Основные информационные процессы

Размещено на http://www.allbest.ru/

3

1. Понятие информации. Виды информации. Роль информации в живой природе и в жизни людей. Язык как способ представления информации: естественные и формальные языки. Основные информационные процессы: хранение, передача и обработка информации

Термин «информация» происходит от латинского слова informatio, что означает сведения, разъяснения, изложение. Понятие информации во многом пока остается интуитивным и получает различные смысловые значения в различных отраслях человеческой деятельности:

· в быту информацией называют любые данные, сведения, знания, которые кого-либо интересуют. Например, сообщение о каких-либо событиях, о чьей-либо деятельности и т.д.

· в технике под информацией понимают сообщения, передаваемые в форме знаков или сигналов (в этом случае есть источник сообщений и получатель (приемник) сообщений, канал связи);

· в кибернетике под информацией понимают ту часть знаний, которая используется для ориентирования, активного действия, управления, т.е. в целях сохранения, совершенствования, развития системы;

· в компьютерной обработке данных - некоторая последовательность символов, несущая смысловую нагрузку и представленная в понятном компьютеру виде.

Виды информации:

· тексты, рисунки, чертежи, фотографии;

· световые или звуковые сигналы,

· радиоволны;

· электрические и нервные импульсы;

· магнитные записи;

· жесты и мимика;

· запахи и вкусовые ощущения;

· хромосомы (передача наследственных признаков) и т.д.

Получение и преобразование информации является условием жизнедеятельности любого организма (даже одноклеточного - восприятие и использование информации о температуре и химическом составе среды для выбора благоприятных условий существования). Живое питается информацией, создавая, накапливая и активно используя ее.

Любой организм (и человек) является носителем генетической информации, которая передается по наследству (хранится в ДНК). Человек воспринимает информацию с помощью органов чувств (зрения, слуха, обоняния, осязания, вкуса).

Для обмена информацией с другими людьми человек использует естественные языки (русский, английский). Основу языка составляет алфавит или набор символов. Последовательность символов алфавита в соответствии с правилами грамматики образует слова, синтаксис - образование предложений. Наряду с ест. языками были разработаны формальные языки (нотная запись, языки программирования). Основное отличие от ест. языков - есть фиксированный алфавит и строгие правила грамматики и синтаксиса.

Процессы, связанные с получением, хранением, обработкой и передачей информации, называются информационными процессами. Получение информации - из окружающего мира (например, с помощью органов чувств). Хранение информации - в памяти или на внешних носителях (книги, диски). Обработка - получение новой информации из данной, изменение формы представления информации, упорядочение (сортировка). Передача информации (источник, приемник, канал связи).

2. Измерение информации: содержательный и алфавитный подходы. Единицы измерения информации

информация алгоритм кодирование компьютер

Понятие информации является важнейшим понятием и основным объектом изучения в информатике. Поэтому очень важно определять количество информации, измерять ее.

Существует два подхода к измерению количества информации.

1.Содержательный - когда информацию рассматривают с точки зрения содержания, ее понятности и новизны для человека.

Пример - с получение оценки за контр. работу. Сообщение содержит информацию, если оно приводит к уменьшению неопределенности знаний. Чем более неопределенная первоначальная ситуация, тем больше новой информации мы получает при информационном сообщении. Количество информации - мера уменьшения неопределенности знания при получении информационных сообщений.

Формула для определения количества информации:

N = 2^I.

N - количество возможных событий, I - количество информации.

Пример: 1) пирамида - N = 4, I = 2 бита. 2) получили 4 бита инф-ии - колич. событий = 16.

2.Алфавитный.

При передаче и хранении информации с помощью технических устройств надо отвлечься от содержания информации и рассматривать ее как последовательность каких-то знаков (букв, цифр, кодов цветов изображения и т.п.)

Алфавит с точки зрения информатики - знаковая система, любой набор символов, принятый в данном языке для записи текста (десятичный алфавит, русский).

Алфавит в содержательном подходе рассматривается как различные возможные состояния (события). Тогда, если считать, что появление каждого символа равновероятно, то по формуле можно определить какое количество информации несет каждый символ.

Например, русский алфавит без буквы ё: 32 = 2^I, I = 5 битов. Тогда в тексте, в котором используются 32 буквы столько информации, сколько букв (пробелов в таком тексте не должно быть). T = K * I, объем текста = колич. символов* объем 1 символа.

Единицы измерения информации.

Бит - такое количество информации, которое содержит сообщение, уменьшающее неопределенность знаний в 2 раза.

Бит - самая маленькая единица измерения информации.

1 байт = 8 бит, 1 Кбайт = 1024 байт, 1Мбайт = 1024 Кбайт, 1Гбайт = 1024Мбайт.

3. Дискретное представление информации: двоичные числа; двоичное кодирование текста в памяти компьютера. Информационный объем текста

Существует два принципиально отличных способа представления информации: непрерывный (аналоговый) и дискретный. Если некоторая величина, несущая информацию, в пределах заданного интервала может принимать любое значение, то она называется непрерывной. Наоборот, если величина способна принимать только конечное число значений, в пределах интервала, она называется дискретной.

Пример: представление функции на интервале в виде графика - непрерывный (аналоговый) способ, в виде таблицы - дискретный. Аналоговый - картина, фотография. Дискретный - рисунок в компьютере, отсканированная фотография.

Компьютер способен хранить и обрабатывать информацию только в дискретном виде - в виде последовательности сигналов. Есть сигнал - 1, нет сигнала - 0. Таким образом, всю информацию (буквы, числа, знаки, графические точки, звук) можно закодировать в виде последовательности 0 и 1. Каждая из цифр 0 и 1 называется битом и несет 1 бит информации. Числа, записанные только с помощью цифр 0 и 1, называются двоичными.

