Министерство общего и профессионального образования

Российской Федерации

КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

им. А.Н.ТУПОЛЕВА

___________________________________________________________________

И.Х.Саитов, А.Н.Кусюмов,

Н.У.Рахманкулов, Л.А.Семаков, В.В.Дятчин 

Основы информатики

Учебное пособие

Ка­зань 1998

Министерство общего и профессионального образования

Российской Федерации

КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

им. А.Н.ТУПОЛЕВА

___________________________________________________________________

И.Х.Саитов, А.Н.Кусюмов,

Н.У.Рахманкулов, Л.А.Семаков, В.В.Дятчин 

Основы информатики

Учебное пособие

для студентов машиностроительных специальностей

заочной формы обучения

Издательство Казанского государственного

технического университета

1998

УДК 681.3:519.6

И.Х.Саи­тов, А.Н.Кусюмов, Н.У.Рахманкулов, Л.А.Сема­ков, В.В.Дятчин.  Основы информатики для студентов ма­шино­строительных специальностей заочной формы обучения: Учеб. пособие. Казань: Изд-во Казан. гос. техн. ун-та, 1998. 136с. ISBN 5-7579-0180-2

Представлены сведения о пользовательской архитек­туре современных вычислительных систем и сетей; операционных системах, их функциях и возможностях; системах программного обеспечения ЭВМ; инстру­ментальных программно-аппаратных системах; интегрированных программно-аппаратных средах и возможностях их использования в профессиональных системах; современных информационных технологиях; теории алгоритмов, алгоритмизации, методах программирования; процедурных языках программи­рования высокого уровня; работе в операционных системах DOS и WINDOWS.

Знания, полученные при изучении дисциплины "Информатика" по данно­му пособию, дадут возможность студентам эффективнее выполнять расчетные работы, курсовые и дипломные проекты, решать в дальнейшем производствен­ные и научно-исследовательские задачи.

Табл. 2 Ил. 4 Библиогр.: 8 назв.

Рецензенты:    докт. техн. наук, проф. Белавин В.А. (Казанский филиал Московского энергетического института (технический университет))

канд. техн. наук Черников С.К. (Казанский физико-технический институт КНЦ РАН)

Рекомендовано к изданию Учебно-методическим центром

КГТУ им.А.Н.Туполева

ISBN 5-7579-0180-2 ### Изд-во Казан. гос. техн. ун-та, 1998.

### И.Х.Саи­тов, А.Н.Кусюмов, Н.У.Рахманкулов,

Л.А.Сема­ков, В.В.Дятчин., 1998.

ОГЛАВЛЕНИЕ

1.ИНФОРМАТИКА. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ 7

1.1. Понятие об информации, информаци­онных процессах, информа­ци­он­ных системах и информаци­онных техно­логиях 7

Ошибка! Закладка не определена.. Информационные технологии 8

1.1.1. Информационные системы 10

1.2. Предмет информатики 13

1.3. Информация, сообщения, знаки и символы 14

1.3.1. Сообщения, сигналы 14

1.3.2. Знаки, коды, символы и слова 16

1.4. Алгоритмы. Основные понятия 17

1.4.1. Определение алгоритма. Запись алгоритма. Свойства алгорит­мов 17

1.4.2. Примеры алгоритмов. Способы, используемые при записи алгоритмов: ре­курсия, итерация, разбор случаев, ие­рархическое построе­ние 19

1.4.3. Объекты, типы объектов 21

1.4.4. Псевдокод для записи алгоритмов 22

1.4.5. Неструктурированная форма записи алгоритмов 23

1.4.6. Структурированная форма записи алгоритмов 24

1.4.7. Последовательный оператор 26

1.4.8. Условный оператор 26

1.4.9. Оператор цикла 29

1.5. Общая характеристика процессов сбора, передачи, обработки и накопления информации 31

1.6. Подходы к оценке количества информации 32

2.ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О КОМПЬЮТЕРАХ 33

2.1. Системы счисления 33

2.2. Классификация ЭВМ (компьютеров) 35

2.3. Структура и состав персонального компьютера 37

2.4. Микропроцессоры 40

2.5. Внешние запоминающие устройства 41

2.6. Устройства ввода информации 43

Другие устройства ввода информации 47

2.7. Устройства вывода информации 48

Дисплеи 48

Принтеры и графопостроители 49

2.8. Эволюция ПК 50

3. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПЕРСОНАЛЬНЫХ КОМПЬЮТЕРОВ 52

