Основные определения информатики. Свойства и единицы измерения информации. Компьютер определение в информатике

Компьютер - это... Что такое Компьютер?

Компью́тер (англ. computer, МФА: [kəmˈpjuː.tə(ɹ)][1] — «вычислитель») — устройство или система, способная выполнять заданную, чётко определённую последовательность операций. Это чаще всего операции численных расчётов и манипулирования данными, однако сюда относятся и операции ввода-вывода. Описание последовательности операций называется программой.[2]Электро́нная вычисли́тельная маши́на, ЭВМ — комплекс технических средств, предназначенных для автоматической обработки информации в процессе решения вычислительных и информационных задач.[3]

Название «ЭВМ», принятое в русскоязычной научной литературе, является синонимом компьютера. В настоящее время оно почти вытеснено из бытового употребления и в основном используется инженерами цифровой электроники, как правовой термин в юридических документах, а также в историческом смысле — для обозначения компьютерной техники 1940—1980-х годов и больших вычислительных устройств, в отличие от персональных.

Электронная вычислительная машина подразумевает использование электронных компонентов в качестве её функциональных узлов, однако компьютер может быть устроен и на других принципах — он может быть механическим, биологическим, оптическим, квантовым и т. п. (подробнее: Классы компьютеров#По виду рабочей среды), работая за счёт перемещения механических частей, движения электронов, фотонов или эффектов других физических явлений. Кроме того, по типу функционирования вычислительная машина может быть цифровой (ЦВМ) и аналоговой (АВМ).

Слово компьютер является производным от английских слов to compute, computer, которые переводятся как «вычислять», «вычислитель» (английское слово, в свою очередь, происходит от латинского computāre — «вычислять»). Первоначально в английском языке это слово означало человека, производящего арифметические вычисления с привлечением или без привлечения механических устройств. В дальнейшем его значение было перенесено на сами машины, однако современные компьютеры выполняют множество задач, не связанных напрямую с математикой.

Впервые трактовка слова компьютер появилась в 1897 году в Оксфордском словаре английского языка. Его составители тогда понимали компьютер как механическое вычислительное устройство. В 1946 году словарь пополнился дополнениями, позволяющими разделить понятия цифрового, аналогового и электронного компьютера.

История

3000 лет до н. э. — в Древнем Вавилоне были изобретены первые счёты — абак.
500 лет до н. э. — в Китае появился более «современный» вариант абака с косточками на соломинках — суаньпань.
87 год до н. э. — в Греции был изготовлен «антикитерский механизм» — механическое устройство на базе зубчатых передач, представляющее собой специализированный астрономический вычислитель.
1492 год — Леонардо да Винчи в одном из своих дневников приводит эскиз 13-разрядного суммирующего устройства с десятизубцовыми кольцами. Хотя работающее устройство на базе этих чертежей было построено только в XX веке, всё же реальность проекта Леонардо да Винчи подтвердилась.

Суммирующая машина Паскаля

XVI век — в России появились счёты, в которых было 10 деревянных шариков на проволоке.
1623 год — Вильгельм Шиккард, профессор университета Тюбингена, разрабатывает устройство на основе зубчатых колес («считающие часы») для сложения и вычитания шестиразрядных десятичных чисел. Было ли устройство реализовано при жизни изобретателя, достоверно не известно, но в 1960 году оно было воссоздано и проявило себя вполне работоспособным.

1630 год — Ричард Деламейн создаёт круговую логарифмическую линейку.
1642 год — Блез Паскаль представляет «Паскалину» — первое реально осуществлённое и получившее известность механическое цифровое вычислительное устройство. Прототип устройства суммировал и вычитал пятиразрядные десятичные числа. Паскаль изготовил более десяти таких вычислителей, причём последние модели оперировали числами с восемью десятичными разрядами.
1673 год — известный немецкий философ и математик Готфрид Вильгельм Лейбниц построил механический калькулятор, который выполнял умножение, деление, сложение и вычитание. Позже Лейбниц описал двоичную систему счисления и обнаружил, что если записывать определенные группы двоичных чисел одно под другим, то нули и единицы в вертикальных столбцах будут регулярно повторяться, и это открытие навело его на мысль, что существуют совершенно новые законы математики. Лейбниц решил, что двоичный код оптимален для системы механики, которая может работать на основе перемежающихся активных и пассивных простых циклов. Он пытался применить двоичный код в механике и даже сделал чертёж вычислительной машины, работавшей на основе его новой математики, но вскоре понял, что технологические возможности его времени не позволяют создать такую машину.[4]

Примерно в это же время Исаак Ньютон закладывает основы математического анализа.
1723 год — немецкий математик и астроном Христиан Людвиг Герстен на основе работ Лейбница создал арифметическую машину. Машина высчитывала частное и число последовательных операций сложения при умножении чисел. Кроме того, в ней была предусмотрена возможность контроля за правильностью ввода данных.
1786 год — немецкий военный инженер Иоганн Мюллер в ходе работ по усовершенствованию механического калькулятора на ступенчатых валиках Лейбница, придуманного его соотечественником Филиппом Хахном[5], выдвигает идею «разностной машины» — специализированного калькулятора для табулирования логарифмов, вычисляемых разностным методом.
1801 год — Жозеф Мари Жаккар строит ткацкий станок с программным управлением, программа работы которого задается с помощью комплекта перфокарт.

1820 год — первый промышленный выпуск арифмометров. Первенство принадлежит французу Тома де Кальмару.
1822 год — английский математик Чарльз Бэббидж изобрёл, но не смог построить, первую разностную машину (специализированный арифмометр для автоматического построения математических таблиц) (см.: Разностная машина Чарльза Бэббиджа).
1840 год — Томас Фаулер (англ. Great Torrington) построил деревянную троичную счётную машину с троичной симметричной системой счисления.[6][7]
1855 год — братья Георг и Эдвард Шутц (англ. George & Edvard Scheutz) из Стокгольма построили первую разностную машину на основе работ Чарльза Бэббиджа.
1876 год — русским математиком П. Л. Чебышевым создан суммирующий аппарат с непрерывной передачей десятков. В 1881 году он же сконструировал к нему приставку для умножения и деления (арифмометр Чебышёва).
1884—1887 годы — Холлерит разработал электрическую табулирующую систему, которая использовалась в переписях населения США 1890 и 1900 годов и Российской империи в 1897 году.
1912 год — создана машина для интегрирования обыкновенных дифференциальных уравнений по проекту русского учёного А. Н. Крылова.

