Понятие информатики. Предмет и задачи информатики.

Понятие информатики. Предмет и задачи информатики.

Информатика – наука, изучающая закономерности получения, хранения, передачи и обработки информации в природе и человеческом обществе. Слово «информатика» образовано объединением слов «информация» и «автоматика».

Предмет информатики составляют следующие понятия:

аппаратное обеспечение средств вычислительной техники;

программное обеспечение средств вычислительной техники;

средства взаимодействия аппаратного и программного обеспечения.

Основные задачи информатики:

исследование информационных процессов, имеющих любую природу;

решение инженерных и научных проблем внедрения, создания, обеспечения максимально эффективного применения компьютерной технологии и техники в различных областях общественной жизни;

разработка информационной техники, а также создание на базе результатов исследования различных информационных процессов новейшей технологии переработки информации;

систематизация приёмов и методов работы с аппаратными программными средствами вычислительной техники.

Информатизация общества и место информатики в современном мире.

Информатизация общества - процесс проникновения информационных технологий во все сферы жизни и деятельности общества.

Под информатизацией общества понимается повсеместное внедрение комплекса мер, направленных на обеспечение полного и своевременного использования достоверной информации, т.е. обобщенное знание во всех социально значимых видах человеческой деят-ти. Информатизация общества является глобальной целью развития. В основе такой целенаправленной деят-ти лежит долговременная программа создания информационной инфраструктуры, системы, позволяющей всем потребителям использовать информационные ресурсы общества и новые информационные технологии на базе широкого применения средств информации и систем связи. Основу информационной инфраструктуры составляют компоненты сети.

Место информатики в современном мире велико. Роль информатики в современных условиях постоянно возрастает. Деятельность как отдельных людей, так и целых организаций все в большей степени зависит от их информированности и способности эффективно использовать имеющуюся информацию. Внедрение компьютеров, современных средств переработки и передачи информации в различные индустрии послужило началом процесса, называемого информатизацией общества. Современное материальное производство и другие сферы деятельности все больше нуждаются в информационном обслуживании, переработке огромного количества информации. Информатизация на основе внедрения компьютерных и телекоммуникационных технологий является реакцией общества на потребность в существенном увеличении производительности труда в информационном секторе общественного производства, где сосредоточено более половины трудоспособного населения. Результатом процесса информатизации является создание информационного общества, где манипулируют не материальными объектами, а идеями, образами, интеллектом, знаниями.

Пакеты прикладных программ общего, офисного назначения текстовые и графические редакторы, табличные процессоры, системы управления базами данных, издательские и мультимедийные системы, браузеры и др.)

Пакеты прикладных программ (ППП) являются мощным инструментом автоматизации решаемых пользователем задач, практически полностью освобождая его от необходимости знать, как выполняет компьютер те или иные функции и процедуры по обработке информации.

В настоящее время имеется широкий спектр ППП, различающихся по своим функциональным возможностям и способам реализации.

Пакет прикладных программ – это комплекс программ, предназначенный для решения задач определенного класса (функциональная подсистема, бизнес-приложение).

ППП общего назначения – универсальные программные продукты, предназначенные для автоматизации разработки и эксплуатации функциональных задач пользователя и информационных систем в целом. К этому классу ППП относятся:

• редакторы текстовые (текстовые процессоры) и графические;
• электронные таблицы;
• системы управления базами данных (СУБД);
• интегрированные пакеты;
• Case-технологии;
• оболочки экспертных систем и систем искусственного интеллекта.

Редактор– это ППП, предназначенный для создания и изменения текстов, документов, графических данных и иллюстраций. Редакторы по своим функциональным возможностям можно подразделить на текстовые, графические и издательские системы.

1. Текстовые редакторы предназначены для обработки текстовой информации и выполняют, в основном, следующие функции:

• запись текста в файл;
• вставка, удаление, замена символов, строк, фрагментов текста;
• проверка орфографии;
• оформление текста различными шрифтами;
• выравнивание текста;
• подготовка оглавлений, разбиение текста на страницы;
• поиск и замена слов и выражений;
• включение в текст несложных иллюстраций;
• печать текста.

