Основные этапы развития информационного общества

1. Основные этапы развития информационного общества.

 

Этапы появления средств и методов обработки информации, вызвавших кардинальные изменения в обществе, определяются как информационные революции. При этом общество переходит на более высокий уровень развития и обретает новое качество. Информационные революции определяют переломные моменты во всемирной истории, после которых начинаются новые этапы развития цивилизации, появляются и развиваются принципиально новые технологии.

 

Первая информационная революция связана с изобретением письменности, обусловившей ги­гантский качественный скачок в развитии цивилизации. Появилась возможность накопления знаний в письменной форме для передачи их следующим поколениям. С пози­ций информатики это можно оценить как появление качественно нового (по сравнению с устной формой) средств и методов накопления информации.

 

Вторая информационная революция (середина XVI века) началась в эпоху Возрождения и связана с изобретением книгопечатания, изменившего человеческое общество, культуру и организацию деятельности самым радикальным образом. Книгопечатание является одной из первых информационных технологий. Человек не просто получил новые средства накопления, систематизации и тиражирования информации. Массовое распространение печатной продукции сделало культурные ценности общедоступными, открыло возможность самостоятельного и целенаправленного развития личности. С точки зрения информатики значение этой революции в том, что она выдвинула более совершенный способ хранения информации.

 

Третья информационная революция (конец XIX века) связана с изобретением электричества, благодаря которому появились телеграф, телефон и радио, позволяющие оперативно передавать информацию в любом объеме. Появилась возможность обеспечить более оперативный обмен информацией между людьми. Этот этап важен для информатики прежде всего тем, что ознаменовал появление средств информационной коммуникации.

 

Четвертая информационная революция (70-е годы XX столе-ия) связана с изобретением микропроцессорной технологии и появлением персональных компьютеров. Это стимулировало переход от механических и электрических средств преобразования информации к электронным, что привело к миниатюризации узлов, устройств, приборов, машин и появлению программно-управляемых устройств и процессов. На микропроцессорах и интегральных схемах стали создаваться компьютеры, компьютерные сети, системы передачи данных (информационно-коммуникационные системы) и т. д. Благодаря этой революции человечество впервые за всю историю своего развития получило средство для усиления собственной интеллектуальной деятельности. Этим средством является компьютер.

 

2. Этапы развития технических средств.

 

 

3. Этапы развития информационных ресурсов.

 

В информационном обществе все большее внимание уделяется не традиционным видам ресурсов (материальные, природные, трудовые, финансовые, энергетические и т.д.), а информационным, которые приобретают первостепенную значимость. Сегодня овладение информационными ресурсами рассматривается как экономическая категория.

Введение термина "информационный ресурс" вызвало достаточно много дискуссий. С принятием Федерального закона "Об информации, информатизации и защите информации" большая часть неопределенности была снята. Сегодня принято следующее определение понятия "информационные ресурсы":

Информационные ресурсы - это совокупность данных, организованных для получения достоверной информации в самых разных областях знаний и практической деятельности. Законодательство Российской Федерации под информационными ресурсами подразумевает отдельные документы и отдельные массивы документов в информационных системах.

Ресурсы определяют как запасы, источники чего-либо.

В современном мире объем информации увеличивается лавинообразно. Все труднее становится выбрать из нее ту, которая более всего отвечает существующему запросу. Различают пертинентную (подробней >>) и релевантную (подробней >>) информацию. В конце ХХ века возникает понятие "информационные ресурсы".

Сегодня понятие "информационные ресурсы" достаточно многопланово и включает в себя все многообразие документов на традиционных и нетрадиционных носителях. В данном пособии мы расскажем о наиболее полных из них, содержащих информацию по профилю Российской экономической академии им. Г.В. Плеханова.

Информационные ресурсы подразделяются по классам собираемой информации.

К первично собираемой информации, т.е. той, которая отражает специфику ее источника, области или сферы создания, возникновения, относится информация, образующаяся самостоятельно в природных условиях (например, количество колец на спиле дерева, свидетельствует о его возрасте). Информация о количественных и качественных характеристиках разных социальных процессов образуют класс "снимаемой информации". Выделенные по этому признаку информационные ресурсы можно классифицировать как естественные, производственные, социально-экономические. Например, информация о росте населения.

Другой класс информационного ресурса образуют сведения, данные, получаемые искусственно в процессе научно-исследовательской деятельности, а также любой творческой работы. Она базируется на обработке уже имеющейся информации по специальным параметрам и моделям (математическая обработка, логическая, семантическая и т.д.). К этому же классу относятся и объекты, создаваемые как авторские произведения в области литературы, искусства. Важным компонентом этих ресурсов является информация, получаемая в результате интеллектуальной деятельности человека. Выделяется вторичная информация, возникающая на основе переработки уже имеющейся информации, и новая, фиксирующая то, что человечество до сих пор не знало. Сюда относятся открытия, прогнозы в области различных социальных и природных процессов.

 

К информационным ресурсам относятся: библиотеки, архивы, базы данных, СМИ и т.п.) и информационные сервисы (Информационные сервисы - это группа сайтов, на которых можно воспользоваться разнообразными сервисными услугами: электронной почтой, блогом (подробней >>), а также познакомиться с механизмом его ведения, поиском, различными каталогами, словарями, справочниками, прогнозом погоды, телепрограммой, курсами валют и т.д. Пример: http://yandex.ru, http://rambler.ru , http://aport.ru) и т.п.

Развитие мировых информационных ресурсов позволило:

Превратить деятельность по оказанию информационных услуг (получение и предоставление в распоряжение пользователя информационных продуктов - совокупности данных, сформированную производителем для распространения в вещественной или невещественной форме) в глобальную человеческую деятельность;

Сформировать мировой и внутригосударственный рынок информационных услуг;

Образовать всевозможные базы данных ресурсов регионов и государств, к которым возможен сравнительно недорогой доступ;

Повысить обоснованность и оперативность принимаемых решений в фирмах, банках, биржах, промышленности, торговли и др. за счет своевременного использования необходимой информации.

По существующей классификации, информационные ресурсы могут быть государственными и негосударственными и как элемент состава имущества находятся в собственности граждан, органов государственной власти, органов местного самоуправления, организаций и общественных объединений.

 

4. Подходы к понятию информации и измерению информации. Информационные объекты различных видов.

 

В определенных, весьма широких условиях можно пренебречь качественными особенностями информации, выразить её количество числом, а также сравнить количество

информации, содержащейся в различных группах данных.

Вероятностный подход (чаще используется в теории информации) В качестве единицы информации один бит — слишком мелкая единица измерения. На практике чаще применяется более крупная единица — байт, равная восьми битам

1 Килобайт (Кб) = 1024 байт = 210байт,

1 Мегабайт (Мб) = 1024 Кб = 220байт,

1 Гигабайт (Гб) = 1024 Мб = 230байт.

 

- молекулы ДНК, которые хранят генетическую информацию;

- бумага, на которой хранятся тексты и изображения;

- магнитная лента, на которой хранится звуковая информация;

- фото- и кинопленки, на которых хранится графическая информация;

- микросхемы памяти, магнитные и лазерные диски, на которых хранятся программы и данные в компьютере, и так далее.

Разархивирование - это процесс точного восстановления электронной информации, ранее

сжатой и хранящейся в файле-архиве.

 

5.Универсальность дискретного (цифрового) представления информации. Представление информации в двоичной системе счисления.

 

Пусть у нас есть какое-то устройство, которое может хранить и передавать только нули и единицы (например, компьютер). Логично составить из этих нулей и единиц длинное число. Для удобства можно перевести его в десятеричную систему исчисления. По сути, теперь у нас есть устройство, которое умеет хранить и передавать десятичные числа. Как же нам закодировать символы? Решение оказалось достаточно простым - все необходимые символы были пронумерованы. Необходимые - это английский алфавит, цифры, служебные и специализированные символы и местный алфавит в данной стране. Был принят международный стандарт ASKII, согласно которому первые 128 чисел во всех странах соответствуют одинаковым символам, а вторую половину занимают национальный алфавит и символы. Таким образом, получилось 256 символов. Если перевести десятичные числа в двоичную систему счисления, это как раз соответствует количеству различных чисел из 8 цифр (0 и 1).

 

В двоичной системе счисления используются 2 цифры: 0 и 1. Именно поэтому двоичная система счисления лежит в основе работы компьютера, т.к. в компьютере существуют два устойчивых состояния: низкое или высокое напряжение, есть ток или нет тока, намагничено или не намагничено.

Одному состоянию соответствует значение равное 1, другому - 0.

 

Информация - это сведения об окружающем мире и протекающих в нем процессах, воспринимаемые человеком или специализированным устройством, например ЭВМ, для обеспечения целенаправленной деятельности.

Информация может быть по своей физической природе: числовой, текстовой, графической, звуковой, видео и др. Она также может быть постоянной (неменяющейся), переменной, случайной, вероятностной

 

Для того чтобы информация могла быть передана от источника к адресату, состояния источника должны быть каким-то образом закодирована

 

Отображение множества состояний источника во множество состояний носителя называется способом кодирования. Конечный набор знаков (символов) любой природы, из которых конструируются сообщения, образует алфавит некоторого языка.

Последовательность символов алфавита, кодирующая состояние источника и воспринимаемая адресатом как сообщение, как информация, образует слово на этом языке. Дискретная информация отождествляется с алфавитно-цифровой, а простейшим алфавитом, достаточным для записи (представления) информации, является алфавит из двух символов ( 0 и 1).

