Раздел 1. Автоматизированная обработка информации: основные понятия и технология

Раздел 1. Автоматизированная обработка информации: основные понятия и технология.

Тема 1.1. Информация, информационные процессы и информационное общество.

Весь окружающий нас мир состоит из трех сущностей — вещества, энергии и информации. Вещество — это все, что можно отнести к материальному миру — воздух, вода,… Энергия — это то, что приводит наш мир в движение. Энергия солнца обогревает нашу планету, дает возможность…

Свойства информации

1. Понятность. Этим свойством обладает только та информация, которая выражена в форме, понятной тем, кому она предназначена, в противном случае… 2. Полезность (ценность). Это комплексный показатель качества информации.… 3. Достоверность. Информация достоверна, если она содержит сведения, отражающие истинное положение дел. Часто из-за…

Единицы измерения количества информации

Следующая по величине единица — байт, 1 байт — 23 бит = 8 бит. Далее следуют: 1 Кбайт (килобайт) - 1024 байта;

Тема 1.2. Технологии получения, хранения, обработки и передачи информации.

Получение и преобразование информации является условием жизнедеятельности любого живого организма. Далее простейшие одноклеточные организмы… Информационные процессы характерны не только для живой природы, человека и… Рассмотрим теперь основные составляющие информационного процесса — хранение, передачу и обработку информации.

Раздел 2. Общий состав и структура персональных ЭВМ и вычислительных систем, их программное обеспечение.

Тема 2.1. Архитектура персонального компьютера, структура вычислительных систем. Программное обеспечение вычислительной техники.

Магистрально-модульный принцип построения компьютера

Модульный принцип.

Модульный принцип позволяет потребителю самому подбирать нужную ему конфигурацию и производить модернизацию компьютера. Модульная организация… Магистраль.Магистраль или системная шина — это набор электронных линий,… На шине адреса устанавливается адрес требуемой ячейки памяти или устройства, с которым будет происходить обмен…

Процессор.

Память.Рассмотрим наиболее важные виды компьютерной памяти, так как ее ассортимент непрерывно расширяется и пополняется все новыми и новыми типами. Память в целом предназначена для хранения как данных, так и программ их обработки: согласно фундаментальному принципу фон Неймана, для обоих типов информации используется единое устройство. Начиная с самых первых ЭВМ, память сразу стали делить на внут­реннюю и внешнюю. Исторически это было связано с размещением устройств памяти внутри или вне процессорного шкафа. Однако с уменьшением размеров машин внутрь основного процессорного корпуса удавалось поместить все большее количество устройств, и первоначальный непосредственный смысл данного деления посте­пенно утратился. Тем не менее, терминология сохранилась. Под внутренней памятью современного компьютера принято понимать быстродействующую электронную память, расположенную на его системной плате. Сейчас такая память изготавливается на базе самых современных полупроводниковых технологий. Наиболее существенная часть внутренней памяти называется ОЗУ - оперативное запоминающее устройство. Его главное назначение состоит в том, чтобы хранить данные и программы для решаемых в текущий момент задач. Это могут быть данные, программы их обработки, промежуточные результаты и т.п. При выключении компьютера содержимое оперативной памяти стирается. Оперативная память обычно характеризуется сравнительно небольшим объемом (до 512 Мб) и очень высокой скоростью обращения к информации. Отсюда и ее название ("оперативно" — значит быстро). В состав внутренней памяти современного компьютера помимо ОЗУ также входят и некоторые другие разновидности памяти. Среди них необходимо отметить постоянное запоминающее устройство (ПЗУ). Эта память используется компьютером только для чтения и служит для хранения программ и данных начальной загрузки компьютера и тестирования его узлов. Как видно из названия, информация в ПЗУ не зависит от состояния компьютера. Для долговременного хранения информации используется внешняя память. В качестве устройств внешней памяти обычно выступают накопители на гибких магнитных дисках (НГМД), накопители на жестких магнитных дисках (винчестерах) и оптические накопители (CD-ROM и DVD-ROM). В конструкции устройств внешней памяти имеются механически движущиеся части, поэтому скорость их работы существенно ниже, чем у полностью электронной внутренней памяти. Тем не менее, внешняя память позволяет сохранить огромные объемы информации с целью последующего использования.

Внешние устройства.В составе любого компьютера необходимы специальные устройства ввода и вывода информации (так называемые внешние или перифе­рийные устройства). К устройствам ввода информации можно отнести:

- манипулятор мышь(для ввода графической информации или работы с графическим интерфейсом программ);

- сканер (используется для ввода в компьютер фотографий или рисунков, позволяет не просто преобразовать картинку с листа бумаги в графический компьютерный файл, но и с помощью специального программного обеспечения распознать в прочитанном изображении текст и сохранить его в виде, пригодном для редактирования в обычном текстовом редакторе.);

- цифровую камеру (формирует изображение сразу в компью­терном формате);

- микрофон (служит для ввода звуковой информации);

К наиболее универсальным устройствам вывода можно отнести монитор, на экране которого высвечивается числовая, текстовая, графическая и видеоинформация. Для сохранения информации на бумаге служит принтер, а для вывода на бумагу сложных чертежей, рисунков и схем большого формата — плоттер(графопостроитель). Вывод звуковой информации осуществляется с помощью акустических колонок или наушников.