52

3.1. Классификация программного обеспечения 52

53

3.2. Операционные системы (ОС) 53

56

3.3. Сервисные системы 56

57

3.4. Инструментальные системы 57

3.4.1. Языки и системы программирования 57

3.4.2. Системы управления базами данных 60

3.4.3. Инструментарий искусственного интеллекта 61

3.4.4. Текстовые редакторы 62

3.4.5. Интегрированные системы 63

64

3.5. Прикладное программное обеспечение 64

4. ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА DOS. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ 67

4.1. Операционные системы и файлы 67

4.2. Файловая система DOS 67

4.2.1. Именование накопителей 67

4.2.2. Именование файлов 68

4.2.3. Именование каталогов 69

4.2.4. Файловая структура 69

4.3. Операции с файлами и каталогами 70

4.4. Загрузка DOS. Системные файлы. Командный процессор 71

74

5. ПРОГРАММИРОВАНИЕ 74

5.1. Компьютерное решение задач. Основные этапы 74

5.1.1. Математическая формулировка и разработка методов ре­шения задачи 74

5.1.2. Разработка алгоритма решения задачи 74

5.1.3. Разработка программы решения задачи. Отладка и тестирование программы 75

5.1.4. Решение поставленных задач на компьютере и анализ результа­тов 76

5.2. Алгоритмический язык про­граммирования Basic 76

5.2.1. Основные понятия 76

5.2.2. Данные 78

5.2.3. Типы данных 78

5.2.4. Элементарные типы данных 79

5.2.5. Константы 80

5.2.6. Переменная. Оператор объявления переменных 82

5.2.7. Выражения 84

5.2.8. Ариф­ме­ти­че­ские вы­ра­же­ния 84

5.2.9. Строковые вы­ра­же­ния 86

5.2.10. Логические вы­ра­же­ния 88

5.2.11. Оператор присваивания 89

5.2.12. Составные типы данных 91

5.2.13. Структуры. Оператор описания типа данных. Перемен­ные структурно­го типа 92

5.2.14. Массивы. Переменные типа массива 93

5.2.15. Оператор вывода данных на экран 95

5.2.16. Опе­ра­то­ры управ­ле­ния вы­во­дом ин­фор­ма­ции на экран 97

5.2.17. Опе­ра­то­р в­во­да ин­фор­ма­ции с клавиатуры 97

5.2.18. Составные операторы, задающие последова­тельность дейст­вий 99

5.2.19. Ус­лов­ный опе­ра­тор 99

5.2.20. Оператор выбора 102

5.2.21. Оператор цикла 104

5.2.22. Опе­ра­тор цик­ла со счет­чи­ком 105

5.2.23. Процедуры 106

5.2.24. Про­це­ду­ра-функ­ция 108

5.2.25. Про­це­ду­ра-подпрограмма 109

112

6. ОСНОВЫ ГРАФИЧЕСКОГО ИНТЕРФЕЙСА ОПЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ WINDOWS 95 112

6.1. История создания 112

6.2. Основные понятия поль­зовательского интерфейса Windows 95 112

6.3. Устройство "мышь" в Windows 95 113

6.4. Основные операции с объектами 113

6.5. Рабочий стол 114

6.6. Окна и меню 115

6.7. Переключатель задач Панель Задач 116

6.8. Приложение Мой компьютер 117

6.9. Корзинка "для мусора" 117

6.10. Помощь 118

6.11. Использование мышки 119

6.12. Запуск приложений 120

6.13. Проводник 120

6.14. Как работать с документами и файлами? 121

6.15. Как завершить работу с Windows 95 122

7. ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СЕТИ 123

7.1. Комплексное проектирование, АРМ, серверы 123

7.2. Телекоммуникации 123

7.3. Локальные вычислительные сети (ЛВС) 125

7.4. Модель открытых систем 127

7.5. Глобальные вычислительные сети (ГВС) 128

7.6. Прикладные процессы в сетях 130

7.7. Internet 133

7.8. Современные информационные технологии в машиностроитель­ных САПР 133

СПИСОК ВОПРОСОВ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ 136

К разделу 1 136

К разделу 2 136

К разделу 3 136

К разделу 4 136

К разделу 5 137

К разделу 6 137

К разделу 7 138

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 139

1.Информатика. Основные понятия

1.1. Понятие об информации, информаци­онных процессах, информа­ци­он­ных системах и информаци­онных техно­логиях