Для кодирования текстовой информации (прописные и строчные буквы русского и латинского алфавитов, цифры, знаки препинания, математические символы) достаточно 256 различных знаков. По формуле N = 2^I получаем, 256 = 2⁸, что для кодирования 1 знака необходимо 8 бит информации, т.е. длина двоичного кода знака равна восьми нулям или единицам. Каждому знаку поставлен в соответствие двоичный код из интервала от 00000000 до 11111111.

При нажатии клавиши в компьютер поступает код из электрических импульсов, этот код хранится в оперативной памяти компьютера. При выводе знака на экран компьютера происходит преобразование двоичного кода знака в его изображение.

В специальной таблице (кодовой таблице) фиксируются все знаки и соответствующие им двоичные и десятичные коды.

Коды 0-33 - соответствуют операциям (перевод строки, ввод пробела и т.д.). Коды 33-127 - интернациональные, соответствуют знакам латинского алфавита, цифрам, знакам препинания и арифметическим операциям. Коды 128-255 - национальные, русский алфавит. Кодовые таблицы русского алфавита: Windows, Mac, ISO, КОИ-8.

Юникод - стандарт кодирования текстовых символов, в котором на каждый символ отводится 16 бит= 2 байта информации (можно закодировать 65 536 знаков).

Информационный объем текста вычисляется по формуле: объем текста = количество символов* объем 1 символа. Например, объем текста из 50 символов, записанного в кодировке КОИ-8 равен 50 * 8 = 400 бит = 50 байт.

4. Дискретное представление информации: кодирование цветного изображения в компьютере (растровый подход). Представление и обработка звука и видеоизображения. Понятие мультимедиа

Графическая информация может быть представлена в 2 формах: аналоговой и дискретной. Примеры: аналоговая - живописное полотно, дискретная - отпечаток с принтера.

Пространственная дискретизация - преобразование изображения из аналоговой формы в цифровую (дискретную). Можно сравнить с построением рисунка из мозаики (большого количества цветных стеклышек). Изображение состоит из отдельных маленьких элементов (точек или пикселей). Пиксель - минимальный участок изображения, для которого независимым образом можно задать цвет. В результате пространственной дискретизации получается растровое изображение, которое формируется из определенного количества строк, содержащих, в свою очередь, определенного количество точек.

Разрешающая способность - важнейшая характеристика качества растрового изображения, определяется количеством точек по горизонтали и вертикали на единицу длины изображения.

Чем меньше размер точки, тем больше разрешающая способность и, соответственно, выше качество изображения. dpi (точек на дюйм) - величина разрешающей способности.

Представление звуковой информации. Звук представляет собой распространяющуюся в воздухе, воде или другой среде волну с непрерывно меняющейся интенсивностью и частотой. Человек воспринимает звуковые волны с помощью слуха в форме звука различных громкости и тона.

Для того, чтобы компьютер мог обрабатывать звук, непрерывный звуковой сигнал должен быть преобразован в цифровую дискретную форму с помощью временной дискретизации. непрерывная звуковая волна разбивается на отдельные маленькие временные участки, для каждого такого участка устанавливается определенная величина интенсивности звука. Таким образом непрерывная последовательность громкости звука от времени заменяется на дискретную последовательность уровней громкости.

Представление видеоизображения. Цифровое видео представляет собой последовательность кадров определенным разрешением. Звуковой видеофильм состоит из потока сменяющих друг друга кадров и звука. Показ полноцветных кадров и воспроизведение высококачественного звука требует больших объемов информации в единицу времени. Поэтому в процессе записи и сохранения видеофайла на диске происходит его сжатие за счет неподвижных графических изображений - создаются ключевые кадры. При показе видео вместо передачи кода пикселей всех кадров, передаются только небольшое количество значимых (ключевых) кадров.

Мультимедиа - в переводе с английского «многие среды». Мультимедийная технология позволяет одновременно использовать различные способы представления информации: числа, текст, графику, анимацию, видео и звук. Важная особенность - интерактивность, т.е в диалоге с компьютером пользователю отводится активная роль. Графический интерфейс мультимедийных проектов содержит различные управляющие элементы (кнопки, текстовые поля и т.п.).

Мультимедийные программные продукты: энциклопедии по истории, искусству, географии, биологии и т.д.; обучающие программы. Один из основных приложений для работы с мультимедиа - компьютерные презентации (программа Microsoft PowerPoint).

5. Процесс передачи информации, источник и приемник информации, канал передачи информации. Скорость передачи информации

Передача -- это процесс распространения информации в пространстве. Передача информации производится путем посылки сообщений, которые, в свою очередь, передаются сигналами, способными распространяться в различных физических средах. В компьютерной технике сообщения обычно передаются с помощью электрических сигналов. Если есть физическая возможность передать сигнал от источника к приёмнику, то говорят, что между ними существует канал связи.

Каналы передачи информации могут использовать различные физические принципы. Например: при общении людей информация передается с помощью цифровых волн, а при разговоре по телефону - с помощью электрических сигналов, которые распространяются по линиям связи. Компьютеры могут обмениваться информацией с использованием каналов различной физической природы: кабельных, оптоволоконных, радиоканалов и т.д.

Общая схема передачи информации включает в себя отправителя информации (источник), канал передачи информации и получателя информации (приемник).

Размещено на http://www.allbest.ru/

3

Если производится двусторонний обмен информацией, то отправитель и получатель информации могут меняться ролями.

Основными характеристиками канала связи являются надёжность передачи информации и его пропускная способность, то есть скорость передачи информации по каналу.