Каждое внешнее устройство подключается к ПК через специальную электронную схему, которая называется контроллером (или адаптером) и служит для преобразования информации, поступающей от процессора, в управляющие сигналы, "понятные" соответствующим внешним устройствам.

Процесс общения процессора с внешним миром через устройства ввода-вывода по сравнению с информационными процессами внутри него протекает в сотни и тысячи раз медленнее. Это связано с тем, что устройства ввода и вывода информации часто имеют механический принцип действия (принтеры, клавиатура, мышь) и работают медленно. Чтобы освободить процессор от простоя при ожидании окончания работы таких устройств, в компьютер вставляются специализированные микропроцессоры-контроллеры. Получив от центрального процессора компьютера команду на вывод информации, контроллер самостоятельно управляет работой внешнего устройства. Окончив вывод информации, контроллер сообщает процессору о завершении выполнения команды и готовности к получению следующей.

Число таких контроллеров соответствует числу подключенных к процессору устройств ввода и вывода. Так, для управления работой клавиатуры и мыши используется свой отдельный контроллер. Таким образом, использование специальных контроллеров для управления устройствами ввода-вывода, усложняя устройство компьютера, одновременно разгружает его центральный процессор от непроизводительных трат времени и повышает общую произво­дительность компьютера.

Основные характеристики современных компьютеров.

Косвенно скорость обработки информации зависит еще от одного параметра процессора — его разрядности. Под разрядностью обычно понимают количество… Основной характеристикой любого вида памяти является ее объем (количество… Размер памяти персональных компьютеров стремительно возрастает. Сейчас вряд ли можно приобрести новый компьютер с ОЗУ…

Программное обеспечение компьютера.

1. Системное ПО. Системные программы выполняют различные вспомогательные функции, например,…

Прикладное ПО.

К наиболее употребительным приложениям общего назначения относятся текстовые и графические редакторы, электронные таблицы, системы управления базами…

Тема 2.2. Операционные системы и оболочки.

С точки зрения человека операционная система служит посредником между человеком, электронными компонентами компьютера и прикладными программами. Она… Операционная система решает задачи, которые можно условно разделить на две… - во-первых, управление всеми ресурсами компьютера;

Операционная система Windows

Операционные системы семействаWindows представляет собой 32-разрядные… 32-разрядность означает, что операции над 32-разрядными данными здесь выполняются быстрее, чем над 16-разрядными.…

Раздел 5. Прикладные программные средства.

Тема 5.1. Текстовые процессоры.

Функции текстовых процессоро

Основные функции текстовых редакторов и процессоров: - работа с файлами — сохранение текста на магнитном диске в виде файла,… - показ текста на экране — текст или его фрагмент можно показывать в специальном окне объемом 15 — 25 строк,…

Сравнительные характеристики текстовых процессоров

1. редакторы общего назначения (сюда относятся, например, редакторы «Лексикон», MS Word, WordPerfect и др.); 2. редакторы научных текстов (ChiWriter, ТеХ и др.); 3. редакторы исходных текстов программ (например, Multi-Edit или встроенные редакторы систем программирования для…

Тема 5.2.Электронные таблицы.

Электронная таблица состоит из столбцов и строк. Заголовки столбцов обозначаются буквами или сочетаниями букв (A, G, АВ и т. п.), заголовки строк —… Каждая ячейка таблицы имеет свой собственный адрес. Адрес ячейки электронной…

Типы данных в электронных таблицах

Электронные таблицы позволяют работать с тремя основными типами данных: число, текст и формула.

Числа в электронных таблицах Excel могут быть записаны в обычном числовом или экспоненциальном формате, например: 195,2 или 1.952Ё + 02. По умолчанию числа выравниваются в ячейке по правому краю. Это объясняется тем, что при размещении чисел друг под другом (в столбце таблицы) удобно иметь выравнивание по разрядам (единицы под единицами, десятки под десятками и т. д.).

Текстом в электронных таблицах Excel является последовательность символов, состоящая из букв, цифр и пробелов, например запись «32 Мбайт» является текстовой. По умолчанию текст выравнивается в ячейке по левому краю. Это объясняется традиционным способом письма (слева направо).

