Информатика основные понятия и определения

Сведения по информатике: необходимый минимум

Информатика основные понятия и определения

Основные понятия и определения информатики.

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 – 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=1×103 + 0x102 + 3×101 + 5×100;

10102= 1×23 + 0x22 + 1×21 + 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; 1×0=0; 1×1=1;

Десятичная система счисления

Набор цифр от 0 до 9 с основанием 10.
Пример: 522170, 3-14- 2=5×102 + 2×101 + 7×100 + 3×10-1 + 4×10-2.

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:

  1. Дискретность – переход к следующему действию возможен только после выполнения предыдущего.
  2. Понятность – точность и подробность в написании алгоритма.
  3. Определенность – исполнитель должен знать, к какому пункту ему переходить после определенного действия.
  4. Массовость – применение одного алгоритма к решению многих однотипных задач.
  5. 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

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

Этапы разработки программ

  1. Разработка алгоритма.
  2. Создание программы. Программа – описание алгоритма с помощью программного кода.

  3. 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).

Источник: http://programmistan.narod.ru/useful/2.html

Основные понятия информатики

Информатика основные понятия и определения

Информатика:учебник для студентов всех направленийи специальностей подготовки

1.1. Информатика как наука и учебная дисциплина

Информатика— это основанная на использованиикомпьютерной техники дисциплина,изучающая структуру и общие свойстваинформации, а также закономерности иметоды ее создания, хранения, поиска,преобразования, передачи и примененияв различных сферах человеческойдеятельности.

Термин информатика происходитот французского слова Informatique иобразован из двух слов: информация иавтоматика.

Этот термин введен во Франциив середине 1960-х годов, когда началосьширокое использование вычислительнойтехники.

Тогда в англоязычных странахвошел в употребление термин ComputerScience дляобозначения науки о преобразованииинформации, — науки, базирующейся наиспользовании вычислительной техники.Теперь эти термины стали синонимами.

Задачиинформатики:

  • исследование информационных процессов любой природы;

  • разработка информационной техники и создание новейшей технологии переработки информации на базе полученных результатов исследования информационных процессов;

  • решение научных и инженерных проблем создания, внедрения и обеспечения эффективного использования компьютерной техники и технологии во всех сферах общественной жизни.

Всоставе основных задач информатикисегодня можно выделить такиеосновные направленияинформатики дляпрактического применения:

  • pазpаботка вычислительных систем и пpогpаммного обеспечения;

  • теория информации, изучающая процессы, связанные с передачей, приемом, преобразованием и хранением информации;

  • математическое моделирование, методы вычислительной и прикладной математики и прикладных исследований в различных областях знаний;

  • методы разработки искусственного интеллекта, моделирующие методы логического мышления и обучения в интеллектуальной деятельности человека (логический вывод, обучение, понимание речи, визуальное восприятие, игры и др.);

  • биоинформатика, изучающая информационные процессы в биологических системах;

  • социальная информатика, изучающая процессы информатизации общества;

  • методы машинной графики, анимации, средства мультимедиа;

  • телекоммуникационные системы и сети, в том числе глобальные компьютерные сети, объединяющие все человечество в единое информационное сообщество.

1.2. Понятие информации

Воснове понятия Информатика лежиттермин Информация,который имеет различные толкования:

  • в обиходе информацией называют любые данные или сведения, которые кого-либо интересуют;

  • в технике под информацией понимают сообщения, передаваемые в форме знаков или сигналов;

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

Естьи другие определения.

Информация— сведения об объектах и о явленияхокружающей среды, их параметрах, свойствахи состоянии, которые уменьшают имеющуюсяо них степень неопределенности, неполнотызнаний.

Применительнок компьютерной обработке данных подинформацией понимают некоторуюпоследовательность символическихобозначений (букв, цифр, закодированныхграфических образов и звуков и т.п.),несущую смысловую нагрузку и представленнуюв понятном компьютеру виде.

Свойстваинформации

Оперативность —отражает актуальность информации длянеобходимых расчетов и принятия решенийв изменившихся условиях.

Точность —определяет допустимый уровень искажениякак исходной, так и результатнойинформации, при котором сохраняетсяэффективность функционирования системы.

Достоверность —определяется свойством информацииотражать реально существующие объектыс необходимой точностью.

Устойчивость —отражает способность информацииреагировать на изменения исходныхданных без нарушения необходимойточности.

Достаточность(полнота) —означает, что информация содержитминимально необходимый объем сведенийдля принятия правильного решения.Неполная информация (недостаточная дляпринятия правильного решения) снижаетэффективность принимаемых пользователемрешений; избыточность обычно снижаетоперативность и затрудняет принятиерешения, но делает информацию болееустойчивой.

Адекватность —это определенный уровень соответствиясоздаваемого с помощью информацииобраза реальному объекту, процессу,явлению и т.п.

Источник: https://StudFiles.net/preview/2567693/

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.