Часть 1.

1. Информатика. Ее предмет, основные задачи.

Информатика – это наука, изучающая структуру и общие свойства информации, законы и методы накопления обработки и передачи информации с помощью ЭВМ и каналов передачи данных.

Направления информатики:

1. Теория информации.

2. Практические основы вычислительной техники (архитектура вычислительных систем, компьютерные сети, сопряжение вычислительных машин).

3. Программирование (программное обеспечение, языки программирования, компьютеры и операционные системы, аппаратные средства).

4. Вычислительные методы (машинная графика, имитационное моделирование).

5. Искусственный интеллект.

6. Информационные технологии.

2. Понятие информации, ее измерения, количество и качество информации. Информационный ресурс. Формы и способы представления информации.

Информация – сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состояниях, которые уменьшают имеющуюся о них степень неопределенности полноты знаний.

Свойства информации: 1)понятность, 2) полезность, 3) актуальность, 4) достоверность, 5) полнота и точность.

Компьютер обрабатывает информацию только в цифровом виде. Она может быть только в двух состояниях. В вычислительной техники битом называют наименьшую порцию памяти компьютера, необходимую для хранения одного из двух знаков 0 или 1, используемого для внутреннего представления данных и команд.

1 бит, 1 байт = 8 бит, 1 кбайт = 1024 байта, 1 Мбайт = 1024 кбайт, 1 Гбайт = 1024 Мбайт…

3. Информация и информационные технологии.

4. Сигналы; кодирование и квантовые сигналы. Системы счисления.

5. Состав и назначение основных элементов персонального компьютера. Периферийные устройства. Понятие и основные виды архитектуры ЭВМ. Их характеристики.

6. Центральный процессор. Системные шины.

Процессор - центральное устройство (или комплекс устройств) ЭВМ (или вычислительной системы), которое выполняет арифметические и логические операции, заданные программой преобразования информации, управляет вычислительным процессом и координирует работу периферийных устройств системы (запоминающих, сортировальных, ввода — вывода, подготовки данных и др.). В вычислительной системе может быть несколько параллельно работающих процессоров; такие системы называют многопроцессорными. Наличие нескольких процессоров ускоряет выполнение одной большой или нескольких (в т. ч. взаимосвязанных) программ. Первый микропроцессор был создан в 1970-х гг. фирмой INTEL по заказу одной из японских фирм.

Шина - магистраль передачи данных между оперативной памятью и контроллерами. Системную шину можно упрощенно представить как совокупность сигнальных линий, объединенных по их назначению (данные, адреса, управление), которые имеют определенные электрические характеристики и протоколы передачи информации. Основной обязанностью системной шины является передача информации между процессором (или процессорами) и остальными электронными компонентами компьютера. Шины отличаются по разрядности, способу передачи сигнала (последовательные или параллельные), пропускной способности, количеству и типу поддерживаемых устройств, а также протоколу работы. Шины могут быть синхронными (осуществляющими передачу данных только по тактовым импульсам) и асинхронными (осуществляющими передачу данных в произвольные моменты времени), а также использовать различные схемы арбитража (то есть способа совместного использования шины несколькими устройствами). Если обмен информацией ведется между периферийным устройством и контроллером, то соединяющая их линия передачи данных называется интерфейсом передачи данных, или просто интерфейсом. Среди применяемых в персональных компьютерах интерфейсов выделяются стандарты EIDE и SCSI.

7. Запоминающие устройства: классификация, принцип работы, основные характеристики. Системная память: ОЗУ, ПЗУ, Кеш. Внешняя память: винчестер, стример, накопитель на гибких магнитных дисках, накопитель на компакт-дисках.

Оперативная память компьютера - запоминающее устройство, хранящее информацию в цифровом виде. Из оперативной памяти процессор компьютера берет программы и исходные данные для обработки, в нее же записываются полученные результаты. Свое название оперативная память получила за быстродействие; процессору практически не приходится ждать при чтении и записи данных. Для оперативной памяти используют и обозначение RAM (random access memory, то есть память с произвольным доступом). При выключении компьютера содержимое оперативной памяти обычно стирается. От количества установленной на компьютере оперативной памяти зависят его возможности. Многие компьютерные программы не будут работать при недостатке оперативной памяти или будут работать очень медленно.