Пропускная способность канала равна количеству информации, которое может передаваться по нему за единицу времени.

Обычно пропускная способность измеряется в битах в секунду (бит/с) и кратных единицах Кбит/с и Мбит/с, иногда в байт/с и Кбайт/с и Мбайт/с.

1 байт/с = 8 бит/с; 1Кбит/с = 2¹⁰ бит/с = 1024 бит/с.

1 Мбит/с = 2¹⁰ Кбит/с = 1024 Кбит/с, 1 Гбит/с = 2¹⁰ Мбит/с = 1024 Мбит/с

Например, пропускная способность школьной локальной сети 10 Мбит/с и 100 Мбит/с; беспроводные каналы Wi-Fi - до 54 Мбит/с; оптоволоконные каналы - от 1 Мбит/с до 29 Гбит/с.

6. Понятие алгоритма. Исполнитель алгоритма. Система команд исполнителя (на примере учебного исполнителя). Свойства алгоритма. Способы записи алгоритмов; блок-схемы

Слово «алгоритм» произошло от имени арабского математика 9 века аль-Хорезми, который сформулировал правила выполнения арифметический действий.

Алгоритм - точное и понятное предписание исполнителю выполнить конечную последовательность команд, приводящую от исходных данных к исходному результату.

Примеры: распорядок дня, порядок приготовления блюда, инструкция и т.д.)

Исполнитель алгоритма - это тот, кто выполняет алгоритм (человек, животное, машина, компьютер).

Система команд исполнителя - это вся совокупность команд, которые исполнитель умеет выполнять (понимает). Алгоритм можно строить только из команд, входящих в систему команд исполнителя.

Например, исполнитель Робот может выполнять команды вперед, назад, влево, вправо, закрасить. Он перемещается по клеточному полю, ограниченному стеной и содержащему стены. Робот не может пройти сквозь стену.

Свойства алгоритма:

1.Результативность (конечность) - возможность получения из исходных данных результата за конечное число шагов. (Например, при выполнении алгоритма сложения 2 чисел должны получить сумму).

2.Массовость - возможность применения алгоритма к большому количеству различных исходных данных. (Например, Можно сложить любые 2 числа, зная алгоритм сложения.)

3.Детерминированность (определенность, точность) - каждая команда должна однозначно определять действие исполнителя.

4.Понятность - команда должна быть записана на понятном компьютеру языке.

5.Дискретность - разбиение алгоритма на отдельные команды.

Способы записи алгоритма:

1) На естественном языке - запись в виде отдельных команд на понятном человеку языке.

2) Графический - на языке блок-схем, с помощью геометрических фигур (овал, прямоугольник, параллелограмм, ромб).

3) На алгоритмическом языке - язык записи алгоритмов, для обучения программированию. Команды записываются на русском языке.

4) На языке программирования - программа. Языки программирования: Basic, Pascal, Си, Visual Basic.

Название	Элемент блок-схемы
	начало-конец

Размещено на http://www.allbest.ru/

3

	процесс (действие)

Размещено на http://www.allbest.ru/

3

	условие

Размещено на http://www.allbest.ru/

3

	ввод-вывод

Размещено на http://www.allbest.ru/

3

	цикл

Размещено на http://www.allbest.ru/

3

7. Основные алгоритмические структуры: следование, ветвление, цикл; изображение на блок-схемах. Разбиение задач на подзадачи. Вспомогательные алгоритмы

Алгоритмические конструкции. Внутри алгоритмов можно выделить группы шагов, отличающиеся внутренней структурой - алгоритмические конструкции.

Основными алгоритмическими конструкциями являются линейная последовательность шагов (или следование), ветвление и цикл.

Алгоритм, в котором команды выполняются последовательно одна за другой, называется линейным алгоритмом.

Так выглядит линейный алгоритм на языке блок схем:

Размещено на http://www.allbest.ru/

3

Пример: алгоритм включения компьютера:

1. Включить питание компьютера (нажать кнопку на сетевом фильтре).

2. Включить монитор, принтер.

3. Нажать кнопку Power на системном блоке.

4. Дождаться загрузки операционной системы и появления Рабочего стола.

5. Приступить к работе.

В этом алгоритме все действия должны выполняться последовательно одно за другим: нельзя приступить к работе если не включено питание или монитор.

В алгоритмическую структуру «ветвление» входит условие, в зависимости от истинности условия выполняется та или иная последовательность команд (серий).

Условие - это высказывание, которое может быть истинным или ложным. В условии два числа, две строки, две переменных или строковых выражения сравниваются между собой с использованием операций сравнения (>, <, =, >=, <=).

Неполная форма ветвления

Размещено на http://www.allbest.ru/

3

Запись на алгоритмическом языке: Если Условие То Серия 1 (Если Условие истинно, то выполняется Серия 1, если Условие ложно, то ничего не выполняется). Пример: Если сегодня воскресенье, то в школу идти не надо.
Полная форма ветвления

Размещено на http://www.allbest.ru/

3

Запись на алгоритмическом языке: Если Условие То Серия 1 Иначе Серия 2 (Если Условие истинно, то выполняется Серия 1, если Условие ложно, то выполняется Серия 2). Пример: Если на улице дождь, то возьми с собой зонт, иначе иди без зонта.

В алгоритмические структуры цикл входит серия команд, выполняемая многократно. Такая последовательность команд называется телом цикла.

Циклические алгоритмические структуры бывают двух типов:

· циклы со счетчиком, в которых тело цикла выполняется определенное количество раз;

· циклы с условием, в которых тело цикла выполняется до тех пор, пока выполняется условие.

Цикл со счетчиком - используется когда заранее известно какое число повторений тела цикла необходимо выполнить.

