Kratek tečaj predavanj iz računalništva. Celotni zapiski predavanj računalništva. Informacije in oblike njihove predstavitve

Zvezna agencija za izobraževanje

Državna izobraževalna ustanova višjega strokovnega izobraževanja

Samarska državna tehnična univerza

Predavanja iz računalništva

za redne študente 1. letnika

specialnosti 1004 in 1805

Samara 2008

PREDAVANJE 6. ALGORITMI. ALGORITMIZACIJA. ALGORITMIČNI JEZIKI 19

PREDAVANJE št. 1 ZGODOVINA RAZVOJA RAČUNALNIŠKEGA INŽENIRSTVA. OSNOVNI POJMI: INFORMACIJE, ZBIRANJE, PRENOS, OBDELAVA INFORMACIJ

Prvo omembo računalnika najdemo v delih Leonarda da’Vincija (risbe »logičnega stroja«). Za prvo izvedbo programabilnega stroja štejemo tkalski statve (palice in luknjani trakovi za spreminjanje vrstnega reda tkalskih niti – vrste blaga).

Prva praktična uporaba računalnika je bil izračun topniških tabel v dvajsetih in tridesetih letih prejšnjega stoletja. Kontaktorji, 3-nadstropna stavba, več deset programerjev, približno mesec programiranja, več ur izračunov.

Prvi ELEKTRONSKI računalnik - ZDA, analogni stroj, programiranje s povezovanjem blokov v vezje, primerno nalogi.

Nadaljnji razvoj - računalniki na radijskih ceveh, domači - Ural, tranzistorski domači BESM-4, M-200 (do 10 6 operacij / sek), zahodni IBM IBM prihaja v ZSSR iz social. države (Madžarska, Bolgarija, Vzhodna Nemčija) kot računalnik EU. ES-računalnik je močan stroj za »kolektivno« uporabo. Timsko delo je prisiljeno zaradi neskladja med hitrostjo procesorja in periferije.

Ko se prikaže večopravilni način s spremenljivim številom opravil, se prikažejo terminali in prikazovalne postaje. Uporaba strojev postaja resnično skupna. Terminali pridobijo inteligenco in vzklijejo v osebne računalnike. Elektronika-60.100, Iskra, IBM.

Če bi se letalska tehnologija razvijala tako hitro kot računalništvo (zmogljivost, učinkovitost, stroškovna učinkovitost, znižanje stroškov), bi lahko trenutno (pred približno 10 leti) vsak prosto kupil letalo tipa boeing 760, natočil vedro bencina in v 20 letih obletel svet. minut.

Vzporedni razvoj strojev za individualno uporabo:

PROMIN: 100 korakov programabilnega pomnilnika (žepni kalkulator Electronics B3-38)

NAIRI: visokonivojsko jezikovno programiranje, vhod/izhod – električni pisalni stroj 120 znakov/min ali luknjan trak.

Razvoj tehnik programiranja.

Programiranje v strojnih kodah - programer-čarovnik. Nihče ne ve ali razume, "kako to počne" (um).

Strojno usmerjeni jeziki (nairi).

Pogosto ponavljajoče se verige ukazov povzročijo tolmače in prevajalce.

Univerzalni visokonivojski algoritemski jeziki FORTRAN, ALGOL, PL-1, BASIC, Pascal.

Problemsko usmerjeni programski jeziki.

Sistemi za načrtovanje vizualnih programov Delphi, programiranje brez programiranja.

Razvoj nosilcev informacij.

Magnetni boben – BESM.

Magnetni trakovi, magnetni diski – EU.

5-palčne diskete od 180 kB - Iskra, do 720 kB.

7 MB trdi disk – Spark.

CD-ji in DVD-ji.

Flash pomnilniške kartice.

Razvoj vhodno/izhodnih orodij

Perforiran fotografski film, blagajniški trak s številkami v normalizirani obliki, konzola programatorja - Ural.

Luknjane kartice, luknjani trakovi, ATsPU – BESM

Enako z e-pošto. pisati kaša. ali monitor sistemskega programerja - EC. Kasnejše postaje s tipkovnicami in monitorji.

Eksotika: različne vrste žebljičkov za nabadanje posebnih. svinčnik, večplastni zasloni monitorjev za zbadanje s prstom, svetlobno pero.

Tiskalniki: matrični, elektrotermični, brizgalni, laserski.

Ploterji, risalniki: ploščati, rolo pero, brizgalni.

Monitorji in grafične kartice: 320x200 enobarvno: črna, zelena, rdeča; barvno 320x200, 640x480, 1024x768, ...; CGA–colorgraphicadapter 4 barve, EGA–enhancedgraphicadapter 12 barv, VGA–videographicadapter 256 barv, SVGA–supervideographicadapter4*10 6 barv.

Izraz "Informatika"(francosko) informatique) izhaja iz francoskih besed informacije(informacije) in avtomatique(avtomatizacija) in dobesedno pomeni "informacijska avtomatizacija".

Razširjena je tudi angleška različica tega izraza - "Računalništvo", kar dobesedno pomeni "Računalništvo".

Leta 1978 je mednarodni znanstveni kongres uradno dodelil koncept "Informatika" področja, povezana z razvojem, ustvarjanjem, uporabo in logističnim vzdrževanjem sistemov za obdelavo informacij, vključno z računalniki in njihovo programsko opremo, ter organizacijski, komercialni, upravni in družbenopolitični vidiki informatizacije - množična implementacija računalniška oprema na vseh področjih življenja ljudi.

Računalništvo torej temelji na računalniški tehnologiji in si je brez nje nepredstavljivo.

Računalništvo je znanstvena disciplina s širokim spektrom uporabe. Njegove glavne smeri:

razvoj računalniških sistemov in programske opreme;

teorija informacij, ki preučuje procese, povezane s prenosom, sprejemom, transformacijo in shranjevanjem informacij;

metode umetne inteligence, ki vam omogočajo ustvarjanje programov za reševanje problemov, ki zahtevajo določene intelektualne napore, ko jih izvaja oseba (logično sklepanje, učenje, razumevanje govora, vizualno zaznavanje, igre itd.);

sistemska analiza, ki je sestavljena iz analize namena zasnovanega sistema in ugotavljanja zahtev, ki jih mora izpolnjevati;

metode računalniške grafike, animacije, multimedije;

telekomunikacijska sredstva, vključno z globalnimi računalniškimi omrežji, ki združujejo celotno človeštvo v enotno informacijsko skupnost;

različne aplikacije, ki pokrivajo proizvodnjo, znanost, izobraževanje, medicino, trgovino, kmetijstvo in vse druge vrste gospodarskih in družbenih dejavnosti.

