Часть. 1. Основы информатики - раздел Информатика, Основы информатики 1. Информация И Информационные Процессы
...
1. Информация и информационные процессы
| Основные понятия:
| информация, информационные процессы, информационное общество, информационная картина мира, информационная культура.
|
Понятие информации. Информация и информационные процессы.
Свойства информации: Полнота или качество, Достоверность, Адекватность, Доступность, Актуальность или востребованность, Оперативность или своевременность, Объективность и субъективность.
Методы обработки данных: Сбор, Транспортировка, Формализация, Фильтрация данных, Сортировка, Защита, Архивация, Преобразование.
Структуры данных: Линейная, Табличная, Иерархическая.
Информационные процессы: восприятие, хранение, накопление, передача, обработка.
Информационные основы процессов управления: Система, Система управления, Субъект и объект управления, Прямая и Обратная связь, Информационный процесс управления.
Информационная деятельность человека: Информационные технологии, информационное общество, информационная культура.
2. Представление информации
| Основные понятия:
| Количество информации, Кодирование информации, Формы представления информации, Бит, Байт.
|
Язык как способ представления информации. Количество информации. Вероятностный подход к определению количества информации. Понятие энтропии.
Формы представления информации. Аналоговая (непрерывная), Дискретная, Десятичная, Экспоненциальная, Двоичная.
Кодирование информации. Единицы измерения количества информации: Бит, Байт, Кбайт, Мбайт, Гбайт.
3. Системы счисления и основы логики
| Основные понятия:
| десятичная, двоичная, восьмеричная, шестнадцатеричная системы счисления, Переход из одной системы счисления в другую, двоичная арифметика, Логические операции, Логические выражения, Логические элементы.
|
Системы счисления: Позиционная, Непозиционная, Десятичная, С произвольным основанием.
Системы счисления, используемые в компьютере: Двоичная, Восьмеричная, Шестнадцатеричная, Двоично-десятичный код.
Перевод чисел из одной системы счисления в другую: из системы с произвольным основанием в десятичную и обратно (целых чисел и правильных дробей); Из двоичной системы в восьмеричную, из двоичной в шестнадцатеричную и обратно.
Двоичная арифметика: Представление положительных и отрицательных чисел в компьютере, Сложение и Вычитание двоичных чисел, Вычитание двоичных чисел как сложение положительного числа с отрицательным.
Арифметические операции в позиционных системах счисления с произвольным основанием.
Основные понятия логики: Логика, Формальная логика, Элементарная логика, двоичная логика, Логические высказывания, простые и сложные высказывания, Логические переменные.
Логические операции: НЕ, И, ИЛИ.
Логические выражения: Правила преобразования, Таблицы истинности.
Базовые логические элементы. НЕ, И, ИЛИ, И-НЕ, ИЛИ-НЕ, исключающее ИЛИ.
Построение сумматора на логических элементах: одноразрядный сумматор.
4. Компьютер
| Основные понятия:
| Персональный компьютер (ПК), Центральный процессор, Оперативная и Постоянная память, Внешняя память, Периферийные устройства, Программное обеспечение (Системное, Прикладное), операционная система, Файловая система и Файловая структура, файлы и Каталоги.
|
Архитектура ПК: Магистрально-модульный принцип построения компьютера Джона фон Неймана. Системная магистраль (шина данных, шина адреса, шина управления).
Базовая аппаратная конфигурация ПК: Структура, Интерфейс, Периферийные устройства и способы их подключения. Стационарные (настольные), Портативные (переносные), Карманные ПК.
Системный блок: Системная плата, Микропроцессорный комплект,Северный и Южный мосты.
Микропроцессоры ПК: Типы, Разрядность, Тактовая частота, Производительность.
Классификация памяти ПК: Внутренняя (первичная) и Внешняя (вторичная) память.
Внутренняя память: Оперативное запоминающие устройства (ОЗУ), кэш-память, Специальная память.
Внешняя память: Внешние запоминающие устройства с прямым и с последовательным доступом; Магнитные накопители (Жёсткие и гибкие магнитные диски, Стримеры, Сменные магнитные диски, Физическая и Логическая структура магнитных дисков и виды их форматирования), Стримеры, Оптические и Магнитооптические диски, Flash-память.