Размещено на http://www.allbest.ru/

3

Запись на алгоритмическом языке: Для Счетчик От НачЗнач До КонЗнач повторять нц Тело цикла кц Пример: Повторять 10 раз Застегни пуговицу

Циклы с условием - используется когда необходимо повторять тело цикла, но заранее неизвестно какое количество раз это надо сделать.

Размещено на http://www.allbest.ru/

3

Запись на алгоритмическом языке: Пока Условие повторять нц Тело цикла кц Пример: Пока впереди свободно Делай шаг.

Разработка алгоритмов методом последовательной детализации. Вспомогательные алгоритмы

Процесс решения сложной задачи довольно часто сводится к решению нескольких более простых подзадач. Соответственно при разработке сложного алгоритма он может разбиваться на отдельные алгоритмы, которые называются вспомогательными. Каждый такой вспомогательный алгоритм описывает решение какой-либо подзадачи.

Процесс построения алгоритма методом последовательной детализации состоит в следующем. Сначала алгоритм формулируется в «крупных» блоках (командах), которые могут быть непонятны исполнителю (не входят в его систему команд) и записываются как вызовы вспомогательных алгоритмов. Затем происходит детализация, и все вспомогательные алгоритмы подробно расписываются с использованием команд, понятных исполнителю.

Пример. Процесс создания алгоритма Домик для исполнителя Чертежник методом последовательной детализации. Пусть необходимо нарисовать домик с крышей. В основном алгоритме указываем исполнителю, что надо нарисовать стену, окно и крышу. Во вспомогательных алгоритмах СТЕНА, ОКО, КРЫША подробно расписываем как рисовать эти элементы.

8. Величины: константы, переменные, типы величин. Присваивание, ввод и вывод величин. Линейные алгоритмы работы с величинами

Основными понятиями в алгоритмических языках обычно являются следующие.

1)Имена (идентификаторы) -- употpебляются для обозначения объектов пpогpаммы (пеpеменных, массивов, функций и дp.).

Опеpации . Типы операций:

· аpифметические опеpации + , - , * , / и дp. ;

· логические опеpации и, или, не ;

· опеpации отношения < , > , <=, >= , = , <> ;

· опеpация сцепки (иначе, "присоединения", "конкатенации") символьных значений дpуг с другом с образованием одной длинной строки; изображается знаком "+".

Данные -- величины, обpабатываемые пpогpаммой . Имеется тpи основных вида данных: константы, пеpеменные и массивы .

· Константы -- это данные, которые зафиксированы в тексте программы и не изменяются в процессе ее выполнения.

Пpимеpы констант:

o числовые 7.5, 12;

o логические да (истина) , нет (ложь);

o символьные "А", "+";

· Пеpеменные обозначаются именами и могут изменять свои значения в ходе выполнения пpогpаммы. Они предназначены для хранения и обработки данных в программах. Переменные задаются именами, определяющими области памяти, в которых хранятся их значения. Имя переменной должно начинаться с буквы, например, А, Х, С, СтрокаS. Значениями переменных могут быть данные разных типов: числа, последовательность символов и др. Типы пеpеменных: целые, вещественные, логические, символьные.

· Массивы -- последовательности однотипных элементов, число которых фиксировано и которым присвоено одно имя.

Переменная могут получить или изменить значение с помощью оператора присваивания:

[Let] Имя переменной = Выражение (в языке Visual Basic) или Имя переменной : = Выражение (в языке Pascal, алгоритмическом языке).

Например: А = 5 - переменной А присвоить значение «5».

S = «Информатика» - переменной S присвоить значение «Информатика»

Пример: Дан линейный алгоритм:

a := 4

b := 8+a

a := b/a

Надо определить значение переменной a после исполнения данного алгоритма.

Решение: а=3

9. Логические величины, операции, выражения. Логические выражения в качестве условий в ветвящихся и циклических алгоритмах

Логика - это наука о формах и способах мышления.

Основоположником формальной логики является Аристотель, который впервые отделил логические формы мышления от его содержания.

Мышление всегда осуществляется в каких-то формах. Выделяют три основные формы: понятие, высказывание и умозаключение.

Высказывание - это формулировка своего понимания окружающего мира. Высказывание является повествовательным предложением, в котором что-либо отрицается или утверждается.

По поводу высказывание можно сказать, истинно оно или ложно.

Пример истинного высказывания: «Мы живём на планете Земля»

Пример ложного высказывания: «Мне - 20000 лет»

Алгебра логики

Алгебра - это наука об общих операциях, аналогичных сложению и умножению, которые выполняются не только над числами, но и над другими математическими объектами, в том числе и над высказываниями. Такая алгебра называется алгеброй логики. Алгебра логики отвлекается от смысловой содержательности высказываний и принимает во внимание только истинность или ложность высказывания.

Логическая переменная - это простое высказывание, содержащее только одну мысль. Ее символическое обозначение - латинская буква (например, A, B,C,F). Значением логическое переменной могут быть только константы ИСТИНА (1) и ЛОЖЬ (0).

Составное высказывание - логическая функция, которая содержит несколько простых мыслей, соединенных между собой с помощью логических операций. Ее символическое обозначение - F.

На основании простых высказываний могут быть построены составные высказывания.

Логические операции - логические действие.

Базовые логические операции:

1. Логическое умножение (конъюнкция)

(соответствует союз "И")

Составное высказывание, образованное в результате операции логического умножения (конъюнкции), истинно тогда и только тогда, когда истинны все входящие в него простые высказывания.