Računalništvo je običajno sestavljeno iz dveh delov:

tehnična sredstva;

programsko opremo.

Tehnična sredstva, to je računalniška strojna oprema, so v angleščini označeni z besedo Strojna oprema, kar dobesedno pomeni "trdni izdelki".

In za programsko opremo izbrana (ali bolje rečeno ustvarjena) zelo uspešna beseda Programska oprema(dobesedno - "mehka roba"), ki poudarja enakovrednost programsko opremo in sam stroj ter hkrati poudarja možnost spreminjanja, prilagajanja in razvoja programske opreme.

Poleg teh dveh splošno sprejetih vej računalništva obstaja še ena pomembna veja - algoritemska orodja. Zanjo je ruski akademik A.A. Dorodnitsin je predlagal ime Brainware(iz angleščine možgani- inteligenca). Ta veja je povezana z razvojem algoritmov in študijem metod in tehnik za njihovo konstrukcijo.

Ne morete začeti programirati, ne da bi prej razvili algoritem za rešitev problema.

Vloga računalništva v razvoju družbe je izjemno velika. Z njim je povezan začetek revolucije na področju zbiranja, prenosa in obdelave informacij. Ta revolucija, ki sledi revoluciji v obvladovanju materije in energije, vpliva in radikalno preoblikuje ne le sfero materialne proizvodnje, temveč tudi intelektualno in duhovno sfero življenja.

Rast proizvodnje računalniške opreme, razvoj informacijskih omrežij in ustvarjanje novih informacijskih tehnologij povzročajo pomembne spremembe na vseh področjih družbe: v proizvodnji, znanosti, izobraževanju, medicini itd.

Letnik izdelave: 2007

Velikost: 905 kb

Oblika: dok

Opis:

Dober tečaj predavanj računalništva za 1. letnik, ki bo brucu pomagal pri osvajanju osnovnih pojmov o računalništvu.

1. Kaj je računalništvo.
Ta točka predavanja govori o pomenu računalništva kot vede, govori o informacijah, kako se merijo, kako se shranjujejo in prenašajo na daljavo.
2. Kaj sestavlja računalnik?
Opis sestavnih delov računalnika in principov njihovega delovanja.
3. Kriteriji za razvrščanje računalnikov.
Kratko zgodovinsko ozadje zgodovine računalniške tehnologije. Generacije računalnikov.
4. Vse o številskih sistemih.
Opis binarnih, osmiških, decimalnih in šestnajstiških številskih sistemov ter načinov pretvorbe iz enega sistema v drugega.
5. Algebra logike.
Oddelek za diskretno matematiko in logične operacije.
6. Kaj je programska oprema.
Razvrstitev in namen različne programe.
7. Algoritmi.
Osnove sestavljanja grafičnih in verbalnih algoritmov.

Državna proračunska izobraževalna ustanova

Srednje poklicno izobraževanje

Medicinska fakulteta Zlatoust

PREDAVALNI TEČAJ

PO DISCIPLINI

"Računalništvo"

za študente vseh specialnosti

2014

Pregledano

na seji Centralnega odbora

Protokol št. ____________

Od "____" _________ 2013

Predsednik ciklične komisije

_____________________________

Odobreno

metodološko svetovanje

Protokol št. ____________

Od "____" _________ 2013

Predsednik metodološkega sveta

____________

Predgovor

Ta priročnik je namenjen študentom in drugim uporabnikom, ki študirajo disciplino "Računalništvo"

Priročnik vsebuje predgovor, uvod, tri sklope in zaključek. Prvi del preučuje pojem informacije, pa tudi vrste informacij in merske enote informacij. Upoštevani sta tudi računalniška strojna in programska oprema. Osnove računalniške varnosti. Drugi del obravnava programsko opremo, aplikativno programsko opremo, opisuje program MS Excel in strukturo preglednic, podaja informacije o procesorjih MS Word in opisuje tehnologijo za delo z bazami podatkov. Microsoft Access v načinu oblikovanja. Tretji del vsebuje informacije o lokalnih in globalnih računalniških omrežjih, storitvah, ki jih ponuja internet, in internetnem naslavljanju.

Uvod

Predmet "Informatika" je akademska disciplina, ki preučuje tehnologije ustvarjanja, shranjevanja, reprodukcije in obdelave podatkov (informacij) z uporabo računalniške tehnologije ter principe delovanja teh orodij in načine upravljanja z njimi.

Študij discipline "Informatika" ima naslednje cilje:

oblikovanje splošnih idej o možnostih uporabe računalniške tehnologije;

seznanitev z osnovami sodobnih informacijskih tehnologij (zbiranje, obdelava, shranjevanje in posredovanje informacij) in trendi njihovega razvoja;

usposabljanje za uporabo sodobnih informacijskih tehnologij pri poklicnem delovanju in analizo dobljenih rezultatov,

razvoj sposobnosti algoritemskega mišljenja;

osvojitev tehnik za delo s sodobnimi standardnimi aplikativnimi programskimi paketi (MS Excel, MS Word in MS Access), ki zagotavljajo široke zmožnosti obdelave informacij.

Kot rezultat študija discipline morajo študenti:

vedeti:

napravo osebni računalnik, periferne naprave, struktura programske opreme osebnega računalnika;

osnove uporabe sistemskih programskih izdelkov za reševanje strokovnih problemov na elektronskih računalnikih.

Biti sposoben:

delo z različnimi vrstami informacij z uporabo računalnika in drugo informacijski mediji in komunikacijske tehnologije;

organizirati lastne informacijske dejavnosti in načrtovati njihove rezultate;

uporabljati programe grafični uredniki elektronski računalniki v poklicnih dejavnostih;

delo s profesionalnimi aplikacijskimi programskimi paketi na elektronskih računalnikih;

sestaviti tehnično dokumentacijo za vzdrževanje in delovanje električne opreme;

Oddelek 1. Osnove informacijske kulture.

Tema 1.1. Tehnična sredstva informacijske podpore.