Термин информация происходит от латинского informatio - разъясне­ние, ос­ведомление. Информация - одно из основных понятий ин­форма­ти­ки - перво­на­чально означало сообщение сведений, осве­домление и дру­гие фор­мы комму­ни­каций между людьми. В современ­ном понима­нии ин­фор­ма­ция выступает в трех формах: биологиче­ской (биотоки в ор­ганиз­мах, свя­зи в генетических ме­ха­низ­мах), тех­ниче­ской (сигналы в электрон­ных це­пях) и социальной (дви­же­ние че­ло­вече­ских знаний в об­щественных сис­те­мах).

Различают дискретную и непрерывную форму информации. Дис­крет­ная форма существует (передается, обрабатывается, хранится) в виде ко­нечных со­вокупностей различных символов; непрерывная ин­формация воплощается в об­разах (зрительных, звуковых и др.) и не­прерывно на­блю­даемых процессах. В информационных процессах одни формы ин­форма­ции зачастую переходят в другие.

Информацию можно создавать, передавать, запоминать, искать, при­ни­мать, копировать, обрабатывать, разрушать. Процессы, в кото­рых уча­ст­вует ин­фор­мация, называют информационными про­цессами. К ним отно­сятся процес­сы хранения, передачи и пере­ра­ботки (обработки) ин­форма­ции.

Хранение информации предполагает наличие долговремен­но­го носителя ин­формации, являющегося некоторым материальным сред­­ством или средой. Приме­рами долговременных носителей ин­фор­ма­ции мо­гут быть такие человеко­ориентиро­ванные носители, как бумага, свето­чувст­вительные пленки и т.д., и машин­ные носите­ли: магнитные ленты, диски, перфо­ленты и т.п. Од­ну и ту же ин­фор­мацию можно хра­нить в раз­личном материаль­ном виде (на бумаге, в виде фотонега­тива, на маг­нитной ленте).

Передача информации предполагает наличие устройства связи, в ко­то­ром информация передается с по­мощью недолговременных носи­те­лей ин­фор­мации, основанных на самых раз­личных физических принци­пах. Приме­ра­ми та­ких устройств и видов связи служат теле­фон, радио и теле­видение. Всякое уст­ройство связи состоит из прием­ника, пере­дат­чика и канала связи, т.е. про­тяженной в пространстве "среды", через ко­торую но­ситель информации пе­реда­ется от пере­дат­чика к прием­нику. Со­временная тех­ника в качестве носите­лей при передаче сообщений по ка­налам связи ча­ще всего исполь­зует:

• механическое движение, в том числе жидкостей и газов;

• волны давления в жидкостях и газах, в том числе и звуковые;

• электрические напряжения и токи;

• электромагнитные волны, в том числе и световые.

Пе­ре­да­ча ин­форма­ции всегда связана с за­тратами энер­гии. Од­нако од­ну и ту же информацию можно передавать с раз­личными энергетиче­ски­ми затратами (по почте, телефону, с курьером и т.д.). При этом, по­след­ст­вия - в том числе ма­териальные - передачи ин­фор­мации со­вер­шенно не за­висят от физиче­ских за­трат на ее передачу. Например, легкое нажа­тие кноп­ки опускает театральный занавес или производит взрыв в карье­ре, красный сигнал светофора останавли­вает поезд, а неожиданное извес­тие может вы­звать инфаркт. Поэтому инфор­мационные процессы не сво­димы к энергети­че­ским, а инфор­мация наря­ду с материей и энергией яв­ляется од­ной из фунда­мен­тальных сущностей окру­жающего нас мира.

Обработка информации предполагает выполнение какого-то пра­ви­ла (алго­ритма), исходные данные для которого отождествляют­ся с со­стоя­нием того или иного носителя. Основными техническими средствами обра­ботки информации являются компьютеры (ЭВМ), которые исполня­ют ал­го­ритмы обработки информации.