Математика и информатика

Размещено на http://www.allbest.ru/

Белгородский юридический институт МВД России

Кафедра информатики и математики

Практикум

по дисциплине

Математика и информатика

Д.Б. Лукьянов

Пояснительная записка

Дисциплина «Математика и информатика» является базовой общеобразовательной дисциплиной. Она формирует содержательные и технологические основы для дальнейшего освоения обучаемыми общеобразовательных, специальных учебных дисциплин и дисциплин специализации в части разделов, касающихся использования современных информационных технологий и математического аппарата в соответствующей профессиональной области.

Для изучения дисциплины отводится 240 часов. Из них на аудиторные занятия отводится 26 часов, а именно 2 установочных лекции, и 2 итоговых лекции и 9 практических занятий.

Самостоятельной работе отводится 214 часа.

Установочные лекции охватывают 6 тем учебной программы. По этим темам разработаны задания в данном пособии. На итоговых лекциях будут рассмотрены теоретические вопросы прикладного программного обеспечения и Интернет, а на практических занятиях будут закреплены навыки работы с этими программами.

В конце курса обучения полученные знания, умения и навыки контролируются на экзамене.

Целью данного сборника является организация самостоятельной работы по изучению дисциплины математика и информатика.

Для успешного изучения дисциплины каждый обучаемый заочного факультета должен выполнить задания, предложенные в данном сборнике в соответствии со своим вариантом, который определяется из последней цифры номера зачетной книжки.

Заполненный и подписанный сборник перед началом занятий итоговой сессии сдается на факультет заочного обучения, затем передается преподавателю на проверку. По плану занятий предусмотрено контрольно-проверочное занятие, на котором будет проведен контроль знаний обучаемого для подтверждения того, что задания сборника были выполнены им самостоятельно.

Обучаемые, не выполнившие задания на самостоятельную работу к экзамену не допускаются.

Методические указания к выполнению заданий

Все задания, предложенные в сборнике, соответствуют рассмотренным на установочных лекциях темам №1 -№5.

Для выполнения заданий сборника следует пользоваться материалами установочных лекции и ниже рекомендованной литературой.

Обучаемому необходимо:

- прочитать задание;

- выбрать соответствующий вариант (для большинства заданий предусмотрены варианты, определяемые различными способами. Способы определения варианта описаны в задании);

- подготовить ответ с решением и записать его в специально отведенное место. Если места для ответа окажется недостаточным, необходимо сократить ответ, выделив в нем главное.

Задания пронумерованы и выполняются в соответствии с вариантом. Решенные задачи и ответы на вопросы, поставленные в сборнике, помещаются в специально отведенные места, обозначенные рамкой или ячейками соответствующих таблиц. Ответы на задания №21 и №23 оформляются на компьютере с использованием текстового редактора Word, распечатываются на бумаге и сдаются вместе со сборником на проверку.

Литература

1. Дрога, А.А Информатика и математика. Учебное пособие [Текст]/ А.А. Дрога, П.Н. Жукова, Д.Н. Копонев, Д.Б. Лукьянов, А.Н. Прокопенко. Белгород : ООНИ и РИД БелЮИ МВД России, 2008.-320 с.

2. Стоцкий Ю. Самоучитель Office XP/ Ю. Стоцкий.- СПб.: Питер, 2002. 347с.

3. Информатика и математика для юристов: учебник для студентов вузов / под ред. С.Я. Казанцева, Н.М. Дубининой. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2006. - 560 с.

4. Информатика: Базовый курс/Под ред. С.В.Симоновича. - СПБ.: Питер, 2006

5. Ильин В.А., Ким Г. Д.: учебник/ Линейная алгебра и аналитическая геометрия. - Москва: Проспект, МГУ. 2007.

6. Клейн Ф. Элементарная математика с точки зрения высшей. - М.: Наука, 1987.

7. Манита А.Д. Теория вероятностей и математическая статистика. Интернет-учебник/ А.Д. Манита, - http://WWW.teorwer-online.narod.ru.

8. Рассолов М.М. Элементы высшей математики для юристов. - М.: Юристъ, 1999.- 184 с.

9. Стоцкий Ю. Самоучитель Office XP / Ю. Стоцкий.- СПб.: Питер, 2002.

10. Пугачев, В.С. Теория вероятностей и математическая статистика: Учебное пособие / В. С. Пугачев. - 2-е изд., испр. и доп. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2002. - 496 с.

11. Шведов, А.С. Теория вероятностей и математическая статистика: учебное пособие для вузов / А. С. Шведов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Изд.дом ГУ ВШЭ, 2005. - 253 с.