Informatizacija družbe.

Informatizacija je kompleksen družbeni proces, povezan z bistvenimi spremembami v življenjskem slogu prebivalstva. Zahteva resne napore na številnih področjih, vključno z odpravo računalniške nepismenosti, ustvarjanjem kulture uporabe novih informacijskih tehnologij itd.

Gonilna sila razvoja družbe bi morala biti proizvodnja informacijskih in ne materialnih izdelkov. V informacijski družbi se ne spreminja samo proizvodnja, ampak tudi celoten način življenja, vrednostni sistem, povečuje se pomen kulturnega preživljanja prostega časa v razmerju do materialnih vrednot. V informacijski družbi se proizvajata in porabljata inteligenca in znanje, kar vodi v povečanje deleža umskega dela. Človek bo potreboval sposobnost ustvarjalnosti, povpraševanje po znanju pa narašča. Materialna in tehnološka osnova družbenih informacij bodo različne vrste sistemov, ki temeljijo na računalniški tehnologiji in računalniška omrežja, informacijska tehnologija, telekomunikacije.

Informatizacija družbe je organiziran družbeni, gospodarski, znanstveni in tehnični proces ustvarjanja optimalnih pogojev za zadovoljevanje informacijskih potreb in uresničevanje pravic državljanov, državnih organov, lokalnih samouprav, organizacij, javnih združenj na podlagi oblikovanja in uporabe informacijskih virov.

Informacijska družba je družba, v kateri se večina delavcev ukvarja s proizvodnjo, shranjevanjem, obdelavo in prodajo informacij, predvsem njihove najvišje oblike - znanja.

Cilj informatizacije je izboljšanje kakovosti življenja ljudi s povečanjem produktivnosti in olajšanjem delovnih pogojev.

Glavna merila za razvoj informacijska družba so naslednji:

Razpoložljivost računalnikov;

Stopnja razvitosti računalniških omrežij;

Posedovanje informacijske kulture, tj. znanja in veščine s področja informacijske tehnologije.

Pojav in razvoj računalnikov je nujen sestavni del procesa informatizacije družbe. Informatizacija družbe je ena od zakonitosti sodobnega družbenega napredka. Pri informatizaciji družbe je glavna pozornost namenjena naboru ukrepov, katerih cilj je zagotoviti polno uporabo zanesljivega, celovitega in pravočasnega znanja v vseh vrstah človekove dejavnosti. Za zagotavljanje dostopnosti komunikacije z računalnikom v naravnem jeziku bo ta opremljen z multimedijskimi orodji, predvsem avdio in video. Prenosni računalniki naj bi v prihodnosti postali bolj miniaturni, hitrost njihovih mikroprocesorjev pa enaka sodobnim superračunalnikom. Imeti morajo raven zaslon z dobro ločljivostjo. Njihove zunanje pomnilniške naprave – magnetni diski – bodo prenosni in bodo imeli kapaciteto več kot 100 GB.

Za zagotavljanje kakovostne in široke izmenjave informacij med računalniki bodo uporabljeni novi komunikacijski kanali:

Infrardeči kanali v vidnem polju.

TV kanali.

Brezžična tehnologija hitre digitalne komunikacije na frekvenci 10 MHz.

Najpomembnejše sestavni del informacijska kultura sodobni človek je komunikacijska kultura z uporabo sodobnih informacijskih tehnologij. Z razvojem omrežnih informacijskih tehnologij so informacijski viri globalnega računalniškega omrežja Internet postali potencialno dostopni večini človeštva. Sposobnost pridobivanja potrebnih informacij iz omrežja postane sestavni del človekove informacijske kulture.

Tako ima oseba informacijsko kulturo, če:

razume informacije in informacijske procese, zgradbo računalnika in njegovo programsko opremo;

zna uporabiti informacijsko modeliranje pri reševanju problemov z uporabo računalnika;

zna dovolj hitro vnašati podatke s tipkovnice in delati z njimi grafični vmesnik programi z uporabo miške;

zna izdelovati in urejati dokumente, vključno z multimedijskimi predstavitvami;

zna obdelati numerične informacije s pomočjo preglednic;

zna uporabljati baze podatkov za shranjevanje in iskanje informacij;

zna uporabljati informacijske vire računalniškega omrežja;

spoštuje etične standarde pri objavljanju informacij na spletu in v procesu komuniciranja preko spleta.

Informacije in oblike njihove predstavitve

Koncept informacije je temeljni koncept v računalništvu. Vsaka človeška dejavnost je proces zbiranja in obdelave informacij, sprejemanja odločitev na njihovi podlagi in njihovega izvajanja. S prihodom sodobne računalniške tehnologije so informacije postale eden najpomembnejših virov znanstveni in tehnološki napredek.

Človek informacije zaznava s čutili, jih shranjuje in obdeluje z možgani in centralnim živčnim sistemom. Prenesene informacije običajno zadeva nekatere predmete ali nas same in je povezana z dogodki, ki se dogajajo v svetu okoli nas.

Znotraj znanosti je informacija primarni in nedoločljiv pojem.

Koncept informacije predpostavlja prisotnost materialnega nosilca informacij, vira informacij, oddajnika informacij, sprejemnika in komunikacijskega kanala med virom in sprejemnikom. Koncept informacije se uporablja na vseh področjih: znanosti, tehnologije, kulture, sociologije in vsakdanjega življenja. Specifična interpretacija elementov, povezanih s konceptom informacije, je odvisna od metode določene znanosti, namena študije ali preprosto od naših idej.

Izraz "informacija" izhaja iz latinskega informatio - razlaga, predstavitev, zavedanje. Enciklopedični slovar (M .: Sov. Encyclopedia, 1990) opredeljuje informacije v zgodovinskem razvoju: prvotno - informacije, ki jih ljudje prenašajo ustno, pisno ali na druge načine (z uporabo običajnih signalov, tehničnih sredstev itd.); od sredine 20. stoletja - splošen znanstveni pojem, ki vključuje izmenjavo informacij med ljudmi, človekom in strojem, izmenjavo signalov v živalskem in rastlinskem svetu (prenos lastnosti iz celice v celico, iz organizma v organizem).

Ožja definicija je podana v tehnologiji, kjer ta pojem vključuje vse informacije, ki so predmet shranjevanja, prenosa in transformacije.