1927 год — в Массачусетском технологическом институте (MIT) Вэниваром Бушем был разработан механический аналоговый компьютер.[8]
1938 год — немецкий инженер Конрад Цузе вскоре после окончания в 1935 году Берлинского политехнического института построил свою первую машину, названную Z1. (В качестве его соавтора упоминается также Гельмут Шрейер (нем. Helmut Schreyer)). Это полностью механическая программируемая цифровая машина. Модель была пробной и в практической работе не использовалась. Её восстановленная версия хранится в Немецком техническом музее в Берлине. В том же году Цузе приступил к созданию машины Z2 (Сначала эти компьютеры назывались V1 и V2. По немецки это звучит «Фау1» и «Фау2» и чтобы их не путали с ракетами, компьютеры переименовали в Z1 и Z2).

Экспоненциальное развитие компьютерной техники

Диаграмма Закона Мура. Количество транзисторов удваивается каждые 2 года

После изобретения интегральной схемы развитие компьютерной техники резко ускорилось. Этот эмпирический факт, замеченный в 1965 году соучредителем компании Intel Гордоном Е. Муром, назвали по его имени Законом Мура. Столь же стремительно развивается и процесс миниатюризации компьютеров. Первые электронно-вычислительные машины (например, такие, как созданный в 1946 году ЭНИАК) были огромными устройствами, весящими тонны, занимавшими целые комнаты и требовавшими большого количества обслуживающего персонала для успешного функционирования. Они были настолько дороги, что их могли позволить себе только правительства и большие исследовательские организации, и представлялись настолько экзотическими, что казалось, будто небольшая горстка таких систем сможет удовлетворить любые будущие потребности. В контрасте с этим, современные компьютеры — гораздо более мощные и компактные и гораздо менее дорогие — стали воистину вездесущими.

Математические модели

Архитектура и структура

Архитектура компьютеров может изменяться в зависимости от типа решаемых задач. Оптимизация архитектуры компьютера производится с целью максимально реалистично математически моделировать исследуемые физические (или другие) явления. Так, электронные потоки могут использоваться в качестве моделей потоков воды при компьютерном моделировании (симуляции) дамб, плотин или кровотока в человеческом мозгу. Подобным образом сконструированные аналоговые компьютеры были обычны в 1960-х годах, однако сегодня стали достаточно редким явлением.

Результат выполненной задачи может быть представлен пользователю при помощи различных устройств ввода-вывода информации, таких как ламповые индикаторы, мониторы, принтеры, проекторы и т. п.

Классификация

По назначению

Персональный компьютер IBM PC/XT

Элементная основа

Первая троичная ЭВМ «Сетунь» на ферритдиодных ячейках была построена Брусенцовым в МГУ.

Поверхностный характер представленного подхода к классификации компьютеров очевиден. Он обычно используется лишь для обозначения общих черт наиболее часто встречающихся компьютерных устройств. Быстрые темпы развития вычислительной техники означают постоянное расширение областей её применения и быстрое устаревание используемых понятий. Для более строгого описания особенностей того или иного компьютера обычно требуется использовать другие схемы классификаций.

Физическая реализация

Более строгий подход к классификации основан на отслеживании используемых при создании компьютеров технологий. Самые ранние компьютеры были полностью механическими системами. Тем не менее, уже в 1930-х годах телекоммуникационная промышленность предложила разработчикам новые, электромеханические компоненты (реле), а в 1940-х были созданы первые полностью электронные компьютеры, имевшие в своей основе электронные лампы. В 1950—1960-х годах на смену лампам пришли транзисторы, а в конце 1960-х — начале 1970-х годов — используемые и сегодня полупроводниковые интегральные схемы (кремниевые чипы).

Приведённый перечень технологий не является исчерпывающим; он описывает только основную тенденцию развития вычислительной техники. В разные периоды истории исследовалась возможность создания вычислительных машин на основе множества других, ныне позабытых и порою весьма экзотических технологий. Например, существовали планы создания гидравлических и пневматических компьютеров, между 1903 и 1909 годами некто Перси И. Луджет даже разрабатывал проект программируемой аналитической машины, работающей на базе пошивочных механизмов (переменные этого вычислителя планировалось определять при помощи ниточных катушек).

В настоящее время ведутся серьёзные работы по созданию оптических компьютеров, использующих вместо традиционного электричества световые сигналы. Другое перспективное направление подразумевает использование достижений молекулярной биологии и исследований ДНК. И, наконец, один из самых новых подходов, способный привести к грандиозным изменениям в области вычислительной техники, основан на разработке квантовых компьютеров.

Впрочем, в большинстве случаев технология исполнения компьютера является гораздо менее важной, чем заложенные в его основу конструкторские решения.

По способностям

Одним из наиболее простых способов классифицировать различные типы вычислительных устройств является определение их способностей. Все вычислители могут, таким образом, быть отнесены к одному из трёх типов:

Современный компьютер общего назначения

При рассмотрении современных компьютеров наиболее важной особенностью, отличающей их от ранних вычислительных устройств, является то, что при соответствующем программировании любой компьютер может подражать поведению любого другого (хоть эта возможность и ограничена, к примеру, вместимостью средств хранения данных или различием в скорости). Таким образом, предполагается, что современные машины могут эмулировать любое вычислительное устройство будущего, которое когда-либо может быть создано. В некотором смысле эта пороговая способность полезна для различия компьютеров общего назначения и устройств специального назначения. Определение «компьютер общего назначения» может быть формализовано в требовании, чтобы конкретный компьютер был способен подражать поведению универсальной машины Тьюринга. Первым компьютером, удовлетворяющим такому условию, считается машина Z3, созданная немецким инженером Конрадом Цузе в 1941 году (доказательство этого факта было проведено в 1998 году).