Периферийные (внешние) устройства ПК: Клавиатура, Манипуляторы, Сканер, Цифровые камеры, Аудиоадаптер, Монитор, Принтер, Плоттер, Модем.
Классификация программного обеспечения ПК: системное и прикладное программное обеспечение (ПО).
Системное ПО: операционные системы (однозадачные, многозадачные, сетевые, реального времени), сервисные программы (Оболочки, Утилиты, Программы обслуживания магнитных дисков, Архиваторы, Антивирусные программы), инструментальные программные средства (Трансляторы языков программирования), Программы технического обслуживания.
Прикладное ПО: Редакторы (Текстовые, графические, Издательские систем), Электронные таблицы, системы управления базами данных (СУБД), Интегрированные пакеты прикладных программ, CASE-технологии, экспертные системы.
Файловая система и файловая структура: Файл и Файловая система, Типы файлов и правила их именования, Атрибуты файла, Каталоги — Корневой каталог и Подкаталоги, Файловая структура диска 9дерево каталогов), Текущий и родительский каталог.
Правовая охрана программ и данных: Лицензионные, Условно бесплатные и Бесплатные программы, Правовая охрана информации, Электронная подпись, Защита информации (Защита доступа к компьютеру, Защита от нелегального копирования, Защита данных на дисках, Защита информации в Internet).
5. Моделирование и формализация
| Основные понятия:
| моделирование, формализация, Системный подход к моделированию, информационная модель, Технология информационного моделирования, Компьютерный эксперимент.
|
Моделирование как метод познания: Системный подход к моделированию, Объект моделирования, Постановка задачи моделирования, Формализация.
Виды моделей: Материальные, информационные.
Классификация моделей: Содержательные (смысловые), Физические, Геометрические, Математические, Логические, Структурные.
Понятие о технологии информационного моделирования: постановка задачи, построение модели, разработка алгоритма и программы, отладка и исполнение программы, Компьютерный эксперимент, анализ результатов.
Исследование информационных моделей из различных предметных областей (примеры).
6. Алгоритмизация и программирование
| Основные понятия:
| алгоритм, Свойства алгоритмов, исполнитель, система команд исполнителя, Способы записи алгоритмов, Основные алгоритмические конструкции, Методы разработки алгоритмов, Языки программирования, Базовые элементы алгоритмических языков программирования, Данные, Операторы, Подпрограммы, Технологии программирования.
|
Алгоритм: Понятие алгоритма, Свойства алгоритма, Исполнитель алгоритма, система команд исполнителя алгоритма.
Формальное исполнение алгоритмов. Компьютер как формальный исполнитель, Возможность автоматизации деятельности человека на основе алгоритмов.
Способы записи алгоритма: Словесный, Графический (блок-схема), Запись на алгоритмическом языке.
Основные алгоритмические конструкции: линейная, разветвляющаяся, циклическая.
Детализация алгоритмов: Укрупненный и Детальный алгоритмы, Вспомогательные алгоритмы.
Составление простейших алгоритмов и запись их различными способами.
Методы разработки алгоритмов: Метод последовательной детализации (сверху – вниз), Сборочный метод (снизу – вверх).
Понятие о языках программирования: Языки низкого уровня (Машинно-зависимые), Языки высокого уровня (Машинно-независимые).
Классификация языков программирования: Алгоритмические языки, Языки программирования баз данных, Языки программирования для Интернет-приложений.
Средства создания программ: Текстовый редактор, Интерпретатор, Компилятор, Библиотеки модулей, Редактор связей, Отладка программ.
Базовые элементы алгоритмических языков программирования: Алфавит, Данные (тип, имя, значение, Операции), Выражения, Операторы, Подпрограммы.
Основные типы данных: Простые, Структурированные (составные).
Операторы языка программирования: Присваивание, Управление, Последовательность, Условие, Цикловые операторы, Процедурные операторы, Операторы ввода/вывода.
Подпрограммы: функции, процедуры, Свойства подпрограмм.
Технологии программирования: Модульное (алгоритмическое), Структурное, Объектно-ориентированное.
Все темы данного раздела:
Издательство СПбГПУ
УДК 681.3 (075)
Рекомендовано к изданию
Научно-методическим советом
Псковского государственного политехнического института
Рецензенты:
- Ил
Часть 2. Информационные технологии
7. Технологии обработки текстовой информации
Основные понятия:
текстовый редактор и процессор, Формат текстового файла, Т
Типовая структура пользовательского интерфейса.