Najsplošnejša definicija je v filozofiji, kjer informacijo razumemo kot odraz realnega sveta. Informacija kot filozofska kategorija velja za enega od atributov materije, ki odraža njeno strukturo.

V evolucijski seriji materija, energija, informacija se vsaka naslednja manifestacija materije razlikuje od prejšnje v tem, da jo je bilo ljudem težje prepoznati, izolirati in uporabiti v čisti obliki. Težavnost prepoznavanja različnih pojavnih oblik materije je verjetno določila nakazano zaporedje poznavanja narave s strani človeštva.

S konceptom informacije so povezani koncepti, kot so signal, sporočilo in podatek.

Signal (iz latinskega signum - znak) je vsak proces, ki prenaša informacije.

Sporočilo je informacija, predstavljena v določeni obliki in namenjena prenosu.

Podatki so informacije, predstavljene v formalizirani obliki in namenjene obdelavi tehnična sredstva, na primer računalnik.

Obstajata dve obliki podajanja informacij - kontinuirana in diskretna. Ker so signali nosilci informacij, lahko kot slednje uporabimo fizične procese različnih narav. Na primer, proces električni tok v vezju, proces mehanskega gibanja telesa, proces širjenja svetlobe itd. Informacijo predstavlja (odraža) vrednost enega ali več parametrov fizikalnega procesa (signal) ali kombinacija več parametrov.

Signal se imenuje zvezen, če lahko njegov parameter v določenih mejah zavzame poljubne vmesne vrednosti. Signal se imenuje diskreten, če lahko njegov parameter v določenih mejah zavzame posamezne fiksne vrednosti.

Treba je razlikovati med kontinuiteto ali diskretnostjo signala glede na nivo in čas. Slika prikazuje v obliki grafa:

a) neprekinjen signal v ravni in času;

6) signal Hdn, diskreten po ravni in zvezen po času;

c) zvezen po ravni in diskreten po času signal HND;

d) signal Hdd, diskreten po ravni in času.

Končno lahko vso raznolikost informacij, ki nas obkrožajo, združimo po različnih kriterijih, torej razvrstimo po vrsti. Na primer, glede na območje izvora se informacije, ki odražajo procese in pojave nežive narave, imenujejo osnovne, procesi živalskega in rastlinskega sveta - biološki, človeška družba - družbena.

Glede na način prenosa in zaznavanja ločimo naslednje vrste informacij: vizualne - prenašajo se z vidnimi slikami in simboli, slušne - z zvoki, taktilne - z občutki, organoleptične - z vonjavami in okusi, strojne - izdane in zaznane z računalnikom. tehnologija itd.

Koncept količine informacij

Količina informacije je numerična značilnost signala, ki odraža stopnjo negotovosti (nepopolnosti znanja), ki izgine po prejemu sporočila v obliki danega signala. Ta mera negotovosti v teoriji informacij se imenuje entropija. Če je zaradi prejema sporočila dosežena popolna jasnost o nekem vprašanju, se pravi, da so bile prejete popolne ali izčrpne informacije in je treba pridobiti Dodatne informaciješt. In obratno, če po prejemu sporočila negotovost ostane enaka, potem ni bila prejeta nobena informacija (nič informacij).

Zgornja razmišljanja kažejo, da obstaja tesna povezava med koncepti informacije, negotovosti in izbire. Tako vsaka negotovost predpostavlja možnost izbire, vsaka informacija, ki zmanjšuje negotovost, zmanjšuje možnost izbire. S popolnimi informacijami ni izbire. Delne informacije zmanjšajo število izbir in s tem zmanjšajo negotovost.

Primer. Oseba vrže kovanec in opazuje, na kateri strani pade. Obe plati kovanca sta enaki, zato je enako verjetno, da se bo pojavila ena ali druga stran. Ta položaj se pripisuje začetni negotovosti, za katero sta značilni dve možnosti. Ko kovanec pade, je dosežena popolna jasnost in negotovost izgine (postane nič).

Naveden primer se nanaša na skupino dogodkov, v zvezi s katerimi je mogoče postaviti vprašanje »da-ne«. Količino informacij, ki jih lahko dobimo pri odgovoru na vprašanje z da-ne, imenujemo bit (angleško bit - okrajšava za binary digit - binary unit). Bit je najmanjša enota informacije, ker ni mogoče pridobiti informacije, manjše od 1 bita. Pri prejemu informacije 1 bita se negotovost zmanjša za 2-krat. Tako nam vsak met kovanca da 1 bit informacije.

Drugi modeli za pridobivanje enake količine informacij so lahko električna žarnica, dvopoložajno stikalo, magnetno jedro, dioda itd. Vklopljeno stanje teh predmetov je običajno označeno s številko 1, izklopljeno pa z število 0. Razmislite o sistemu, ki izhaja iz metanja dveh kovancev, rezultati so dobljeni neodvisno drug od drugega. Pojav »repov« označimo z 1, videz »glav« pa z 0. Za tak sistem so možna naslednja stanja:

Vprašanja za oceno:

Osnovni koncepti računalništva. Predmet in naloge računalništva.

Informatizacija družbe.

Informacijske tehnologije v vsakdanjem življenju, v poslu, v upravljanju.

Računalniške tehnologije za obdelavo informacij.

Pojem informacije, lastnosti informacije.

Koncept količine informacij. Enote za merjenje količine podatkov.

Zgodovina razvoja računalniške tehnologije.

Generacije računalnikov.

Računalniška arhitektura, von Neumannov princip.

Računalniška naprava.

Glavne naprave na matični plošči. Urna frekvenca MP.

Računalniški RAM in trajni pomnilnik. Pomnilniške naprave.

Spojina sistemska enota: matična plošča, procesor, krmilniki, notranje pomnilniške naprave.

Sestava sistemske enote: HDD, CD pogon, disketni pogon, flash pomnilnik.

Sestava sistemske enote: razširitvene kartice (video kartica, zvočna kartica, omrežna kartica).

Periferne naprave: tipkovnica, manipulatorji.

Periferne naprave: CRT monitorji, LCD monitorji, plazma plošče.

Periferne naprave: tiskalniki, skenerji, modemi.

Programska oprema. Klasifikacija programske opreme.

Klasifikacija aplikacijske programske opreme.

Sistemska programska oprema: ravni sistemske programske opreme, osnovna sistemska programska oprema.