Конструктивные особенности

Современные компьютеры используют весь спектр конструкторских решений, разработанных за всё время развития вычислительной техники. Эти решения, как правило, не зависят от физической реализации компьютеров, а сами являются основой, на которую опираются разработчики. Ниже приведены наиболее важные вопросы, решаемые создателями компьютеров:

Цифровой или аналоговый

Фундаментальным решением при проектировании компьютера является выбор, будет ли он цифровой или аналоговой системой. Если цифровые компьютеры работают с дискретными численными или символьными переменными, то аналоговые предназначены для обработки непрерывных потоков поступающих данных. Сегодня цифровые компьютеры имеют значительно более широкий диапазон применения, хотя их аналоговые собратья все ещё используются для некоторых специальных целей. Следует также упомянуть, что здесь возможны и другие подходы, применяемые, к примеру, в импульсных и квантовых вычислениях, однако пока что они являются либо узкоспециализированными, либо экспериментальными решениями.

Примерами аналоговых вычислителей, от простого к сложному, являются: номограмма, логарифмическая линейка, астролябия, осциллограф, телевизор, аналоговый звуковой процессор, автопилот, мозг. [источник не указан 41 день]

Среди наиболее простых дискретных вычислителей известен абак, или обыкновенные счёты; наиболее сложной из такого рода систем является суперкомпьютер.

Система счисления

Примером компьютера на основе десятичной системы счисления является первая американская вычислительная машина Марк I.

Важнейшим шагом в развитии вычислительной техники стал переход к внутреннему представлению чисел в двоичной форме.[9] Это значительно упростило конструкции вычислительных устройств и периферийного оборудования. Принятие за основу двоичной системы счисления позволило более просто реализовывать арифметические функции и логические операции.

Тем не менее, переход к двоичной логике был не мгновенным и безоговорочным процессом. Многие конструкторы пытались разработать компьютеры на основе более привычной для человека десятичной системы счисления. Применялись и другие конструктивные решения. Так, одна из ранних советских машин работала на основе троичной системы счисления, использование которой во многих отношениях более выгодно и удобно по сравнению с двоичной системой (проект троичного компьютера Сетунь был разработан и реализован талантливым советским инженером Н. П. Брусенцовым).

Под руководством академика Хетагурова Я. А. разработан «высоконадёжный и защищённый микропроцессор недвоичной системы кодирования для устройств реального времени», использующий систему кодирования 1 из 4 с активным нулём.

В целом, однако, выбор внутренней системы представления данных не меняет базовых принципов работы компьютера — любой компьютер может эмулировать любой другой.

Хранение программ и данных

Во время выполнения вычислений часто бывает необходимо сохранить промежуточные данные для их дальнейшего использования. Производительность многих компьютеров в значительной степени определяется скоростью, с которой они могут читать и писать значения в (из) памяти и её общей ёмкости. Первоначально компьютерная память использовалась только для хранения промежуточных значений, но вскоре было предложено сохранять код программы в той же самой памяти (архитектура фон Неймана, она же «принстонская»), что и данные. Это решение используется сегодня в большинстве компьютерных систем. Однако для управляющих контроллеров (микро-ЭВМ) и сигнальных процессоров более удобной оказалась схема, при которой данные и программы хранятся в различных разделах памяти (гарвардская архитектура).

Программирование

Джон фон Нейман — один из основоположников создания архитектуры современных компьютеров

Способность машины к выполнению определённого изменяемого набора инструкций (программы) без необходимости физической переконфигурации является фундаментальной особенностью компьютеров. Дальнейшее развитие эта особенность получила, когда машины приобрели способность динамически управлять процессом выполнения программы. Это позволяет компьютерам самостоятельно изменять порядок выполнения инструкций программы в зависимости от состояния данных. Первую реально работающую программируемую вычислительную машину сконструировал немец Конрад Цузе в 1941 году.

При помощи вычислений компьютер способен обрабатывать информацию по определённому алгоритму. Решение любой задачи для компьютера является последовательностью вычислений.

В большинстве современных компьютеров проблема сначала описывается в понятном им виде (при этом вся информация как правило представляется в двоичной форме — в виде единиц и нулей, хотя компьютер может быть реализован и на других основаниях, как целочисленных — например, троичный компьютер, так и нецелых), после чего действия по её обработке сводятся к применению простой алгебры логики. Поскольку практически вся математика может быть сведена к выполнению булевых операций[источник не указан 512 дней], достаточно быстрый электронный компьютер может быть применим для решения большинства математических задач, а также и большинства задач по обработке информации, которые могут быть сведены к математическим.

Было обнаружено, что компьютеры могут решить не любую математическую задачу. Впервые задачи, которые не могут быть решены при помощи компьютеров, были описаны английским математиком Аланом Тьюрингом.

Применение

Трёхмерная карта поверхности участка земной суши, построенная при помощи компьютерной программы

Первые компьютеры создавались исключительно для вычислений (что отражено в названиях «компьютер» и «ЭВМ»). Даже самые примитивные компьютеры в этой области во много раз превосходят людей (если не считать некоторых уникальных людей-счётчиков). Не случайно первым высокоуровневым языком программирования был Фортран, предназначенный исключительно для выполнения математических расчётов.

Вторым крупным применением были базы данных. Прежде всего, они были нужны правительствам и банкам. Базы данных требуют уже более сложных компьютеров с развитыми системами ввода-вывода и хранения информации. Для этих целей был разработан язык Кобол. Позже появились СУБД со своими собственными языками программирования.

Третьим применением было управление всевозможными устройствами. Здесь развитие шло от узкоспециализированных устройств (часто аналоговых) к постепенному внедрению стандартных компьютерных систем, на которых запускаются управляющие программы. Кроме того, всё бо́льшая часть техники начинает включать в себя управляющий компьютер.

Четвёртое. Компьютеры развились настолько, что стали главным информационным инструментом как в офисе, так и дома. Теперь почти любая работа с информацией зачастую осуществляется через компьютер — будь то набор текста или просмотр фильмов. Это относится и к хранению информации, и к её пересылке по каналам связи. Основное применение современных домашних компьютеров — навигация в Интернете и игры.

Пятое. Современные суперкомпьютеры используются для компьютерного моделирования сложных физических, биологических, метеорологических и других процессов и решения прикладных задач. Например, для моделирования ядерных реакций или климатических изменений. Некоторые проекты проводятся при помощи распределённых вычислений, когда большое число относительно слабых компьютеров одновременно работает над небольшими частями общей задачи, формируя таким образом очень мощный компьютер.