Типовая структура пользовательского интерфейса текстового процессора приведена на рис. 7.1 и она включает следующие элементы:
§ Строка главного меню содержит имена групп к
Текстовый файл. Основные элементы текстового документа.
Утверждение. Текстовые файлы — наиболее простая и наглядная форма представления алфавитно-цифровой информации, позволяющая вводить, хранить, редактировать, читать на экране и печат
Этапы формирования текстового электронного документа.
Любой текстовый документ в процессе своего формирования проходит следующие этапы (рис.7.2):[2])
1. Создание документа.
2. Вво
Редактирование текста.
Операция редактированиятекста состоит в замене или корректировке неправильно введенных текстовых фрагментов, изменении некоторых атрибутов этих фрагментов и прочее. При выполнении
Выделение, удаление, копированиеи перемещение текста.
Все эти перечисленные операции выполняются над отдельными символами, словами, фрагментами текста, абзацами целиком, страницами, несколькими страницами и даже документом в целом. Однако, необходимо
Поиск и замена фрагментов текста.
Зачастую при форматировании текста возникает необходимость оперативного поиска и замены по всему набранному тексту документа неправильно набранных слов или словосочетаний, отдельных служебных симво
Стили и шаблоны.
Наиболее мощным средством автоматизации форматирования в текстовых редакторах является механизм под названием «стиль».
Известно два основных подхода к оформлению текстовог
Средства автоматизации ввода текста.
При вводе текста эффективными средствами автоматизации являютсяавтозамена, автотекст, автопроверка орфографии и грамматики.
Функция автозамена позволяет с
Автоматическое форматирование текстового документа.
Под автоформатированиемпонимается автоматическое оформление текстового документа либо сразу при вводе текста, либо по окончании в случае активизации соответствующей команды. Систем
Создание таблиц.
Определение. Таблица— это совокупность ячеек, расположенных в строках и столбцах, которые можно заполнять произвольным текстом или графикой.Ячейкойназывается прямо
Создание графических объектов с помощью встроенных средств.
В современных текстовых процессорах можно создавать рисованные объекты, не закрывая документа, в который они должны быть, вставлены. Рисование происходит прямо в документе с использованием внутренн
Вставка объектов из других приложений.
Как уже упоминалось, главным принципиальным достоинством современных текстовых процессоров является возможность создания сложных составных документов. Под сложным составным докумен
Основы издательского делопроизводства.
Подготовка сложных составных документов к их изданию в виде брошюр, технических отчетов, сборников документов, журналов, книг и иной печатной продукции до недавнего времени достаточно сложным, труд
Теоретические основы представления графических данных.
Представление компьютерных данных в графическом виде впервые было реализовано еще в середине 50-х годов 20-го века в задачах научных и военных исследований. С тех пор графический способ отображения
Форматы графических данных.
В компьютерной графике используется несколько десятков различных форматов файлов для хранения изображений, но лишь часть из них стала стандартом и применяется в подавляющем большин
Растровая графика.
Растровые изображения формируются в процессе преобразования графической информации из аналоговой формы в цифровую, например, при сканировании существующих на бумаге или фотопленк
Векторная графика.
Векторные изображения формируются из объектов (точка, линия, окружность, треугольник, прямоугольник и пр.), которые хранятся в памяти компьютера в виде графических примити
Фрактальная графика.
Фрактальная графика, как и векторная, основана на математических вычислениях. Однако её базовым элементом является сама математическая формула, то
Цвет и способы его описания.
8.7.1. Понятие цвета и его характеристики.[9])
Цвет чрезвычайно важен в компьютерной графике как средство усиления зритель
Способы описания цвета.
Цвета в природе образуются различным образом. С одной стороны, световые источники (Солнце, лампочки, экраны компьютеров и телевизоров) излучают свет различных длин волн, воспринима
Цветовая палитра.
Электронная цветовая палитра в компьютерной графике по предназначению подобна палитре художника, но включает в себя гораздо большее число цветов. Это своеобразная таблица данных, в
Системы управления цветом.
При создании и обработке элементов компьютерной графики необходимо стремиться к тому, чтобы изображение выглядело практически одинаково на всех стадиях этого процесса, на любом устройстве отображен
Цветовая модель RGB.