Тема №1. Основные понятия информатики

Задание 1. Дать два наиболее точных на ваш взгляд определения информации

1. Информация- это об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые уменьшают имеющуюся в них степень неопределенности, неполноты знаний.

2. Информация- это сведения о лицах, предметах, фактах, событиях, явлениях и процессов, независимо от формы их представления.

Задание 2. Объяснить понятие «информационное общество»

Для того что бы наиболее всесторонне раскрыть понятие «информационное общество», необходимо раскрыть его признаки, которыми являются: наличие информационной инфраструктуры, применение персональных компьютеров, готовность членов общества к использованию компьютерной техники, внедрение в глобальных сетях новых услуг и форм деятельности, возможность быстрого получения большого объема информации, возможность общения с другими членами общества в реальном времени на любых основаниях. «Информационное общество» возникло не само по себе, а ему предшествовали пять информационных революций, из этого можно сделать вывод, что развитие «информационного общества» неразрывно связанно с развитием информации и способами ее передачи.

Задание 3. Перевести в байты

1024 Мб -1073741824 байт 1,44 Кб -1474.56 байт

1,2 Кб -1228.8 байт 128 Мб -134217728 байт

2,5 Тб -2748779069440 байт 200 Бит - 25 байт

Тема №2. Основы математических знаний

Задание 4. Заданы множества А={1,2,6} D={1,2,3,4,5,} E={5,1,2}. Подчеркнуть верное для этих множеств утверждение

ЕD А&D АD АD A=E АЕ

Задание 5. Перевести в двоичное систему счисления десятичное число, состоящее из двух последних цифр Вашей зачетной книжки плюс 100. Записать алгоритм перевода

Например, если последние цифры зачетной книжки - 010, то десятичное число, которое необходимо будет перевести в двоичное равно 110 (010+100).

Пример: перевести десятичное число 59 в двоичное.

59/2=29+остаток 1; 29/2=14+остаток 1; 14/2=7 + остаток 0; 7/2=3+остаток 1; 3/2=1+остаток 1. Результат: 111011.

22+100=122\2=111+ остаток 0; 111\2=55+ остаток 1; 55\2=27 +остаток 1; 27\2=13+ остаток1;13\2=6 +остаток 1; 6\2=3+ остаток 0; 3\2=1 +остаток 1.

Результат:0111101

Задание 6. Перевести из двоичной системы счисления в десятичную систему счисления число, которое получается из Вашей фамилии и имени. Согласная буква соответствует единице, гласная - нулю

Например, Сидоров Иван будет соответствовать двоичному числу 1010101,0101. Для перевода двоичного числа в десятичное использовать формулу:

A 2= a m-12 m-1+a m-22 m-2+...+a 0+a -12 -1+...+a -n2 -n ,

где m - число разрядов целой части числа, n - дробной части.

Яровой Сергей (010100,101100)

Переведя по формуле Имя и Фамилию в двоичную систему ответ получился: 20,4375.

Задание 7. Выполнить арифметические действия в двоичной системе счисления в соответствии с вариантом

1 вариант 111+011*100+001 = 2 вариант 110+011*100+011 =1101 3 вариант 100+111*100+101 = 4 вариант 101+101*111+001 = 5 вариант 110+011*100+001 =	6 вариант 1001+011*100+001= 7 вариант 1101+011*110+011= 8 вариант 1111+101*100+101= 9 вариант 1111+011*100+001= 0 вариант 1111+011*110+001=

Задание 8. Рассчитать количество перестановок букв своего имени

В моём имени Сергей, 6 букв, значит рассчитываем по формуле, количество перестановок: 6!= 1*2*3*4*5*6= 720.

Задание 9. Кодовый замок открывается последовательным набором четырех разных цифр. Определите число возможных кодов, которые можно подобрать для этого замка

Р=4!=24

Ответ: Р=4!=24

Задание 10. Кодовый замок открывается одновременным нажатием четырех разных цифр. Определить число возможных кодов, которые можно подобрать для этого замка

Ответ: Р=4!=24

Задание 11. На экзамене равновероятно можно получить любую оценку. Определить вероятность получения неудовлетворительной оценки

Оценки которые можно получить на экзамене: 2;3;4;5.

Ответ: 0,25% -вероятность получить неудовлетворительную оценку на экзамене.

Задание 12. Вероятность сдачи экзамена у слушателя Иванова - 0.6, у Петрова -0.4. Для четного варианта: Какова вероятность, что хотя бы один их слушателя сдаст экзамен?

Для нечетного варианта: Какова вероятность, что оба слушателя сдадут экзамен?

А- вероятность сдачи экзамена Ивановым

В- вероятность сдачи экзамена Петровым

С- вероятность сдачи экзамена хотя бы одним из слушателей.