Namen operacijski sistem. Funkcije OS (seznam).

Koncept operacijskega sistema Windows. Objekti OS Windows.

Organizacija izmenjave podatkov. Delo z objekti OS Windows.

Formatiranje in snemanje na magnetne diske. Namen tabele FAT. Defragmentacija.

Standardne aplikacije za Windows.

Arhiviranje podatkov. Programi za arhiviranje in njihove zmožnosti.

Virusi in zlonamerna programska oprema.

Protivirusni izdelki.

Grafični urejevalniki, glavne značilnosti in namen.

Rastrska in vektorska grafika.

Urejevalnik besedil MS Word. Programski vmesnik MS Word.

Vnos in oblikovanje besedila v MS Word. Vstavljanje slike v MS Word.

Izdelava in oblikovanje tabel v MS Wordu.

Vstavljanje simbolov in matematičnih formul v MS Word.

Predstavitev podatkov na grafikonu v MS Wordu.

Tehnologija za delo s slogi in predlogami v MS Wordu.

Programski vmesnik MS Excel.

Vnos, urejanje in oblikovanje podatkov v celice preglednice MS Excel.

Izračuni v MS Excelu z uporabo formul.

Izračuni v MS Excelu s pomočjo funkcij.

Risanje grafov v MS Excelu.

Izdelava grafikonov v MS Excelu.

Koncept računalniškega omrežja. Lokalno in globalno omrežje.

Razvrstitev računalniških omrežij (po tehnologiji prenosa, po velikosti, po načinu upravljanja).

Globalni internet.

Internetni informacijski viri. Iskanje informacij.

Načini in značilnosti internetnih povezav.

Načela dela E-naslov. Storitve poštnega strežnika.

MINISTRSTVO ZA PROMET RUSKE FEDERACIJE

ODDELEK ZA KOMUNIKACIJE

KRSNOYARSK INŠTITUT ZA ŽELEZNIŠKI PROMET – PODRUŽNICA GOI VPO "IRKUTSK STATE COMMUNICATION UNIVERSITY"

TEČAJI IZ INFORMACIJ

Učbenik za študente strojništva

Krasnojarsk 2012

UDK 681.3.06 BBK 32-973-01

Egoruškin, I.O. Tečaj predavanj računalništva. 1. del: Učbenik/I.O. Egoruškin. Krasnojarsk: Inštitut za železniški promet Krasnojarsk - podružnica Državne izobraževalne ustanove za visoko strokovno izobraževanje "Irkutsk State Transport University", 2012. 79 str.: ilustr.

Predstavljen je tečaj predavanj računalništva za 1 semester, razvit na podlagi standarda FEPO, ki vključuje naslednje disciplinarne module:

a) koncept informacije, splošne značilnosti procesi zbiranja, prenosa, obdelave in shranjevanja informacij;

b) tehnična sredstva za izvedbo informacijskih procesov; Računalniška strojna oprema;

c) programska oprema za izvajanje informacijskih procesov; G) Informacijska tehnologija: (tehnologije za obdelavo besedil in

informacije v tabeli).

Ta tečaj predavanj je namenjen obvladovanju teoretičnega dela discipline "Informatika" (predavanje) s strani študentov strojništva. Priročnik je sestavljen iz devetih predavanj, predvidenih v programu 1. semestra, razvitih na podlagi standarda FEPO.

Il. 15. Bibliografija: 3 naslovi.

Recenzenti: Gaidenok N.D. – doktor tehničnih znanosti, profesor Katedre za električne železnice

Rogalev A.N. – dr., izredni profesor, Oddelek za matematično modeliranje in informatiko, IGURE SFU

Objavljeno s sklepom metodološkega sveta KrIZhT



PREDAVANJE 1. INFORMACIJE IN SVEČANE PREDSTAVITVE.................................
1.1. Sporočila, podatki, signali.....................................
1.2 Mere in enote za predstavitev, merjenje in shranjevanje informacij......................
1.3 Vrste in lastnosti informacij.................................................. ......... ................................................ ...............
PREDAVANJE 2. SPLOŠNE ZNAČILNOSTI PROCESOV ZBIRANJA,
OBDELAVA, PRENOS IN ZBIRANJE INFORMACIJ.................................
2.1. Merjenje informacij................................................. ......................................................... ............. ......
2.2. Zaznavanje informacij............................................. ......................................................... ............. ....
2.3. Zbiranje informacij................................................. ......................................................... ............. .............
2.4 Prenos informacij ............................................. ...... ............................................ ............ .........
2.5. Obdelava informacij.................................................. ...... ............................................ ............ ......
INFORMACIJSKE IN LOGIČNE OSNOVE RAČUNALNIŠTVA................................................. ........
2.6 Številski sistemi..................................................... ...... ............................................ ............ ..............
2.7 Pozicijski številski sistemi ............................................. ............... ................................... .
PREDAVANJE 3. INFORMACIJSKE IN LOGIČNE OSNOVE RAČUNALNIŠTVA

3.1. Številski sistemi (konec)................................................. ...... ............................................
3.1.1. Dvojiški številski sistem...........................................................................
3.1.2. Drugi pozicijski številski sistemi....................................................
3.1.3. Mešani številski sistemi.....................................................................
INFORMATIKA KOT ZNANOST............................................. .................. ................................ ...
3.2 Predmetno področje računalništva kot znanosti.................................................. ..............................
3.3 Kratka zgodovina razvoja računalništva............................................ ............ ......................
3.4 Koncept informacijske družbe................................................. .......... ........................
3.5. Cilji in cilji predmeta "Informatika" ...................................... ............. ..................................... ...
PREDAVANJE 4. RAČUNALNIK KOT ORODJE ZA OBDELAVO INFORMACIJ........
4.1 Zgodovina razvoja računalnika..................................... ......................................................... ....................
4.2 Glavne značilnosti računalnika..................................................... .........................................................
4.3 Razvrstitev računalnikov ............................................. ......................................................... ............. ..........
PREDAVANJE 5. RAČUNALNIK KOT ORODJE ZA OBDELAVO INFORMACIJ
(KONEC)..................................................... ................................................. ...... ............
5.1 Splošna načela izdelave sodobnih računalnikov..................................... .......... ......
5.2 Računalniška programska oprema in funkcije ............................................ ........ ..........
5.3 Sestava in namen glavnih elementov osebnega računalnika, njihove značilnosti................................................. .
5.3.1. Splošne informacije o osebnih računalnikih in njihovi klasifikaciji ..........................................
5.3.2. Strukturna shema PC...............................................................................
5.3.3. Zunanje računalniške naprave............................................................................
5.3.4. PC pomnilniške naprave................................................................

