинских и русских букв В режиме ввода латинских букв при нажатии на любую алфавитно-цифровую клавишу вводиться латинская буква или символ, изображенный в левой части клавиши(обычно эти буквы и символы нарисованы на клавишах черным цветом в левой части клавиш). А в режиме ввода русских букв при этом вводиться русская буква или символ, изображенный в правой части клавиши (обычно эти буквы и символы нарисованы на клавишах красным цветом в правой части клавиш). Переключение эти режимов выполняется с помощью клавиши или комбинации клавиш, определенных используемым драйвером клавиатуры (программой, осуществляющей ввод с клавиатуры). Чаще всего для этого используется нажатие на правую клавишу CTRL, иногда на обе клавиши SHIFT, встречаются и другие способы переключения(двойным нажатием клавиш ALT +SHIFT). Для ввода прописных букв и других символов, распологающихся на верхнем регистре клавиатуры, имеется клавиша SHIFT. Например, чтобы ввести строчную букву ''d'' надо нажать клавишу, на которой изображено ''D'' (то есть клавиша D ), а чтобы ввести прописную букву ''D'' надо нажать клавишу SHIFT, и не отпуская ее, нажать на клавишу D. Аналогичный ввод символа ''='' осуществляется без нажатия клавиши SHIFT, а ввод символа ''+'' нажатие на ту же клавишу при нажатой клавише SHIFT. Это видно из того, что на данной клавише символ ''+'' нарисован над ''=''. Клавиша CAPS LOCK Клавиша CAPS LOCK служит для фиксирования режима прописных букв. В этом режиме при обычном нажатии на буквенные клавиши вводяться прописные буквы, а при нажатой клавише SHIFT строчные (это противоположно тому, что делаеться в обычном режиме). Режим прописных букв (часто его называют '' режим CAPS LOCK'') удобен при вводе текста, состоящего из таких букв. Повторное нажатие клавиши CAPS LOCK отменяет режим прописных букв.
Замечание: иногда клавиша CAPS LOCK иногда используется для других целей, например для переключения на русский алфавит. На верхней части клавиатуры располагается блок так называемых функциональных клавиш Клавиши управления курсором Клавиши Замечание: 1. При обработке документов курсор обычно изображается вертикальной чертой, а в программах Блок клавиш в правой части стандартной 101-клавишной клавиатуры используется для двух целей. В режиме блокировки цифр (режим '' F3 - Найти ^ - крышка; SHIFT-DEL до конца строки SHIFT-BACKSP до начала строки CTRL-MINUS назад CTRL-PLUS вперед · пред.страница CTRL-PGUP 0-нормальный, 1-курсив, 2-жирный, 3-жирный курсив, 4-подстрочный, 5-надстрочный, 7-математический, 8-B европейские буквы, начертания как у 0-3
Прикладной уровень Программное обеспечение этого уровня представляет собой комплекс прикладных программ, с помощью которых выполняются конкретные задачи (производственных, творческих, развлекательных и учебных). Между прикладным и системным программным обеспечением существует тесная взаимосвязь. Универсальность вычислительной системы, доступность прикладных программ и широта функциональных возможностей компьютера непосредственно зависят от типа имеющейся операционной системы, системных средств, помещенных в ее ядро и взаимодействии комплекса человек-программа-оборудование. Обслуживание файловой структуры в ОС Windows: создание и именование файлов; создание каталогов (папок); копирование и перемещение файлов и папок; удаление файлов и каталогов (папок), ярлыки. Программа Проводник. Способы ее запуска и работа в ней с файловой структурой Копирование файлов и папок Копировать файлы из папки в папки (или, к примеру, с жесткого диска на дискету) можно несколькими способами: - Вызвать Контекстное меню файла и выбрать пункт Копировать. Теперь перейдите в папку или на диск, куда вы хотите поместить копию ваш файла, вновь вызовите Контекстное меню и выберите пункт Вставить; - Эту же операцию можно проделать с помощью кнопок Копировать и Вставить на Панели инструментов окна Мой компьютер. - Наконец, файл можно просто перетянуть мышкой в новую папку, держа при этом нажатой клавишу [Ctrl] клавиатуре (или перетянуть правой кнопкой мыши и выбрать в появившемся меню команду копировать). - Выберите команду Правка – Копировать, откройте папку, в которую собираетесь скопировать объект, и затем выполните команду Вставить из меню Правка ( либо нажмите кнопку Вставить из буфера). @ Буфер обмена – это область памяти компьютера, зарезервированная для временного хранения каких-либо данных. Буфер обмена позволяет выполнять операции копирования, вырезания и вставки. Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2016-04-10; Просмотров: 13076; Нарушение авторского права страницы