2. Графические редакторы предназначены для обработки графических документов, включая диаграммы, иллюстрации, чертежи, таблицы. Допускается управление размером фигур и шрифтов, перемещение фигур и букв, формирование любых изображений.

3. Электронные таблицы. Электронной таблицей называется ППП, предназначенный для обработки таблиц.

Функции табличных процессов весьма разнообразны: создание и редактирование электронных таблиц; разнообразные математические вычисления; автоматический пересчет таблиц в случае изменения данных; оформление и печать электронных таблиц; построение диаграмм, их модификация и решение экономических задач графическими методами; работа с электронными таблицами, как с базами данных, сортировка таблиц, выборка данных по запросам; создание итоговых и сводных таблиц; решение экономических задач типа "что будет, если" путем подбора параметров; решение оптимизационных задач; разработка макрокоманд, настройка среды под потребности пользователя.

Данные в таблице хранятся в ячейках, находящихся на пересечении столбцов и строк. В ячейках могут храниться числа, символьные данные и формулы. Формулы задают зависимость значения одних ячеек от содержимого других ячеек. Изменение содержимого ячейки приводит к изменению значений в зависящих от нее ячейках.

4. Интегрированные пакеты. Интегрированными пакетами называются ППП, объединяющие в себе функционально различные программные компоненты ППП общего назначения.

Современные интегрированные ППП могут включать в себя:

• текстовый редактор;
• электронную таблицу;
• графический редактор;
• СУБД;

Из имеющихся пакетов можно выделить Microsoft Office.

 

Назначение и функции Bios.

Bios записывается в микросхему flash - памяти, которая расположена на системной плате. Изначально основным назначением BIOS было обслуживание устройств ввода / вывода (клавиатура, экрана и дисковых накопителей), поэтому ее и назвали базовая система ввода / вывода. В современных компьютерах BIOS выполняет несколько функций:

§ Запуск компьютера и процедура самотестирования ( Power on SelfTest - POST ). Программа, расположенная в микросхеме BIOS, загружается первой после включения питания компьютера. Она детектирует и проверяет установленное оборудование, настраивает его и готовит к работе. Если обнаруживается неисправность оборудования, процедура POST останавливается с выводом соответствующего сообщения или звукового сигнала.

§ Настройка параметров системы с помощью программы BIOS Setup. Во время процедуры POST оборудование настраивается в соответствии с параметрами, хранящимися в специальной CMOS - памяти. Изменяя эти параметры, пользователи могут конфигурировать отдельные устройства и систему в целом по своему усмотрению. Редактируются они в специальной программе, которую называют BIOS Setup или CMOS Setup.

§ Поддержка функций ввода / вывода с помощью программных прерываний BIOS. В составе системной BIOS есть встроенные функции для работы с клавиатурой, видеоадаптером, дисководами, жесткими дисками, портами ввода / вывода и др. Эти функции использовались в операционных системах, подобных MS-DOS, и почти не применяются в современных версиях Windows.

Понятие компьютерной сети.

Компьютерные сети – это системы компьютеров, объединенных каналами передачи данных, обеспечивающие эффективное предоставление различных информационно-вычислительных услуг пользователям посредством реализации удобного и надежного доступа к ресурсам сети.

Информационные системы, использующие возможности компьютерных сетей, обеспечивают выполнение следующих задач:· Хранение и обработка данных

· Организация доступа пользователей к данным

· Передача данных и результатов обработки пользователям

Эффективность решения перечисленных задач обеспечивается:

· Дистанционным доступом пользователей к аппаратным, программным и информационным ресурсам

· Высокой надежностью системы

· возможностью оперативного перераспределения нагрузки

· специализацией отдельных узлов сети для решения определенного класса задач

· решением сложных задач совместными усилиями нескольких узлов сети

· возможностью осуществления оперативного контроля всех узлов сети

 

Основным назначением компьютерной сети является:

-совместное использование информации;

совместное использование оборудования и ПО;

централизованное администрирование и обслуживание.