 

 

Представление информации в компьютере.

 

Каждый регистр арифметического устройства ЭВМ, каждая ячейка памяти представляет собой физическую систему, состоящую из некоторого числа однородных элементов. Каждый такой элемент способен находиться в нескольких состояниях и служит для изображения одного из разрядов числа. Именно поэтому каждый элемент ячейки называют разрядом. Нумерацию разрядов в ячейке принято вести справа налево, самый левый разряд имеет порядковый номер 0. Наиболее надежным и дешевым является устройство, каждый разряд которого может принимать два состояния: намагничено - не намагничено, высокое напряжение - низкое напряжение и т.д. В современной электронике развитие аппаратной базы ЭВМ идет именно в этом направлении. Следовательно, использование двоичной системы счисления в качестве внутренней системы представления информации вызвано конструктивными особенностями элементов вычислительных машин.

Во всех современных ЭВМ для представления числовой информации используется двоичная система счисления. Это обусловлено :

· более простой реализацией алгоритмов выполнения арифметических и логических операций;

· более надежной физической реализацией основных функций, так как они имеют всего два состояния (0 и 1);

· экономичностью аппаратурной реализации всех схем ЭВМ

 

Представление (кодирование) информации с помощью двоичного алфавита позволило не только ввести единицы для измерения ее количества (объема).

 

Действительно, информация, представленная последовательностью нулей и единиц, является дискретной

Компьютер - это универсальный преобразователь дискретной информации, обеспечивающий также ее передачу, хранение и воспроизведение.

 

Таблица кодирования символов 8-битовыми числами называется кодовой таблицей символов ASCII (American Standard Code for Information Interchange - американский стандартный код обмена информацией). Первая ее половина (коды 0-127), содержащая знаки препинания, арабские цифры и символы английского алфа-вита, является общепринятой во всем мире. Коды 128-255 (расширенные ASCII-коды) используются для националь-ных алфавитов и символов для рисования линий (псевдографики).

 

Объём памяти, хотя он и измеряется в байтах, обычно выражается в килобайтах. Слово "килобайт", вообще говоря, означает "1000 байт". (Напомним, что приставка "кило" означает "тысяча".) Фактически же килобайт равен 1024 байтам:

1 Кбайт = 1024 байт.

Компьютеры имеют объём памяти 128, 256, 512, 1024 К.

Объём памяти новейших компьютеров так велик, что она выражается в мегабайтах, т. е. в миллионах байтах.

1 Мбайт = 1024 Кбайт = 1 048 576 байт.

Итак, каждый символ в компьютере имеет код объёмом 1 байт.

 

6. Основные информационные процессы и их реализация с помощью компьютеров: обработка, хранение поиск и передача информации.

 

Информационные процессы

Существуют три вида информационных процессов: хранение, передача, обработка.

 

Хранение информации:

· Носители информации.

· Виды памяти.

· Хранилища информации.

· Основные свойства хранилищ информации.

 

С хранением информации связаны следующие понятия: носи­тель информации (память), внутренняя память, внешняя память, хранилище информации.

Носитель информации – это физическая среда, непосредственно хранящая информацию. Память человека можно назвать опера­тивной памятью. Заученные знания воспроизводятся чело­веком мгновенно. Собственную память мы еще можем назвать внутренней памятью, поскольку ее носитель – мозг – находится внутри нас.

Все прочие виды носителей информации можно назвать вне­шними (по отношению к человеку): дерево, папирус, бумага и т.д. Хранилище информации - это определенным образом организованная информация на внешних носителях, предназначенная для длительного хранения и постоянного использования (например, архивы документов, библиотеки, картотеки). Основной информационной единицей хранилища является определенный физический документ: анкета, книга и др. Под организацией хранилища понимается наличие определенной структуры, т.е. упорядоченность, классификация хранимых документов для удобства работы с ними.

Основные свойства хранилища информации: объем хранимой информации, надежность хранения, время доступа (т.е. время по­иска нужных сведений), наличие защиты информации.

Информацию, хранимую на устройствах компьютерной памя­ти, принято называть данными. Организованные хранилища данных на устройствах внешней памяти компьютера принято называть базами и банками данных.

 

 

Обработка информации:

· Общая схема процесса обработки информации.

· Постановка задачи обработки.

· Исполнитель обработки.

· Алгоритм обработки.

· Типовые задачи обработки информации.

 

Схема обработки информации:

Исходная информация – исполнитель обработки – итоговая информация.

 

В процессе обработки информации решается некоторая информационная задача, которая предварительно может быть поставлена в традиционной форме: дан некоторый набор исходных данных, требуется получить некоторые результаты. Сам процесс перехода от исходных данных к результату и есть процесс обработки. Объект или субъект, осуществляющий обработку, называют исполнителем обработки.

Для успешного выполнения обработки информации исполнителю (человеку или устройству) должен быть известен алгоритм обработки, т.е. последова­тельность действий, которую нужно выполнить, чтобы достичь нужного результата.

Различают два типа обработки информации. Первый тип обработки: обработка, связанная с получением новой информации, нового содержания знаний (решение математических задач, анализ ситуации и др.). Второй тип обработки: обработка, связанная с изменением фор­мы, но не изменяющая содержания (например, перевод текста с одного языка на другой).

Важным видом обработки информации является кодирование – преобра­зование информации в символьную форму, удобную для ее хра­нения, передачи, обработки. Кодирование активно используется в технических средствах работы с информацией (телеграф, ра­дио, компьютеры). Другой вид обработки информации – структурирование данных (внесение определенного по­рядка в хранилище информации, классификация, каталогизация данных).

Ещё один вид обработки информации – поиск в некотором хранили­ще информации нужных данных, удовлетворяющих определенным условиям поиска (запросу). Алгоритм поиска зависит от способа организации информации.

 

Передача информации:

· Источник и приемник информации.

· Информационные каналы.

· Роль органов чувств в процессе восприятия информации че­ловеком.

· Структура технических систем связи.

· Что такое кодирование и декодирование.

· Понятие шума; приемы защиты от шума.

· Скорость передачи информации и пропускная способность канала.

 

Схема передачи информации:

Источник информации – информационный канал – приемник информации.

 

При обсуждении темы об измерении скорости передачи инфор­мации можно привлечь прием аналогии. Аналог – процесс пере­качки воды по водопроводным трубам. Здесь каналом передачи воды являются трубы. Интенсивность (скорость) этого процесса характеризуется расходом воды, т.е. количеством литров, перекачиваемых за единицу времени. В процессе передачи информации каналами являются техничес­кие линии связи. По аналогии с водопроводом можно говорить об информационном потоке, передаваемом по каналам. Скорость пе­редачи информации – это информационный объем сообщения, передаваемого в единицу времени. Поэтому единицы измерения скорости информационного потока: бит/с, байт/с и др.

Еще одно понятие – пропускная способность информационных каналов – тоже может быть объяснено с помощью «водопроводной» ана­логии. Увеличить расход воды через трубы можно путем увеличения давления. Но этот путь не бесконечен. При слишком большом дав­лении трубу может разорвать. Поэтому предельный расход воды, который можно назвать пропускной способностью водопровода. Аналогичный пре­дел скорости передачи данных имеют и технические линии инфор­мационной связи. Причины этому также носят физический характер.

 

Технические средства реализации информационных процессов.

 

Хранение информации.

Носители информации:

· ОЗУ компьютера (оперативная память)

· Гибкие диски 3,5”

· Оптические диски CD, DVD и др.

· Жёсткие диски

· Переносные запоминающие устройства – flash и др.

Передача информации: источник, приёмник, канал

Обработка информации: компьютер и др.

 

7. Принципы обработки информации компьютером.

 

Принципы обработки информации компьютером остаются неизменными на протяжении долгих лет, особенно, если учесть скоротечность модернизации информационной и компьютерной отраслей.

Для того, чтоб обработать введенную информацию в компьютер, необходимо, чтобы в машине существовали нужные определенные алгоритмы работы и обработки. Если их не будет, то информация преобразовываться не будет. Компьютер должен быть снабжен такими алгоритмами и должен уметь их применять к вводимой информации с тем, чтобы «правильно» преобразовывать ее в выходные данные.

Компьютер для того и создан, чтоб пользователи имели доступ к быстрой обработке данных и ее преобразованию. Все устройство компьютера обусловлено требованием обработки информации в кратчайшие сроки, наиболее быстрым способом.

Под действие данной обработки понимают любые функции, направленные на преобразование информации из одного состояния в другое. Соответственно, компьютер имеет специальное устройство, называемое процессором, которое предназначено исключительно для чрезвычайно быстрой обработки данных, со скоростями, доходящими до миллиардов операций в секунду. Процессор берет все необходимые данные из оперативной памяти. Это устройство направлено на временное хранение, как входящей, так и выходящей информации.

Там же в оперативной памяти находится и место для хранения промежуточных данных, формируемых в процессе обработки информации. Таким образом, процессор как получает данные из оперативной памяти, так и записывает обработанные данные в оперативную память.

 

 

8. Алгоритмы и способы их описания.

 

Алгоритмом называется точное и понятное предписаниe исполнителю совершить последовательность действий, направленных на решение поставленной задачи. Слово «алгоритм» происходит от имени математика Аль Хорезми, который сформулировал правила выполнения арифметических действий. Первоначально под алгоритмом понимали только правила выполнения четырех арифметических действий над числами. В дальнейшем это понятие стали использовать вообще для обозначения последовательности действий, приводящих к решению любой поставленной задачи. Говоря об алгоритме вычислительного процесса, необходимо понимать, что объектами, к которым применялся алгоритм, являются данные. Алгоритм решения вычислительной задачи представляет собой совокупность правил преобразования исходных данных в результатные.

