1. Информатика как фундаментальная наука и область практической деятельности.

Информатика – молодая научная дисциплина, изучающая вопросы, связанные с поиском, сбором, хранением, преобразованием и использованием информации в самых различных сферах человеческой деятельности. Генетически информатика связана с вычислительной техникой, компьютерными системами и сетями, так как именно компьютеры позволяют порождать, хранить и автоматически перерабатывать информацию в таких количествах, что научный подход к информационным процессам становится одновременно необходимым и возможным.

Как наука, информатика изучает общие закономерности, свойственные информационным процессам (в самом широком смысле этого понятия). Когда разрабатываются новые носители информации, каналы связи, приемы кодирования, визуального отображения информации и многое другое, конкретная природа этой информации почти не имеет значения. Для разработчика системы управления базами данных (СУБД) важны общие принципы организации и эффективность поиска данных, а не то, какие конкретно данные будут затем заложены в базу многочисленными пользователями. Эти общие закономерности есть предмет информатики как науки.

Объектом приложений информатики являются самые различные науки и области практической деятельности, для которых она стала непрерывным источником самых современных технологий, называемых часто «новые информационные технологии» (НИТ). Многообразные информационные технологии, функционирующие в разных видах человеческой деятельности (управлении производственным процессом, проектировании, финансовых операциях, образовании и т.п.), имея общие черты, в то же время существенно различаются между собой.

по определению А.П. Ершова информатика – «фундаментальная естественная наука».

Информатика решает основные вопросы создания систем автоматизированного проектирования (САПР), в том числе ориентированных на решение технических и технологических проблем, возникающих при конструировании и выпуске новых ЭВМ. Одновременно с улучшением параметров ЭВМ и эксплуатационных характеристик претерпевают изменения требования и подходы к организации так называемого внутреннего мира ЭВМ — их математического обеспечения. Основные усилия направлены на создание трех типов пакетов прикладных программ: общего назначения (для решения однотипных задач в различных предметных областях), информационных (для работы с большими массивами данных разнообразной структуры и типов), проблемно-ориентированных (для использования в конкретных предметных областях). Выделение в отдельное направление проблемы разработки информационного программного обеспечения является характерным для И., где особое внимание обращается на решение невычислительных задач.

Самостоятельным направлением И. является создание баз знаний, представляющее собой наиболее перспективную и актуальную проблему машинной переработки информации. В отличие от нашедших уже широкое распространение баз данных, базы знаний наряду с данными содержат также средства их автоматизированной обработки и интерпретации. Для математически слабо формализованных областей науки и практики, основывающихся главным образом на эмпирических обобщениях, в качестве интерпретаторов могут привлекаться специалисты-эксперты (так называемый метод экспертных оценок). Для многих практически важных областей (медицины, химии, биологии, общественных дисциплин) использование индивидуальных знаний и правил принятия решений наиболее опытных специалистов является пока единственно доступным путем, заменяющим процедуры формализованного описания сложных закономерностей. Экспертные системы (системы-консультанты) аккумулируют не только результаты экспертных оценок, но и допускают объяснение причин принятия того или иного решения. Обобщение эвристических процедур и алгоритмов, учитывающих специфику решения конкретных задач, также входит в сферу И., поскольку в этом типе интеллектуальной деятельности содержатся особенно ценные сведения о методах принятия решений в условиях неполноты информации. Базы знаний включают также расчетные и логические правила выявления закономерностей, свойственных определенным предметным областям. Они могут иметь вид математических моделей, в т.ч. и очень сложных, не поддающихся численному решению или анализу без участия ЭВМ.

Таким образом, И. вобрала в себя множество задач целого ряда ранее разрозненных научных направлений и на основе информационно-перерабатывающих технологий ведет поиск путей расширения интеллектуальных возможностей человеко-машинных комплексов.

2. Понятие информационной технологии. Примеры реализации.

Информационная технология (ИТ) - совокупность средств и методов сбора, обработки и передачи данных (первичной информации) для получения информации нового качества о состоянии объекта, процесса или явления (информационного продукта).

Цель информационной технологии - производство информации для ее анализа человеком и принятия на его основе решения по выполнению какого-либо действия.

Практическое приложение методов и средств обработки данных может быть различным, поэтому целесообразно выделить глобальную базовые и конкретные информационные технологии.

Глобальная информационная технология включает модели методы и средства, формализующие и позволяющие использовать информационные ресурсы общества.

Базовая информационная технология предназначена для определенной области применения (производство, научные исследования, обучение и т.д.).

Конкретные информационные технологии реализуют обработку данных при решении функциональных задач пользователей (например, задачи учета, планирования, анализа).

Как и все технологии, информационные технологии находятся в постоянном развитии и совершенствовании. Этому способствуют появление новых технических средств, разработка новых концепции, методов организации данных, их передачи, хранения и обработки, форм взаимодействия пользователей с техническими и другими компонентами информационно-вычислительных систем.

Три основных принципа новой (компьютерной) информационной технологии:

интерактивный (диалоговый) режим работы с компьютером;

интегрированность (стыковка, взаимосвязь) с другими программными продуктами;

гибкость процесса изменения, как данных, так и постановок задач.

Новая информационная технология в фирме должна быть такой, чтобы уровни информации и подсистемы, ее обрабатывающие, связывались между собой единым массивом информации и подсистемы, ее обрабатывающие, связывались между собой единым массивом информации. При этом предъявляются два требования. Во-первых, структура системы переработки информации должна соответствовать распределению полномочий в фирме. Во-вторых, информация внутри системы должна функционировать так, чтобы достаточно полно отражать уровни управления.

Рассмотрим типичные применения информационных технологий, применяемых в управленческой системе предприятия:

Бухгалтерский учет - классическая область применения информационных технологий и наиболее часто реализуемая на сегодняшний день задача. Во-первых, ошибка бухгалтера может стоить очень дорого, поэтому очевидна выгода использования возможностей автоматизации бухгалтерии. Во-вторых, задача бухгалтерского учета довольно легко формализуется, так что разработка систем автоматизации бухгалтерского учета не представляет технически сложной проблемы.

Управление финансовыми потоками. Внедрение информационных технологий в управление финансовыми потоками также обусловлено критичностью этой области управления предприятия к ошибкам.

3.Различные подходы Определения «информация»

Информация – фундаментальное понятие, кот сразу определить нельзя. Различают

два подхода:

 Субъективный подход рассматривается с точки зрения роли в жизни и деятель-

ности человека.

Информация – это знания, сведения, кот обладает человек, получая их из окру-

жающего мира.

 Кибернетический подход позволяет создавать машины, работающие с инфор-

мацией.

Информация – это содержание последовательности символов (сигналов) из неко-

торого алфавита.

Виды информации:

 Числовая (системы счисления)

 Текстовая (книга, газета, журнал)

 Графическая (визуальная) (фотографии, схемы, графики)

 Аудиальная (звуковая) (песни, звуки)

 Мультимедийная (видео) (кино)

Роль информации в живой природе и в жизни людей.

1. даѐт возможность получить сведения, знания об окруж мире

2. даѐт возможность принятия решений

3. помогает правильно ориентироваться в окружающем мире

4. СМИ – средства массовой информации (газета, радио, телевидение) доводят ин-

формацию до каждого члена общества

5. способствует духовному, культурному развитию человека. Дает возможность

саморазвития.

Язык как способ представления информации: естественные и формальные язы-

ки.

Понятие языка как некотором символьном (знаковом) способе представления ин-

формации явл-ся одним из фундаментальных в информатике.

Языки делятся на естественные и искусственные.

Естественные языки начали формироваться в период развития цивилизации чело-

века. В настоящее время существует сотни естественных языков: русский, англий,

китайский, немецкий.