А	В	F = A И B
0	0	0
0	1	0
1	0	0
1	1	1

2. Логическое сложение (дизъюнкция)

(соответствует союз "ИЛИ")

Составное высказывание, образованное в результате операции логического сложения (дизъюнкции), истинно тогда, когда истинно хотя бы одно из входящих в него простых высказываний.

А	В	F = A ИЛИ B
0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	1

3. Логическое отрицание (инверсия)

(соответствует частица "НЕ")

Логическое отрицание (инверсия) делает истинное высказывание ложным и, наоборот, ложное - истинным .

Логическое отрицание

А	НЕ A
0	1
1	0

Логические выражения в алгоритмах

Логическое выражение при выполнении алгоритма принимает одно из двух значений:"истина" или "ложь". В логических выражениях действием (операцией) является сравнение (отношение).

Существуют следующие операции сравнения:

знак	операция
=	равно
<>	не равно
>	больше
<	меньше
>=	больше или равно
<=	меньше или равно

Примеры использования логического выражения в качестве условий

в ветвящемся алгоритме: Если А>=5 то А:=В+7

в циклическом алгоритме: Пока D>4 AND D<10 повторять D:=D+1

10. Представление о программировании: язык программирования (на примере одного из языков высокого уровня); примеры несложных программ с линейной, ветвящейся и циклической структурой

Назначение программирования - разработка программ управления компьютером с целью решения различных информационных задач. Для составления программ существуют разнообразные языки программирования.

Язык программирования - это фиксированная система обозначений для описания алгоритмов и структур данных.

В настоящее время существует много различных языков программирования: Кобол, С, Фортран, Visual Basic, Pascal и др.

Языки программирования - это формальные языки, специально созданные для общения человека с компьютером. Каждый язык программирования, равно как и "естественный" язык (русский, английский), имеет алфавит, словарный запас, свою грамматику, а также семантику.

Система программирования - это программное обеспечение компьютера, предназначенное для разработки, отладки и исполнения программ, записанных на определенном языке программирования.

В состав системы программирования обязательно входят язык программирования, редактор для создания и исправления текстов программ и транслятор для перевода программ на язык машинных команд.

Трансляторы бывают двух видов - компиляторы и интерпретаторы. Интерпретатор - последовательно переводит команды программы в машинный язык с одновременным их выполнением. Компилятор переводит сразу весь текст программы на машинный язык и сохраняет его в исполняемом файле (с расширением EXE). Затем уже сохраненный файл запускается на выполнение.

Система объектно-ориентированного визуального программирования Visual Basic.

Является системой программирования, т.е. позволяет кодировать алгоритмы на языке Visual Basic. В то же время она является средой проектирования, так как позволяет осуществлять визуальное конструирование графического интерфейса.

Результатом процессов программирования и проектирования является проект, который объединяет в себе программный код и графический интерфейс. Система содержит программу-транслятор, поэтому проекты могут быть преобразованы в приложения, которые могут выполняться в операционной системе Windows (например, можно создать программу Калькулятор).

Примеры программ:

Линейный алгоритм

a = 4

b= 8+a

a= b/a

Ветвление

Неполная форма ветвления

Размещено на http://www.allbest.ru/

3

Запись на языке Паскаль: If Условие Then Серия 1 (Если Условие истинно, то выполняется Серия 1, если Условие ложно, то ничего не выполняется).
Полная форма ветвления

Размещено на http://www.allbest.ru/

3

Запись на языке Паскаль: If Условие Then Серия 1 Else Серия 2 (Если Условие истинно, то выполняется Серия 1, если Условие ложно, то выполняется Серия 2).

Цикл со счетчиком - используется когда заранее известно какое число повторений тела цикла необходимо выполнить.

Размещено на http://www.allbest.ru/

3

For Счетчик:= НачЗнач To КонЗнач do begin Тело цикла End; В начале выполнения цикла значение переменной Счетчик устанавливается равным НачЗнач. При каждом проходе цикла переменная Счетчик увеличивается на 1. Если она становится больше КонЗнач, то цикл завершается и выполняются следующие за ним операторы.

Циклы с условием - используется когда необходимо повторять тело цикла, но заранее неизвестно какое количество раз это надо сделать.

Размещено на http://www.allbest.ru/

3

Запись на языке Паскаль: While Условие Do begin Тело цикла End; В начале выполняется проверка Условия, если условие выполняется - прогоняется тело цикла, если не выполняется, то цикл завершается и выполняются следующие за ним операторы.

11. Основные компоненты компьютера, их функциональное назначение и принципы работы. Программный принцип работы компьютера

В основе архитектуры компьютера (то есть его устройства) лежит магистрально-модульный принцип. Магистраль - многопроводная шина, по которой передаются данные, команды и сигналы управления между компонентами компьютера - модулями.

Размещено на http://www.allbest.ru/

3

Центральным устройством компьютера является процессор, который обрабатывает данные в соответствии с заданной программой. Процессор обрабатывает данные в двоичном компьютерном коде в форме последовательности электрических импульсов (нет импульса - 0, есть - 1) - машинный язык. Процессоры: Pentium, Celeron (корпорация Intel), Athlon, Duron (корпорация AMD).

Устройства ввода информации - «переводят» информацию с языка человека на машинный язык компьютера. Клавиатура - ввод числовой и текстовой информации. Для ввода графической информации или для работы с графическим интерфейсом используют манипуляторы мышь, трекбол или тачпад (сенсорная панель в ноутбуках). Сканер - ввод графической информации в компьютер (фотографии, рисунки). Цифровая камера - фотоаппарат или видеокамера, которые формируют изображения уже в компьютерном формате. Микрофон - ввод звуковой информации, подключается ко входу специальной звуковой платы, установленной в компьютере. Игровые манипуляторы - джойстики - управление в компьютерных играх.