 

Основными свойствами алгоритма являются:

 

детерминированность (определенность). Предполагает получение однозначного результата вычислительного процecca при заданных исходных данных. Благодаря этому свойству процесс выполнения алгоритма носит механический характер;

результативность. Указывает на наличие таких исходных данных, для которых реализуемый по заданному алгоритму вычислительный процесс должен через конечное число шагов остановиться и выдать искомый результат;

массовость. Это свойство предполагает, что алгоритм должен быть пригоден для решения всех задач данного типа;

дискретность. Означает расчлененность определяемого алгоритмом вычислительного процесса на отдельные этапы, возможность выполнения которых исполнителем (компьютером) не вызывает сомнений.

Алгоритм должен быть формализован по некоторым правилам посредством конкретных изобразительных средств. К ним относятся следующие способы записи алгоритмов: словесный, формульно-словесный, графический, язык операторных схем, алгоритмический язык.

 

Наибольшее распространение благодаря своей наглядности получил графический (блок-схемный) способ записи алгоритмов.

 

Блок-схемой называется графическое изображение логической структуры алгоритма, в котором каждый этап процесса обработки информации представляется в виде геометрических символов (блоков), имеющих определенную конфигурацию в зависимости от характера выполняемых операций. Перечень символов, их наименование, отображаемые ими функции, форма и размеры определяются ГОСТами.

 

При всем многообразии алгоритмов решения задач в них можно выделить три основных вида вычислительных процессов:

 

линейный;

ветвящийся;

циклический.

Линейным называется такой вычислительный процесс, при котором все этапы решения задачи выполняются в естественном порядке следования записи этих этапов.

 

Ветвящимся называется такой вычислительный процесс, в котором выбор направления обработки информации зависит от исходных или промежуточных данных (от результатов проверки выполнения какого-либо логического условия).

 

Циклом называется многократно повторяемый участок вычислений. Вычислительный процесс, содержащий один или несколько циклов, называется циклическим. По количеству выполнения циклы делятся на циклы с определенным (заранее заданным) числом повторений и циклы с неопределенным числом повторений. Количество повторений последних зависит от соблюдения некоторого условия, задающего необходимость выполнения цикла. При этом условие может проверяться в начале цикла — тогда речь идет о цикле с предусловием, или в конце — тогда это цикл с постусловием.

 

 

9. Хранение информационных объектов различных видов на различных цифровых носителях.

 

Чтобы информация стала достоянием многих людей, необходимо иметь возможность хранить её не только в памяти человека. В процессе развития человечества существовали разные способы хранения информации: узелки на веревках, зарубки на палках, письма на папирусе и бумаге, созданы книги, изобретен типографический станок.

Сегодня мы используем для хранения информации: бумагу, фото, кинопленки, аудиопленки, диски и т.д. - все это носители информации (материальные объекты, предназначенные для хранения и передачи информации) Видеокассета - носитель зрительной и звуковой информации. Лазерные диски - они сохраняют информацию в течении длительного времени без потери качества.

 

 

10. Определение объемов различных носителей информации. Архив информации.

 

Архив — файл, содержащий в себе информацию из одного или нескольких, иногда (сжатых без потерь), других файлов. Является результатом работы программы-архиватора.

 

Имея архив, можно получить исходный файл с помощью соответствующей программы распаковки (иногда объединённой с программой для создания архивов).

Сам архив может состоять из нескольких файлов для облегчения хранения и переноса большого количества данных при ограничениях на размер одной части — например, носителя данных, или сообщения e-mail. Такой архив называется многотомным.

 

Большой по размеру объём данных может иметь очень малое количество информации. Т.е. объём данных и количество информации являются разными характеристиками, применяемыми в разных областях, связанных с информацией.

Единицы измерения ёмкости носителей и объёма информации

Применяются для измерения ёмкости носителей информации - запоминающих устройств и для измерения объёмов данных.

Единицы измерения количества информации

Применяются для измерения количества информации в объёме данных. Информационная энтропия

 

Килобайт

Для измерения больших ёмкостей запоминающих устройств и больших объёмов информации, имеющих большое количество байтов, служат единицы «килобайт» = [1000] байт и «Кбайт»[3] (килобайт, kibibyte) = 1024 байт (о путанице десятичных и двоичных единиц и терминов см. ниже). Такой порядок величин имеют, например:

Сектор диска обычно равен 512 байтам то есть половине Кбайта, хотя для некоторых устройств может быть равен одному или двум кибибайт.

Классический размер «блока» в файловых системах UNIX равен одному Кбайт (1024 байт).

«Страница памяти» в процессорах x86 (начиная с модели Intel 80386) имеет размер 4096 байт, то есть 4 Кбайт.

Объём информации, получаемой при считывании дискеты «3,5″ высокой плотности» равен 1440 Кбайт (ровно); другие форматы также исчисляются целым числом Кбайт.

Мегабайт

Единицы «мегабайт» = 1024 килобайт = [1 000 000] байт и «мебибайт»[3] (mebibyte) = 1024 Кбайт = 1 048 576 байт применяются для измерения объёмов носителей информации.

Объём адресного пространства процессора Intel 8086 был равен 1 Мбайт.

Оперативную память и ёмкость CD-ROM меряют двоичными единицами (мебибайтами, хотя их так обычно не называют), но для объёма НЖМД десятичные мегабайты были более популярны.

Современные жёсткие диски имеют объёмы, выражаемые в этих единицах минимум шестизначными числами, поэтому для них применяются гигабайты.

Гигабайт

Единицы «гигабайт» = 1024 мегабайт = [1 000 000] килобайт = [1 000 000 000] байт и «Гбайт»[3] (гибибайт, gibibyte) = 1024 Мбайт = 230 байт измеряют объём больших носителей информации, например жёстких дисков. Разница между двоичной и десятичной единицами уже превышает 7%.

Размер 32-битного адресного пространства равен 4 Гбайт ≈ 4,295 Мбайт. Такой же порядок имеют размер DVD-ROM и современных носителей на флеш-памяти. Размеры жёстких дисков уже достигают сотен и тысяч гигабайт.

Для исчисления ещё больших объёмов информации имеются единицы терабайт и тебибайт (1012 и 240 байт соответственно), петабайт и пебибайт (1015 и 250 байт соответственно) и т. д.

Что такое «байт»?

В принципе, байт определяется для конкретного компьютера как минимальный шаг адресации памяти, который на старых машинах не обязательно был равен 8 битам (а память не обязательно состоит из битов — см., например: троичный компьютер). В современной традиции, байт часто считают равным восьми битам.

В таких обозначениях как байт (русское) или B (английское) под байтом (B) подразумевается именно 8 бит, хотя сам термин «байт» не вполне корректен с точки зрения теории.

Во французском языке используются обозначения o, Ko, Mo и т. д. (от слова octet) дабы подчеркнуть, что речь идёт именно о 8 битах.

 

 

11. Поиск информации с использованием компьютера. Программные поисковые сервисы.

 

После некоторого времени работы за компьютером, вы обнаружите, что не всегда можете вспомнить место, где расположен тот или иной нужный вам документ. В таком случае вам следует воспользоваться средствами поиска информации, включенными в операционную систему. При этом следует помнить, что для успешного поиска файла необходимо правильно указать критерии поиска.

В общем случае поиск информации в Windows XP удобно проводить, выбрав команду главного меню Найти (Search). При этом будет запущен проводник Windows в режиме поиска файлов и папок. Если вы уже работаете с проводником, то можете запустить поиск искомого файла, не выходя из этой программы. Чтобы воспользоваться средствами поиска информации, нужно нажать кнопку на панели инструментов проводника. При этом кнопка зафиксируется в нажатом состоянии, а в левой части окна программы появится панель с группой элементов управления для настройки поиска. С их помощью вы можете задать критерии поиска и дать команду начала процедуры поиска нужного файла.

 

Поиск информации в Интернете

 

Сеть Интернет растет очень быстрыми темпами, поэтому найти нужную информацию среди сотен миллиардов Web-страниц и сотен миллионов файлов становится все сложнее. Для поиска информации используются специальные поисковые системы, которые содержат постоянно обновляемую информацию о местонахождении Web-страниц и файлов на сотнях миллионов серверов Интернета.

 

Поисковые системы содержат тематически сгруппированную информацию об информационных ресурсах Всемирной паутины в базах данных. Специальные программы-роботы периодически "обходят" Web-серверы Интернета, читают все встречающиеся документы, выделяют в них ключевые слова и заносят в базу данных Интернет-адреса документов.

 

Большинство поисковых систем разрешают автору Web-сайта самому внести информацию в базу данных, заполнив регистрационную анкету. В процессе заполнения анкеты разработчик сайта вносит адрес сайта, его название, краткое описание содержания сайта, а также ключевые слова, по которым легче всего будет найти сайт.

 

Поиск по ключевым словам. Поиск документа в базе данных поисковой системы осуществляется с помощью введения запросов в поле поиска.

 

Запрос должен содержать одно или несколько ключевых слов, которые являются главными для этого документа. Например, для поиска самих систем поиска в Интернете можно в поле поиска ввести ключевые слова "российская система поиска информации Интернет"

 

Через некоторое время после отправки запроса поисковая система вернет список Интернет-адресов документов, в которых были найдены заданные ключевые слова. Для просмотра этого документа в браузере достаточно активизировать указывающую на него ссылку.