Каждый язык имеет три составляющие:

 алфавит

 синтаксис – система правил написания

 семантика – система правил истолкования (смысл написания)

Формальные языки разработаны в процессе развития науки. Например, системы

счисления, язык алгебры, языки программирования.

Особенности искусственного языка: однозначность, создан для конкретных целей,

ограниченное количество строгих правил грамматики.

В информатике к информационным процессам относят:

1. Поиск информации;

2. Отбор информации;

3. Хранение информации;

4. Передача информации;

5. Кодирование информации;

6. Обработка информации;

7. Защита информации.__

4.Характеристические признаки информации.

Информация — это продукт взаимодействия данных и адекватных методов.

Данные — это зарегистрированные сигналы. Данные несут в себе информацию о событиях, произошедших в материальном мире, поскольку они являются регистрацией сигналов, возникших в результате этих событий. Однако данные не тождественны информации. Для того чтобы извлечь информацию из данных необходимо наличие метода. [3, с.13]

Информацию следует считать особым видом ресурса, т.е. запаса некоторых сведений об объекте. Однако, в отличие от материальных ресурсов, информация является неистощимым ресурсом и предполагает существенно иные методы воспроизведения и обновления.

Свойства информации:

запоминаемость — возможность хранения информация (мы запоминаем макроскопическую информацию);

передаваемость — способность информации к копированию;

воспроизводимость — неиссякаемость: при копировании информация остается тождественной самой себе;

преобразуемость — преобразование информации связанное с ее уменьшением;

стираемость — преобразование информации, когда ее количество становится равным нулю;

объективность и субъективность — информация объективна, если она не зависит от чьего-либо мнения, суждения;

достоверность — информация достоверна, если она отражает истинное положение дел;

полнота — характеризует качество информации и определяет достаточность данных для принятия решений или для создания новых данных на основе имеющихся;

адекватность — степень соответствия реальному объекту;

доступность — мера возможности получить ту или иную информацию;

актуальность — степень соответствия информации текущему моменту времени.

Информация может быть непрерывной и дискретной. Если источник вырабатывает непрерывный сигнал (изменяющийся во времени физический процесс), то соответствующая информация является непрерывной. Если же сигнал от источника принимает конечное число значений, которые могут быть пронумерованы, то соответствующая информация является дискретной. Непрерывное сообщение можно преобразовать в дискретное. Передача информации с помощью азбуки Морзе — это пример дискретной связи.

Основные информационные процессы:

 хранение (носители информации: жѐсткий диск, СD – диск и т.д.),

Хранение информации – это процесс помещения информации в определенное

хранилище с целью извлечения ее оттуда через некоторое время для дальн ей-

шего использования.

 передача (схема передачи информации: источник информации, приѐмник, канал

связи)

5.Представление числовой, текстовой, графической и звуковой информации в компьютере.

Единицы измерения информации.

Содержательный подход:

Единица измерения количества информации 1 бит. 1 бит несѐт в себе такое коли-

чество информации, кот содержит сообщение, уменьшающее неопределенность в 2

раза.

Для любого другого алфавита формула

c I k * I 0  , где I0 – количество информации общее, к – количество символов, Ic

– количество информации, приходящееся на один символ.

Единицы измерения информации:

1 байт= 8 бит

1 Кбайт = 1024 байт = 210 байт

1 Мбайт = 1024 Кбайт = 210 Кбайт

1 Гбайт = 1024 Мбайт = 210 Мбайт

Дискретизация – это преобразование непрерывных изображений и звука в набор

дискретных значений в форме кодов.

Основным способом представления данных в памяти компьютера является дво-

ичное представление, когда основной код представляет собой набор из двух сим-

волов 0 и 1. Алфавит 2-ой системы счисления {0,1}

Двоичное кодирование текста в памяти компьютера.

При переводе в компьютер текстовой информации каждая буква кодируется оп-

ределенным числом, а при выходе на внешние устройства (экран, печать) для вос-

приятия человеком по этим числам строятся изображения букв. Соответствие ме-

жду набором букв и числами называется кодировкой символов.

В таблице ASCII:

 Традиционно для кодирования одного символа используется количество ин-

формации, равное 1 байту (8 бит)

 Кодирование заключается в том, что каждому символу ставится в соответствие

уникальный десятичный код (или соответствующий ему двоичный код)

 Код символа хранится в памяти компьютера, где занимает 1 байт. При таком

способе можно закодировать 256 различных симвлов (256= 28)

Такое количество символов достаточно для представления текстовой информа-

ции, включая прописные и заглавные буквы русского алфавита, цифры, знаки,

графические символы…

Каждому символу такого алфавита ставится в соответствии уникальный 10-ый

код от 0 до 255, а каждому 10-ому коду соответствует 8-разрядный 2-ый код от

00000000 до 11111111. Таким образом, компьютер различает символы по их коду.

Первые 33 кода в таблице ASCII (от 0 до 32) соответ операциям (перевод строки,

ввод пробела и …)

От 33 до 127 кода соответ знакам латинского алфавита, цифрам, знакам прерина-

ния.

От 128 до 255 кода соответ национальным кодам, различным национальным ко-

дировкам MS Windows, MS-DOS, KOИ-8, Mac, ISO, поэтому тексты, созданные в

одной кодировке, не будут правильно отображаться в другой.

Наиболее распространенной в наше время является кодировка MS Windows, ко-

торая обозначается как CP1251 или Windows 1251. В настоящее время всѐ боль-

шее число программ начинает поддерживать стандарт Unicode, кот позволяет ко-

дировать практически все диалекты и языки жителей Земли. Этот стандарт отво-

дит на каждый символ не 1 байт, а 2 байта, поэтому с его помощью можно зако-

дировать 65536 различных символов. (65536= 216)

Кодирование цветного изображения в компьютере (растровый подход). Страницы учебника10-

13. Графическая информация может быть представлена в аналоговой или цифро-

вой форме. Примером аналогового представления графической информации может

служить живописное полотно, цвет кот изменяется непрерывно, а дискретное изо-

бражение, напечатанное с помощью струйного принтера состоит из отдельных точек

разного цвета.

Дискретизация – это преобразование непрерывных изображений и звука в на-

бор дискретных значений в форме кодов.

Графические изображения из аналоговой (непрерывной) формы в цифровую (дискретную) пре-

образуются путем пространственной дискретизации. Пространственную дискретизацию изобра-

жения можно сравнить с построением изображения из мозаики (большого количества мален ь-

ких разноцветных стекол). Изображение разбивается на отдельные маленькие фрагменты (точки,

или пиксели), причем каждый элемент имеет свой цвет (красный, зеленый, синий и т. д.). Пик-

сель — минимальный участок изображения, для которого независимым образом можно з а-

дать цвет.

В результате пространственной дискретизации графическая информация представляется в виде

растрового изображения, которое формируется из определенного количества строк, которые, в

свою очередь, содержат определенное количество точек.

Разрешающая способность- это важнейшая характеристика качества растрового изо-

бражения, определяется количеством точек по горизонтали и вертикали на единицу длины изо-

бражения.

Чем меньше размер точки, тем больше разрешающая способность (так как больше

количество строк и точек в строке) и, соответственно, выше качество изображения. Величина

разрешающей способности обычно выражается в dpi (dot per inch — точек на дюйм), т. е. в количестве то-

чек в полоске изображения длиной один дюйм (1 дюйм = 2,54 см).

Пространственная дискретизация непрерывных изо бражений, хранящихся на бумаге, ф ото-

и кинопленке, может быть осуществлена путем сканирования. В настоящее время все большее

распространение получают цифровые фото- и видеокамеры, которые фиксируют из ображения

сразу в дискретной форме.

Качество растровых изображений, полученных в ре зультате сканирования, зависит от раз-

решающей способности сканера, которую производители указывают двумя числами

(например, 1200 х 2400 dpi).