Так как сабытия А и Б независимы, то по правилам сложения и умножения вероятностей получаем:

Р(С) = Р(А + В) = Р(А) + Р(В) - Р(А ? В) = Р(А) + Р(В) - Р(А) ? Р(В) = 0.6+0,4 - 0,6* 0,4=0.76

Задание 13. Определить средний срок лишения свободы на одного осужденного за умышленное убийство при отягчающих обстоятельствах по данным из таблицы

Учесть, что в интервалах от - до сроки распределены равномерно и середина интервала - это среднее значение для данной группы. Заполнить таблицу:

Сроки лишения свободы	Число осужденных (частота)	Середина интервала	Произведение середины интервалов и частоты
До 1 года	10	0,5	5
Свыше 1 года до 2	3	0,15	4,5
Свыше 2 до 3	16	2,5	40
Свыше 3 до 5	594	4	2376
Свыше 5 до 10	1259	7,5	9442,5
Свыше 10 до 15	2921	12,5	36512,5

Решение: 4803 48380,5

48380,5 : 4803= 10,07 лет

Задание 14. Определить Моду (Мо) и медиану (Ме) вариационного ряда

Возраст	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26
Число осужденных	11	20	19	55	75	150	102	160	175	170	160	142	135

Мо= 175 Ме=7(20)

Задание 15. Построить вариационный ряд по выборке: 1,5,3,4,3,4,2,1,2,4,3,3,4,2,1,2,3,4,3,5

Построить кумуляту и полигон для четного варианта и кумуляту и гистограмму для нечетного.

Задание 16. Дать определение алгоритму, перечислить его свойства

Алгоритм - это строгая конечная последовательность действий, инструкций для машины (либо для человека), выполнение которых обязательно приводит к решению задачи.

Свойства: определенность; массовость; дискретность; результативность.

Массовость означает, что алгоритм решения задачи разрабатывается в общем виде, т.е. он должен быть применим для некоторого класса задач, различающихся лишь по исходным данным. При этом исходные данные могут выбираться из некоторой области, которая называется областью применения алгоритма.

Дискретность (прерывность, раздельность)- т.е. алгоритм должен представлять процесс решения задачи как последовательное выполнение простых (или ранее определенных) шагов (этапов).

Результативность- это свойство состоит в том, что алгоритм должен приводить к решению задачи за конечное число шагов.

Задание 17. Разработать алгоритм, для вычисления выражения: Х=10у+2, где у[0,К+4] c шагом 1, где К соответствует последней цифре номера зачетной книжки

Представить алгоритм в графической форме (блок-схема).

Х= 10у+2 Х= 10*4,2+2 Х=44

Задание 18. Описать технологию создания прикладной программы

1. Постановка задачи:

- сбор информации о задаче;

- формулировка условия задачи;

- определение конечних целей решения задачи;

- определение формы выдачи результатов

- описание даннях, (их типов, диапозонов величин, структуры и т.п.).

2. Анализ исследования задачи, модели:

- анализ существующих аналогов;

- анализ технических и программных средств;

- разработка математической модели;

- разработка структур данных;

3. Разработка алгоритма:

- выбор метода проектирования алгоритма;

- выбор формы записи алгоритма;

- выбор тестов и метода тестирования;

- проектирования алгоритма.

4. Программирования:

- выбор языка программирования;

Уточнение способа организации данных;

Запись алгоритма на выбранном языке программирования;

5. Тестирование и отладка:

- синтаксическая отладка;

- отладка семантики и логической структуры;

- тестовые расчеты и анализ результатов тестирования;

- совершенствование программы.

6. Анализ результата решения задачи и уточнение в случае необходимости математической модели с повторным выполнением этапов 2-5.

7. Сопровождение программы:

- доработка программы для решения конкретных задач;

- составление документации к решенной задаче, к математической модели, к алгоритму, к программе, к набору текстов, к использованию.

Задание 19. Выбрать из таблицы устройство системного блока ПК, соответствующее Вашему варианту

Ответить на вопрос: назначение и основные разновидности устройства, его характеристики. Привести примеры современных устройств.

Ответ оформить с помощью стандартного редактора текста MS Windows Word и распечатать на бумаге формата А4. Распечатку прикрепить к сборнику заданий.

Требования к оформлению текста:

- Параметры страницы: альбомная ориентация; левое и правое поля - 10 мм; нижнее и верхнее поле - 20 мм;

- Абзацный отступ 2 см., выравнивание текста по правому краю;

- Шрифт Arial, курсив, размер букв - 14, межстрочный интервал полуторный;

- Заголовок - шрифт Times New Roman, кегль - 16, полужирный;

- Листок подписать (поставить личную подпись и дату).