Формула должна начинаться со знака равенства и может включать в себя числа, Имена ячеек, функции (Математические, Статистические, Финансовые, Дата и время и т.д.) и знаки математических: операций. Например, формула «=А1+В2» обеспечивает сложение чисел, хранящихся в ячейках А1 и В2, а формула «=А1*5» — умножение числа, хранящегося в ячейке А1, на 5. При вводе формулы в ячейке отображается не сама формула, а результат вычислений по этой формуле. При изменении исходных значений, входящих в формулу, результат пересчитывается немедленно.

Абсолютные и относительные ссылки.

В формулах используются ссылки на адреса ячеек. Существуют два основных типа ссылок: относительные и абсолютные. Различия между ними проявляются при копировании формулы из активной ячейки в другую ячейку.

Относительная ссылка в формуле используется для указания адреса ячейки, вычисляемого относительно ячейки, в которой находится формула. При перемещении или копировании формулы из активной ячейки относительные ссылки автоматически обновляются в зависимости от нового положения формулы. Относительные ссылки имеют следующий вид: А1, ВЗ.

Абсолютная ссылка в формуле используется для указания фиксированного адреса ячейки. При перемещении или копировании формулы абсолютные ссылки не изменяются. В абсолютных ссылках перед неизменяемым значением адреса ячейки ставится знак доллара (например, $А$1).

Если символ доллара стоит перед буквой (например: $А1), то координата столбца абсолютная, а строки — относительная. Если символ доллара стоит перед числом (например, А$1), то, наоборот, координата столбца относительная, а строки — абсолютная. Такие ссылки называются смешанными.

Пусть, например, в ячейке С1 записана формула =А$1+$В1, которая при копировании в ячейку D2 приобретает вид =В$1+$В2.

Относительные ссылки при копировании изменились, а абсолютные — нет.

Сортировка и поиск данных.

В электронных таблицах возможен поиск данных в соответствии с указанными условиями — фильтрами. Фильтры определяются с помощью условий поиска…

Построение диаграмм и графиков.

Электронные таблицы позволяют представлять числовые данные в виде диаграмм или графиков. Диаграммы бывают различных типов (столбчатые, круговые и т. д.); выбор типа диаграммы зависит от характера данных.

Тема 5.3.Системы управления базами данных.

Базы данных представляют собой информационные модели, содержащие данные об объектах и их свойствах. Базы данных хранят информацию о группах объектов… База данных — это информационная модель, позволяющая упорядоченно хранить… Существует несколько различных типов баз данных: табличные, иерархические и сетевые.

Табличные базы данных

Рассмотрим, например, базу данных «Компьютер» (табл.), представляющую собой перечень объектов (компьютеров), каждый из которых имеет имя (название).…  

Иерархические базы данных

Между объектами существуют связи, каждый объект может включать в себя несколько объектов более низкого уровня. Такие объекты находятся в отношении… Иерархической базой данных является Каталог папок Windows, с которым можно… Иерархической базой данных является реестр Windows, в котором хранится вся информация, необходимая для нормального…

Сетевые базы данных

Сетевой базой данных фактически является Всемирная паутина глобальной компьютерной сети Интернет. Гиперссылки связывают между собой сотни миллионов… Системы управления базами данных (СУБД) Для создания баз данных, а также выполнения операции поиска и сортировки данных предназначены специальные программы —…

Тема 5.4. Графические редакторы.

Типы и характеристики компьютерной графики

В растровой графике изображение строится как множество точек, так называемых пикселей. Пиксель (сокращение от слов picture cell — элемент… При растрировании изображения на него как бы накладывается сетка линий,… Растровая графика позволяет строить изображения очень высокого качества, но, как видно из приведенных оценок, для…

Программное обеспечение компьютерной графики

1. редакторы для создания новых изображений; 2. редакторы для улучшения уже готовых изображений, полученных с помощью… Рассмотрим сначала графические редакторы для работы с растровой графикой. Существует несколько десятков форматов, в…

Тема 5.5. Информационно-поисковые системы.

Понятие информационных поисковых систем

Следовательно, информационно-поисковая система выполняет следующие функции: - хранения больших объемов информации; - быстрого поиска требуемой информации;

Особенности поисковых систем

1. Фиксация информационной потребности на естественном языке; 2. Выбор поисковых сервисов сети и формализация записи информационной… 3. Выполнение созданных запросов;

Структура работы поисковых систем

После копирования разысканных Web-ресурсов на сервер поис­ковой системы начинается второй этап работы — индексация. В ходе индексации создаются… На третьем этапе происходит обработка запроса клиента и выдача ему результатов… Все это выглядит достаточно просто, но на самом деле здесь есть проблемы. Основная проблема современного Интернета…

Виды поисковых систем в России

История развития и становления поисковой системы «Рамблер» берет начало в подмосковном городе Пущино. В 1991 году там появилась группа… Одна из самых крупнейших на сегодняшний день поисковых систем интернета Яндекс… Mail.ru представляет собой прекрасно организованный и спланированный портал, одним из главных направлений которого…