 

Если ключевые слова были выбраны неудачно, то список адресов документов может быть слишком большим (может содержать десятки и даже сотни тысяч ссылок). Для того чтобы уменьшить список, можно в поле поиска ввести дополнительные ключевые слова или воспользоваться каталогом поисковой системы.

 

Одной из наиболее полных и мощных поисковых систем является Google (www.google.ru), в базе данных которой хранятся 8 миллиардов Web-страниц и каждый месяц программы-роботы заносят в нее 5 миллионов новых страниц. В Рунете (российской части Интернета) обширные базы данных, содержащие по 200 миллионов документов, имеют поисковые системы Яndех (www.yandex.ru) и Rambler (www.rambler.ru).

 

 

Три способа поиска в Интернете

 

1. Указание адреса страницы. Это самый быстрый способ поиска, но его можно использовать только в том случае, если точно известен адрес документа.

 

2. Передвижение по гиперссылкам. Это наименее удобный способ, так как с его помошыо можно искать документы, только близкие по смыслу текущему документу. Если текущий документ посвящен, например, музыке, то, используя гиперссылки этого документа, вряд ли можно будет попасть на сайт, посвященный спорту.

 

3. Обращение к поисковому серверу (поисковой системе). Использование поисковых серверов - наиболее удобный способ поиска информации. В настоящее время в русскоязычной части Интернета популярны следующие поисковые серверы:

Yandex;

Rambler;

Апорт.

Существуют и другие поисковые системы. Например, эффективная система поиска реализована на сервере почтовой службы mail.ru.

 

Поиско́вая систе́ма — программно-аппаратный комплекс с веб-интерфейсом, предоставляющий возможность поиска информации в Интернете. Под поисковой системой обычно подразумевается сайт, на котором размещён интерфейс (фронт-энд) системы.

 

 

12. Передача информации между компьютерами. Проводная и беспроводная связь.

 

Система передачи информации между компьютерами берет свое начало еще в первых дней возникновения вычислительной техники. Благодаря ей организовывается совместная работа отдельно стоящих компьютеров, решаются задачи с вовлечением нескольких компьютеров, специализация каждого из компьютеров на выполнение какой-то одной функции, совместного использования ресурсов и решение множества других проблем.

На сегодняшний день предлагается много способов и средств для обмена информацией. Они основываются на простейшем переносе файлов с помощью дисков или пользовании Интернетом, который может связывать все компьютеры мира. Более часты применяемый способ передачи информации между компьютерами является локальная сеть. Компьютеры объединяются в один большой виртуальный компьютер. Та информация, которая в нем собрана, может быть доступной для пользователей, подключенных к этой виртуальной технике. Под удобством в первую очередь понимается в данном случае высокая реальная скорость доступа, при которой обмен информацией между приложениями осуществляется незаметно для пользователя.

Передача информации между компьютерами. Проводная и беспроводная связь.

Одна из основных потребностей человека – потребность в общении. Универсальным средством общения являются коммуникации, обеспечивающие передачу информации с помощью современных средств связи, включающих компьютер.

Общая схема передачи информации такова:

Источник информации - канал связи - приемник (получатель) информации

Передача информации между компьютерами существует с самого момента возникновения ЭВМ. Она позволяет организовать совместную работу отдельных…

Под компьютерной сетью понимают комплекс аппаратных и программных средств, предназначенных для обмена информацией и доступа пользователей к единым ресурсам сети.

Основное назначение компьютерных сетей - обеспечить совместный доступ пользователей к информации (базам данных, документам и т.д.) и ресурсам (жесткие диски, принтеры, накопители CD-ROM, модемы, выход в глобальную сеть и т.д.).

Абоненты сети – объекты, генерирующие или потребляющие информацию.

Абонентами сети могут быть отдельные ЭВМ, промышленные роботы, станки с ЧПУ (станки с числовым программным управлением) и т.д. Любой абонент сети подключён к станции.

Станция – аппаратура, которая выполняет функции, связанные с передачей и приёмом информации.

Для организации взаимодействия абонентов и станции необходима физическая передающая среда.

Физическая передающая среда – линии связи или пространство, в котором распространяются электрические сигналы, и аппаратура передачи данных.

Одной из основных характеристик линий или каналов связи является скорость передачи данных (пропускная способность).

Скорость передачи данных - количество бит информации, передаваемой за единицу времени.

Обычно скорость передачи данных измеряется в битах в секунду (бит/с) и кратных единицах Кбит/с и Мбит/с.

По территориальному признаку сети делят на локальные и глобальные.

Локальные сети (LAN, Local Area Network) объединяют абонентов, расположенных в пределах небольшой территории, обычно не более 2–2.5 км.

Локальные компьютерные сети позволят организовать работу отдельных предприятий и учреждений, в том числе и образовательных, решить задачу организации доступа к общим техническим и информационным ресурсам.

Глобальные сети (WAN, Wide Area Network) объединяют абонентов, расположенных друг от друга на значительных расстояниях: в разных районах города, в разных городах, странах, на разных континентах (например, сеть Интернет).

Взаимодействие между абонентами такой сети может осуществляться на базе телефонных линий связи, радиосвязи и систем спутниковой связи. Глобальные компьютерные сети позволят решить проблему объединения информационных ресурсов всего человечества и организации доступа к этим ресурсам.

 

Локальная сеть, глобальная сеть.

Основные компоненты коммуникационной сети:

· передатчик;

· приёмник;

· сообщения (цифровые данные определённого формата: файл базы данных, таблица, ответ на запрос, текст или изображение);

· средства передачи (физическая передающая среда и специальная аппаратура, обеспечивающая передачу информации).

Протокол обмена - это набор правил (соглашение, стандарт), определяющий принципы обмена данными между различными компьютерами в сети.

Протоколы условно делятся на базовые (более низкого уровня), отвечающие за передачу информации любого типа, и прикладные (более высокого уровня), отвечающие за функционирование специализированных служб.

Главный компьютер сети, который предоставляет доступ к общей базе данных, обеспечивает совместное использование устройств ввода-вывода и взаимодействия пользователей называется сервером.

Компьютер сети, который только использует сетевые ресурсы, но сам свои ресурсы в сеть не отдает называется клиентом (часто его еще называют рабочей станцией).

 

13. Архитектура компьютеров.

 

Архитектура вычислительной машины (Архитектура ЭВМ, англ. Computer architecture) — концептуальная структура вычислительной машины, определяющая проведение обработки информации и включающая методы преобразования информации в данные и принципы взаимодействия технических средств и программного обеспечения.

 

1642-1945 - Механические компьютеры (нулевое поколение)

В 1642 году Блезом Паскалем, французским учёным, в честь которого назван один из языков программирования, была сконструирована счётная машина, которая могла выполнять только операции сложения и вычитания. Она представляла собой механическую конструкцию с шестерёнками и ручным приводом.

Через тридцать лет, немецкий математик Готфрид Вильгельм Лейбниц построил другую механическую машину, которая помимо сложения и вычитания могла выполнять операции умножения и деления.

В 1822 году Чарльз Бэббидж, профессор математики Кембриджского Университета, разработал и сконструировал аналитическую машину, которая, как и машина Паскаля, могла лишь складывать и вычитать, подсчитывала таблицы чисел для морской навигации. Данная машина состояла из четырёх компонентов:

запоминающее устройство (память),

вычислительное устройство,

устройство ввода (для считывания перфокарт),

устройство вывода (перфоратор и печатающее устройство).

Память состояла из 1000 слов по 50 десятичных разрядов; каждое из слов содержало переменные и результаты. Вычислительное устройство принимало операнды из памяти, затем выполняло операции сложения, вычитания, умножения или деления и возвращало полученный результат обратно в память. Как и разностная машина, это устройство было механическим.

 

"Mark I" - первый компьютер Говарда Айкена.

В 1940 году Джордж Стибитс продемонстрировал автоматическую счётную машину в Дартмутском колледже на конференции, на которой присутствовал ничем не примечательный на тот момент профессор физики из университета Пенсильвании Джон Моушли (John Mauchley), ставший позднее очень известным в области компьютерных разработок.

В 1944 году свой первый компьютер под названием «Mark I» разработал молодой учёный из Гарварда - Говард Айкен. Его компьютер имел 72 слова по 23 десятичных разряда каждое и мог выполнить любую команду за 6 секунд. В устройствах ввода-вывода использовалась перфолента. К тому времени, как Айкен закончил работу над компьютером «Mark II», релейные компьютеры уже устарели.

Началась эра электроники.

1945—1955 — Электронные лампы (первое поколение)

 

В 1943 году начал работать электронный компьютер COLOSSUS, в создании которой принимал участие знаменитый британский математик Алан Тьюринг. Но, поскольку британское правительство полностью контролировало этот проект и рассматривало его как военную тайну на протяжении 30 лет, COLOSSUS не стал базой для дальнейшего развития компьютеров. Мы упомянули о нём только потому, что это был первый в мире электронный цифровой компьютер.

В этом же году Моушли со своим студентом Дж. Преспером Экертом начали конструировать ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer — электронный цифровой интегратор и калькулятор) — электронный компьютер, который состоял из 18 000 электровакуумных ламп и 1500 реле, весил 30 тонн и потреблял 140 киловатт электроэнергии. У машины имелось 20 регистров, причем каждый из них мог содержать 10-разрядное десятичное число.

 

EDSAC — первый рабочий компьютер.