1 вариант: CD-ROM, DVD	6 вариант: модем
2 вариант: оперативная память	7 вариант: TV-тюнер
3 вариант: винчестер	8 вариант: видеокарта
4 вариант: процессор	9 вариант: Флэш - память
5 вариант: материнская плата	0 вариант: ПЗУ

Задание 20. Записать назначение внешнего устройства информации ПК, его основные виды, характеристики, принцип работы, привести примеры современных устройств

Ответ оформить с помощью редактора текста MS Word и распечатать на бумаге формата А4. Распечатку прикрепить к сборнику заданий.

Требования для оформления текста:

-Книжная ориентация; левое и правое поля 15 мм; нижнее и верхнее поле 30 мм;

- Абзацный отступ 1.5 см., выравнивание по левому краю;

-Шрифт: Times New Roman, размер букв - 16;

-Желательно в текст встроить рисунок или фотографию устройства;

- Листок подписать.

1 вариант: Модем внешний	6 вариант: Сканер (любой)
2 вариант: Монитор LCD	7 вариант: Струйный принтер
3 вариант: Bluetooth	8 вариант: Web-камера
4 вариант: Клавиатура	9 вариант: Акустические системы
5 вариант: Лазерный принтер	0 вариант: Мышь

Задание 21. Назначение операционной системы. Привести примеры операционных систем и дать им краткую характеристику

Назначение: Управление ресурсами, а именно процессором, памятью, устройством ввода и выводом. А так же она предназначенный для снижения стоимости программирования, упрощения доступа к системе, повышения эффективности работы.

Примеры: однозадачные (MS-DOS); псевдомногозадачные, то есть одновременно работает только одна программа, а мы переключаясь между ними как бы пробуждаем другую и усыпляем первую (Windows 1 и 2); многозадачные (Windows 95,98; Windows NT, OS/2 3 и 4, Unix, Be, Linux, VISTA).

Задание 22. Дать понятие файла, каталога, файловой системы

Файл - логически связанная совокупность данных или программ, для размещения которой во внешней памяти компьютера выделяется поименованная область.

Каталог - место для хранения и регистрации файлов.

Файловая система - совокупность каталогов и файлов, хранимых на внешних носителях.

Задание 23. Перечислить приложения, входящие в пакет MS Office XP и дать им краткую характеристику

В пакет Microsoft Office XP входит шесть основных приложений, каждое из которых может рассматриваться как самостоятельная программа Windows.

1. Microsoft Word XP - текстовый редактор. Он позволяет создавать и редактировать документы, добавлять в них таблицы и рисунки, изменять оформление абзацев и начертание шрифта, готовить документ к печати. Дополнительные модули Word позволяют выполнять такие операции, как проверка орфографии и грамматики, формирование оглавлений и указателей, слияние с базой данных.

2. Microsoft Excel XP - программа, обладающая эффективными средствами обработки числовой информации, представленной в виде электронных таблиц. Она позволяет выполнять математические, финансовые и статистические вычисления, оформлять отчеты, построенные на базе таблиц, выводить числовую информацию в виде графиков и диаграмм.

3. Microsof PowerPoint XP -- приложение для подготовки презентаций, слайды которых выносятся на суд общественности в виде распечатанных графических материалов или посредством демонстрации электронного слайд-фильма.

4. Microsof Access XP -- профессиональная программа управления базами данных. С ее помощью можно накапливать и систематизировать разнообразную информацию, искать и сортировать объекты согласно выбранным критериям, конструировать удобные формы для ввода данных и генерировать на основании имеющихся записей прекрасно оформленные отчеты. Access обеспечивает одновременный доступ к данным десяткам пользователей.

5. Microsof Outlook XP --Это приложение может служить электронным аналогом записной книжки, обрабатывать сообщения электронной почты, хранить списки контактов и задач, вести дневник событии.

6. Microsof Frontpage XP -- современная интегрированная оболочка для построения отдельных web-страниц и целых web-узлов.

Задание 24. Подчеркнуть файлы, которые соответствуют шаблону D?.??

Четный вариант: DVFDH.EXE dh.ex 2d3.12 gggg.co DD.co

Нечетный вариант: EEEdrt.ex dur.exe df fdg.tx 123d1.12

Задание 25. Суть объектно-ориентированного подхода, реализованного в Windows

Объективно- ориентированный подход реализован в полной мере при создании Windows. На уровне пользователя объективно- ориентированный подход выражается в том, что интерфейс представляет собой подобие реального мира, а работа с машиной сводиться к действиям с привычными объектами. Так, папки можно открыть, убрать в портфель документы- посмотреть, исправить, и переложить с одного места на другое, выбросить в корзину, факс или письмо - отправить адресату и т.д. Объект как и в реальном мире обладает различными свойствами. Программист или пользователь может изменять не все свойства объектов, а только некоторые из них. Можно изменить имя объекта, но нельзя изъменить объем свободного места на диске, который так же является его свойством.