Сканирование производится путем перемещения полос ки светочувствительных элементов вдоль изо-

бражения (рис. 1.2). Первое число является оптическим разрешением сканера и определяется кол и-

чеством светочувствительных элементов на одном дюйме полоски. Второе число является аппа-

ратным разрешением и определяется количеством «микрошагов», которое может сделать полос-

ка светочувствительных элементов, перемещаясь на один дюйм вдоль изображения.

Глубина цвета. Каждый цвет можно рассматривать как возможное состояние точки. Ко -

личество цветов N в палитре и количество информации I, необходимое для кодирования цвета каждой

точки, связаны между собой и могут быть вычисл ены по формуле: N = 2 I

В простейшем случае (черно-белое изображение без градаций серого цвета) палитра цветов с о-

стоит всего из двух цветов (черного и белого). Каждая точка экрана может при нимать одно из

двух состояний («черная» или «белая»). По формуле (1.1) можно вычислить, какое количество инфор-

мации необходимо, чтобы закодировать цвет каждой точки:

2 = 2I => 21 = 2I => I = 1 бит.

Количество информации, которое используется для кодирования цвета точки изображе-

ния, называется глубиной цвета.

Р а с п р о с т р а н е н н ы м и з н а ч е н и я м и г л уб и н ы цвета при кодировании цветных изображе-

ний являются 8, 16 или 24 бита на точку.

Таблица

Глубина цвета, I Количество цветов в палитре, N

8 256= 28

16 65 536= 216

24 16 777 216= 224

Цифровые фотокамеры позволяют получить изображение высокого качества. Полученное цифровое

изображение сохраняется в цифровой камере на сменной карте flash-памяти. Размер растровых циф-

ровых фотографий может достигать 3000  2000 точек при глубине цвета 24 бита на точку. Если сохра-

нить фотографию на карте flash-памяти в формате BMP, информационный объем такого изображения

получается достаточно большой:

I = 24 бита * 3000 * 2000 = 144 000 000 бита = 18 000 000 байтов  17578 Кбайта  17 Мбайт.

Возможность хранения на карте flash-памяти десятков цифровых фотографий обеспечива-

ется использованием графического формата со сжатием по методу JPEG.

Цифровое видео. Цифровые видеокамеры позволяют снимать видеофильмы непосредственно

в цифровом формате. Цифровое видео, представляющее собой последовательность кадров с опре-

деленным разрешением, сохраняется в видеокамере на магнитной кассете. После подключения циф-

ровой видеокамеры к DV-порту _______компьютера и запуска про граммы цифрового видеомонтажа произ-

водится захват и кодирование видео на жесткий диск компьютера.

Видеофильм состоит из потока сменяющих друг друга кадров и звука. Показ полноцветных

кадров и воспроизведение высококачественного звука требуют передачи очень больших объемов

информации в единицу времени. Поэтому в процессе захвата и сохранения видеофайла на диске

производится его сжатие.

Во-вторых, используется потоковое сжатие. В последовательности кадров выделяются сцены, в

которых изображение меняется незначительно. Затем в сцене выделяется ключевой кадр, на осно-

вании которого строятся следующие, зависимые кадры.

Телевизионный стандарт воспроизведения видео использует разрешение кадра 720  576 пиксе-

лей с 24-битовой глубиной цвета. Скорость воспроизведения составляет 25 кадров в секунду.

Следовательно, в одну секунду необходимо передать огромный объем видеоданных:

I = 24 бита • 720 • 576 • 25 = 248 832 000 битов  31 104 000 байтов  30375 Кбайт  30 Мбайт.

При захвате и сохранении цифрового видео может использоваться один из двух способов

сжатия данных. Форматы видео файлов: AVI , MPEG

Представление и обработка звука и видеоизображения страницы учебника 40-47

Звуковая информация. Звук представляет собой распространяющуюся в воздухе, воде или

другой среде волну (колебания воздуха или другой среды) с н епрерывно меняющейся амплитудой

и частотой. Человек воспринимает звуковые волны с помощью сл уха в форме звука ра зл ичной

громкости и тона. Чем больше амплитуда звуковой волны, тем громче звук, чем больше част ота

колебаний, тем выше тон звука.

Временная дискретизация звука. Для того чтобы компьютер мог обрабатывать звук, непре-

рывный звуковой сигнал должен быть преобразован в цифровую дискретную форму с помощью

временной дискретизации. Непрерывная звуковая волна разбивается на отдельные маленькие

временные участки, причем для каждого такого участка уста навливается определенный уровень

громкости. Таким образом, непрерывная зависимость громкости звука от времени A{t) заменяет-

ся на дискретную последовательность уровней громкости. На графике это выглядит как замена

гладкой кривой на последовательность «ступенек» (рис. 1.24)

А, громкость

Рис. 1.24. Временная дискретизация звука

Частота дискретизации. Для записи аналогового звука и его преобразования в цифровую

форму используется микрофон, подключенный к звуковой плате. Качество полученного цифро-

вого звука зависит от количества измерений громкости звука в единицу времени, т. е. частоты

дискретизации. Чем большее количество измерений производится за одну секунду (чем

больше частота дискретизации), тем точнее «лесенка» цифрового звукового сигнала повторяет

кривую аналогового сигнала.

Частота дискретизации звука — это количество измерений громкости звука за одну секунду.

Частота дискретизации звука может лежать в диапазоне от 8000 до 48 000 измерений громко-

сти звука за одну секунду.

Глубина кодирования. Каждой «ступеньке» присваивается определенный уровень громкости

звука. Уровни громкости звука можно рассматривать как набор N возможных состояний, для ко-

дирования которых необходимо определенное количество информации /, которое называется глу-

биной кодирования звука.

Глубина кодирования звука — это количество информации, которое необходимо для

кодирования дискретных уровней громкости цифрового звука.

Если известна глубина кодирования, то количество уровней громкости цифрового звука

можно рассчитать по формуле (1.1). Пусть глубина кодирования звука составляет 16 битов, тогда коли-

чество уровней громкости звука равно:

N = 2I = 216 = 65 536.

В процессе кодирования каждому уровню громкости звука присваивается свой 16-

битовый двоичный код, наименьшему уровню громкости будет соответствовать код

0000000000000000, а наибольшему — 1111111111111111.

Качество оцифрованного звука. Чем больше частота и глубина дискретизации звука, тем

более качественным будет оцифрованный звук. Самое низкое качество оцифрован ного звука, соот-

ветствующее качеству телефонной связи, будет при частоте дискретизации 8000 раз в секунду, глубине

дискретизации 8 битов и записи одной звуковой дорожки (режим моно). Самое высокое качество

оцифрованного звука, соответствующее качеству аудио -CD, будет при частоте дискретизации 48 000

раз в секунду, глубине дискретизации 16 битов и записи двух звуковых дорожек (режим стерео).

Необходимо помнить, что чем выше качество цифрового звука, тем больше информацион-

ный объем звукового файла. Можно оценить информационный объем цифрового стереозвуков ого

файла длительностью звучания одна секунда при среднем качестве звука (16 битов, 24 000 измерений

в секунду). Для этого глубину кодирования необходимо умножить на количество измерений в одну

секунду и умножить на 2 (стереозвук):

16 битов • 24 000 • 2 = 768 000 битов = 96 000 байтов = 93,75 Кбайт.

Звуковые редакторы. Звуковые редакторы позволяют не только записывать и воспроизво-

дить звук, но и редактировать его. Оцифрованный звук представляется в звуковых ре дакторах

в наглядной форме, поэтому операции копирования, перемещения и удаления частей звук о-

вой дорожки молено легко осуществлять с помощью мыши.

6.Понятие об информационном обществе. Основные признаки и тенденции развития.

Информационное общество — концепция постиндустриального общества; новая историческая фаза развития цивилизации, в которой главными продуктами производства являются информация и знания.