Наиболее сложным и слаборазвитым применением компьютеров является искусственный интеллект — применение компьютеров для решения таких задач, где нет чётко определённого более или менее простого алгоритма. Примеры таких задач — игры, машинный перевод текста, экспертные системы.

См. также

Примечания

Ссылки

dic.academic.ru

Основные определения информатики. Свойства и единицы измерения информации.

ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНФОРМАТИКИ ПЕРСОНАЛЬНЫЙ КОМПЬЮТЕР (ПК или IBM PC) - это электронно-вычислительная машина (ЭВМ), предназначенная для работы в диалоге с человеком (пользователем).

ИНФОРМАТИКА - это наука, изучающая структуру и наиболее общие свойства информации, ее поиск, хранение, передачу и обработку с применением ЭВМ.

ИНФОРМАЦИЯ - это сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии.

ФАЙЛ - это именованная область памяти на внешнем носителе. В файлах могут храниться тексты, документы, сами программы, рисунки и т.д.

КАТАЛОГ - это поименованное место на диске, в котором хранятся файлы.

ПРОГРАММИРОВАНИЕ - это подготовка задачи к решению ее на компьютере.

АЛГОРИТМ - это последовательность команд, ведущих к какой-либо цели.

ВЕТВЛЕНИЕ - это команда алгоритма, в которой делается выбор: выполнять или не выполнять какую-нибудь группу команд в зависимости от условия.

ЦИКЛ - это команды алгоритма, которые позволяют несколько раз повторить одну и ту же группу команд.

Свойства информации. Единицы измерения информации. Важнейшие свойства информации: полнота, достоверность, ценность, актуальность и ясность. С информацией в компьютере производятся следующие операции: ввод, вывод, создание, запись, хранение, накопление, изменение, преобразование, анализ, обработка. Информация передается с помощью языков. Основа любого языка - алфавит, т.е. конечный набор знаков (символов) любой природы, из которых конструируются сообщения на данном языке. Алфавит может быть латинский, русский, десятичных чисел, двоичный и т.д. Кодирование - это представление символов одного алфавита символами другого. Простейшим алфавитом, достаточным для кодирования любого другого, является двоичный алфавит, состоящий всего из двух символов 0 и 1. Система счисления - это способ представления любого числа с помощью алфавита символов, называемых цифрами. Системы счисления делятся на позиционные и непозиционные. В позиционных системах любое число записывается в виде последовательности цифр, количественное значение которых зависит от места (позиции), занимаемой каждой из них в числе. Примеры: десятичная, восьмеричная, двоичная система и т.д. Схема перевода из двоичной системы в десятичную:

(100011)2 = 1*25 + 0*24 + 0*23 + 0*22 + 1*21 + 1*20 = (35)10

Пример непозиционной системы счисления - римская система. Информация в вычислительной машине представляется в двоичном коде (0 и 1), (да, нет), (вкл., выкл.). 0 и 1 - это 1 бит информации или 1 двоичный разряд. 1 байт - это 8 бит (8 двоичных разрядов). В компьютере 1 байт яв- ляется наименьшей единицей информации, что соответствует одному знаку в командной строке (цифре, букве, специальному символу или пробелу).

1 Кбит = 1024 бит = 210 бит =~ 1000 бит (1 килобит). 1 Мбит = 1048576 бит = 220 бит =~ 1 000 000 бит (1 мегабит). 1 Гбит = 230 бит =~ 109 бит = 1 000 000 000 (1 гигабит).

В компьютерах IBM PC используются следующие единицы измерения ин- формации: 1 б (1 байт), 1 Кб (1 килобайт или часто просто 1 К), 1 Мб (1 мегабайт или часто просто 1 М), 1 Гб (1 гигабайт). Между ними существуют следующие соотношения:

1 Кб = 210 б = 1024 б =~ 1000 б. 1 Мб = 220 б = 1024 Кб = 1048576 б =~ 1 000 000 б. 1 Гб = 230 б = 1024 Мб =~ 109 б = 1 000 000 000 б.

Для примера можно указать, что в среднем 1 страница учебника =~ 3Кб. Газета из 4-х страниц =~ 150 Кб. Большая Советская Энциклопедия =~ 120 Мб. Цветной телефильм продолжительностью 1.5 часа (25 кадр/с) =~ 135Гб.

www.examen.ru

1. Компьютер это -, информатика

5-9 класс

электронное вычислительное устройство для обработки чисел;устройство для хранения информации любого вида;многофункциональное электронное устройство для работы с информацией;устройство для обработки аналоговых сигналов.2. Производительность работы компьютера (быстрота выполнения операций) зависит от:размера экрана монитора;тактовый частоты процессора;напряжения питания;быстроты нажатия на клавиши;объема обрабатываемой информации.3. Тактовая частота процессора - это:число двоичных операций, совершаемых процессором в единицу времени;количество тактов, выполняемых процессором в единицу времени;число возможных обращений процессора к оперативной памяти в единицу времени;скорость обмена информацией между процессором и устройством ввода/вывода;скорость обмена информацией между процессором и ПЗУ.4. Манипулятор "мышь" - это устройство:ввода информации;модуляции и демодуляции;считывание информации;для подключения принтера к компьютеру.5. Постоянное запоминающее устройство служит для:хранения программы пользователя во время работы;записи особо ценных прикладных программ;хранения постоянно используемых программ;хранение программ начальной загрузки компьютера и тестирование его узлов;постоянно хранения особо ценных документов.6. Для долговременного хранения информации служит:оперативная память;процессор;магнитный диск;дисковод.7. Хранение информации на внешних носителях отличается от хранения информации в оперативной памяти:тем, что на внешних носителях информация может хранится после отключения питания компьютера;объемом хранения информации;возможность защиты информации;способами доступа к хранимой информации.8. Во время исполнения прикладная программ хранится:в видеопамяти;в процессоре;в оперативной памяти;в ПЗУ.9. При отключении компьютера информация стирается:из оперативной памяти;из ПЗУ;на магнитном диске;на компакт-диске.10. Привод гибких дисков - это устройство для:обработки команд исполняемой программы;чтения/записи данных с внешнего носителя;хранения команд исполняемой программы;долговременного хранения информации.11. Для подключения компьютера к телефонной сети используется:модем;плоттер;сканер;принтер;монитор.12. Программное управление работой компьютера предполагает:необходимость использования операционной системы для синхронной работы аппаратных средств;выполнение компьютером серии команд без участия пользователя;двоичное кодирование данных в компьютере;использование специальных формул для реализации команд в компьютере.13. Файл - это:элементарная информационная единица, содержащая последовательность байтов и имеющая уникальное имя;объект, характеризующихся именем, значением и типом;совокупность индексированных переменных;совокупность фактов и правил.14. Расширение файла, как правило, характеризует:время создания файла;объем файла;место, занимаемое файлом на диске;тип информации, содержащейся в файле;место создания файла.15. Полный путь файлу: c:\books\raskaz.txt. Каково имя файла?books\raskaz;.raskaz.txt;books\raskaz.txt;txt.16. Операционная система это - совокупность основных устройств компьютера;система программирования на языке низкого уровня;программная среда, определяющая интерфейс пользователя;совокупность программ, используемых для операций с документами;программ для уничтожения компьютерных вирусов.17. Программы сопряжения устройств компьютера называются:загрузчиками;драйверами;трансляторами;интерпретаторами;компиляторами.18. Системная дискета необходима для:для аварийной загрузки операционной системы;систематизации файлов;хранения важных файлов;лечения компьютера от вирусов.19. Какое устройство обладает наибольшей скоростью обмена информацией:CD-ROM дисковод;жесткий диск;дисковод для гибких магнитных дисков;оперативная память;регистры процессора?