Устройства вывода - «переводят» информацию, представленную на машинной языке, в доступный для человеческого восприятия вид. Монитор - универсальное устройство вывода, выводит числовую, графическую, текстовую и видеоинформацию. Принтер - для сохранения информации в виде «твердой» копии на бумаге. Плоттер - для вывода на бумагу сложных чертежей, рисунков, схем большого формата. Акустические колонки, наушники - вывод звуковой информации.

Оперативная память. Вся информация в компьютере (программы и данные) хранится в оперативной памяти. Процессор последовательно считывает команды программы, а также необходимые данные из оперативной памяти, выполняет команды, а затем записывает полученные данные в оперативную память. При выключении компьютера все данные из оперативной памяти стираются. Информация попадает в оперативную память от устройств ввода и из долговременной памяти, из оперативной памяти - на устройства вывода.

Долговременная или внешняя память - для долговременного хранения информации. НЖМД - накопитель на жестком магнитном диске (жесткий диск, винчестер) - хранение больших объемов информации (20-200 Гбайт). НГМД - накопитель на гибком магнитном диске (дискета, флоппи-диск) - небольшой объем информации (1,44 Мбайт) - для переноса данных с компьютера на компьютер. CD, DVD-ROM - лазерные диски (700 Мбайт и до 17 Гбайт соответственно). Flesh-память - хранение информации в мобильных устройствах, цифровых камерах,

Сетевые устройства - для соединения компьютеров и обмена информацией в компьютерных сетях. Сетевая плата - устанавливается в компьютере для соединения компьютеров в локальную сеть. Модем - для подключения к глобальной сети (Интернет).

Программный принцип работы компьютера

Числовая, текстовая, графическая и звуковая информация может обрабатываться компьютером, если она представлена в двоичной знаковой системе. Информация в двоичном компьютерном коде представляет собой последовательность нулей и единиц, т.е. данные. Для обработки в компьютере данные представляются в форме последовательности электрических импульсов.

Для того чтобы компьютер «знал», что ему делать с данными, как их обрабатывать, он должен получить определенную команду (инструкцию). Например, «сложить два числа» или «заменить один символ в тексте на другой». Обычно решение задачи представляется в форме алгоритма, т.е. определенной последовательности команд. Такая последовательность команд (инструкций), записанная на «понятном» компьютеру языке, называется программой.

12. Программное обеспечение компьютера, состав и структура. Назначение операционной системы. Командное взаимодействие пользователя с компьютером. Графический пользовательский интерфейс

Программное обеспечение -- это совокупность программ для создания, обработки, изменения, удаления информации и программных документов, необходимых для этих программ. Программное обеспечение является одним из видов обеспечения вычислительных систем, наряду с техническим (аппаратным - «железо»), математическим, информационным и пр.

Виды программного обеспечения (ПО)
Системное ПО - обеспечивает согласованное взаимодействие устройств компьютера и создает условия для выполнения остальных программ.	Прикладное ПО - это программы, непосредственно предназначенные для удовлетворения потребностей пользователя.	Инструментальное ПО - средства автоматизации разработки компьютерных программ, то есть инструменты программиста. Инструментальное ПО -- это разновидность прикладного ПО (оно является прикладным для разработчика).
Виды системного ПО: · Операционная система, · драйверы, кодеки, · программы для обслуживания компьютера (утилиты), · программы для защиты, антивирусы	Виды: ? текстовые и графические редакторы; ? программы работы с электронными таблицами; ? системы управления базами данных; ? средства просмотра web-страниц; ? обучающие системы, электронные энциклопедии, игры; ? специализированные программные системы, предназначенные для автоматизации определенного вида профессиональной деятельности, например, банковские системы, системы управления транспортными перевозками, системы геометрического моделирования в машиностроении.	Виды: · системы программирования для различных языков.

Операционная система (ОС) обеспечивает совместное функционирование всех устройств компьютера и предоставляет пользователю доступ к его ресурсам.

Без ОС компьютер не может работать в принципе и является лишь набором отдельных аппаратных устройств (процессор, память и т.д.).

Состав операционной системы:

· программные модули, управляющие файловой системой - предназначены для обмена файлами между устройствами;

· командный процессор - запрашивает у пользователя команды и выполняет их. Пользователь может дать, например, команду выполнения какой-либо операции над файлами (копирование, удаление, переименование), команду вывода документа на печать и т.д. ОС должна эти команды выполнить;

· драйверы устройств - специальные программы, которые обеспечивают управление работой устройств и согласование информационного обмена с другими устройствами. Любому устройству (принтеру, мыши, монитору) соответствует свой драйвер;

· программные модули, создающие графический пользовательский интерфейс - для упрощения работы пользователя с ОС; пользователь вводит команды посредством мыши (существует еще командный интерфейс - пользователь вводит команды с клавиатуры);

· сервисные программы (утилиты) - позволяют обслуживать диски (проверять, сжимать, дефрагментировать и т.д.), выполнять операции с файлами (архивировать и т.д.), работать в компьютерных сетях;

· справочная система - предназначена для оперативного получения необходимой информации о функционировании как ОС в целом, так и о работе ее отдельных модулей.

Файлы ОС хранятся во внешней, долговременной памяти компьютера (на жестком, гибком или лазерном диске). Однако программы могут выполняться, только если они находятся в оперативной памяти, поэтому файлы ОС необходимо загрузить в оперативную память. Диск (жесткий, гибкий или лазерный), на котором находятся файлы ОС и с которого производится ее загрузка, называется системным.

Командное взаимодействие пользователя с компьютером. Графический пользовательский интерфейс.

Взаимодействие пользователя с системой осуществляется через командный процессор. Средства общения человека с компьютером называются интерфейсом.