Еще один механизм, который упростил работу и приблизил эру объективно- ориентированного подхода, называется «Drag & Drop», что в буквальном переводе означает «перетащить и оставить». Работая этим методом, можно щелкнуть кнопкой мыши на изображении объекта, и переместить его по экрану, при нажатой кнопке и отпустить кнопку тогда, когда указатель окажется в нужном месте экрана. Таким образом, процедуры копирования, перемещения и удаления стали объективно- ориентированными.

Объективно- ориентированный подход реализуется через модель рабочего стола. Пользователь работает с задачами и приложениями так же, как с документами на своем письменном столе.

Задание 26. Определить назначение, порядок запуска и основные параметры служебной программы в соответствии с вариантом

В окне Мой компьютер, или в правой области проводника щелкнуть значок диска, который требуется отформатировать.

В меню Файл выбрать команду форматировать, или же выполнив щелчок правой кнопки мыши на соответствующей пиктограмме, выбрать в контекстном меню команду Форматировать.

Форматирование приводит к уничтожению всех данных на диске.

Невозможно отформатировать диск, который открыт в окне Мой компьютер или Проводнике.

Задание 27. Понятие и запуск приложений

двоичный программа алгоритм ряд

Приложение - это прикладные программы, предназначенные для того, что бы обеспечить применение вычислительной техники в различных сферах деятельности человека.

В ОС Windows существует несколько способов запуска установленных на компьютере приложений:

1. При помощи меню «Программы» кнопки Пуск. Для этого следует щелкнуть мышкой на кнопке Пуск выбрать меню Программы в открывшемся подменю выбрать мышкой необходимую программу и щелчком запустить ее.

2. При помощи команда «Выполнить». Нажать кнопку Пуск на панели задач и выберите из главного меню команду «Выполнить». Появляется окно диалога «Запуск программы». Можно непосредственно ввести в поле ввода «Открыть» имя программы, которую нужно выполнить, но при этом нужно будет указать полный путь. Если полный путь не известен, программу можно найти, используя кнопку «Обзор». Появиться окно диалога «Обзор» при помощи которого и разыскивается нужная программа на диске.

3. Двойным щелчком мышки на ярлыке программы, расположенном на Рабочем столе.

4. Двойным щелчком мышки на файле программы в окне Проводника или окне папки Мой компьютер.

5. С помощью программы Сеанс MS-DOS.

Задание 28. Порядок установки и удаления приложений

Открыть окно Панель управления и выполнить двойной щелчок мышью по пиктограмме Установки и удаления программ. В появившемся окне открыть вкладку установка\удаление. Затем нажать кнопку Установить, вставить в дисковод диск и нажать кнопку Далее. При необходимости указать, где находятся инсталляционные файлы программы, и начать процесс инсталляции, нажав кнопку Готово.

Для удаления Windows- приложений достаточно на вкладку Установка/ удаление отметить название нужной программы и нажать кнопку Добавить /удалить.

Задание 29. Назначение системного реестра MS Windows

Реестр- база данных операционной системы, содержащая конфигурационные сведения. В реестре храниться информация по аппаратной конфигурации компьютера, различные настройки операционной системы и настройки программ, которые устанавливаются. Для просмотра и редактирования реестра используется программа Regedit.exe.

Задание 30. перечислить восемь любых стандартных приложений MS Windows и указать их назначение, заполнить таблицу

№	Название приложения	Назначение
1	Сведения о системе	Можно получить информацию как о системе и её ресурсах в целом, так и в отдельности о каждом её компоненте и ресурсе.
2	Стандартный текстовый редактор Word Pad	Предназначен для работы с небольшими документами
3	Универсальный проигрыватель	Предназначен для воспроизведения аудио- и видеозаписей и мультипликации, а также для управления настройкой устройств мультимедиа.
4	Простой текстовый редактор Блокнот	Предназначен для создания и редактирования текстовых файлов, не требующих форматирования и не превышающих по размеру 64 Кбайт.
5	Калькулятор	Имеет два режима работы: обычный, предназначенный для простейших вычислений, и инженерный, который обеспечивает доступ ко многим математическим функциям.
6	Лазерный проигрыватель	Предназначен для воспроизведения музыкальных (аудио) компакт-дисков с помощью (CD-ROM).
7	Телефон	Набор номера и связь с помощью компьютера
8	Проигрыватель Windows Media	Для воспроизведения звуковых, видео и смешанных мультимедийных файлов в большинстве известных форматов.