В 1949 году Морис Уилкс сконструировал EDSAC — первый рабочий компьютер

 

Компьютер IBM 701.

Арифметический блок и блок управления составляли «мозговой центр» компьютера. В современных машинах эти блоки сочетаются в одной микросхеме, называемой центральным процессором (ЦП).

Внутри арифметико-логического устройства находился особый внутренний регистр на 40 бит, так называемый аккумулятор. Типичная команда добавляла слово из памяти в аккумулятор или сохраняла содержимое аккумулятора в памяти. Эта машина не выполняла арифметические операции с плавающей точкой, поскольку Фон Нейман считал, что любой сведущий математик способен держать плавающую точку в голове.

 

1955—1965 — Транзисторы (второе поколение)

В 1956 году сотрудниками лаборатории Bell Labs Джоном Бардином, Уолтером Браттейном и Уильямом Шокли был изобретен транзистор, за что они получили Нобелевскую премию в области физики. Транзисторы совершили революцию в производстве компьютеров, и к концу 1950-х годов компьютеры на вакуумных лампах уже безнадежно устарели. В лаборатории МТИ был построен первый компьютер на транзисторах. Он содержал слова из 16 бит, как и Whirlwind I.

Компьютер назывался ТХ-0 (Transistorized experimental computer 0 — экспериментальная транзисторная вычислительная машина 0) и предназначался только

 

Компьютер PDP-1.

В 1961 году появился компьютер PDP-1, который имел 4096 слов по 18 бит и быстродействие 200 000 команд в секунду. Данный параметр был в два раза меньше, чем у 7090, транзисторного аналога 709. PDP-1 был самым быстрым компьютером в мире в то время. PDP-1 стоил 120 000 долларов, в то время как 7090 стоил миллионы.

Компьютер CDC 6600 (1964).

В 1964 году компания CDC (Control Data Corporation) выпустила машину 6600, которая работала почти на порядок быстрее, чем 7094. Этот компьютер для сложных расчетов пользовался большой популярностью, и компания CDC пошла «в гору». Секрет столь высокого быстродействия заключался в том, что внутри ЦПУ (центрального процессора) находилась машина с высокой степенью параллелизма, у которой было несколько функциональных устройств для сложения, умножения и деления, и все они могли работать одновременно.

1965-1980 — Интегральные схемы (третье поколение)

В 1958 году Роберт Нойс создал кремниевую интегральную схему, что дало возможность размещения на одной небольшой микросхеме несколько десятков транзисторов. Компьютеры на интегральных схемах были меньшего размера, работали быстрее и стоили дешевле, чем их предшественники на транзисторах.

К 1964 году компания IBM лидировала на компьютерном рынке, но существовала одна большая проблема: компьютеры 7094 и 1401, которые она выпускала, были несовместимы друг с другом. 7094-й предназначался для сложных расчётов, в нём использовалась двоичная арифметика на регистрах по 36 бит, на 1401 применялась десятичная система счисления и слова разной длины. Многим покупателям они не нравились ввиду их несовместимости.

 

 

Компьютер IBM System/360.

Линейка транзисторных компьютеров System/360, которые были предназначены как для научных, так и для коммерческих расчётов, была выпущена компанией IBM с целью заменить предыдущие две серии. Она имела много нововведений. Это было целое семейство компьютеров для работы с одним языком (ассемблером). Каждая новая модель была больше по возможностям, чем предыдущая.

Идея создания семейств компьютеров стала настолько популярной, что в течение нескольких лет большинство компьютерных компаний выпустили серии сходных машин с разной стоимостью и функциями. В памяти транзисторных компьютеров System/360 могло находиться одновременно несколько программ, и пока одна программа ждала, когда закончится процесс ввода-вывода, другая выполнялась. В результате ресурсы процессора расходовались более рационально.

 

1980-? — Сверхбольшие интегральные схемы (четвёртое поколение)

В 1980-х годах появление сверхбольших интегральных схем позволило помещать на одну плату сначала десятки тысяч, затем сотни тысяч и, наконец, миллионы транзисторов. Это привело к созданию компьютеров меньшего размера и более быстродействующих. К этому времени цены упали так сильно, что возможность приобретать компьютеры появилась не только у организаций, но и у отдельных людей. Началась эра персональных компьютеров.

Персональные компьютеры применялись для обработки слов, электронных таблиц, а также для выполнения приложений с высоким уровнем интерактивности (например, игр), с которыми большие компьютеры не справлялись.

Первые персональные компьютеры продавались в виде комплектов, которые содержали:

печатную плату,

набор интегральных схем,

обычно включающий схему Intel 8080,

несколько кабелей,

источник питания,

8-дюймовый дисковод.

Сложить из этих частей компьютер и написать программное обеспечение к нему покупатель должен был сам. Позднее для Intel 8080 появилась операционная система СР/М, написанная Гари Килдаллом.

 

 

В 1981 году появился компьютер IBM PC и стал самым покупаемым компьютером в истории.

Бурному производству персональных компьютеров послужило то, что компания IBM, вместо того чтобы держать проект машины в секрете (или, по крайней мере, оградить себя патентами), как она обычно делала, опубликовала полные проекты, включая все электронные схемы, в книге стоимостью 49 долларов. Эта книга помогла другим компаниям производить сменные платы для IBM PC, что повысило бы совместимость и популярность этого компьютера. К несчастью для IBM, как только проект IBM PC стал широко известен, многие компании начали делать клоны PC и часто продавали их гораздо дешевле, чем IBM (поскольку все составные части компьютера можно было легко приобрести).

Первая версия IBM PC была оснащена операционной системой MS-DOS, которую выпускала тогда ещё крошечная корпорация Microsoft. IBM и Microsoft совместно разработали последовавшую за MS-DOS операционную систему OS/2, характерной чертой которой был графический пользовательский интерфейс (Graphical User Interface, GUI), сходный с интерфейсом Apple Macintosh. Между тем компания Microsoft также разработала собственную операционную систему Windows, которая работала на основе MS-DOS, на случай, если OS/2 не будет иметь спроса. OS/2 действительно не пользовалась спросом, a Microsoft успешно продолжала выпускать операционную систему Windows, что послужило причиной грандиозного раздора между IBM и Microsoft.

С 1982 по 1989 год были выпущены версии процессоров Intel: 186-й (1-го поколения), 286-й (2-го поколения), 386-й (3-го поколения), 486-й (4-го поколения). В 1993 г. появился процессор под новой торговой маркой Pentium, являющийся процессором Intel 5-го поколения. Современные процессоры Intel Pentium гораздо быстрее 486-го процессора, но с точки зрения архитектуры они просто представляют собой его более мощные версии.

В середине 1980-х годов на смену CISC (Complex Instruction Set Computer — компьютер с полным набором команд) пришёл компьютер RISC (Reduced Instruction Set Computer — компьютер с сокращённым набором команд). RISC-команды были проще и работали гораздо быстрее.

В 1990-х годах появились суперскалярные процессоры, которые могли выполнять много команд одновременно, часто не в том порядке, в котором они располагаются в программе. Вплоть до 1992 года персональные компьютеры были 8-, 16- и 32-разрядными. Затем появилась революционная 64-разрядная модель Alpha производства DEC — самый что ни на есть настоящий RISC-компьютер, намного превзошедший по показателям производительности все прочие ПК. Впрочем, тогда коммерческий успех этой модели оказался весьма скромным — лишь через десятилетие 64-разрядные машины приобрели популярность, да и то лишь в качестве профессиональных серверов.

Невидимые компьютеры (пятое поколение)

 

Apple Newton.

В 1981 году правительство Японии объявило о намерениях выделить национальным компаниям 500 миллионов долларов на разработку компьютеров пятого поколения на основе технологий искусственного интеллекта, которые должны были потеснить «тугие на голову» машины четвёртого поколения. Однако, несмотря на большой шум, японский проект разработки компьютеров пятого поколения в конечном итоге показал свою несостоятельность и был аккуратно «задвинут в дальний ящик». В каком-то смысле эта ситуация оказалась близка той, с которой столкнулся Беббидж: идея настолько опередила свое время, что для её реализации не нашлось адекватной технологической базы. То, что можно назвать пятым поколением компьютеров, все же материализовалось, но в весьма неожиданном виде — компьютеры начали стремительно уменьшаться. Модель Apple Newton, появившаяся в 1993 году, наглядно доказала, что компьютер можно уместить в корпусе размером с кассетный плеер.

Реализованный в Newton рукописный ввод, казалось бы, усложнил дело, но впоследствии пользовательский интерфейс подобных машин, которые теперь называются персональными электронными секретарями (Personal Digital Assistants, PDA), или просто карманными компьютерами, был усовершенствован и приобрел широкую популярность. Многие карманные компьютеры сегодня не менее мощны, чем обычные ПК двух-трехлетней давности.

 

 

14. Основные характеристики компьютеров.

 

Производительность (быстродействие) ПК – возможность компьютера обрабатывать большие объёмы информации. Определяется быстродействием процессора, объёмом ОП и скоростью доступа к ней (например, Pentium III обрабатывает информацию со скоростью в сотни миллионов операций в секунду)

Производительность (быстродействие) процессора – количество элементарных операций выполняемых за 1 секунду.