Lada05 17 дек. 2013 г., 22:17:36 (4 года назад) Zoo1

18 дек. 2013 г., 0:33:53 (4 года назад)

Компью́тер (англ. computer, МФА: [kəmˈpjuː.tə(ɹ)][1] — «вычислитель») — устройство или система, способное выполнять заданную, чётко определённую изменяемую последовательность операций. Это чаще всего операции численных расчётов и манипулирования данными, однако сюда относятся и операции ввода-вывода. Описание последовательности операций называется программой[2].

Электро́нная вычисли́тельная маши́на, ЭВМ — комплекс технических средств, где основные функциональные элементы (логические, запоминающие, индикационные и др.) выполнены на электронных элементах, предназначенных для автоматической обработки информации в процессе решения вычислительных и информационных задач[3][4].

ЭВМ используется как один из способов реализации компьютера. В настоящее время термин ЭВМ, как относящийся больше к вопросам конкре

informatika.neznaka.ru

Сведения по информатике: необходимый минимум

советы → Полезные сведения → Сведения по информатике: необходимый минимум

Сведения по информатике: необходимый минимум

Основные понятия и определения информатики.

Содержание:

Информатика

Информатика – (применительно к вычислительной технике) техническая наука, систематизирующая приемы создания, хранения, обработки и передачи информации средствами вычислительной техники, а также принципы функционирования этих средств и методы управления ими.

Структурная схема ЭВМ

УУ – устройство управления; УВВ – устройство ввода; АЛУ – арифметико-логическое устройство; ОЗУ – оперативно запоминающее устройство; ВЗУ – внешнее запоминающее устройство; УВЫ – устройство вывода

Единицей измерения объема памяти является бит – наименьшая структурная единица памяти.

В информатике часто используется величина, называемая байтом (byte) и равная 8 битам. И если бит позволяет выбрать один вариант из двух возможных, то байт, соответственно, 1 из 256 (28). Наряду с байтами для измерения количества информации используются и более крупные единицы:

1 Кбайт (один килобайт) = 210 байт = 1024 байта;1 Мбайт (один мегабайт) = 210 Кбайт = 1024 Кбайта;1 Гбайт (один гигабайт) = 210 Мбайт = 1024 Мбайта.

Например, книга содержит 100 страниц; на каждой странице – 35 строк, в каждой строке – 50 символов. Объем информации, содержащейся в книге, рассчитывается следующим образом:

Страница содержит 35 × 50 = 1750 байт информации. Объем всей информации в книге (в разных единицах):

1750 × 100 = 175 000 байт.175 000 / 1024 = 170,8984 Кбайт.170,8984 / 1024 = 0,166893 Мбайт.

ОЗУ – представляет собой основную или оперативную память (ОП), предназначенную для временного хранения информации непосредственно во время работы ЭВМ.

ОП состоит из ячеек для хранения информации. Единица измерения информации называется бит (bit) – сокращение от латинских слов binary digit, что означает двоичная цифра. Каждая ячейка вмещает в себя 8 бит или 1 байт информации. У каждой ячейки есть свой номер, начиная с нуля. Две смежные ячейки образуют машинное слово.

ВЗУ предназначена для длительного хранения информации. К ним относятся дискеты, ленты, лазерные оптические, жесткие диски.

Единицей хранения информации во внешней памяти является файл – последовательность байтов, записанная в устройство внешней памяти и имеющая имя. Обмен информации между оперативной памятью и внешней осуществляется файлами.

Жесткий диск (HDD) – устройство памяти (физический диск) или раздел винчестера (логический диск). Диск имеет имя и таблицу размещения файлов.

Файл. Форматы файлов

Файл – наименьшая единица хранения информации, содержащая последовательность байтов и имеющая уникальное имя.

Группы файлов на диске образуют каталоги и подкаталоги. «Главный» каталог, который не входит ни в один другой, называется корневым.

Каждый файл имеет адрес, имя и расширение имени. Пример: C:\My Documents\ Отчет.doc. Расширения указывают на тип хранящейся информации.

Система счисления

Система счисления – способ представления числовых знаков. Системы счисления делятся на непозиционные и позиционные.

Различие между позиционной и непозиционной системами счисления легче всего понять на сравнении двух чисел.

В позиционной системе счисления сравнение двух чисел происходит следующим образом: в рассматриваемых числах слева направо сравниваются цифры, стоящие в одинаковых позициях. Бóльшая цифра соответствует бóльшему значению числа. Например, для чисел 123 и 234 1 меньше 2, поэтому число 234 больше, чем число 123. В непозиционной системе счисления это правило не действует. Примером этого может служить сравнение двух чисел – IX и VI. Несмотря на то, что I меньше, чем V, число IX больше, чем число VI.