Задание 31. Назначение буфера обмена

Буфер обмена используется при переносе и копировании данных. Сведения сохраняются в буфере обмена до тех пор, пока в него не будет записана следующая порция данных или завершена работа в системе. В файлах содержимое буфера обмена сохраняют для использования в дальнейшем.

В буфере обмена может храниться информация в различных форматах, что обеспечивает передачу данных между программами, которые используют различные форматы.

Оперативная память - это рабочая область для процессора компьютера. В ней во время работы хранятся программы и данные. Оперативная память часто рассматривается как временное хранилище, потому что данные и программы в ней сохраняются только при включенном компьютере или до нажатия кнопки сброса (reset). Перед выключением или нажатием кнопки сброса все данные, подвергнутые изменениям во время работы, необходимо сохранить на запоминающем устройстве, которое может хранить информацию постоянно (обычно это жесткий диск). При новом включении питания сохраненная информация вновь может быть загружена в память.

Устройства оперативной памяти иногда называют запоминающими устройствами с произвольным доступом. Это означает, что обращение к данным, хранящимся в оперативной памяти, не зависит от порядка их расположения в ней. Когда говорят о памяти компьютера, обычно подразумевают оперативную память, прежде всего микросхемы памяти или модули, в которых хранятся активные программы и данные, используемые процессором.

За несколько лет определение RAM (Random Access Memory) превратилось из обычной аббревиатуры в термин, обозначающий основное рабочее пространство памяти, создаваемое микросхемами динамической оперативной памяти (Dynamic RAM - DRAM) и используемое процессором для выполнения программ. Одним из свойств микросхем DRAM (и, следовательно, оперативной памяти в целом) является динамическое хранение данных, что означает, во-первых, возможность многократной записи информации в оперативную память, а во-вторых, необходимость постоянного обновления данных (т.е., в сущности, их перезапись) примерно каждые 15 мс (миллисекунд). Также существует так называемая статическая оперативная память (Static RAM - SRAM), не требующая постоянного обновления данных. Следует заметить, что данные сохраняются в оперативной памяти только при включенном питании.

Под компьютерной памятью обычно подразумевается ОЗУ (RAM), т.е. физическая память системы, которая состоит из микросхем или модулей памяти, используемых процессором для хранения основных, запущенных в текущий момент времени программ и данных. При этом термин "хранилище данных" относится не к оперативной памяти, а к таким устройствам, как жесткие диски и накопители на магнитной ленте (которые, тем не менее, можно использовать как разновидность RAM, получившую название виртуальная память).

Термин "оперативная память" часто обозначает не только микросхемы, которые составляют устройства памяти в системе, но включает и такие понятия, как логическое отображение и размещение. Логическое отображение - это способ представления адресов памяти на фактически установленных микросхемах. Размещение - это расположение информации (данных и команд) определенного типа по конкретным адресам памяти системы.

Во время выполнения программы в оперативной памяти хранятся ее данные. Микросхемы оперативной памяти (RAM) иногда называют энергозависимой памятью: после выключения компьютера данные, хранимые в них, будут потеряны, если они предварительно не были сохранены на диске или другом устройстве внешней памяти. Чтобы избежать этого, некоторые приложения автоматически делают резервные копии данных.

Файлы компьютерной программы при ее запуске загружаются в оперативную память, в которой хранятся во время работы с указанной программой. Процессор выполняет программно реализованные команды, содержащиеся в памяти, и сохраняет их результаты. Оперативная память хранит коды нажатых клавиш при работе с текстовым редактором, а также величины математических операций. При выполнении команды Сохранить (Save) содержимое оперативной памяти сохраняется в виде файла на жестком диске.

Физически оперативная память в системе представляет собой набор микросхем или модулей, содержащих микросхемы, которые обычно подключаются к системной плате. Эти микросхемы или модули могут иметь различные характеристики и, чтобы функционировать правильно, должны быть совместимы с системой, в которую устанавливаются.

В современных компьютерах используются запоминающие устройства трех основных типов:

ROM (Read Only Memory). Постоянное запоминающее устройство - ПЗУ, не способное выполнять операцию записи данных.

DRAM (Dynamic Random Access Memory). Динамическое запоминающее устройство с произвольным порядком выборки.

SRAM (Static RAM). Статическая оперативная память.

Память типа ROM

В памяти типа ROM (Read Only Memory), или ПЗУ (постоянное запоминающее устройство), данные можно только хранить, изменять их нельзя. Именно поэтому такая память используется только для чтения данных. ROM также часто называется энергонезависимой памятью, потому что любые данные, записанные в нее, сохраняются при выключении питания. Поэтому в ROM помещаются команды запуска ПК, т.е. программное обеспечение, которое загружает систему.