Отличительные черты:

увеличение роли информации, знаний и информационных технологий в жизни общества;

возрастание числа людей, занятых информационными технологиями, коммуникациями и производством информационных продуктов и услуг, рост их доли в валовом внутреннем продукте;

нарастающая информатизация общества с использованием телефонии, радио, телевидения, сети Интернет, а также традиционных и электронных СМИ;

создание глобального информационного пространства, обеспечивающего: (а) эффективное информационное взаимодействие людей, (б) их доступ к мировым информационным ресурсам и (в) удовлетворение их потребностей в информационных продуктах и услугах;

развитие электронной демократии, информационной экономики, электронного государства, электронного правительства, цифровых рынков, электронных социальных и хозяйствующих сетей;

Условно выделяют две основные модели развития информационного общества: западную и восточную. Причем в рамках западной модели следует отделить путь, выбранный Европой, от американского пути, а в рамках восточной особое место в этом плане занимает Китай (КНР).

Основной чертой политики европейских стран служит поиск определенного баланса между полным контролем со стороны государства и законами рынка, другими словами, сочетание правительственных и рыночных сил с учетом того, что роль каждой из них может меняться в зависимости от сложившейся ситуации. При этом в целом в Европе превалирует мнение, что в первую очередь необходимо развивать сферу услуг. Однако существуют и альтернативные мнения, согласно которым строительство информационной инфраструктуры (сетей) является движущим фактором развития сферы услуг. Серьезную озабоченность стран Евросоюза вызывает проблема неравенства в информационном обществе, когда значительная часть населения может просто оказаться за его бортом. Учет национальных и культурных особенностей также играет значимую роль.

Американский путь формирования информационного общества определяется общей моделью социально-экономического развития, в которой функции государства сводятся к минимуму, а деятельность частных лиц - к максимуму. Главное в этом подходе - оставить все в руках частного сектора и сил рынка, полная либерализация рынка информационно-телекоммуникационных технологий. В США основной упор делается на дальнейшее развитие с помощью новых информационных технологий «домашних развлечений», в Великобритании же спрос на подобную продукцию не является определяющим.

В основе восточной (Япония, Китай и др. страны) модели развития информационного общества лежат сотрудничество государства и рынка, попытка установить связь между культурными ценностями и происходящими социальными изменениями. Философские постулаты сосуществования и сопроцветания, а также содействие государства в реализации этих принципов на уровне отдельной организации является, по мнению азиатских политиков, залогом успеха.

Профессором Ф.Й. Радермахером были сформулированы некоторые принципы, которые лежат в основе европейского понимания перспектив развития информационного общества:

- активная роль правительств в корректировке рыночных процессов развития информационного общества, в том числе – политика либерализации рынка телекоммуникационных услуг;

- обеспечение для каждого гражданина Европы дешевого доступа к универсальному телекоммуникационному обеспечению на основе открытой системы услуг, сочетающейся со строгим соблюдением стандартов;

- постоянное внимание к таким социальным аспектам устойчивости, как:

- справедливость,

- всеобщая включенность в информационное общество,

- сопротивление социальной разобщенности,

- избежание разделения на имущих и неимущих в сфере компетенции и доступа к информационно-коммуникационным технологиям (ИКТ),

- партнерские отношения между государственными и частными организациями,

- инвестиции в крупные международные проекты развития ИКТ,

- создание новых рабочих мест,

- доступ к образованию, профессиональной подготовке и обучению в любом возрасте,

- политика социального согласия между всеми регионами;

- культурное и лингвистическое разнообразие;

- большое внимание экологическим аспектам устойчивости: инвестиции в развитие ИКТ, снижающих нагрузку на окружающую среду;

- соблюдение гражданских прав: защита потребителя, охрана интеллектуальной собственности, защита персональных данных, безопасность и интегрированность в электронной коммерции;

- развитие международных механизмов координации в технической, коммерческой и правовой сферах;

- развитие систем обучения на распределенной мультимедийной основе;

- развитие систем профессиональной подготовки для новых сфер деятельности.

7.Эволюция развития компьютерной техники и информационных технологий.

В вычислительной технике существует своеобразная периодизация развития электронных вычислительных машин. Всю электронно-вычислительную технику принято делить на поколения. ЭВМ относят к тому либо иному поколению в зависимости от типа главных используемых в ней частей либо от технологии их производства. От элементной базы зависит мощность компьютера, что в свою очередь привело к изменениям в архитектуре ЭВМ, расширению круга ее задач, к изменению способа взаимодействия пользователя и компьютера. Ясно, что границы поколений в смысле времени сильно размыты, так как в одно и то же время практически выпускались ЭВМ разных типов; для отдельной же машины вопрос о её принадлежности к тому либо иному поколению решается довольно просто.

Предшественниками ЭВМ были релейные вычислительные машины. Реле позволяло кодировать информацию в двоичном виде состояниями включено-выключено. В процессе работы такой машины тысячи реле переключались из одного состояния в другое. Такие машины работами с низкой скоростью (50 сложений или 20 умножений в секунду).

С развитием в первой половине ХХ века радиотехники связан переход от релейных вычислительных машин к машинам на электронно-вакуумных лампах, которые стали элементарной базой вычислительных машин первого поколения.

Первая ЭВМ создавалась в 1943 - 1946 гг. Самой знаменитой была машина созданная в США и называлась она ENIAC (электронный цифровой интегратор и вычислитель). Эта машина содержала около 18 тысяч электронных ламп, множество электромеханических реле. Ее создателями были Дж. Моучли.

ЭВМ первого поколения располагались в огромных машинных залах, потребляли много электроэнергии и требовали остывания с помощью массивных вентиляторов. Программы для этих ЭВМ необходимо было составлять в машинных кодах, и этим могли заниматься лишь мастера, понимающие в деталях устройство ЭВМ.

В 1945 году известный математик и физик - теоретик фон Нейман определил общие принципы работы универсальных вычислительных устройств. Согласно фон Нейману вычислительная машина обязана была управляться программой с последовательным выполнением команд, а сама программа - храниться в памяти машины. Первая ЭВМ с хранимой в памяти программой была построена в Англии в 1949 г.

В СССР созданием компьютеров занимался академик С. А. Лебедева. Его машины БЭСМ – 1, БЭСМ-3М, БЭСМ-4, М- 220 были признаны лучшими в мире.

ЭВМ постоянно совершенствовались, благодаря чему к середине 50 -х годов их быстродействие удалось повысить от нескольких сотен до нескольких десятков тысяч операций в секунду. Но при этом электронная лампа оставалась самым надежным элементом ЭВМ. Внедрение ламп стало тормозить дальнейший прогресс вычислительной техники.

Потом на смену лампам пришли полупроводниковые приборы, тем самым завершился первый этап развития ЭВМ. Вычислительные машины этого этапа принято именовать ЭВМ первого поколения

Таким образом, машины первого поколения имели внушительные размеры, потребляли огромную мощность, имели сравнимо маленькое быстродействие, малую емкость оперативной памяти, невысокую надежность работы и недостаточно развитое программное обеспечение. В ЭВМ этого поколения были заложены базы логического построения машин и продемонстрированы способности цифровой вычислительной техники. Но использование в качестве элементной базы электронно-вакуумных ламп тормозило развитие и совершенствование ЭВМ, ограничивало область их применения. Они использовались в основном для инженерных и научных расчетов, не связанных с переработкой больших объемов информации.

В ниже приведенной таблице собрана краткая характеристика ЭВМ I-го поколения:Характеристики I поколение

Годы 1945- 1958 гг.

Элементная база Электронно-вакуумные лампы

Размер (габариты) Громоздкие сооружения, занимавшие сотни квадратных метров, потреблявшие сотни киловатт электроэнергии и содержащие в себе тысячи ламп.