PREDAVANJE 6. OPERACIJSKI SISTEMI GRAFIKA
OPERACIJSKO OKOLJE WINDOWS.................................................. ..... ...............


6.1. Operacijski sistem MSDOS............................................. ....... ............................................
6.2 Lupina NortonCommander ............................................ ...... ............................................ ...
6.3 Osnovni tehnološki mehanizmi sistema Windows.................................................. ......... ........
6.4. Ustvarjanje objektov, upravljanje objektov, lastnosti objektov..................................
6.5. Krmarjenje po datotečnem sistemu. Operacije z datotekami. Iskanje datotek.
Konfiguracija parametrov operacijskega sistema ............................................. ...................... .
6.6 Pregled aplikacij Windows Sodelovanje aplikacij..................................
6.7.Programi za vzdrževanje diska.Arhiviranje podatkov.Programi-
arhivatorji..................................................... ......................................................... ............. ...................................
6.8 Lupina FarManager..................................... ...... ............................................ ............ ........

PREDAVANJE 7. PROGRAMSKA OPREMA ZA OBDELAVO INFORMACIJ56

PREDAVANJE 8. PROGRAMSKA OPREMA ZA OBDELAVO INFORMACIJ

(KONEC)..................................................... ................................................. ...... ............
8.1.Aplikacijski programi.............................................. ...... ............................................ ............ ....
8.2 Sistemi programiranja................................................. ...... ............................................ ............
8.3 Klasifikacija programske opreme ............................................. ...... .............
8.4.Problemsko usmerjeno javno-zasebno partnerstvo............................................ ........ ...................................
8.5 Integrirani IFR............................................. ...... ............................................ ............ ......
PREDAVANJE 9. OSNOVE OBDELAVE BESEDILA IN TABELE
INFORMACIJE................................................. .. ................................................ ........ ........
9.1.Microsoft Word urejevalnik besedila..................................... ........ ........................
9.1.1. Zagon in zaustavitev Worda.............................................................
9.1.2. Glavni meni in orodne vrstice.........................................................
9.1.3. Odpiranje in shranjevanje dokumentov.............................................................
9.1.4. Oblikovanje dokumentov..........................................................................
9.1.5. Tiskanje dokumenta................................................................................................
9.2.MicrosoftExcel procesor za preglednice.................................................. ....... ........................
9.2.1. Osnove preglednic......................................................
9.2.2. Vmesnik za preglednice MS Excel. Glavne razlike
med Wordom in Excelom .............................................. ..................................................... ........... ........
LITERATURA................................................. ................................................. ...... ..........

PREDAVANJE 1. INFORMACIJE IN OBLIKE NJIHOVE PREDSTAVITVE

IN Znotraj znanosti je informacija primarni in nedoločljiv pojem. Predpostavlja prisotnost materialnega nosilca informacij, vira informacij, oddajnika informacij, sprejemnika in komunikacijskega kanala med virom in sprejemnikom. Koncept informacije se uporablja na vseh področjih: znanosti, tehnologije, kulture, sociologije in vsakdanjega življenja. Specifična interpretacija elementov, povezanih s konceptom informacije, je odvisna od metode določene znanosti, namena študije ali preprosto od naših idej.

Izraz "informacija" izhaja iz latinskega informatio - razlaga, predstavitev, zavedanje. Enciklopedični slovar (M .: Sov. Encyclopedia, 1990) opredeljuje informacije v zgodovinskem razvoju: prvotno - informacije, ki jih ljudje prenašajo ustno, pisno ali na druge načine (z uporabo običajnih signalov, tehničnih sredstev itd.); od sredine dvajsetega stoletja - splošni znanstveni koncept, ki vključuje izmenjavo informacij med ljudmi, ljudmi

in samodejno, izmenjava signalov v živalskem in rastlinskem svetu (prenos lastnosti iz celice v celico, iz organizma v organizem).

Ožja definicija je podana v tehnologiji, kjer ta pojem vključuje vse informacije, ki so predmet shranjevanja, prenosa in preoblikovanja informacij.

Najsplošnejša definicija je v filozofiji, kjer informacijo razumemo kot odraz realnega sveta. Informacija kot filozofska kategorija velja za enega od atributov materije, ki odraža njeno strukturo.

IN evolucijska serija snov → energija → informacija vsak

naslednja manifestacija materije se od prejšnje razlikuje po tem, da jo je bilo ljudem težje prepoznati, izolirati in uporabiti v čisti obliki. Težavnost prepoznavanja različnih pojavnih oblik materije je verjetno določila nakazano zaporedje poznavanja narave s strani človeštva.

1.1. Sporočila, podatki, signali

Z Koncept informacije je povezan s pojmi, kot so signal, sporočilo in

Signal (iz latinskega signum - znak) je vsak proces, ki prenaša informacije.

Obstajata dve obliki podajanja informacij – kontinuirana in diskretna. Ker so signali nosilci informacij, lahko kot slednje uporabimo fizične procese različnih narav.

Informacijo predstavlja (odraža) vrednost enega ali več parametrov fizičnega procesa ali kombinacija več parametrov.

Signal se imenuje neprekinjen, če lahko njegov parameter v določenih mejah sprejme poljubne vmesne vrednosti. Signal se imenuje diskreten, če lahko njegov parameter v določenih mejah sprejme določene fiksne vrednosti.

Sporočilo je informacija, predstavljena v določeni obliki in namenjena prenosu.

S praktičnega vidika so informacije vedno predstavljene v obliki sporočila. Informativno sporočilo je povezano z vir sporočila, avtor-

prejemnik sporočila in komunikacijski kanal.

Sporočilo od vira do prejemnika se prenaša v materialni in energijski obliki (električni, svetlobni, zvočni signali itd.). Človek zaznava sporočila s čutili. Sprejemniki informacij v tehniki zaznavajo sporočila z uporabo različnih merilnih in snemalnih naprav. V obeh primerih je sprejem informacij povezan s časovno spremembo neke količine, ki označuje stanje sprejemnika. V tem smislu lahko informacijsko sporočilo predstavimo s funkcijo x (t), ki označuje časovno spremembo materialnih in energetskih parametrov fizičnega okolja, v katerem se izvajajo informacijski procesi.