Кэш-память - вид сверхбыстродействующей компьютерной памяти, применяемый для ускорения доступа к данным из оперативной памяти. Кэш-память хранит копии наиболее часто используемых участков оперативной памяти. Поскольку время доступа к кэш-памяти в несколько раз меньше, чем к оперативной памяти, а в большинстве случаев необходимая информация находится в кэш-памяти, то кэширование позволяет существенно ускорить работу компьютера. Современные микропроцессоры обладают собственным встроенным запоминающим устройством, которое также используется как кэш-память. Ее в технической литературе называют кэш-памятью первого уровня. Кэш-память на основе статической памяти (SRAM), которая размещается на материнской плате, называют кэш-памятью второго уровня (level two cache, L2 cache).

8. Устройства ввода/вывода данных, их разновидность и основные характеристики. Клавиатура. Координатные устройства ввода. Видео- и звуковые адаптеры. Назначения разновидности и основные характеристики. Сканеры. Принтеры. Плоттеры. Мониторы.

Устройства ввода – аппаратные средства для преобразования информации из формы понятной человеку в форму воспринимаемую компьютером.

Устройства с прямым вводом: манипуляторы, сенсорные устройства, устройства сканирования, устройства распознавания речи.

Манипуляторы это мыши, джойстики, трекболы, трек паты.

Мыши – это устройства ввода информации различного вида: роликовые, оптические, лазерные, беспроводные.

Джойстик – устройство в виде ручки управления, создан специально для игр.

Трекбол – это шаровой манипулятор, напоминает перевернутую мышь. Его не двигают по столу, а пальцами вращают шарик, он удобен тогда, когда на столе мало места.

Сенсорные устройства или тактильные представляют собой поверхность, которая покрыта специальным слоем, при прикосновении к определенному месту экрана обеспечивает выбор задания.

Трек пат – небольшой планшет под тонкой пленкой, где расположена сеть полупроводников. Работает от нажатия пальца.

Световое перо похоже на обычный карандаш, на острие которого имеется специальное устройство – это светочувствительный элемент.

Графический планшет или дегитайзер используется для создания либо копирования рисунков или фотографий, изображение преобразуется в цифровую форму, причем созданные изображения приближенны к реальным. Достаточно специальным пером или пальцем сделать рисунок на спец. Поверхности (рисунок будет отображаться на экране).

Устройства сканирования и распознавания речи.

Сканер – аппарат предназначенный для ввода в компьютер графической или текстовой информации с листа бумаги различного происхождения. Позволяет вводить в компьютер двухмерное изображение, делает преобразование величины интенсивности в двоичный код, который передается в память компьютера. Сканеры: ручные, листовые, планшетные, слайд-сканер, барабанные.

С помощью обычного микрофона речь вводиться в компьютер и преобразуется в цифровой код. Большинство систем распознавания речи могут быть настроены на особенности голоса.

Устройства вывода информации: мониторы, принтеры, плоттеры, устройства звукового вывода.

Монитор – устройство, отображающее текстовую, графическую информацию на экране. Качество монитора характеризуется его разрешающей способностью. Основные характеристики монитора:

1. Размер экрана, диагональ в дюймах.

2. Разрешающая способность – максимальное количество пикселей по горизонтали и вертикали.

3. Размер зерна.

Существуют мониторы на основе электронно-лучевой трубки, мониторы на жидких кристаллах.

Принтер – устройства для печати текстовой и графической информации на бумагу. Существуют литерные, термодинамические, матричные, струйные, лазерные принтеры.

Плоттер - графопостроитель, устройство для автоматического вычерчивания из рисунков, схем, чертежей, карт на бумаге. Первыми появились и традиционно широко используются перьевые плоттеры. Более современную технологию применяют струйные плоттеры. Перьевые плоттеры можно разделить на три группы: плоттеры, использующие фрикционный прижим для перемещения бумаги в направлении одной оси и движения пера по другой; барабанные (или рулонные плоттеры), использующие для перемещения непрерывной перфорированной ленты-бумаги специальный трактор; планшетные плоттеры, в которых бумага неподвижна, а перо перемещается по обеим осям. Различные модели плоттеров могут иметь как одно, так и несколько перьев различного цвета (обычно 4-8). Перья бывают трех различных типов: фитильные (заправляемые чернилами), шариковые (аналог шариковой ручки) и с трубчатым пишущим узлом (инкографы). Связь с компьютером плоттеры, как правило, осуществляют через последовательный, параллельный или SCSI-интерфейс. Некоторые модели графопостроителей оснащаются встроенным буфером (1 Мбайт и более).

В 1990-х годах перьевые плоттеры начинают вытесняться струйными, которые работают в 4-5 раз быстрее. Используя два чернильных картриджа, струйный плоттер обеспечивает разрешение не менее 300 dpi и имеет два режима работы: чистовой и эскизный. В эскизном режиме работы почти вдвое сокращается расход чернил.