Цветовая модель RGB (Рис. 8.3.) является аддитивной, т.е. в ней любой цвет представляет собой сочетание в
Цветовая модель CMYK.
Несветящиеся объекты поглощают часть спектра белого света, отражая цвета, определяющие окраску этих объектов. Цвета, которые образуются из белого света путем вычитания из него определенных участков
Цветовая модель CIE Lab.
Модели RGB и CMYK являются аппаратно-зависимыми (в RGB значения базовых цветов определяются, как правило, качеством монит
Видеосистема персонального компьютера.
Основным техническим средством для оперативного формирования и отображения как текстовой, так и графической информации в компьютере является видеосистема.
Видеосистема ком
Графические редакторы и их возможности.
Для создания, просмотра и редактирования графических изображений на компьютере используются специальные программы — графические редакторы, подразделяемые, как правило, на две кат
Растровые графические редакторы.
Среди растровых графических редакторов есть простые, например приложение Windows Paint, и мощные профессиональные графические системы, такие как пакет Ad
Векторные графические редакторы.
К простейшим векторным графическим редакторам относятся, например, графические программные приложения в составе текстового процессора Microsoft Word и редактора эл
Редакторы электронных таблиц и табличные процессоры.
9.1.1.Назначение, Основные функции, Классификация,
Ценность любой информации в значительной мере определяется качеством её организации, и, более того, существенная
Форматы табличных файлов.
Электронные таблицы, также как и другие электронные документы (текстовые, графические, комплексные), хранятся на внешних носителях в виде файлов. Как правило, при сохранении файлов электронных табл
Типовая структура пользовательского интерфейса.
При работе с электронной таблицей на экране монитора выводятся рабочее поле таблицы и панель управления (рис.9.1). Панель управления обычно включа
Этапы формирования электронной таблицы.
Любой табличный документ в процессе своего формирования проходит следующие этапы:[11])
1. Создание таблицы или ее загрузка.
2.
Ввод данных в ячейки.
Ввод данных в ячейки таблицы производится стандартным технологическим приемом — путемнабора данных (чисел, текста, формул) с помощью клавиатуры. Ввод может осущест
Редактирование электронной таблицы.
Редактирование электронной таблицы состоит в замене или корректировке неправильно введенных данных, изменении некоторых их атрибутов, изменении содержимого отдельных ячеек, их удал
Форматирование таблицы.
Легкость восприятия информации в электронных таблицах резко улучшается при применении различных приемов форматирования, т.е. при оформлении таблицы в определенномпрофессиональном стиле
Сортировка, поиск и замена данных.
Электронные таблицы позволяют осуществлять сортировку данных. Данные в электронных таблицах можно сортировать по возрастанию или по убыванию. Стро
Относительная и абсолютная адресация ячеек.
При копировании или перемещении формулы в другое место таблицы необходимо организовать управление формированием адресов исходных данных. Очевидно, что в зависимости от внутренней логики выражений в
Средства автоматизации ввода данных.
При вводе данных обычно используются следующие приемы автоматизации:
· Повторный ввод (копирование)уже существующих данных путем использования буфера обме
Автоматическое форматирование электронных таблиц.
Для обеспечения быстрого форматирования как содержимого ячеек, так и внешнего вида таблицы используются средства автоматического форматирования. К этим средствам можно отнести:
· С
Автоматизация циклических вычислений и создания формул.
Как уже отмечалось, современные табличные процессоры представляют собой мощные программные системы, ориентированные в первую очередь на эффективную математическую обработку разнообразной числовой и
Деловая графика в табличных процессорах.
Деловая графика состоит в визуализации больших массивов числовых данных, т.е. в представлении их в наглядной графической форме, в виде диаграмм.
Определение. Диаг
Агрегирование данных.
Агрегирование данных состоит в формировании промежуточных итогов, а также создании сводных и консолидированных таблиц.
Использование электронных таблиц для решения задач.
Качественная и глубокая проработка математических и алгоритмических возможностей современных табличных процессоров превратила их мощный математический инструмент подготовки и проведения прикладных
Статистическая обработка данных и решение задач прогнозирования.
Статистическая обработка данных — это самый распространенный прием анализа числовой информации, с помощью которого вычисляются разнообразные статистические оценки рядов данных, которые в общем случ
Решение задач моделирования объектов, процессов, явлений.