ROM и оперативная память - не противоположные понятия. На самом деле ROM представляет собой часть оперативной памяти системы. Другими словами, часть адресного пространства оперативной памяти отводится для ROM. Это необходимо для хранения программного обеспечения, которое позволяет загрузить операционную систему.

Основной код BIOS содержится в микросхеме ROM на системной плате, но на платах адаптеров также имеются аналогичные микросхемы. Они содержат вспомогательные подпрограммы BIOS и драйверы, необходимые для конкретной платы, особенно для тех плат, которые должны быть активизированы на раннем этапе начальной загрузки, например видеоадаптер. Платы, не нуждающиеся в драйверах на раннем этапе начальной загрузки, обычно не имеют ROM, потому что их драйверы могут быть загружены с жесткого диска позже - в процессе начальной загрузки.

В настоящее время в большинстве систем используется одна из форм Flash-памяти, которая называется электрически стираемой программируемой постоянной памятью (Electrically Erasable Programmable Readonly Memory - EEPROM). Flash-память является по-настоящему энергонезависимой и перезаписываемой, она позволяет пользователям легко модифицировать ROM, программно-аппаратные средства системных плат и других компонентов (таких, как видеоадаптеры, платы SCSI, периферийные устройства и т.п.).

Виды современно оперативной памяти:

Аббревиатура SDRAM расшифровывается как Synchronous Dynamic Random Access Memory -- синхронная динамическая память с произвольным доступом. Остановимся подробнее на каждом из этих определений. Под «синхронностью» обычно понимается строгая привязка управляющих сигналов и временных диаграмм функционирования памяти к частоте системной шины. Вообще говоря, в настоящее время изначальный смысл понятия синхронности становится несколько условным. Во-первых, частота шины памяти может отличаться от частоты системной шины (в качестве примера можно привести уже сравнительно давно существующий «асинхронный» режим работы памяти DDR SDRAM на платформах AMD K7 с чипсетами VIA KT333/400, в которых частоты системной шины процессора и шины памяти могут соотноситься как 133/166 или 166/200 МГц). Во-вторых, ныне существуют системы, в которых само понятие «системной шины» становится условным -- речь идет о платформах класса AMD Athlon 64 с интегрированным в процессор контроллером памяти. Частота «системной шины» (под которой в данном случае понимается не шина HyperTransport для обмена данными с периферией, а непосредственно «шина» тактового генератора) в этих платформах является лишь опорной частотой, которую процессор умножает на заданный коэффициент для получения собственной частоты. При этом контроллер памяти всегда функционирует на той же частоте, что и сам процессор, а частота шины памяти задается целым делителем, который может не совпадать с первоначальным коэффициентом умножения частоты «системной шины». Так, например, режиму DDR-333 на процессоре AMD Athlon 64 3200+ будут соответствовать множитель частоты «системной шины» 10 (частота процессора и контроллера памяти 2000 МГц) и делитель частоты памяти 12 (частота шины памяти 166.7 МГц). Таким образом, под «синхронной» операцией SDRAM в настоящее время следует понимать строгую привязку временных интервалов отправки команд и данных по соответствующим интерфейсам устройства памяти к частоте шины памяти (проще говоря, все операции в ОЗУ совершаются строго по фронту/срезу синхросигнала интерфейса памяти). Так, отправка команд и чтение/запись данных может осуществляться на каждом такте шины памяти (по положительному перепаду -- «фронту» синхросигнала; в случае памяти DDR/DDR2 передача данных происходит как по «фронту», так и по отрицательному перепаду -- «срезу» синхросигнала), но не по произвольным временным интервалам (как это осуществлялось в асинхронной DRAM).

Понятие «динамической» памяти, DRAM, относится ко всем типам оперативной памяти, начиная с самой древней, «обычной» асинхронной динамической памяти и заканчивая современной DDR2. Этот термин вводится в противоположность понятия «статической» памяти (SRAM) и означает, что содержимое каждой ячейки памяти периодически необходимо обновлять (ввиду особенности ее конструкции, продиктованной экономическими соображениями). В то же время, статическая память, характеризующаяся более сложной и более дорогой конструкцией ячейки и применяемая в качестве кэш-памяти в процессорах (а ранее -- и на материнских платах), свободна от циклов регенерации, т.к. в ее основе лежит не емкость (динамическая составляющая), а триггер (статическая составляющая).