Funkcija x (t) sprejme vse realne vrednosti v območju sprememb v času t. Če je funkcija x(t) zvezna, potem obstaja zvezna oz analogne informacije, katerih vir so običajno različni naravni predmeti (na primer temperatura, tlak, vlažnost zraka), predmeti tehnoloških proizvodnih procesov (na primer nevtronski tok v jedru, tlak in temperatura hladilne tekočine v tokokrogih jedrskega reaktorja). ) itd. Če je funkcija x (t) diskretna, so informacijska sporočila, ki jih uporablja oseba, narava diskretnih sporočil (na primer alarmni signali, ki se prenašajo s svetlobnimi in zvočnimi sporočili, jezikovna sporočila, ki se prenašajo pisno ali z uporabo zvočne signale; sporočila, posredovana s kretnjami itd.).

IN sodobni svet informacije se običajno obdelujejo na računalnikih. Zato je računalništvo tesno povezano z orodji – računalnik.

Računalnik je naprava za pretvorbo informacij z izvajanjem programsko nadzorovanega zaporedja operacij. Sinonim za računalnik je računski stroj, pogosteje elektronski računalnik (računalnik).

Podatki so informacije, predstavljene v formalizirani obliki in namenjene obdelavi s tehničnimi sredstvi, na primer z računalnikom.

Zato skupaj s pogoji vnos informacij, obdelava informacij, shranjevanje informacij, iskanje informacij uporabljeni izrazi vnos podatkov, obdelava podatkov, shranjevanje podatkov itd.

1.2. Mere in enote za prikaz, merjenje in shranjevanje informacij

Za teoretično računalništvo ima informacija enako vlogo kot materija v fiziki. In tako kot lahko snovi pripišemo dokaj veliko število karakteristik (masa, naboj, prostornina itd.), tako za informacijo obstaja, sicer ne tako velik, a dokaj reprezentativen nabor karakteristik. Tako za lastnosti materije kot za lastnosti informacij obstajajo merske enote, ki omogočajo, da nekaterim informacijam pripišemo številke - kvantitativne značilnosti informacij.

Danes najbolj znan naslednje metode informacije o meritvah:

obseg; entropija; algoritemsko.

Volumetrija je najpreprostejši in najbolj grob način merjenja informacij. Ustrezno kvantitativno oceno informacij seveda lahko imenujemo obseg informacij.

Količina informacij v sporočilu je število znakov v sporočilu.

Ker lahko na primer isto številko zapišemo na več različnih načinov (z uporabo različnih abeced):

"enaindvajset" 21 11001

potem je ta metoda občutljiva na obliko predstavitve (posnetka) sporočila. IN računalniška tehnologija vse obdelane in shranjene informacije, ne glede na njihovo naravo (število, besedilo, prikaz), so predstavljene v binarni obliki (z uporabo abecede, sestavljene samo iz dveh znakov 0 in 1). Ta standardizacija je omogočila uvedbo dveh standardnih merskih enot: bitov in bajtov. Bajt je osem bitov. O teh merskih enotah bomo podrobneje razpravljali kasneje.

Količina informacij je numerična značilnost signala, ki odseva stopnjo negotovosti(nepopolnost znanja), ki izgine po prejemu sporočila v obliki tega signala. Ta mera negotovosti v teoriji informacij se imenuje entropija. Če je zaradi prejema sporočila dosežena popolna jasnost o nekem vprašanju, se pravi, da so bile prejete popolne ali izčrpne informacije in ni potrebe po pridobitvi dodatnih informacij. In obratno, če po prejemu sporočila negotovost ostane enaka, to pomeni, da ni bila prejeta nobena informacija (nič informacij).

Zgornja razmišljanja kažejo, da med koncepti informacije

negotovost in izbira obstaja tesna povezava. Torej,

vsaka negotovost predpostavlja možnost izbire, vsaka informacija, ki zmanjšuje negotovost, zmanjšuje možnost izbire. S popolnimi informacijami ni izbire. Delne informacije zmanjšajo število izbir in s tem zmanjšajo negotovost.

Primer. Oseba vrže kovanec in opazuje, na kateri strani pade. Obe plati kovanca sta enaki, zato je enako verjetno, da se bo pojavila ena ali druga stran. Ta položaj se pripisuje začetni negotovosti, za katero sta značilni dve možnosti. Ko kovanec pade, je dosežena popolna jasnost in negotovost izgine (postane nič).

V algoritemski teoriji informacij (oddelek teorije algoritmov) je predlagan algoritemska metoda vrednotenje informacij v sporočilu. To metodo je mogoče na kratko opisati z naslednjim sklepanjem.

Vsi se bodo strinjali, da je beseda 0101...01 bolj zapletena kot beseda 00..0 in beseda, kjer sta 0 in 1 izbrana iz poskusa - metanja kovanca (kjer je 0 grb, 1 je rep) je bolj zapleten od obeh prejšnjih.

Računalniški program, ki proizvede besedo iz vseh ničel, je zelo preprost: natisnite isti znak. Za pridobitev 0101...01 potrebujete malo bolj zapleten program, ki natisne simbol nasproti pravkar natisnjenega. Naključnega zaporedja, ki nima nobenih vzorcev, ne more proizvesti noben "kratek" program. Dolžina programa, ki ustvarja kaotično zaporedje, mora biti blizu dolžine zadnjega.

Zgornja razlaga nakazuje, da lahko vsakemu sporočilu dodelimo kvantitativno značilnost, ki odraža kompleksnost (velikost) programa, ki omogoča njegovo izdelavo.

Ker obstaja veliko različnih računalnikov in različnih programskih jezikov ( različne poti naloge algoritma), potem jih za določnost poda nek določen računski stroj, na primer Turingov stroj, predpostavljeno kvantitativno lastnost - kompleksnost besede (sporočila) pa definiramo kot najmanjše število notranjih stanj algoritma. Za njegovo reprodukcijo je potreben Turingov stroj. Tudi v algoritemski informacijski teoriji se uporabljajo druge metode določanja kompleksnosti.