 

Тактовая частота процессора (частота синхронизации) - число тактов процессора в секунду, а такт – промежуток времени (микросекунды) за который выполняется элементарная операция (например сложение). Таким образом Тактовая частота - это число вырабатываемых за секунду импульсов, синхронизирующих работу узлов компьютера. Именно ТЧ определяет быстродействие компьютера

 

Задается ТЧ специальной микросхемой «генератор тактовой частота», который вырабатывает периодические импульсы. На выполнение процессором каждой операции отводится определенное количество тактов. Частота в 1Мгц = 1миллиону тактов в 1 секунду. Превышение порога тактовой частоты приводит к возникновению ошибок процессора и др. устройств. Поэтому существуют фиксированные величины тактовых частот для каждого типа процессоров, например: 2,8 ; 3,0 Ггц и тд

 

Разрядность процессора – max длина (кол-во разрядов) двоичного кода, который может обрабатываться и передаваться процессором целиком.

 

Разрядность связана с размером специальных ячеек памяти – регистрами. Регистр в 1байт (8бит) называют восьмиразрядным, в 2байта – 16-разрядным и тд. Высокопроизводительные компьютеры имеют 8-байтовые регистры (64разряда)

 

Время доступа - Быстродействие модулей ОП, это период времени, необходимый для считывание min порции информации из ячеек памяти или записи в память. Современные модули обладают скоростью доступа свыше 10нс (1нс=10-9с)

 

Объем памяти (ёмкость) – max объем информации, который может храниться в ней.

 

Плотность записи – объем информации, записанной на единице длины дорожки (бит/мм)

 

Скорость обмена информации – скорость записи/считывания на носитель, которая определяется скоростью вращения и перемещения этого носителя в устройстве.

 

15. Многообразие компьютеров.

 

 

16. Многообразие внешних устройств, подключаемых к компьютеру.

Компьютер как инструмент обработки информации должен воспринимать информацию, запоминать её, совершать над ней различные действия и выдавать результаты своей работы.

Для выполнения этих задач компьютер использует различные устройства, которые и составляют то, что мы называем его аппаратным обеспечением.

Все составные части персонального компьютера работают согласованно, шаг за шагом выполняя необходимые команды-инструкции.

Аппаратное обеспечение персонального компьютера – группа взаимосвязанных устройств для приема, преобразования и выдачи информации.

Из всего многообразия компьютерных устройств можно выделить минимальный базовый набор, без которого работа компьютера невозможна:

монитор;

клавиатура;

мышь;

системный блок.

Также к компьютеру можно подключить дополнительные устройства (например, принтер, сканер, колонки, джойстик и др.).

Все подключаемые к компьютеру устройства можно разделить на:

устройства ввода( клавиатура;мышь;сканер;джойстик;трекбол;микрофон;световое перо;графический планшет.);

устройства вывода (монитор;принтер;колонки и наушники;видеопроектор.);

устройства ввода-вывода (наушники с микрофоном;сенсорный экран; веб-камера).

Существуют также устройства, предназначенные для передачи данных.

Очень часто данные с одного компьютера требуется передать на другой.

С этой целью компьютеры объединяют в компьютерные сети.

Современный мир окутан паутиной компьютерных сетей – от небольшой локальной сети в офисе какой-либо фирмы или в классе вашей школы до глобальной сети, такой как Intrenet.

Устройства передачи данных преобразуют выходную информацию компьютера таким образом, чтобы её можно было передавать по различным каналам связи (обычно используют телефонную сеть).

Это преобразование осуществляет специальное устройство, называемое модемом.

Устройства ввода, вывода и передачи информации, устройства организации внешней памяти принято называть периферийными.

Периферийные устройства подключаются к компьютеру через специальные разъемы системного блока.

Устройство, обеспечивающее соединение периферийного устройства с системным блоком компьютера, называется порт.

Название это выбрано не случайно. Компьютерный порт, как и обыкновенный, обеспечивает связь с внешним миром. Без морского порта или аэропорта нельзя воспользоваться кораблем или самолетом. Без компьютерного порта нельзя подключить периферийные устройства – мышь, принтер, сканер и пр.

Как и человек, компьютер должен запоминать всю информацию, подлежащую обработке, промежуточные данные, результат, а также команды, которые определяют последовательность его действий.

Эту задачу в компьютере решает устройство памяти.

Память компьютера – устройство для хранения информации.

Память в компьютере разделена на внутреннюю (основную) и внешнюю (жесткие диски;гибкие диски (дискеты);лазерные диски (компакт-диски);DVD-диски;

Flash-диски (USB карты памяти или Flash-брелоки).).

 

 

17. Виды программного обеспечения компьютеров.

Системное, инструментальное и прикладное программное обеспечение. Все существующие программы принято разделять на системные (организующие управление техническими средствами вычислительной системы, обслуживающие эти технические средства и организующие интерфейс с пользователем), инструментальные (служащие инструментом создания других программ) и прикладные (предназначенные для выполнения конкретных задач, имеющих прикладную направленность). Совокупность системных программ (драйверов, утилит, функций интерфейса с пользователем) сводят в операционную систему. Инструментальное программное обеспечение. На ранних этапах развития ПК к инструментальному ПО относили текстовые редакторы для написания текста программы на каком-либо языке высокого уровня, трансляторы, проверяющие синтаксис программы и переводящие исходный текст в объектный код, редакторы связей (компоновщики, построители задач), добавляющие в программу типовые модули из библиотеки и формирующие исполняемый код программы. В настоящее время получили распространение так называемые системы программирования, включающие оболочку, из которой вызываются оптимизированный для конкретного языка высокого уровня текстовый редактор, транслятор, библиотеки типовых модулей, компоновщик, справочную систему для поиска и исправления ошибок, пошаговый отладчик, а в ряде случаев (Microsoft QuickC, Borland C/C++) и компилятор языка низкого уровня - макроассемблера. К наиболее современным относятся системы визуального программирования, реализующие не текстовый, а графический интерфейс с пользователем (Microsoft Visual Studio, Borland C++ Builder, Delphi).

Прикладное программное обеспечение. К нему относятся средства (приложения) создания разного рода документов, имеющих прикладной, то есть практический характер - текстов, таблиц, рисунков и др. Приложения для решения наиболее типичных прикладных задач часто сводят в пакеты, наиболее распространенным их которых является Microsoft Office, содержащий программу подготовки текстов Microsoft Word, программу для расчетов в электронных таблицах Microsoft Excel, систему управления ьазами данных Microsoft Access и ряд других, менее популярных.

В рамках данного курса в качестве системы программирования будет использоваться прикладная программа Microsoft Excel, позволяющая решать вычислительные задачи без использования программирования, средствами электронных таблиц, и содержащая интерпретатор современного объектно-ориентированного языка Visual Basic for Applications, специализированный текстовый редактор со средствами визуального программирования, мощную русифицированную систему помощи и удобный пошаговый отладчик. Но в любом случае перед написанием программы необходимо разработать ее алгоритм.

 

 

18. Системное программное обеспечение. Классификация. Примеры.

Систе́мное програ́ммное обеспе́чение — это комплекс программ, которые обеспечивают управление компонентами компьютерной системы, такими как процессор, оперативная память, устройства ввода-вывода, сетевое оборудование, выступая как «межслойный интерфейс», с одной стороны которого аппаратура, а с другой - приложения пользователя. В отличие от прикладного программного обеспечения, системное не решает конкретные прикладные задачи, а лишь обеспечивает работу других программ, управляет аппаратными ресурсами вычислительной системы и т.д.

 

Классификация системного программного обеспечения

 

В СПО традиционно включают:

системные управляющие и

системные обрабатывающие программы.

Управляющие системные программы организуют корректное функционирование всех устройств системы.

 

Основные системные функции управляющих программ -

 

управление вычислительными процессами и вычислительными комплексами и

работа с внутренними данными ОС.

Как правило, они находятся в основной памяти. Это резидентные программы, составляющие ядро ОС. Управляющие программы, которые загружаются в память непосредственно перед выполнением, называю транзитными.

 

В настоящее время системные управляющие программы поставляются фирмами-разработчиками и фирмами-дистрибьюторами в виде инсталляционных пакетов операционных систем и драйверов специальных устройств.

 

Обрабатывающие системные программы выполняются как специальные прикладные задачи, или приложения.

 

Эти программы поставляются чаще в виде дистрибутивных пакетов, включающих ПО

 

 

Часто Системное ПО компьютера подразделяют на БАЗОВОЕ и СЕРВИСНОЕ программное обеспечение.

 

БАЗОВОЕ программное обеспечение - минимальный набор программных средств, обеспечивающих работу компьютера.

К базовому программному обеспечению компьютера относятся:

операционные системы и драйверы в составе ОС;

интерфейсные оболочки для взаимодействия пользователя с ОС (операционные оболочки) и программные среды;

системы управления файлами.

Операционная система - совокупность программных средств, обеспечивающая управление аппаратной частью компьютера и прикладными программами, а также их взаимодействием между собой и пользователем.

 

СЕРВИСНОЕ программное обеспечение - программы и программные комплексы, которые расширяют возможности базового программного обеспечения и организуют более удобную среду работы пользователя.

 

Это набор сервисных, дополнительно устанавливаемых программ, которые можно классифицировать по функциональному признаку следующим образом:

драйверы специфических и специальных устройств (те, которые не поставляются в составе ОС).

программы диагностики работоспособности компьютера;

антивирусные программы, обеспечивающие защиту компьютера, обнаружение и восстановление зараженных файлов;

программы обслуживания дисков, обеспечивающие проверку качества поверхности магнитного диска, контроль сохранности файловой системы на логическом и физической уровнях, сжатие дисков, создание страховых копий дисков, резервирование данных на внешних носителях и др.;

программы архивирования данных, которые обеспечивают процесс сжатия информации в файлах с целью уменьшения объема памяти для ее хранения;

программы обслуживания сети.