Позиционные системы счисления

Число X позиционной системы счисления с основанием p представляется в виде:x=anxpn+a a1xp1 +a0xp0, где an…a0 - цифры в представлении данного числа. Так, например: 103510=1x103 + 0x102 + 3x101 + 5x100;10102= 1x23 + 0x22 + 1x21 + 0x20=10.

Двоичная система счисления

Числа, поступающие в компьютер, переводятся в двличную систему счисления. Двоичная система счисления – позиционная система счисления с основанием 2. Используются цифры 0 и 1.

Двоичная система используется в цифровых устройствах, поскольку является наиболее простой и удовлетворяет требованиям:- Чем меньше значений существует в системе, тем проще изготовить отдельные элементы.- Чем меньше количество состояний у элемента, тем выше помехоустойчивость и тем быстрее он может работать.- Простота создания таблиц сложения и умножения – основных действий над числами.- Для представления двоичных отрицательных чисел в компьютерах часто используется дополнимтельный код.

Таблица сложения двоичных чисел:0+0=0; 0+1=1; 1+0=1;1+1=10 перенос 1 (англ. Carry или carry bit).Если 1+1=1, то это – не сложение двоичных чисел, а сложение логических выражений, где, скажем, за 0 обозначена «ложь», а за 1 – «истина» (или наоборот).

Таблица умножения двоичных чисел:0x0=0; 0x1=0; 1x0=0; 1x1=1;

Десятичная система счисления

Набор цифр от 0 до 9 с основанием 10.Пример: 522170, 3-14- 2=5x102 + 2x101 + 7x100 + 3x10-1 + 4x10-2.

Шестнадцатеричная система счисления

Набор цифр: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F.Перевод чисел из десятичной системы счисления в другую (с основанием p) осуществляется с помощью правила деления для целой части и правила умножения для дробной части.Пример перевода чисел из десятичной в двоичную систему счисления: 37,4510 – N2.

Элементы математической логики

Суждения бывают истинными (1) и ложными (0). Все суждения связаны между собой связками и (логическое умножение), или (логическое сложение), не (отрицание).

Компьютерная графика

Существует два способа представления графической информации: растровый и векторный.

Растровая графика

Изображение разбивается прямоугольной сеткой на элементы – пиксели. Полученный двухмерный массив называется растром.

Разрешение изображения – количество пискселов на единицу длины. Каждый пиксел характеризуется цветом. Чем больше в изображении пикселов, тем больше размер файлов.

Векторная графика

Изображение рассматривается как совокупность отдельных объектов – точек, линий, многоугольников, эллипсов и т.д. Объекты хранятся в памяти в виде набора параметров (форма, толщина, цвет и т.д.).

Перед выводом на экран или на печать каждого объекта программа векторной графики вычисляет координаты точек в изображении объекта по соответствующим математическим формулам.

В векторной графике, в отличие от растровой, информация записывается компактно, масштабирование и другие преобразования объектов производятся без потерь качества изображения.

Алгоритм

Алгоритм – совокупность четко определенных правил для решения задачи за конечное число шагов. Алгоритмизация – процесс составления алгоритмов.

Свойства алгоритмов

Существуют 5 основных свойств алгоритмов:

Дискретность – переход к следующему действию возможен только после выполнения предыдущего.
Понятность – точность и подробность в написании алгоритма.
Определенность – исполнитель должен знать, к какому пункту ему переходить после определенного действия.
Массовость – применение одного алгоритма к решению многих однотипных задач.
Результативность – направленность на получение конкретного результата.

Алгоритм можно записать на естественном языке с помощью слов и предложений, на алгоритмическом (формальном) языке, на языке блок-схем (графическое представление).

Основные структуры алгоритмов

Линейная – операторы (команды) выполняются строго по порядку, от первого до последнего.
Условное выполнение – состоит из управляющего выражения (проверяемого на истинность) и блока команд.
Цикл – многократное повторение одних и тех же действий.

Этапы разработки программ

Разработка алгоритма.
Создание программы. Программа – описание алгоритма с помощью программного кода.
Преобразование текста программы в машинный код (в виде 0 и 1) с помощью программы-транслятора. Трансляторы разделяются на два типа: компиляторы (переводит сразу весь исходный текст и записывает код в память в виде файла) и интерпретаторы (переводят программу по строках и сразу её выполняют).

Программное обеспечение (ПО)

Системное ПО – операционные системы и дополняющие их модули (системные утилиты, драйверы, архиваторы, антивирусные средства и др.).

Операционная система ОС – комплекс взаимосвязанных программ, который управляет работой всех устройств компьютера, загрузкой в память и выполнением прикладных программ, обеспечивает интерфейс пользователя.

Основные типы ОС для персональных компьютеров: Unix, DOC/Windows, Windows NT, MacOS.

Прикладные программы предназначены для пользователей. Наиболее распространенные: текстовые и графические редакторы, информационно-поисковые системы и пр.

Примером управляющей программы, необходимой для работы на компьютере, является BIOS (Basic Input/Output System).

Компьютерные сети.

Это комплексы аппаратуры и программного обеспечения, решающие задачи передачи данных от одного компьютера к другому.

Протокол – свод правил взаимодействия в процессе обмена данными и форматы передаваемых блоков данных.

Сервер – компьютер, предоставляющий вычислительные ресурсы (например, файлы, принтеры) сетевым пользователям.

Клиенты – компьютеры, которые используют доступ к вычислительным ресурсам.

Локальная сеть – компьютерная сеть на ограниченной территории, например в пределах одного здания, для совместного использования ресурсов – данных, программ, периферийных устройств.

Глобальная сеть – сеть, связывающая удаленные друг от друга локальные сети. Единое информационное поле, возникшее при объединении многих глобальных сетей – Internet.

Основные службы Интернета: доступ к удаленному компьютеру (telnet), передача файлов (ftp), телеконференция (usenet), электронная почта (e- mail), WWW (World Wide Web).

→ в раздел Советы

При полной или частичной публикации статьи в Интернете обязательно указание активной гиперссылки на источник http://programmistan.narod.ru

programmistan.narod.ru

Информатика - это... Что такое Информатика?