1. Командный интерфейс - пользователь вводит через клавиатуру (или микрофон) команды операционной системе на специальном языке. Например: открыть определенную папку, запустить программу, выключить компьютер и т.п.

2. Графический интерфейс - пользователь управляет компьютером, выбирая мышью нужные пункты меню, кнопки, значки и другие элементы интерфейса Основными объектами графического интерфейса операционных систем являются рабочий стол, занимающий весь экран монитора, и расположенные на нем значки, окна и панель задач.

13. Понятие файла и файловой системы организации данных (папка, иерархическая структура, имя файла, тип файла, параметры файла). Основные операции с файлами и папками, выполняемые пользователем. Понятие об архивировании и защите от вирусов

Файл. Все программы и данные хранятся в долговременной (внешней) памяти компьютера в виде файлов. Файл - это определенное количество информации (программа или данные), имеющее имя и хранящееся в долговременной (внешней) памяти. Имя файла состоит из двух частей, разделенных точкой: собственно имя файла и расширение, определяющее его тип (программа, данные и т.п.). Собственно имя файлу дает пользователь, а тип файла обычно задается программой автоматически при его создании.

В различных ОС существуют различные форматы имен файлов. В операционной системе MS-DOS собственно имя файла должно содержать не более 8 букв латинского алфавита, а расширение состоит из 3 латинских букв, например: proba.txt.

В ОС Windows имя файла может иметь до 255 символов, причем допускается использование русского алфавита.

Файловая система. На каждом носителе информации (гибком, жестком или лазерном диске) может храниться большое количество файлов. Порядок хранения файлов на диске определяется установленной файловой системой.

Для дисков с небольшим количеством файлов (не более нескольких десятков) удобно применять одноуровневую файловую систему, когда каталог (оглавление диска) представляет линейную последовательность имен файлов.

Если на диске хранятся сотни и тысячи файлов, то для удобства поиска файлов организуются в многоуровневую иерархическую файловую систему, представляющую собой систему вложенных папок. В каждой папке могут храниться папки нижнего уровня, а также файлы.

Для того чтобы найти нужный файл необходимо указать путь к файлу. Путь к файлу начинается с логического имени диска, затем записывается последовательность имен вложенных друг в друга папок, в последней из которых содержится нужный файл. Имена диска и папок записываются через разделитель «\». например: А:\Документы\Сочинение.doc, С:\Изображения\Фото\Класс.bmp.

Операции над файлами и папками. В процессе работы на компьютере над файлами и папками чаще всего производятся следующие операции:

· копирование (копия файла или папки помещается в другую папку);

· перемещение (сам файл или папка в другую папку);

· удаление (запись о файле или папке удаляется из каталога);

· переименование (изменение имени файла или папки).

Архивация

Архивация - это сжатие одного или нескольких файлов и помещение их в специальный файл, называемый архивным. Для упаковки файлов и последующего их восстановления используются специальные программы - архиваторы.

Проблема архивации возникает тогда, когда жесткий диск наполнен информацией и требуется освободить на нем место, ничего не удаляя безвозвратно.

Возникший в результате архивирования файл имеет, как правило, значительно меньший объем, чем исходный.

Программы-архиваторы: WinRAR, WinZIP (Windows), 7-Zip, Менеджер архивов (Linux). Расширения архивных файлов: .rar, .zip, .gz, .arj и др.

Защита от вирусов.

Компьютерным вирусом называется программа, обычно, малая по размеру (от 200 до 5000 байт), которая самостоятельно запускается, многократно копирует свой код, присоединяя его к кодам других программ ("размножается") и мешает корректной работе компьютера и/или разрушает хранимую информацию (программы и данные).

Наиболее эффективны в борьбе с компьютерными вирусами антивирусные программы. Они используют постоянно обновляемые списки известных вирусов (названия вирусов и их программные коды). Если антивирус обнаружит компьютерный код вируса в каком-либо файле, то файл считается зараженным и подлежит лечению, т.е из него удаляется программный код вируса. Если лечение невозможно, то файл удаляется целиком.

Наиболее распространенные антивирусные программы:DrWeb, Антивирус Касперского, Avast и др.

14. Информационные ресурсы общества. Основы информационной безопасности, этики и права

Информационные ресурсы

Ресурс - это запас или источник некоторых средств. Традиционно различают следующие виды общественных ресурсов: материальные, энергетические, трудовые, финансовые.

Одним из важнейших видов ресурсов современного общества являются информационные ресурсы. Значимость информационных ресурсов постоянно растет; одним из свидетельств этого является то, что уже на нынешней фазе продвижения к информационному обществу информационные ресурсы становятся товаром, совокупная стоимость которого на рынке сопоставима со стоимостью традиционных ресурсов.

Между информационными и другими ресурсами существует одно важнейшее различие: всякий ресурс после использования исчезает (сожженное топливо, израсходованные финансы), а информационный ресурс остается, им можно пользоваться многократно, он копируется без ограничения. Более того, по мере использования информационный ресурс имеет тенденцию увеличиваться, так как использование информации редко носит совершенно пассивный характер, чаще при этом генерируется дополнительной информацией.

Защита информации. Лицензионные, условно бесплатные и бесплатные программы.

Программы по их юридическому статусу можно разделить на три большие группы: лицензионные, условно бесплатные (shareware) и свободно распространяемые программы (freeware).

Дистрибутивы лицензионных программ (дискеты или диски CD-ROM, с которых производится установка программ на компьютеры пользователей) распространяются разработчиками на основании договоров с пользователями на платной основе, проще говоря, лицензионные программы продаются. В соответствии с лицензионным соглашением разработчики программы гарантируют ее нормальное функционирование в определенной операционной системе и несут за это ответственность.