Максимальное быстродействие процессора От нескольких сотен до нескольких десятков тысяч операций в секунду.

Максимальный объем ОЗУ Несколько тысяч команд программы

Периферийные Перфоленты и перфокарты

Программное обеспечение Программы составлялись на языке машинных команд, поэтому программирование было доступно не всеем. Существовали библиотеки стандартных программ.

Области применения Инженерные и научные расчеты, не связанные с переработкой больших объемов информации

Примеры Mark I, ENIAC, БЭСМ.компьютер вычислительный информационный технология

2.3.2 Второе поколение

Создатели ЭВМ постоянно следовали за прогрессом в электронной технике. В 1949 году в США был создан транзистор – первый полупроводниковый прибор, заменивший электронную лампу. Они были компактнее, имели большой срок службы, значительно меньше потребляли электроэнергию, выделяли меньше тепла при работе. С внедрением цифровых частей на полупроводниковых устройствах началось создание ЭВМ второго поколения. Благодаря применению более совершенной элементной базы начали создаваться относительно небольшие ЭВМ, вышло естественное разделение вычислительных машин на большие, средние и малые.

В СССР были разработаны и обширно использовались серии малых. Рекордной посреди российских машин этого поколения и одной из наилучших в мире была БЭСМ - 6 («большая электронно-счетная машина»), которая была создана коллективом академика С.А. Лебедева. Производительность БЭСМ - 6 была на два - три порядка выше, чем у малых и средних ЭВМ, и составляла более 1 млн. Операций в секунду. За рубежом более распространенными машинами второго поколения были «Элиот» (Англия), «Сименс» (ФРГ), «Стретч» (США).

Одновременно с развитием ЭВМ развивались и периферийные устройства – внешняя память на магнитных барабанах и лентах. Совершенствовались языки программирования, появились языки высокого уровня ФОРТРАН, АЛГОЛ, КОБОЛ. Программы и программирование стало проще, понятнее и доступнее. Расширилась область применения, стали создаваться электронно-справочные и информационные системы.

В ниже приведенной таблице собрана краткая характеристика ЭВМ II-го поколения:Характеристики II поколение

Годы 1959 – 1963 гг.

Элементная база Транзисторы

Размер (габариты) Стали компактнее, надежнее, менее энергоемкие

Максимальное быстродействие процессора Десятки и сотни тысяч операций в секунду

Максимальный объем ОЗУ Увеличился в сотни раз

Периферийные Внешняя память на магнитных барабанах и лентах

Программное обеспечение Программы и программирование стало проще, понятнее и доступнее. Стали развиваться языки высокого уровня программирования.

Области применения Создание информационно-справочных и информационных систем

Примеры М-220, Мир, БЭСМ-4, IBM-7094

2.3.3 ЭВМ третьего поколения

Революцию технологии производства ЭВМ вызвало создание интегральных схем, на которых транзисторы, конденсаторы и резисторы собрались в едином куске полупроводника. Это произошло в конце 30-х годов XX века. Операция изготовления интегральных схем все время совершенствовалась и в результате на одной кремневой пластинке стало возможным разместить сотни кристаллов интегральных схем. Произошел переход к третьему поколению ЭВМ.

Применение интегральных схем позволило увеличить количество электронных частей в ЭВМ без роста их настоящих размеров. Быстродействие ЭВМ возросло до 10 миллионов операций в секунду. Не считая того, составлять программы для ЭВМ стало по силам обычным пользователям, а не лишь специалистам – электронщикам. При проектировании процессора стали использовать технику микропрограммирования – конструирование сложных команд процессора из простых.

В машинах третьего поколения в качестве средства общения стали использоваться видеотерминальные устройства – дисплей.

В третьем поколении возникли крупные серии ЭВМ, различающиеся собственной производительностью и назначением. Это семейство огромных и средних машин IBM360/370, разработанных в США.

В ниже приведенной таблице собрана краткая характеристика ЭВМ III-го поколения:Характеристики III поколение

Годы 1964 – 1976 гг.

Элементная база Интегральные схемы

Размер (габариты) ЭВМ делятся на большие, средние, мини и микро

Максимальное быстродействие процессора До10 миллионов операций в секунду.

Максимальный объем ОЗУ До 16 Мбайт. Появляются ПЗУ

Периферийные Внешняя память на магнитных дискетах, дисплей.

Программное обеспечение Появились операционные системы и множество прикладных программ. Многопрограммный режим – возможность выполнять несколько программ одновременно.

Области применения Базы данных, первые системы искусственного интеллекта, системы автоматизированного управления и проектирования

Примеры БЭСМ-6, IBM/360

2.3.4 ЭВМ четвертого поколения

Новые технологии создания интегральных схем в конце 70-х – начале 80-х годов ХХ века позволили разработать большие интегральные схемы – БИС

Технология производства БИС постоянно совершенствовалась, это привело к созданию сверхбольших интегральных схем (СБИС) с памятью 1 Мбайт. СБИС позволили создать микропроцессор, который произвел очередную революцию в мире вычислительной техники и привел к появлению ЭВМ четвертого поколения. Микропроцессор способен выполнять функции основного блока компьютера – процессора. Он работает по заложенной в него программе и может встраиваться в различные технические устройства.

Одним из революционных достижений в области вычислительной техники явилось создание персональных ЭВМ, которые можно отнести к отдельному классу машин четвертого поколения. Именно с этого момента в нашем языке вместо «ЭВМ» утвердился термин «персональный компьютер» - ПК.

Сегодня ПК пользуются такой популярностью, что становятся такой же привычной бытовой техникой, как и телевизор или магнитофон.

В ниже приведенной таблице собрана краткая характеристика ЭВМ IV-го поколения:Характеристики IV поколение

Годы 1977 – 1990 гг.

Элементная база БИС и СБИС

Размер (габариты) Микро ЭВМ – малые габариты, сравнимые с размерами бытового телевизора; суперкомпьютеры – состоят из отдельных блоков и центрального процессора.

Максимальное быстродействие процессора От 2,5 МГц и больше.

Максимальный объем ОЗУ От 16 Мбайт и больше.

Периферийные Цветной графический дисплей, манипуляторы типа «мышь», «джойстик», клавиатура, магнитные и оптические диски, принтеры и пр.

Программное обеспечение Пакеты прикладного, сетевого, мультимедиа программного обеспечения

Области применения Все сферы научной, производственной и учебной деятельности, отдых и развлечение, Интернет

Примеры IBM PC, Macintosh, Cray, Эльбрус

2.3.5 ЭВМ пятого поколения

Конец 90-х превратился в настоящую гонку конкурирующих титанов – производителей компьютерной техники. Стремительно повышается тактовая частота процессоров и их модификации. Возрастающая скорость работы процессоров стимулировала совершенствование других узлов и периферийных устройств компьютерного «железа. Некоторые специалисты считают, что в 90-х годах ХХ века появился компьютер V поколения, представляющий собой: ЭВМ на сверхсложных микропроцессорах с параллельно-векторной структурой, одновременно выполняющих десятки последовательных команд программы, что позволяет строить эффективные системы обработки знаний.

5-е поколение, 90-е гг.: ЭВМ с многими десятками параллельно работающих микропроцессоров, позволяющих строить;

Примерная характеристика компьютеров пятого поколения:Характеристики V поколение

Годы 1990 – наши дни

Элементная база ЭВМ на сверхсложных микропроцессорах с параллельно-векторной структурой, одновременно выполняющих десятки последовательных команд программы; многоядерность

Размер (габариты) Появление карманных компьютеров

Максимальное быстродействие процессора от 4 ГГц

Максимальный объем ОЗУ от 2000Mb и выше

Периферийные Картридер, flash- память, геймпады, многофункциональные устройства

Программное обеспечение Развитие существующих пакетов прикладного, сетевого, мультимедиа и пр. программного обеспечения

Области применения Расширение сферы научной, производственной и учебной _деятельности, отдых и развлечение, Интернет

Примеры Pentium 4, Athlon

8. аппаратные средства персонального компьютера.