Информа́тика (ср. нем. Informatik, англ. Information technology, фр. Informatique, англ. computer science — компьютерная наука — в США, англ. computing science — вычислительная наука — в Великобритании) — наука о способах получения, накопления, хранения, преобразования, передачи, защиты и использования информации. Она включает дисциплины, относящиеся к обработке информации в вычислительных машинах и вычислительных сетях: как абстрактные, вроде анализа алгоритмов, так и довольно конкретные, например, разработка языков программирования.

Термин информатика возник в 1960-х годах во Франции для названия области, занимающейся автоматизированной переработкой информации, как слияние французских слов information и automatique (F. Dreyfus, 1962)[1].

Темами исследований в информатике являются вопросы: что можно, а что нельзя реализовать в программах и базах данных (теория вычислимости и искусственный интеллект), каким образом можно решать специфические вычислительные и информационные задачи с максимальной эффективностью (теория сложности вычислений), в каком виде следует хранить и восстанавливать информацию специфического вида (структуры и базы данных), как программы и люди должны взаимодействовать друг с другом (пользовательский интерфейс и языки программирования и представление знаний) и т. п.

Введение

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

До настоящего времени толкование термина «информатика» (в том смысле как он используется в современной научной и методической литературе) ещё не является установившимся и общепринятым. Обратимся к истории вопроса, восходящей ко времени появления электронных вычислительных машин.

Понятие информатики является таким же трудным для какого-либо общего определения, как, например, понятие математики. Это и наука, и область прикладных исследований, и область междисциплинарных исследований, и учебная дисциплина (в школе и в вузе).

Несмотря на то, что информатика как наука появилась относительно недавно (см. ниже), её происхождение следует связывать с работами Лейбница по построению первой вычислительной машины и разработке универсального (философского) исчисления.

История информатики

Термин «информатика» был впервые введён в Германии Карлом Штейнбухом в 1957 году[2]. В 1962 году этот термин был введён во французский язык Ф. Дрейфусом, который также предложил переводы на ряд других европейских языков. В советской научно-технической литературе термин «информатика» был введён А. И. Михайловым, А. И. Чёрным и Р. С. Гиляревским в 1968 году[3].

Отдельной наукой информатика была признана лишь в 1970-х; до этого она развивалась в составе математики, электроники и других технических наук. Некоторые начала информатики можно обнаружить даже в лингвистике. С момента своего признания отдельной наукой информатика разработала собственные методы и терминологию.

Первый факультет информатики был основан в 1962 году в университете Пёрдью (Purdue University). Сегодня факультеты и кафедры информатики имеются в большинстве университетов мира.

В школах СССР учебная дисциплина «Информатика» появилась в 1985 году одновременно с первым учебником А. П. Ершова «Основы информатики и вычислительной техники».

Высшей наградой за заслуги в области информатики является премия Тьюринга.

4 декабря отмечается День российской информатики, так как в этот день в 1948 году Государственный комитет Совета министров СССР по внедрению передовой техники в народное хозяйство зарегистрировал за номером 10 475 изобретение И. С. Брука и Б. И. Рамеева — цифровую электронную вычислительную машину[4].

Структура информатики

Информатика делится на ряд разделов.

Теоретическая информатика

Теоретическая информатика занимается теорией формальных языков и автоматов, теориями вычислимости и сложности, теорией графов, криптологией, логикой (включая логику высказываний и логику предикатов), формальной семантикой и предлагает основы для разработки Компиляторов языков программирования.

Практическая информатика

Практическая информатика обеспечивает фундаментальные понятия для решения стандартных задач, таких, как хранение и управление информацией с помощью структур данных, построения алгоритмов, модели решения общих или сложных задач. Примеры включают в себя алгоритмы сортировки и быстрого преобразования Фурье.

Одной из центральных тем практической информатики является инженерия программного обеспечения (англ. Software Engineering). Речь идет о систематическом процессе разработок от идеи до готового программного обеспечения.

Практическая информатика предоставляет также необходимые инструменты для разработки программного обеспечения, например - компиляторы.

Техническая информатика

Техническая информатика занимается аппаратной частью вычислительной техники, например основами микропроцессорной техники, компьютерных архитектур и распределенных систем. Таким образом, она обеспечивает связь с электротехникой. Компьютерная архитектура - это наука, исследующая концепции построения компьютеров. Здесь определяется и оптимизируется взаимодействие микропроцессора, памяти и периферийных контроллеров.

Еще одним важным направлением является связь между машинами. Она обеспечивает электронный обмен данными между компьютерами и, следовательно, представляет собой техническую базу для Интернета. Помимо разработки маршрутизаторов, коммутаторов, или межсетевых экранов, к этой дисциплине относится разработка и стандартизации сетевых протоколов, таких как TCP, HTTP или SOAP для обмена данными между машинами.

Прикладная информатика

Прикладная информатика объединяет конкретные применения информатики в тех или иных областях жизни, науки или производства, например, бизнес-информатика, геоинформатика, компьютерная лингвистика, биоинформатика, хемоинформатика и т.д.

Естественная информатика

Естественная информатика - это естественнонаучное направление, изучающее процессы обработки информации в природе, мозге и человеческом обществе. Она опирается на такие классические научные направления, как теории эволюции, морфогенеза и биологии развития, системные исследования, исследования мозга, ДНК, иммунной системы и клеточных мембран, теория менеджмента и группового поведения, история и другие[5][6]. Кибернетика, определяемая, как "наука об общих закономерностях процессов управления и передачи информации в различных системах, будь то машины, живые организмы или общество"[7] представляет собой близкое, но несколько иное научное направление. Так же, как математика и основная часть современной информатики, оно вряд ли может быть отнесено к области естественных наук, так как резко отличается от них своей методологией. (Несмотря на широчайшее применение в современных естественных науках математического и компьютерного моделирования.)