1.3. Vrste in lastnosti informacij

Oglejmo si podrobneje razkritje pojma informacije. Razmislite o naslednjem seznamu:

genetske informacije; geološke informacije; informacije o vremenu; lažne informacije (dezinformacije); popolne informacije; ekonomske informacije; Tehnične informacije itd.

Verjetno se bodo vsi strinjali, da ta seznam ne vsebuje vseh vrst informacij, tako kot je dani seznam malo uporaben. Ta seznam ni sistematiziran. Da bi bila klasifikacija vrst uporabna, mora temeljiti na nekem sistemu. Ponavadi ko

klasifikacija predmetov iste narave, ena ali druga lastnost (lahko skupek lastnosti) predmetov je osnova za klasifikacijo.

Praviloma lahko lastnosti predmetov razdelimo v dva velika razreda: zunanje in notranje lastnosti.

Notranje lastnosti– to so lastnosti, ki so organsko inherentne predmetu. Običajno so »skrite« pred študentom predmeta in se manifestirajo posredno med interakcijo tega predmeta z drugimi.

Zunanje lastnosti– to so lastnosti, ki označujejo obnašanje predmeta pri interakciji z drugimi predmeti.

Naj to razložimo s primerom. Masa je notranja lastnost snovi (materije). Manifestira se v interakciji ali med nekim procesom. Tu nastajajo pojmi fizike, kot sta gravitacijska masa in vztrajnostna masa, ki bi ju lahko imenovali zunanje lastnosti snovi.

Podobno delitev lastnosti lahko podamo informativno. Za vsako informacijo lahko določimo tri objekte interakcije: vir informacije, prejemnik informacije (njen potrošnik) in predmet ali pojav, ki te informacije odraža. Zato lahko ločimo tri skupine zunanjih lastnosti, med katerimi so najpomembnejše lastnosti informacije z vidika potrošnika.

Kakovost informacij– posplošena pozitivna lastnost informacije, ki odraža stopnjo njene uporabnosti za uporabnika.

Raven kakovosti– ena izmed pomembnih pozitivnih lastnosti informacije (z vidika potrošnika). Vsako negativno lastnost lahko nadomestimo z njenim nasprotjem, pozitivnim.

Najpogosteje se upoštevajo kazalniki kakovosti, ki jih je mogoče izraziti s številkami, taki kazalniki pa so kvantitativne značilnosti pozitivnih lastnosti informacij.

Kot je razvidno iz zgornjih definicij, je za določitev nabora kritičnih kazalnikov kakovosti potrebno ovrednotiti informacije z vidika potrošnika.

Potrošnik se v praksi sooča z naslednjimi situacijami: nekatere informacije ustrezajo njegovi zahtevi, njegovim zahtevam in jih imenujemo relevantne; nekatere ne in jih imenujemo nepomembne; vse informacije so relevantne, vendar niso dovolj za potrebe potrošnika; če so prejete informacije zadostne, potem je naravno, da jih imenujemo popolne; prejete informacije so nepravočasne (na primer zastarele);

Nekatere informacije, ki jih potrošnik prepozna kot relevantne, se lahko izkažejo za nezanesljive, to pomeni, da vsebujejo skrite napake (če potrošnik odkrije nekatere napake, poškodovane informacije enostavno označi kot nepomembne), informacije so nedostopne;

informacije so predmet "neželene" uporabe in spreminjanja s strani drugih potrošnikov; informacije imajo obliko in obseg, ki za potrošnika ni primeren.

Pregled zgornjih situacij nam omogoča, da oblikujemo naslednjo porazdelitev lastnosti informacij.

Relevantnost je sposobnost informacije, da zadovolji potrebe (zahteve) potrošnika.

Popolnost je lastnost informacije, da izčrpno (za določenega potrošnika) označi odraženi predmet in (ali) postopek.

Pravočasnost– zmožnost informacij, da zadovoljijo potrebe potrošnika ob pravem času.

Zanesljivost je lastnost informacije, da nima skritih napak. Razpoložljivost je lastnost informacije, ki označuje možnost njenega

prejel ta potrošnik.

Varnost je lastnost, ki označuje nezmožnost nepooblaščene uporabe ali spreminjanja.

Ergonomija je lastnost, ki označuje priročnost oblike ali obsega informacij z vidika danega potrošnika.

Poleg tega lahko informacije glede na njihovo uporabo razdelimo na naslednje vrste: politične, tehnične, biološke, kemične itd. d) To je v bistvu razvrstitev informacij glede na potrebe.

Nazadnje, ko na splošno označujemo kakovost informacij, se pogosto uporablja naslednja definicija: logično, ki ustrezno odraža objektivne zakone narave, družbe in mišljenja - to je znanstvene informacije Upoštevajte, da zadnja definicija ne označuje razmerja "informacija - potrošnik", temveč razmerje "informacija - odraženi predmet / pojav", to je že skupina zunanjih lastnosti informacije. Najpomembnejša tukaj je lastnost ustreznosti .

Ustreznost je lastnost informacije, da edinstveno ustreza prikazanemu predmetu ali pojavu. Ustreznost se izkaže kot notranja lastnost informacij za potrošnika, ki se kaže v ustreznosti in zanesljivosti.

Med notranjimi lastnostmi informacije sta najpomembnejši obseg (količina) informacije ter njena notranja organiziranost in struktura. Glede na način notranje organizacije delimo informacije v dve skupini:

1. Podatki ali preprosta, logično neurejena zbirka informacij.

2. Logično urejeni, organizirani nizi podatkov. Urejanje podatkov se doseže z vsiljevanjem nekaterih

strukture (od tod pogosto uporabljen izraz podatkovna struktura).

V drugi skupini so informacije organizirane na poseben način – znanje. Znanje, za razliko od podatkov, ni informacija o katerem koli posameznem dejstvu, temveč o tem, kako so strukturirana vsa dejstva določene vrste.

Nazadnje so bile lastnosti informacij, povezane s procesom njihovega shranjevanja, zunaj našega vidnega polja. Najpomembnejša lastnost pri tem je preživetje - sposobnost informacije, da ohrani svojo kakovost skozi čas. Temu lahko dodate tudi lastnost edinstvenosti. Informacije, ki so shranjene v eni sami kopiji, se imenujejo edinstvene.

Tako smo opisali glavne lastnosti informacij in temu primerno določili osnovo za njihovo razvrstitev po vrstah.