Наконец, стоит также упомянуть о «памяти с произвольным доступом» -- Random Access Memory, RAM. Традиционно, это понятие противопоставляется устройствам «памяти только на чтение» -- Read-Only Memory, ROM. Тем не менее, противопоставление это не совсем верно, т.к. из него можно сделать вывод, что память типа ROM не является памятью с произвольным доступом. Это неверно, потому как доступ к устройствам ROM может осуществляться в произвольном, а не строго последовательном порядке. И на самом деле, наименование «RAM» изначально противопоставлялось ранним типам памяти, в которых операции чтения/записи могли осуществляться только в последовательном порядке. В связи с этим, более правильно назначение и принцип работы оперативной памяти отражает аббревиатура «RWM» (Read-Write Memory), которая, тем не менее, встречается намного реже. Заметим, что русскоязычным сокращениям RAM и ROM -- ОЗУ (оперативное запоминающее устройство) и ПЗУ (постоянное запоминающее устройство), соответственно, подобная путаница не присуща.

Существует два вида ЖК мониторов: DSTN (dual-scan twisted nematic - кристаллические экраны с двойным сканированием) и TFT (thin film transistor - на тонкопленочных транзисторах), также их называют соответственно пассивными и активными матрицами. Такие мониторы состоят из следующих слоев: поляризующего фильтра, стеклянного слоя, электрода, слоя управления, жидких кристаллов, ещё одного слоя управления, электрода, слоя стекла и поляризующего фильтра (рис.1).

В первых компьютерах использовались восьмидюймовые (по диагонали) пассивные черно-белые матрицы. С переходом на технологию активных матриц, размер экрана вырос. Практически все современные ЖК мониторы используют панели на тонкопленочных транзисторах, обеспечивающих яркое, четкое изображение значительно большего размера.

От размера монитора зависят и занимаемое им рабочее пространство, и, что немаловажно, его цена. Несмотря на устоявшуюся классификацию ЖК-мониторов в зависимости от размера экрана по диагонали (15-, 17-, 19-дюймовые), более корректной является классификация по рабочему разрешению. Дело в том, что, в отличие от мониторов на основе ЭЛТ, разрешение которых можно менять достаточно гибко, ЖК-дисплеи имеют фиксированный набор физических пикселей. Именно поэтому они рассчитаны на работу только с одним разрешением, называемым рабочим. Косвенно это разрешение определяет и размер диагонали матрицы, однако мониторы с одинаковым рабочим разрешением могут иметь разную по размерам матрицу. Например, мониторы с диагональю от 15 до 16 дюймов в основном имеют рабочее разрешение 1024Ѕ768, а это означает, что у данного монитора действительно физически содержится 1024 пикселя по горизонтали и 768 пикселей по вертикали.

Рабочее разрешение монитора определяет размер иконок и шрифтов, которые будут отображаться на экране. К примеру, 15-дюймовый монитор может иметь рабочее разрешение и 1024Ѕ768, и 1400Ѕ1050 пикселей. В последнем случае физические размеры самих пикселей будут меньшими, а поскольку при формировании стандартной иконки в обоих случаях используется одно и то же количество пикселей, то при разрешении 1400Ѕ1050 пикселей иконка по своим физическим размерам окажется меньше. Для некоторых пользователей слишком маленькие размеры иконок при высоком разрешении монитора могут оказаться неприемлемыми, поэтому при покупке монитора нужно сразу обращать внимание на рабочее разрешение.

Конечно же, монитор способен выводить изображение и в другом, отличном от рабочего разрешении. Такой режим работы монитора называют интерполяцией. В случае интерполяции качество изображения оставляет желать лучшего. Режим интерполяции заметно сказывается на качестве отображения экранных шрифтов.

ЖК-мониторы по своей природе являются цифровыми устройствами, поэтому «родным» интерфейсом для них считается цифровой интерфейс DVI, который может обладать двумя видами конвекторов: DVI-I, совмещающим цифровой и аналоговый сигналы, и DVI-D, передающим только цифровой сигнал. Считается, что для соединения ЖК-монитора с компьютером более предпочтителен интерфейс DVI, хотя допускается подключение и через стандартный D-Sub-разъем. В пользу DVI-интерфейса говорит и то, что в случае аналогового интерфейса происходит двойное преобразование видеосигнала: сначала цифровой сигнал преобразуется в аналоговый в видеокарте (ЦАП-преобразование), который затем трансформируется в цифровой электронным блоком самого ЖК-монитора (АЦП-преобразование), вследствие чего возрастает риск различных искажений сигнала.

Многие современные ЖК-мониторы обладают как D-Sub-, так и DVI-коннекторами, что позволяет одновременно подключать к монитору два системных блока. Также можно найти модели, имеющие два цифровых разъема. В недорогих офисных моделях в основном присутствует только стандартный D-Sub-разъем.

Размещено на Allbest.ru