Основные компоненты компьютерной сети:

- компьютеры (аппаратный слой);

- коммуникационное оборудование;

- сетевые операционные системы;

- сетевые приложения.

Перспективы развития ЭВМ.

Главной перспективой развития вычислительной техники в настоящее время является дальнейшее расширение сфер применения ЭВМ и, как следствие, переход от отдельных машин к их системам - вычислительным системам и комплексам разнообразных конфигураций с широким диапазоном функциональных возможностей и характеристик.
При разработке и создании ЭВМ приоритет в последние годы имеют сверхмощные компьютеры - суперЭВМ и сверхминиатюрные ПК.

В настоящее время перспективы развития компьютерной техники сводятся к насыщению рынка сверхминиатюрными персональными компьютерами. ПК будут становиться все более удобными для использования их человеком.

Во-первых, будет шире использоваться графический ввод данных, в том числе в режиме автоматического распознавания рукописного ввода.

Во-вторых, будет использовать голосовой ввод — сначала для управления командами, а потом будет осваиваться и автоматическая оцифровка речи.

Ведутся интенсивные работы по совершенствованию устройств памяти и ввода – вывода. В качестве примера можно привести работы по созданию дисплеев, проецирующих изображение на сетчатку глаза (очки, шлемы), дисплеев на основе органических и полимерных материалов, обеспечивающие более высокое качество изображений, чем ЖК – мониторы, разработка голографических записывающих дисков, создание новых типов оперативной памяти, независимых от отключения питания.

Дальнейшее развитие получат переносные персональные компьютеры с беспроводным подключением к глобальной сети Интернет

2. Ведутся разработки по созданию ПК на так называемой ДНК – логике. ДНК – логика базируется на возможности соединения ДНК- молекул в различных конфигурациях. В этом случае можно получить гигантскую информационную мощность: если обычный ПК манипулирует значениями нуля и единицы, то в ДНК имеются четыре базовых состояния (А,Г,Т,Ц), вследствие чего возрастает число сочетаний.

ДНК- логика обещает высокую вычислительную производительность при малых объемах технического обеспечения с крайне низким потреблением энергии. В настоящее время технология находится в стадии лабораторных разработок, коммерческого внедрения нет.

3. Разрабатываются квантовые компьютеры, которые должны функционировать по законам квантовой механики. В настоящее время многие фирмы и государственные учреждения направляют большие средства на исследование и разработку квантовых компьютеров. В настоящее время технология находится в стадии лабораторных разработок, коммерческого внедрения нет.

Специалисты предсказывают возможность создания компьютерной модели реального мира, такой виртуальной (кажущейся, воображаемой) системы, в которой мы можем активно жить и манипулировать виртуальными предметами.

Простейший прообраз такого кажущегося мира уже сейчас существует в сложных компьютерных играх. Но в будущем можно говорить не об играх, а о виртуальной реальности в нашей повседневной жизни, когда нас в комнате, например, будут окружать сотни активных компьютерных устройств, автоматически включающихся и выключающихся по мере надобности, отслеживающих наше местоположение, постоянно снабжающих нас необходимой информацией, воспринимающих нашу информацию и управляющих многими бытовыми приборами.
Информационная революция затронет все стороны жизнедеятельности, появятся системы, создающие виртуальную реальность:

1. Компьютерные системы - при работе на ЭВМ абоненты по видеоканалу каналу будут видеть виртуального собеседника, активно общаться с ним на естественном речевом уровне с аудио- и видео-разъяснениями, советами, подсказками. "Компьютерное одиночество" так вредно влияющее на психику активных пользователей ЭВМ, исчезнет.

2. Системы автоматизированного обучения - при наличии обратной видеосвязи абонент будет общаться с персональным виртуальным учителем, учитывающим психологию, подготовленность, восприимчивость ученика.

3. Торговля - любой товар будет сопровождаться не магнитным кодом, нанесенным на товарный ярлык, а активной компьютерной табличкой, дистанционно общаться с потенциальным покупателем и сообщающей ему всю необходимую информацию - что, где, когда, как, сколько и почем.