Эти программы часто называются утилитами. (Заметим, что к антивирусным средствам этот термин обычно не применяется)

 

Утилиты - программы, служащие для выполнения вспомогательных операций обработки данных или обслуживания компьютеров (диагностики, тестирования аппаратных и программных средств, оптимизации использования дискового пространства, восстановления разрушенной на магнитном диске информации и т.п.).

 

Наибольшее распространение сегодня имеют комплекты утилит: Norton Utilities - фирма Symantec; Checkit PRO Deliuxe 2.0 - фирма Touch Stone; PC Tools for Windows 2.0; программа резервного копирования HP Colorado Backup for Windows 95.

 

Отдельно вспомним о такой группе системного ПО как системы программирования.

 

Это набор специализированных программных продуктов, которые являются инструментальны средствами разработчика. Программные продукты данного класса поддерживают все этапы процесса программирования, отладки и тестирования создаваемых программ.

 

Система программирования включает следующие программные компоненты:

 

редактор текста;

транслятор с соответствующего языка;

компоновщик (редактор связей);

отладчик;

библиотеки подпрограмм.

Заметим, что любая система программирования может работать только в соответствующей ОС, под которую она и создана, однако при этом она может позволять разрабатывать программное обеспечение и под другие ОС.

 

В системном ПО выделяется пять групп системных программ:

 

операционные системы;

интерфейсные оболочки для взаимодействия пользователя с ОС (операционная оболочка) и программные среды;

системы управления файлами;

системы программирования;

утилиты;

средства сетевого доступа.

Обратим внимание на то, что в ходе развития компьютерных систем наиболее используемые прикладные программы могут быть перенесены на уровень системных, что позволяет использовать их в различных приложениях. Например, средства управления диалоговым взаимодействием с пользователем в системных оболочках (типа Windows).

 

С другой стороны, наиболее распространенные и критические по времени системные функции были частично или полностью реализованы аппаратно. Например, средства управления многопрограммным защищенным режимом и средства управления мультимедиа-устройствами в процессорах фирмы Intel.

 

 

19. Прикладное программное обеспечение. Классификация. Примеры.

Прикладная программа или приложение — программа, предназначенная для выполнения определенных пользовательских задач и рассчитанная на непосредственное взаимодействие с пользователем. В большинстве операционных систем прикладные программы не могут обращаться к ресурсам компьютера напрямую, а взаимодействуют с оборудованием и проч. посредством операционной системы. Также на простом языке — вспомогательные программы.

 

программные средства общего назначения

Текстовые редакторы

Текстовые процессоры

Системы компьютерной вёрстки

Графические редакторы

Электронные таблицы

Веб-браузер

Мультимедиа приложения (Медиаплееры, программы для создания и редактирования видео, звука, Text-To-Speech и пр.)

Гипертекстовые системы (Электронные словари, энциклопедии, справочные системы)

И.т.д.

 

По сфере применения

Прикладное программное обеспечение предприятий и организаций. Например, финансовое управление, система отношений с потребителями, сеть поставок. К этому типу относится также ведомственное ПО предприятий малого бизнеса, а также ПО отдельных подразделений внутри большого предприятия. (Примеры: Управление транспортными расходами, Служба IT поддержки)

Программное обеспечение обеспечивает доступ пользователя к устройствам компьютера.

Программное обеспечение инфраструктуры предприятия. Обеспечивает общие возможности для поддержки ПО предприятий. Это системы управления базами данных, серверы электронной почты, управление сетью и безопасностью.

Программное обеспечение информационного работника. Обслуживает потребности индивидуальных пользователей в создании и управлении информацией. Это, как правило, управление временем, ресурсами, документацией, например, текстовые редакторы, электронные таблицы, программы-клиенты для электронной почты и блогов, персональные информационные системы и медиа редакторы.

Программное обеспечение для доступа к контенту. Используется для доступа к тем или иным программам или ресурсам без их редактирования (однако может и включать функцию редактирования). Предназначено для групп или индивидуальных пользователей цифрового контента. Это, например, медиа-плееры, веб-браузеры, вспомогательные браузеры и др.

Образовательное программное обеспечение по содержанию близко к ПО для медиа и развлечений, однако в отличие от него имеет четкие требования по тестированию знаний пользователя и отслеживанию прогресса в изучении того или иного материала. Многие образовательные программы включают функции совместного пользования и многостороннего сотрудничества.

Имитационное программное обеспечение. Используется для симуляции физических или абстрактных систем в целях научных исследований, обучения или развлечения.

Инструментальные программные средства в области медиа. Обеспечивают потребности пользователей, которые производят печатные или электронные медиа ресурсы для других потребителей, на коммерческой или образовательной основе. Это программы полиграфической обработки, верстки, обработки мультимедиа, редакторы HTML, редакторы цифровой анимации, цифрового звука и т. п.

Прикладные программы для проектирования и конструирования. Используются при разработке аппаратного и программного обеспечения. Охватывают автоматизированное проектирование (computer aided design — CAD), автоматизированный инжиниринг (computer aided engineering — CAE), редактирование и компилирование языков программирования, программы интегрированной среды разработки (Integrated Development Environments).

 

 

20. Объединение компьютеров в локальную сеть. Организация работы пользователей в локальных компьютерных сетях.

 

Локальная сеть объединяет компьютеры, установленные в одном помещении или в одном здании

Локальная вычислительная сеть, ЛВС ( англ. Local Area Network, LAN ) — компьютерная сеть, покрывающая относительно небольшую территорию.

 

В небольших локальных сетях все компьютеры обычно равноправны, т. е. пользователи самостоятельно решают, какие ресурсы своего компьютера (диски, каталоги, файлы) сделать общедоступными по сети. Такие сети называются одноранговыми.

Для увеличения производительности локальной сети, а также в целях обеспечения большей надежности при хранении информации в сети некоторые компьютеры специально выделяются для хранения файлов или программ-приложений. Такие компьютеры называются серверами, а локальная сеть — сетью на основе серверов.

Компьютеры могут соединяться между собой в сеть, используя различные среды передачи информации: витую пару, коаксиальный кабель, оптоволоконный кабель, радиоканал (Wi-Fi, BlueTooth), инфракрасный диапазон.

В настоящее время на предприятиях и в учреждениях нашли широкое применение локальные вычислительные сети, основное назначение которых обеспечить доступ к разделяемым или сетевым (общим, то есть совместно используемым) ресурсам, данным и программам. Кроме того, ЛВС позволяют сотрудникам предприятий оперативно обмениваться между собой информацией.

 

Классификация ЛВС

 

По уровню управления выделяют следующие ЛВС:

 

ЛВС рабочих групп, которые состоят из нескольких ПК, работающих под одной операционной системой. В такой ЛВС, как правило, имеется несколько выделенных серверов: файл-сервер, сервер печати;

 

ЛВС структурных подразделений (отделов). Данные ЛВС содержат несколько десятков ПК и серверы типа: файл-сервер, сервер печати, сервер баз данных;

 

ЛВС предприятий (фирм). Эти ЛВС могут содержать свыше 100 компьютеров и серверы типа: файл-сервер, сервер печати, сервер баз данных, почтовый сервер и другие серверы.

 

По назначению сети подразделяются на:

 

-вычислительные сети, предназначенные для расчетных работ;

-информационно-вычислительные сети, которые предназначены, как для ведения расчетных работ, так и для предоставления информационных ресурсов;

-информационно-советующие, которые на основе обработки данных вырабатывают информацию для поддержки принятия решений;

-информационно-управляющие сети, которые предназначены для управления объектов на основе обработки информации.

 

По типам используемых компьютеров можно выделить:

 

-однородные сети, которые содержат однотипные компьютеры и системное программное обеспечение;

-неоднородные сети, которые содержат разнотипные компьютеры и системное программное.

 

По административным отношениям между компьютерами можно выделить:

 

-ЛВС с централизованным управлением (с выделенными серверами). Централизованные локальные сети строятся на основе архитектуры "клиент-сервер", которая предполагает выделение в сети "серверов" и "клиентов";

-ЛВС без централизованного управления (децентрализованные) или одноранговые (одноуровневые) сети. Одноранговые ЛВС основаны на равноправной (peer-to-peer) модели взаимодействия компьютеров, в которой каждый компьютер может быть как сервером, так и клиентом.

 

Компьютеры могут соединяться между собой, используя различные среды доступа: медные проводники (витая пара), оптические проводники (оптоволоконные кабели) и через радиоканал (беспроводные технологии). Проводные связи устанавливаются через Ethernet, беспроводные - через Wi-Fi, Bluetooth, GPRS и прочие средства. Отдельная локальная вычислительная сеть может иметь шлюзы с другими локальными сетями, а также быть частью глобальной вычислительной сети (например, Интернет) или иметь подключение к ней.

 

Оборудование ЛВС можно подразделить на:

 

активное - коммутаторы, маршрутизаторы и т.д.

 

пассивное - кабели, монтажные шкафы, кабельные каналы, коммутационные панели, информационные розетки компьютерное и периферийное - серверы, рабочие станции, принтеры, сканеры.

 

Чаще всего локальные сети построены на технологиях Ethernet или Wi-Fi.

Для построения простой локальной сети используются маршрутизаторы, коммутаторы, точки беспроводного доступа, беспроводные маршрутизаторы, модемы и сетевые адаптеры. Реже используются преобразователи (конвертеры) среды, усилители сигнала (повторители разного рода) и специальные антенны.