Кроме рассмотренных в пп. 9.8.1 и 9.8.2 задач, табличные процессоры позволяют решить и много других задач моделирования финансово-экономи-ческих, управленч
Базы данных.
С самого начала развития вычислительной техники образовались два основных направления ее использования:
§ Первое — это применение вычислительной техники для выполнения численных ра
Требования, предъявляемые к БД и информации, хранящейся в ней.
Для того, чтобы компьютерная БД приносила людям пользу, она должна отвечать следующему ряду требований:
§ Адекватность
Типы баз данных.
За время использования компьютерных БД было предложено несколько типовых структур (по-другому называемых видами или типами БД), н
Основные объекты в базах данных.
К основным объектам баз данныхотносятсятаблицы (отношения, relations), метаданные (metadata), индексы (indexes) и представления (view) [23])
Виды запросов и способы их организации.
Определение. Любые манипуляции с данными в базах данных, такие как выбор, вставка, удаление, обновление данных, изменение или выбор метаданных, называются запросами к базе данных (query)
Понятие мультимедиа. Гипертекст и гипермедиа. Объекты мультимедиа.
Термин мультимедиа (от англ. multimedia) можно перевести как «много сред» или «много носителей», т.е.:
Определение.
Схемы хранения и воспроизведения мультимедиа-файлов.
Для реализации мультимедиа компьютер должен быть оснащен следующими компонентами:
§ Аппаратными средствами, реализующими доступ к мультимедиа-данным, их создание и воспроизведение — иными
Средства создания мультимедиа документов (обзор).
В настоящее мультимедиа-технологии нашли широкое применение при создании разнообразных документов делового и развлекательного характера, презентационного назначения, когда возникает необходимость п
Компьютерные сети.
Телекоммуникации в широком смысле этого понятия — это общение между субъектами, которыми могут быть люди, приборы, компьютеры, любые технические системы, находящимися на таком
Топология сети.
Определение. Структура связей абонентов (узлов) вычислительной сети или, иными словами, метод их соединения в распределенную вычислительную среду, образующий некоторую физическую г
Архитектура сети.
Определение. Системное описание вычислительной сети, определяющее функциональное назначение сетевых узлов при взаимодействии их друг с другом с целью обмена данными и организации у
Средства реализации сетей.
В структуре сети любого масштаба легко выделить основные компоненты, без которых она не может быть реализована. Это, прежде всего:
· Аппаратные средства, которые включают:
Основные пользовательские функции Internet
Развивая глобальные распределенные вычислительные среды (РВС) человечество создает на планете Земля новую универсальную интеллектуальную информационную среду. Одним из самых ярких
Структура Internet.
Определение. Internet— это объединенная сеть, использующая технологию статистического мультиплексирования и устройства маршрутизации пакетов типа
Адресация в Internet.
С точки зрения пользователя Internet — это совокупность крупных сетевых узлов (хостов или информационных серверов), объединенных между собой
Базовые информационные службы Интернет.
Изначально сеть Internet была задумана и построена с целью автоматизациипроцессов обработки данных. Термин «обработка данных» озн
Off-line-сервисы Internet.
§ Служба электронной почты e-mail, предоставляющая пользователю возможность обмена сообщения с другими абонентами по электронными коммуникациям. Можно пересылать текстовые сообщени
On-line-сервисs Internet
§ Служба удаленного файлового обмена FTP (File Transfer Protocol), предоставляющая FTP-клиенту механизм интерактивного доступа к файлохран
Internet-провайдеры.
Интернет-провайдерами (от англ. to provide — предоставлять) называются сетевые компании, предоставляющие доступ к услугам глобальной сети Интернет
Web-браузеры.
Как уже упоминалось ранее для просмотра WWW-ресурсовглобальной сетиИнтернет необходимо на клиентских станциях, подключенных к сети, установить клиентские программн
Основы технологии WWW.
12.6.1.Архитектура распределенной Web-системы.
Фундаментом Web-систем являются четыре компоненты:[39])
Пособие для поступающих в вуз.
Под общей редакцией доцента, к.т.н. В.С. Белова
Технический редактор В.С. Белов
Компьютерная верстка: авторский коллектив
Новости и инфо для студентов