Как только персональный компьютер выбрался за пределы научных лабораторий и научно-исследовательских центров, он немедленно вызвал немалый дефицит всевозможных печатных рекомендаций на эту тему. Что такое "персональный компьютер" и с чем его едят. Однако до недавнего времени только приличных размеров техническая библиотека могла оказать хоть какую-нибудь доступную помощь. Именно до недавнего времени, ровно до тех пор, пока не удалось взглянуть на прекрасно оформленную и невероятно объемную энциклопедию "Аппаратные средства персонального компьютера".

За ставшим уже привычным набором "компьютерных" слов скрывается именно то пособие, которое так сильно интересует не очень подготовленных пользователей. Даже инсталляция и настройка мультимедиа энциклопедии организована с минимальным участием человека. Всего и надо, что указать имя папки, в которую будут скопированы некоторые данные. Далее сразу запускается стартовое меню и все - можно выбирать мышью интересующие разделы.

Энциклопедия "Аппаратные средства персонального компьютера" рассказывает и показывает практически все, из чего состоит современный персональный компьютер. Мониторы. Устройства ввода и вывода. Материнские и видеоплаты. Корпуса. Накопители. При этом каждая тема сама уже может служить приличной основой для отдельной тематической статьи. Так, тема мониторов охватывает семьдесят один тип мониторов самых различных компаний и самых разных моделей. При этом подавляющее большинство моделей легко доступны на местном рынке и без труда могут быть приобретены любым желающим. Кроме того, представленная информация сопровождается даже средними московскими ценами в американских долларах. Так что составить собственное мнение более чем возможно.

И вообще, практически в каждом моменте диска "Аппаратные средства персонального компьютера" чувствуется большая фундаментальность. Одних только типов манипуляторов "мышь" тут описано аж шестьдесят два. А еще пятьдесят две клавиатуры, тридцать сканеров всяких типов, сто четыре привода CD-ROM, двести тридцать два корпуса и неисчислимая масса прочих конструктивных решений остальных составных частей персонального компьютера. Все описано в простых и одновременно информативных выражениях. Более того, допускается просмотр всей информации раздела в виде обычной таблицы, что, несомненно, очень удобно при сравнении нескольких возможных вариантов.

В энциклопедии "Аппаратные средства персонального компьютера" также предусмотрена сквозная поисково-справочная система с очень широким набором параметров поиска.

По фирме-производителю. По наименованию. По конкретной технической характеристике. И так далее.

Однако наиболее любопытной частью данного компакта является не выдающийся объем описанных технических средств, не удобство интерфейса и даже не чрезвычайно специфический подбор наименований комплектующих. В принципе, чем-то подобным сегодня сложно удивить кого-либо. Сейчас предлагается достаточно много всяких компьютерных каталогов. А вот мультимедийных курсов полной сборки и общей наладки современного персонального компьютера пока не предлагал практически никто. Кроме диска "Аппаратные средства персонального компьютера", естественно.

И это действительно так. Более того, руководство "Как собрать себе компьютер" имеет вид не скучного набора текстовых инструкций, а представляет собой сверхнаглядную подробную видеолекцию. В ней отражены не только основные вопросы, но и многие тонкости, незнание которых чаще всего и является основной причиной отказа оборудования при самостоятельной сборке малоквалифицированными кустарями. Например, как найти "ключ" на процессоре или на модуле памяти. Как монтируется и подключается любой накопитель. Как и куда присоединяются всякие шлейфы, в изобилии извивающиеся внутри корпуса любого компьютера. Собственно, руководствуясь такими видеолекциями, вполне можно собрать себе персональный компьютер (а перед тем еще и обоснованно подобрать комплектацию для него), который скорее всего будет нормально работать после первого включения.

Так как энциклопедия "Аппаратные средства персонального компьютера" охватывает несколько больше связанных с компьютером вопросов, то она вполне способна оказать качественную практическую помощь при наращивании мощности уже имеющегося оборудования, а также при дооснащении его для выполнения дополнительного перечня задач. Дело в том, что многие разделы, например, мультимедиа, CD-ROM, или дигитайзеры, анонсированы прекрасными профессиональными статьями, посвященными общим понятиям данного вопроса. Изучив их, пользователь может уже вполне обоснованно переходить к конкретным техническим задачам и подыскивать решение, исходя из четкого представления своих потребностей, а не по принципу самой красивой картинки или самого "крутого" внешнего вида.

9.Схема обработки информации на компьютере.

обработка информации (обработку осуществляет процессор, например, перевод

текста с одного языка на другой).

Обработка (преобразование) информации – процесс изменения вида (формы),смысла (содержания), объема (количества) информации.

Источник Кодирующее устройство

Декодирующее устройство

Приемник

Помехи

Защита от помех

Входная информация->Преобразователь информации->Выходная информация

Информационный процесс - преобразование информации. В результате чего информация может измениться как по форме, так и по содержанию.

Сбор и регистрация информации – это процесс перевода информации во входные данные, представленные в двоичных кодах. В разных системах сбор и регистрация различны

Сбор информации – это преобразование потока осведомляющей информации, поступающей от объекта управления путём восприятия и превращения в документ.

Подготовка информации – это процесс выбора информации, так как модель предметной области накладывает ограничения на состав и формат вводимых данных.

Контроль – это этап, направленный на предупреждение, выявление и устранение ошибок в информации.

2)Передача информации – это обмен данными между процессами в ИТ.

Передача может осуществляться:

- по каналам связи

- с помощью сетевых процедур.

Операции сетевых процедур включают:

Коммутация

Адресация и маршрутизация потоков данных

Передача данных по каналам связи.

Передача данных по каналам связи включает:

Кодирование – декодирование

Модуляцию – демодуляцию

Согласование и усиление сигналов

Технология обмена данными строится на базе двух компонент:

Физическая: устройства ввода/вывода, модемы, усилители.

Программная: ПО сетевого обмена, ПО кодирования – декодирования.

3)Обработка информации – преобразование информации. Модель обработки данных включает:

1. Модель организации вычислительного процесса

Это программы управления ресурсами. Представлены они программами системного управления компьютером. Комплексы таких алгоритмов и программ получили название ОС.

2.Модель автоматизированной обработки данных

Это совокупность программ для решения формализованного преобразования исходных данных в результат.

3. Модель процедуры отображения данных

Это ПО преобразования данных, представленных в виде машинных кодов в воспринимаемую человеком информацию, несущую смысловое содержание в виде текста, графики, звука и мультимедиа.

4) Хранение информации – это создание, хранение и поддержка в актуальном состоянии информационного фонда, необходимого для решения функциональных задач системы управления. С хранением напрямую связан поиск данных – это выборка нужных данных. Хранение состоит из ряда основных процедур:

1.Хранения (Состоит в том, чтобы сформировать и поддерживать структуру хранения данных в памяти.)

2. Выбор хранения

3. Актуализация (Поддержка хранимых данных на уровне, соответствующем информационным потребностям решаемых задач в системе, где организовано ИТ.)

4. Извлечение данных из базы (связано с процедурой выборки).

Для формирования физической реализации БД применяют 3-х уровневую систему моделей:

1) Концептуальная схема информационной модели (описывает содержание предметной области, т.е. какая и в каком объёме должна храниться информация).

2) Логическая схема информационной базы (описывает формализованную структуру информации).

3) Физическая схема (методы размещения данных определяет и доступ к ним на машинных носителях).

5) Приём – получение данных.

6) Анализ данных – анализ информации вручную или с помощью ПО.