Некоторые фирмы-разработчики программного обеспечения предлагают пользователям условно бесплатные программы в целях их рекламы и продвижения на рынок. Пользователю предоставляется версия программы с ограниченным сроком действия (после истечения указанного срока программа перестает работать, если за нее не произведена оплата) или версия программы с ограниченными функциональными возможностями (в случае оплаты пользователю сообщается код, включающий все функции).

Многие производители программного обеспечения и компьютерного оборудования заинтересованы в широком бесплатном распространении программного обеспечения. К таким программным средствам можно отнести следующие:

· новые недоработанные (бета) версии программных продуктов (это позволяет провести их широкое тестирование);

· программные продукты, являющиеся частью принципиально новых технологий (это позволяет завоевать рынок);

· дополнения к ранее выпущенным программам, исправляющие найденные ошибки или расширяющие возможности;

· устаревшие версии программ;

· драйверы к новым устройствам или улучшенные драйверы к уже существующим.

Правовая охрана информации

Правовая охрана программ и баз данных. Правовая охрана программ для ЭВМ и баз данных впервые в полном объеме введена в Российской Федерации Законом РФ «О правовой охране программ для электронных вычислительных машин и баз данных», который вступил в силу в 1992 году.

Предоставляемая настоящим законом правовая охрана распространяется на все виды программ для ЭВМ (в том числе на операционные системы и программные комплексы), которые могут быть выражены на любом языке и в любой форме, включая исходный текст на языке программирования и машинный код.

Для признания и осуществления авторского права на программы для ЭВМ не требуется ее регистрация в какой-либо организации. Авторское право на программы для ЭВМ возникает автоматически при их создании.

Для оповещения о своих правах разработчик программы может, начиная с первого выпуска в свет программы, использовать знак охраны авторского права, состоящий из трех элементов:

· буквы С в окружности или круглых скобках ©;

· наименования (имени) правообладателя;

· года первого выпуска программы в свет.

Например, знак охраны авторских прав на текстовый редактор Word выглядит следующим образом: © Корпорация Microsoft, 1993-1997.

Автору программы принадлежит исключительное право осуществлять воспроизведение и распространение программы любыми способами, а также модификацию программы.

Защита информации

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.

В настоящее время для защиты от несанкционированного доступа к информации все более часто используются биометрические системы авторизации и идентификации пользователей (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 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 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.

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.

Для того чтобы этого не происходило, устанавливается программный или аппаратный барьер между Интернетом и компьютером 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.

15. Технологии работы с текстовыми документами. Текстовые редакторы и процессоры: назначение и возможности. Основные структурные элементы текстового документа. Шрифты, стили, форматы. Основные приемы редактирования документа. Встраиваемые объекты. Понятие гипертекста

Текстовые редакторы - это программы для создания, редактирования, форматирования, сохранения и печати документов. Современный документ может содержать кроме текста, и другие объекты (таблицы, диаграммы, рисунки и т.д.).

Более совершенные текстовые редакторы, имеющие целый спектр возможностей по созданию документов (например, поиск и замена символов, средства проверки орфографии, вставка таблиц и др.) называют иногда текстовыми процессорами. Примеры: Microsoft Word, OpenOffice Writer.

Мощные программы обработки текста - настольные издательские системы - предназначены для подготовки документов к публикации. Пример - Adobe PageMaker.

Основные элементы текстового документа

Текст документа текстового редактора содержит следующие элементы: символ, слово, предложение, абзац.

Редактирование - преобразование, обеспечивающее добавление, удаление, перемещение или исправление содержания документа. Редактирование документа обычно производится путем добавления, удаления или перемещения символов или фрагментов текста.

Форматирование - преобразование, изменяющее форму представления документа.

Любой документ состоит из страниц, поэтому в начале работы над документом необходимо задать значения параметров страницы: формат, ориентацию, поля и др. Стандартным является формат страницы А4. Существуют две возможные ориентации страницы - книжная и альбомная. Для обычных текстов чаще используется книжная ориентация, а для таблиц с большим количеством столбцов - альбомная.

Форматирование абзацев. Абзац является одним из основных объектов текстового документа. В компьютерных документах абзацем является любой текст, заканчивающийся управляющим символом (маркером) конца абзаца - обеспечивается при нажатии клавиши <Enter>.

При форматировании абзаца задаются параметры его выравнивания (расположение текста относительно границ полей страницы), отступы и интервалы (расстояние между строк), отступ красной строки и т.д.

Форматирование символов. Символы - это буквы, цифры, пробелы, знаки пунктуации, специальные символы (@, *, &). Символы можно форматировать (изменять их вид), задавая шрифт, размер и начертание.

Шрифт - полный набор символов определенного начертания, включая прописные и строчные буквы, знаки препинания, специальные символы, цифры и знаки арифметических действий. каждый шрифт имеет свое название, например, Times New Roman, Arial, Courier.

Размер шрифта. Единицей измерения шрифта является пункт (1пт = 0,376 мм). В текстовом редакторе Word по умолчанию используется шрифт размером 12 пт.

Начертание. Кроме нормального (обычного) начертания символов обычно применяют полужирное, курсивное и подчеркнутое, а также их комбинации.

Формат файла определяет способ хранения текста в файле. Простейший формат текстового файла (ТХТ) содержит только символы (числовые коды символов), другие же форматы (DOC, RTF, ODT, DOCX, PDF) содержат дополнительные управляющие числовые коды, которые обеспечивают форматирование текста.

Встраиваемые объекты. Это таблицы, рисунки, различные геометрические фигуры для создания схем, декоративный текст, диаграммы.