 

Маршрутизация в локальных сетях используется примитивная, если она вообще необходима. Чаще всего это статическая либо динамическая маршрутизация (основанная на протоколе RIP).

 

Иногда в локальной сети организуются рабочие группы - формальное объединение нескольких компьютеров в группу с единым названием.

 

Сетевой администратор - человек, ответственный за работу локальной сети или её части. В его обязанности входит обеспечение и контроль физической связи, настройка активного оборудования, настройка общего доступа и предопределённого круга программ, обеспечивающих стабильную работу сети.

 

Локальная вычислительная сеть (ЛВС, локальная сеть; англ. Local Area Network, LAN) - компьютерная сеть, покрывающая обычно относительно небольшую территорию или небольшую группу зданий (дом, офис, фирму, институт). Также существуют локальные сети, узлы которых разнесены географически на расстояния более 12 500 км (космические станции и орбитальные центры). Несмотря на такие расстояния, подобные сети всё равно относят к локальным.

 

Создание ЛВС обеспечивает:

 

-возможность совместного использования ресурсов сети (файлов, принтеров, модемов и т.д.);

-оперативный доступ к любой информации сети;

-надежные средства резервирования и хранения информации;

-защиту информации от несанкционированного доступа;

-возможность использования современных технологий, в частности, системы электронного документооборота, сетевых баз данных, приема/передачи факсов, доступа в Интернет.

 

ЛВС является обязательным компонентом информационной инфраструктуры любого крупного предприятия (банка, проектного института и т.п.). Для таких компаний надежность и защищенность бизнеса неразделима с функционированием их вычислительной инфраструктуры.

 

 

21. Защита информации, антивирусная защита.

Защита доступа к компьютеру. Для предотвращения несанкционированного доступа к данным, хранящимся на компьютере, используются пароли. Компьютер разрешает доступ к своим ресурсам только тем пользователям, которые зарегистрированы и ввели правильный пароль. Каждому конкретному пользователю может быть разрешен доступ только к определенным информационным ресурсам. При этом может производиться регистрация всех попыток несанкционированного доступа.

 

Защита пользовательских настроек имеется в операционной системе Windows (при загрузке системы пользователь должен ввести свой пароль), однако такая защита легко преодолима, так как пользователь может отказаться от введения пароля. Вход по паролю может быть установлен в программе BIOS Setup, компьютер не начнет загрузку операционной системы, если не введен правильный пароль. Преодолеть такую защиту нелегко, более того, возникнут серьезные проблемы доступа к данным, если пользователь забудет этот пароль.

 

В настоящее время для защиты от несанкционированного доступа к информации все более часто используются биометрические системы авторизации и идентификации пользователей. Используемые в этих системах характеристики являются неотъемлемыми качествами личности человека и поэтому не могут быть утерянными и подделанными. К биометрическим системам защиты информации относятся системы распознавания речи, системы идентификации по отпечаткам пальцев, а также системы идентификации по радужной оболочке глаза.

 

Защита программ от нелегального копирования и использования. Компьютерные пираты, нелегально тиражируя программное обеспечение, обесценивают труд программистов, делают разработку программ экономически невыгодным бизнесом. Кроме того, компьютерные пираты нередко предлагают пользователям недоработанные программы, программы с ошибками или их демоверсии.

 

Для того чтобы программное обеспечение компьютера могло функционировать, оно должно быть установлено (инсталлировано). Программное обеспечение распространяется фирмами-производителями в форме дистрибутивов на CD-ROM. Каждый дистрибутив имеет свой серийный номер, что препятствует незаконному копированию и установке программ.

 

Для предотвращения нелегального копирования программ и данных, хранящихся на CD-ROM, может использоваться специальная защита. На CD-ROM может быть размещен закодированный программный ключ, который теряется при копировании и без которого программа не может быть установлена.

 

Защита от нелегального использования программ может быть реализована с помощью аппаратного ключа, который присоединяется обычно к параллельному порту компьютера. Защищаемая программа обращается к параллельному порту и запрашивает секретный код; если аппаратный ключ к компьютеру не присоединен, то защищаемая программа определяет ситуацию нарушения защиты и прекращает свое выполнение.

 

Защита данных на дисках. Каждый диск, папка и файл локального компьютера, а также компьютера, подключенного к локальной сети, может быть защищен от несанкционированного доступа. Для них могут быть установлены определенные права доступа (полный, только чтение, по паролю), причем права могут быть различными для различных пользователей.

 

Для обеспечения большей надежности хранения данных на жестких дисках используются RAID-массивы (Redantant Arrays of Independent Disks - избыточный массив независимых дисков). Несколько жестких дисков подключаются к специальному RAID-контроллеру, который рассматривает их как единый логический носитель информации. При записи информации она дублируется и сохраняется на нескольких дисках одновременно, поэтому при выходе из строя одного из дисков данные не теряются.

 

Защита информации в Интернете. Если компьютер подключен к Интернету, то в принципе любой пользователь, также подключенный к Интернету, может получить доступ к информационным ресурсам этого компьютера. Если сервер имеет соединение с Интернетом и одновременно служит сервером локальной сети (Интранет-сервером), то возможно несанкционированное проникновение из Интернета в локальную сеть.

 

Механизмы проникновения из Интернета на локальный компьютер и в локальную сеть могут быть разными:

загружаемые в браузер Web-страницы могут содержать активные элементы ActiveX или Java-апплеты, способные выполнять деструктивные действия на локальном компьютере;

некоторые Web-серверы размещают на локальном компьютере текстовые файлы cookie, используя которые можно получить конфиденциальную информацию о пользователе локального компьютера;

с помощью специальных утилит можно получить доступ к дискам и файлам локального компьютера и др.

Для того чтобы этого не происходило, устанавливается программный или аппаратный барьер между Интернетом и Интранетом с помощью брандмауэра (firewall - межсетевой экран). Брандмауэр отслеживает передачу данных между сетями, осуществляет контроль текущих соединений, выявляет подозрительные действия и тем самым предотвращает несанкционированный доступ из Интернета в локальную сеть.

Антивирусная программа (антивирус) — любая программа для обнаружения компьютерных вирусов, а также нежелательных (считающихся вредоносными) программ вообще и восстановления зараженных (модифицированных) такими программами файлов, а также для профилактики — предотвращения заражения (модификации) файлов или операционной системы вредоносным кодом.

 

22. Ативирусные программы.

 

Антивирусная программа (антивирус) — любая программа для обнаружения компьютерных вирусов, а также нежелательных (считающихся вредоносными) программ вообще и восстановления зараженных (модифицированных) такими программами файлов, а также для профилактики — предотвращения заражения (модификации) файлов или операционной системы вредоносным кодом.

 

Классифицировать антивирусные продукты можно сразу по нескольким признакам, таким, как: используемые технологии антивирусной защиты, функционал продуктов, целевые платформы.

По используемым технологиям антивирусной защиты:

Классические антивирусные продукты (продукты, применяющие только сигнатурный метод детектирования)

Продукты проактивной антивирусной защиты (продукты, применяющие только проактивные технологии антивирусной защиты);

Комбинированные продукты (продукты, применяющие как классические, сигнатурные методы защиты, так и проактивные)

По функционалу продуктов:

Антивирусные продукты (продукты, обеспечивающие только антивирусную защиту)

Комбинированные продукты (продукты, обеспечивающие не только защиту от вредоносных программ, но и фильтрацию спама, шифрование и резервное копирование данных и другие функции)

По целевым платформам:

Антивирусные продукты для ОС семейства Windows

Антивирусные продукты для ОС семейства *NIX (к данному семейству относятся ОС BSD, Linux и др.)

Антивирусные продукты для ОС семейства MacOS

Антивирусные продукты для мобильных платформ (Windows Mobile, Symbian, iOS, BlackBerry, Android, Windows Phone 7 и др.)

Антивирусные продукты для корпоративных пользователей можно также классифицировать по объектам защиты:

Антивирусные продукты для защиты рабочих станций

Антивирусные продукты для защиты файловых и терминальных серверов

Антивирусные продукты для защиты почтовых и Интернет-шлюзов

Антивирусные продукты для защиты серверов виртуализации

 

Kaspersky Internet Security;Dr.Web;Norton; Avast;AVG;Avira

 

23. Безопасность, гигиена, эргономика, ресурсоссбережение.

 

24. Возможности настольных издательских систем: создание, организация и основные способы преобразования (верстки) текста.

 

В широком смысле слова под настольными издательскими системами понимают компьютерную цифровую полиграфию в целом, а в узком смысле – программы верстки документов.

В связи с широким распространением в последние годы мультимедийных и сетевых электронных изданий, принято различать настольные издательские системы на два типа:

1) для подготовки полиграфических изданий

2) системы верстки электронных документов

Среди настольных издательских систем наиболее популярными считаются системы QuarkXPress, Adobe PageMaker и Adobe InDesign.

Основным отличием настольных издательских систем от текстовых редакторов (таких, например, как MS Word) является то, что они предназначены в первую очередь для оформления (верстки) документа, а не для его создания "с нуля" (ввода текста, проверки правописания, создания изображений), хотя в определенной степени могут выполнять и эти функции. Процесс верстки документа состоит в оформлении текста и задании условий взаимного расположения текста и иллюстраций. Целью верстки является создание оригинал-макета, пригодного для размножения документа полиграфическими методами.

Оперативная полиграфия

Векторная графика В DTP обязательно приходится сталкиваться с графикой. Под работой с векторным… Растровая графика