10.Виды и назначение запоминающих устройств персонального компьютера.

Персональные компьютеры имеют четыре иерархических уровня памяти:

микропроцессорная память;

основная память;

регистровая кэш-память;

внешняя память.

Микропроцессорная память рассмотрена выше. Основная память предназначена для хранения и оперативного обмена информацией с другими устройствами компьютера. Функции памяти:

прием информации от других устройств;

запоминание информации;

выдача информации по запросу в другие устройства машины.

Основная память содержит два вида запоминающих устройств:

ПЗУ — постоянное запоминающее устройство;

ОЗУ — оперативное запоминающее устройство.

ПЗУ предназначено для хранения постоянной программной и справочной информации. Данные в ПЗУ заносятся при изготовлении. Информацию, хранящуюся в ПЗУ, можно только считывать, но не изменять.

В ПЗУ находятся:

программа управления работой процессора;

программа запуска и останова компьютера;

программы тестирования устройств, проверяющие при каждом включении компьютера правильность работы его блоков;

программы управления дисплеем, клавиатурой, принтером, внешней памятью;

информация о том, где на диске находится операционная система.

ПЗУ является энергонезависимой памятью, при отключении питания информация в нем сохраняется.

ОЗУ предназначено для оперативной записи, хранения и считывания информации (программ и данных), непосредственно участвующей в информационно-вычислительном процессе, выполняемом компьютером в текущий период времени.

ОЗУ является энергозависимой памятью, при выключении питания информация в нем стирается.

Кроме ПЗУ и ОЗУ на системной плате имеется и энергонезависимая CMOS-память, постоянно питающаяся от своего аккумулятора. В ней хранятся параметры конфигурации компьютера, которые проверяются при каждом рключении системы. Это полупостоянная память. Для изменения параметров конфигурации компьютера в BIOS содержится программа настройки конфигурации компьютера - SETUP.

Для ускорения доступа к оперативной памяти используется специальная сверхбыстродействующая кэш-память, которая располагается как бы «между» микропроцессором и оперативной памятью, в ней хранятся копии наиболее часто используемых участков оперативной памяти. Регистры кэш-памяти недоступны для пользователя.

Устройства внешней памяти — внешние запоминающие устройства — весьма разнообразны. Их можно классифицировать по виду носителя, по типу конструкции, по принципу записи и считывания информации, по методу доступа и т. д.

Наиболее распространенными внешними запоминающими устройствами являются:

накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД);

накопители на гибких магнитных дисках (НГМД);

накопители на оптических дисках (CD-ROM).

Реже в качестве устройств внешней памяти персонального компьютера используются запоминающие устройства на кассетной магнитной ленте — стримеры.

Накопители на дисках — это устройства для чтения и записи с магнитных или оптических носителей. Назначение этих накопителей — хранение больших объемов информации, запись и выдача хранимой информации по запросу в оперативное запоминающее устройство.

Диски относятся к машинным носителям информации с прямым доступом. Это означает, что компьютер может обратиться к дорожке, на которой начинается участок с искомой информацией или куда нужно записать новую информацию, непосредственно, где бы ни , находилась головка записи и чтения накопителя.

Все диски — и магнитные, и оптические — характеризуются своим диаметром (форм-фактором). Из гибких магнитных дисков наибольшее распространение получили диски диаметром 3,5(89 мм). Емкость этих дисков составляет 1,2 и 1,44 Мбайт.

Накопители на жестких магнитных дисках получили название «винчестер». Этот термин возник из жаргонного названия первой модели жесткого диска, имевшего 30 дорожек по 30 секторов каждая, что случайно совпало с калибром охотничьего ружья «винчестер». Емкость накопителя на жестком магнитном диске измеряется в Мбайтах и Гбайтах.

В последнее время появились новые накопители на магнитных дисках — ZIP-диске — переносные устройства емкостью 230-280 Мбайт.

В последние годы самое широкое распространение получили накопители на оптических дисках (CD-ROM). Благодаря маленьким размерам, большой емкости и надежности эти накопители становятся все более популярными. Емкость накопителей на оптических дисках — от 640 Мбайт и выше.

Оптические диски делятся на неперезаписываемые лазерно-оптические диски, перезаписываемые лазерно-оптические диски и перезаписываемые магнитооптические диски. Неперезаписываемые диски поставляются фирмами-изготовителями с уже записанной на них информацией. Запись информации на них возможна только в лабораторных условиях, вне компьютера.

Кроме основной своей характеристики — информационной емкости, дисковые накопители характеризуются и двумя временными показателями:

временем доступа;

скоростью считывания подряд расположенных байтов.

Память динамического типа

(англ. DRAM (Dynamic Random Access Memory))

Экономичный вид памяти. Для хранения разряда (бита или трита) используется схема, состоящая из одного конденсатора и одного транзистора (в некоторых вариациях конденсаторов два). Такой вид памяти решает, во-первых, проблему дороговизны (один конденсатор и один транзистор дешевле нескольких транзисторов) и во-вторых, компактности (там, где в SRAM размещается один триггер, то есть один бит, можно уместить восемь конденсаторов и транзисторов

Память статического типа

(англ. SRAM (Static Random Access Memory))

ОЗУ, собранное на триггерах, называется статической памятью с произвольным доступом или просто статической памятью. Достоинство этого вида памяти — скорость. Поскольку триггеры собраны на вентилях, а время задержки вентиля очень мало, то и переключение состояния триггера происходит очень быстро.

Кеш-память

Кэш или кеш (англ. cache, от фр. cacher — прятать; произносится [kæʃ] — кэш) — промежуточный буфер с быстрым доступом, содержащий информацию, которая может быть запрошена с наибольшей вероятностью.

Кэш-память - очень быстрое запоминающее устройство небольшого объема, которое используется при обмене данными между процессором и оперативной памятью для компенсации разницы в скорости обработки информации процессором и несколько менее быстродействующей оперативной памятью.

11. Виды и назначение периферийных устройств персонального компьютера.

Периферийные устройства персонального компьютера подключаются к его интерфейсам и предназначены для выполнения вспомогательных операций. Благодаря им компьютерная система приобретает гибкость и универсальность.

По назначению периферийные устройства можно подразделить на:

• устройства ввода данных;

• устройства вывода данных;

• устройства хранения данных;

• устройства обмена данными.

Устройства ввода знаковых данных

Специальные клавиатуры. Клавиатура является основным устройством ввода данных. Специальные клавиатуры предназначены для повышения эффективности процесса ввода данных. Это достигается путем изменения формы клавиатуры, раскладки ее клавиш или метода подключения к системному блоку.

Клавиатуры, имеющие специальную форму, рассчитанную с учетом требований эргономики, называют эргономичными клавиатурами. Их целесообразно применять на рабочих местах, предназначенных для ввода большого количества знаковой информации. Эргономичные клавиатуры не только повышают производительность наборщика и снижают общее утомление в течение рабочего дня, но и снижают вероятность и степень развития ряда заболеваний, например туннельного синдрома кистей рук и остеохондроза верхних отделов позвоночника.

По методу подключения к системному блоку различают проводные и беспроводные клавиатуры. Передача информации в беспроводных системах осуществляется инфракрасным лучом. Обычный радиус действия таких клавиатур составляет несколько метров. Источником сигнала является клавиатура.

Устройства командного управления

Специальные манипуляторы. Кроме обычной мыши существуют и другие типы манипуляторов, например: трекболы, пенмаусы, инфракрасные мыши.

Трекбол в отличие от мыши устанавливается стационарно, и его шарик приводится в движение ладонью руки. Преимущество трекбола состоит в том, что он не нуждается в гладкой рабочей поверхности, поэтому трекболы нашли широкое применение в портативных персональных компьютерах.