Основные термины

Информационные ресурсы — Различные формализованные знания (теории, идеи, изобретения), данные (в том числе документы), технологии и средства их сбора, обработки, анализа, интерпретации и применения, а также обмена между источниками и потребителями информации.
Информационная технология -
1. Совокупность научных дисциплин, занимающихся изучением, созданием и применением методов, способов, действий, процессов, средств, правил, навыков, используемых для получения новой информации (сведений, знаний), сбора, обработки, анализа, интерпретации, выделения и применения данных, контента и информации с целью удовлетворения информационных потребностей народного хозяйства и общества в требуемом объёме и заданного качества.
2. Совокупность самих этих методов, способов, действий и т. д.
Информационный процесс — Последовательность действий (операций) по сбору, передаче, обработке, анализу, выделению и использованию с различной целью информации (и/или её носителей) в ходе функционирования и взаимодействия материальных объектов.
Информационный технологический процесс — Компонент информационной технологии как практического инструмента рецептурной деятельности, часть производственного процесса, состоящая из последовательности согласованных технологических операций, связанных со сбором и обработкой <данных> как носителей информации, выделением из них необходимых сведений, новостей, знаний, их накоплением, анализом, интерпретацией и применением.

См. также

Примечания

↑ Google Переводчик
↑ Steinbuch, K. (1957). «Informatik: Automatische Informationsverarbeitung». SEG-Nachrichten (Technische Mitteilungen der Standard Elektrik Gruppe) – Firmenzeitschrift.
↑ Михайлов А. И., Черный А. И., Гиляревский Р. С. Основы информатики. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Наука, 1968.
↑ День информатики в России. Calend.Ru: календарь событий. Архивировано из первоисточника 21 августа 2011. Проверено 13 декабря 2009.
↑ Wolfgang Hofkirchner. "Information Science": An Idea Whose Time Has Come.- Informatik Forum 3/1995, 99-106
↑ Игорь Вайсбанд. 5000 лет информатики. М.- «Черная белка», 2010
↑ Norbert Wiener (1948), Cybernetics or Control and Communication in the Animal and the Machine, (Hermann & Cie Editeurs, Paris, The Technology Press, Cambridge, Mass., John Wiley & Sons Inc., New York, 1948)

Литература

А. С. Грошев. Информатика. Учебник для вузов. — Архангельск: Арханг. гос. техн. ун-т, 2010. — 470 с. — ISBN 978-5-261-00480-6
Дж. Гленн Брукшир. Введение в компьютерные науки = Computer Science: An Overview. — 6-е изд. — М.: Вильямс, 2001. — 688 с. — ISBN 5-8459-0179-0
Глушков В. М. Безбумажная информатика. — М.: Наука, 1978.

Ссылки

dic.academic.ru

2.1. Что такое компьютер?

Компьютер (англ. computer - вычислитель) представляет собой программируемое электронное устройство, способное обрабатывать данные и производить вычисления, а также выполнять другие задачи манипулирования символами [51].

Существует два основных класса компьютеров:

- цифровые компьютеры, обрабатывающие данные в виде числовых двоичных кодов;
- аналоговые компьютеры, обрабатывающие непрерывно меняющиеся физические величины (электрическое напряжение, время и т.д.), которые являются аналогами вычисляемых величин.

Поскольку в настоящее время подавляющее большинство компьютеров являются цифровыми, далее будем рассматривать только этот класс компьютеров и слово "компьютер" употреблять в значении "цифровой компьютер".

Основу компьютеров образует аппаратура (HardWare), построенная, в основном, с использованием электронных и электромеханических элементов и устройств. Принцип действия компьютеров состоит в выполнении программ (SoftWare) - заранее заданных, четко определённых последовательностей арифметических, логических и других операций.

Любая компьютерная программа представляет собой последовательность отдельных команд.

Команда - это описание операции, которую должен выполнить компьютер. Как правило, у команды есть свой код (условное обозначение), исходные данные (операнды) и результат.

Например, у команды "сложить два числа" операндами являются слагаемые, а результатом - их сумма. А у команды "стоп" операндов нет, а результатом является прекращение работы программы.

Результат команды вырабатывается по точно определенным для данной команды правилам, заложенным в конструкцию компьютера.

Совокупность команд, выполняемых данным компьютером, называется системой команд этого компьютера.

Компьютеры работают с очень высокой скоростью, составляющей миллионы - сотни миллионов операций в секунду.

www.examen.ru

что такое рабочий стол компьютера определение. интерфейс компьютера

Слово интерфейс (от англ. interface — поверхность раздела, перегородка) в общем случае определяет место или способ соединения/соприкосновения/связи. Этот термин используется в разных областях науки и техники. Интерфейсы являются основой взаимодействия всех современных информационных систем. Если интерфейс какого-либо объекта (персонального компьютера, программы, функции) не изменяется (стабилен, стандартизирован) , это даёт возможность модифицировать сам объект, не перестраивая принципы его взаимодействия с другими объектами. В информатике, шаблон интерфейса не является особым шаблоном среди шаблонов проектирования. Он является общим методом для структурирования компьютерных программ для того, чтобы их было проще понять. В общем, интерфейс — это класс, который обеспечивает программисту простой или более программно-специфический способ доступа к другим классам. Рабочий стол (англ. desktop) — в компьютерной терминологии основное окно графической среды пользователя вместе с элементами, добавляемыми в него этой средой. Обычно на рабочем столе отображаются основные элементы управления графической средой и, опционально, какое-либо фоновое изображение. В некоторых рабочих средах (например, в MS Windows или в рабочих средах, удовлетворяющих требованиям freedesktop.org (KDE, GNOME и т. п.) ) с рабочим столом ассоциируется определённый каталог в файловой структуре компьютера (при этом обычно можно просто перетащить файл из стандартного для данной среды файлового менеджера на рабочий стол, и он будет туда скопирован) . Ассоциированный каталог обычно находится в личной папке пользователя. Так как рабочий стол практически всегда виден (либо его можно увидеть, свернув открытые окна) , его используют для хранения часто использующихся файлов документов и ссылок/ярлыков на них. Следует отметить, что с точки зрения оконной системы рабочий стол может не являться окном низшего уровня (в системах Windows это можно заметить, завершив процесс «explorer.exe»). Название «Рабочий стол» (точнее, «крышка рабочего стола» , «столешница» калька с англ. desktop) происходит от сравнения окон со стопкой бумаг, лежащих на столе.

Интерфейс - выполняет функцию связи человек-компьютер.

touch.otvet.mail.ru