Внутренняя память

Оперативная память

В состав внутренней памяти входит оперативная память, кэш-память и постоянная память.

Оперативная память (ОЗУ, англ. RAM, Random Access Memory - память с произвольным доступом) — это быстрое запоминающее устройство не очень большого объёма, непосредственно связанное с процессором и предназначенное для записи, считывания и хранения выполняемых программ и данных, обрабатываемых этими программами.

Оперативная память представляет собой множество ячеек, причём, каждая имеет свой уникальный адрес. Каждая ячейка памяти имеет объём 1 байт.

Оперативная память обладает двумя свойствами: дискретность и адресуемость.

Оперативная память используется только для временного хранения данных и програм, так как когда машина выключается, всё, что находилось в ОЗУ пропадает. Доступ к элементам оперативной памяти прямой — это означает, что каждый байт памяти имеет свой индивидуальный адрес.

Важная характеристика модулей памяти — время доступа к данным (нс).

Постоянная память

В состав внутренней памяти входит постоянная память.

Постоянная память (ПЗУ, англ. ROM, Read Only Memory - память только для чтения) — энергонезависимая память, используется для хранения данных, которые никогда не потребуют изменения. Содержимое памяти специальным образом "зашивается" в устройство при его изготовлении для постоянного хранения. Из ПЗУ можно только читать.

Прежде всего в постоянную память записывают программу управления работой самого процессора. В ПЗУ находятся программы управления дисплеем, клавиатурой, принтером, внешней памятью, программы запуска и остановки компьютера, тестирования устройств.

Важнейшей микросхема постоянной или Flash-память — модуль BIOS.

BIOS (Basic Input/Output System - базовая система ввода-вывода) — совокупность программы предназначенных для:

автоматического тестирования устройств после включения питания компьютера

загрузки операционной системы в оперативную память

Разновидность постоянного ЗУ — CMOS RAM.

CMOS RAM — это память с невысоким быстродействием и минимальным энергопотреблением от батарейки.

Используется для хранения информации о конфигурации и составе оборудования компьютера, а также о режимах его работы.

Содержимое CMOS изменяется специальной программой Setup, находящейся в BIOS (англ. Setup - устанавливать

Внешняя память

Различные виды носителей информации, их характеристики

Внешняя память (ВЗУ) предназначена для длительного хранения программ и данных и целостность её содержимого не зависит от того, включён или выключен компьютер. В отличии от оперативной памяти, внешняя память не имеет прямой связи с процессором. Информация от ВЗУ к процессору и наоборот циркулирует примерно по следующей цепочке:

 

В состав внешней памяти компьютера входят:

§ накопители на жёстких магнитных дисках

§ накопители на компакт-дисках

§ накопители на магнитооптических копакт-дисках

§ накопители на магнитной ленте и др.

Способ записи двоичной информации на магнитной среде называется магнитным кодированием. Он заключается в том, что магнитные домены выстраиваются вдоль дорожек в направлении приложенного магнитного поля своими северными и южными полюсами. Обычно устанавливают однозначное соответствие между двоичной информацией и ориентацией магнитных дисков.

Информация записывается по концентрическим дорожкам (трекам), которые делятся на секторы. Сектор хранит минимальную порцию информации, которая может быть записана на диск или считана.

Понятие информатики. Предмет и задачи информатики.

Информатика – наука, изучающая закономерности получения, хранения, передачи и обработки информации в природе и человеческом обществе. Слово «информатика» образовано объединением слов «информация» и «автоматика».

Предмет информатики составляют следующие понятия:

аппаратное обеспечение средств вычислительной техники;

программное обеспечение средств вычислительной техники;

средства взаимодействия аппаратного и программного обеспечения.

Основные задачи информатики:

исследование информационных процессов, имеющих любую природу;

решение инженерных и научных проблем внедрения, создания, обеспечения максимально эффективного применения компьютерной технологии и техники в различных областях общественной жизни;

разработка информационной техники, а также создание на базе результатов исследования различных информационных процессов новейшей технологии переработки информации;

систематизация приёмов и методов работы с аппаратными программными средствами вычислительной техники.