Пенмаус представляет собой аналог шариковой авторучки, на конце которой вместо пишущего узла установлен узел, регистрирующий величину перемещения.

Инфракрасная мышь отличается от обычной наличием устройства беспроводной связи с системным блоком.

Для компьютерных игр и в некоторых специализированных имитаторах применяют также манипуляторы рычажно-нажимного типа (джойстики) и аналогичные им джойпады, геймпады и штурвально-педальные устройства. Устройства этого типа подключаются к специальному порту, имеющемуся на звуковой карте, или к порту USB.

Устройства ввода графических данных

Для ввода графической информации используют сканеры, графические планшеты (дигитайзеры) и цифровые фотокамеры. Интересно отметить, что с помощью сканеров можно вводить и знаковую информацию. В этом случае исходный материал вводится в графическом виде, после чего обрабатывается специальными программными средствами (программами распознавания образов).

Планшетные сканеры. Планшетные сканеры предназначены для ввода графической информации с прозрачного или непрозрачного листового материала. Принцип действия этих устройств состоит в том, что луч света, отраженны материала (или прошедший сквозь прозрачный материал), фиксир> 07 ными элементами, называемыми приборами с зарядовой связью (Л^— элементы ПЗС конструктивно оформляют в виде линейки, располагаемой п>. исходного материала. Перемещение линейки относительно листа бумаги в^ няется механическим протягиванием линейки при неподвижной установке ли^ или протягиванием листа при неподвижной установке линейки.

Устройства вывода данных

В качестве устройств вывода данных, дополнительных к монитору, используют печатающие устройства (принтеры), позволяющие получать копии документов на бумаге или прозрачном носителе. По принципу действия различают матричные, лазерные, светодиодные и струйные принтеры.

Матричные принтеры. Это простейшие печатающие устройства. Данные выводятся на бумагу в виде оттиска, образующегося при ударе цилиндрических стержней («иголок») через красящую ленту. Качество печати матричных принтеров напрямую зависит от количества иголок в печатающей головке.

Лазерные принтеры. Лазерные принтеры обеспечивают высокое качество печати, не уступающее, а во многих случаях и превосходящее полиграфическое. Они отличаются также высокой скоростью печати, которая измеряется в страницах в минуту (ррт —page per minute). Как и в матричных принтерах, итоговое изображение формируется из отдельных точек.

Светодиодные принтеры. Принцип действия светодиодных принтеров похож на принцип действия лазерных принтеров. Разница заключается в том, что источником света является не лазерная головка, а линейка светодиодов. Поскольку эта линейка расположена по всей ширине печатаемой страницы, отпадает необходимость в механизме формирования горизонтальной развертки и вся конструкция получается проще, надежнее и дешевле. Типичная величина разрешения печати для светодиодных принтеров составляет порядка 600 dpi.

Струйные принтеры. В струйных печатающих устройствах изображение на бумаге формируется из пятен, образующихся при попадании капель красителя на бумагу. Выброс микрокапель красителя происходит под давлением, которое развивается в печатающей головке за счет парообразования. В некоторых моделях капля выбрасывается щелчком в результате пьезоэлектрического эффекта — этот метод позволяет обеспечить более стабильную форму капли, близкую к сферической.

Устройства хранения данных

Необходимость во внешних устройствах хранения данных возникает в двух случаях;

• когда на вычислительной системе обрабатывается больше данных, чем можно разместить на базовом жестком диске;

• когда данные имеют повышенную ценность и необходимо выполнять регулярное резервное копирование на внешнее устройство (копирование данных на жестком диске не является резервным и только создает иллюзию безопасности).

В настоящее время для внешнего хранения данных используют несколько типов устройств, использующих магнитные или магнитооптические носители.

Стримеры. Стримеры — это накопители на магнитной ленте. Их отличает сравнительно низкая цена. К недостаткам стримеров относят малую производительность (она связана прежде всего с тем, что магнитная лента — это устройство последовательного доступа) и недостаточную надежность (кроме электромагнитных наводок, ленты стримеров испытывают повышенные механические нагрузки и могут физически выходить из строя).

Магнитооптические устройства. Эти устройства получили широкое распространение в компьютерных системах высокого уровня благодаря своей универсальности. С их помощью решаются задачи резервного копирования, обмена данными и их накопления. Однако достаточно высокая стоимость приводов и носителей не позволяет отнести их к устройствам массового спроса.

Устройства обмена данными

Модем. Устройство, предназначенное для обмена информацией между удаленными компьютерами по каналам связи, принято называть модемом (МОдулятор + ДЕМодулятор). При этом под каналом связи понимают физические линии (проводные, оптоволоконные, кабельные, радиочастотные), способ их использования (коммутируемые и выделенные) и способ передачи данных (цифровые или аналоговые сигналы). В зависимости от типа канала связи устройства приема-передачи подразделяют на радиомодемы, кабельные модемы и прочие. Наиболее широкое применение нашли модемы, ориентированные на подключение к коммутируемым телефонным каналам связи.

Цифровые данные, поступающие в модем из компьютера, преобразуются в нем путем модуляции (по амплитуде, частоте, фазе) в соответствии с избранным стандартом (протоколом) и направляются в телефонную линию. Модем-приемник, понимающий данный протокол, осуществляет обратное преобразование (демодуляцию) и пересылает восстановленные цифровые данные в свой компьютер. Таким образом обеспечивается удаленная связь между компьютерами и обмен данными между ними.

12.Понятие программного обеспечения. Классификация по функциональному признаку.

понятие программной системы, представляющей собой комплекс программ, решающих целую группу задач. Такими программными системами могут выступать операционные системы, офисные пакеты, объединенные наборы утилит для обслуживания или тестирования компьютера

все программное обеспечение можно разделить на три вида:

Системное ПО

Средства разработки

Прикладные программы

Системное программное обеспечение – это не только операционные системы. Это также различные программы-утилиты для диагностики ресурсов компьютера (например, тестирования оперативной памяти), предоставления пользователю удобного способа работы взаимодействия с компьютером (например, командная строка), а также обслуживания ресурсов компьютера (например, разметка диска).

Операционная система, помимо других функций, обеспечивает интерфейс пользователя, основная задача которого – формирование удобной среды для работы. Интерфейс пользователя может быть графическим, а может быть текстовым. Понятие интерфейса вообще можно описать как набор методов для организации взаимодействия двух и более единиц. Интерфейс может быть между пользователем и программой, между программами, а также между программой и аппаратным обеспечением.

К средствам программирования относятся множество языков программирования, средства для автоматизации процесса создания программ, компиляторы и интерпретаторы.

Языки и системы программирования являются по своему назначению инструментами для создания действительно полезного ПО. С их помощью создается как прикладное так и системно программное обеспечение, а также новые средства разработки.

Огромную долю в ПО занимают прикладные программы, которые в свою очередь делят на универсальные и специализированные. Однако это деление в какой-то степени условно.

o Архиваторы, антивирусы

o Восстановление системы

o Дефрагментация диска

o Архивация данных

o Очистка диска, т.е программы обслуживания дисков и диагностирую-

щие программы

1.Прикладные программы, непосредственно обеспечивающие выполнение необходимых пользователям работ.

Рассматривают два вида:

Общего назначения

o Графические редакторы, текстовые редакторы

o Текстовые процессоры Word

o Табличные процессоры Excel

o СУБД, сетевые приложения, компьютерные игры(простые)

Специального назначения

o Математические пакеты

o Системы автоматического проектирования

o Бухгалтерские пакеты

o Экспертные системы (в медицине )

o Обучающие программы -тренажѐры

2) Системные программы:

управление ресурсами ЭВМ.

создание копий используемой информации.

проверку работоспособности устройств компьютера.

выдачу справочной информации о компьютере и др..

3) Инструментальные программные системы, облегчающие процесс создания новых программ для компьютера.