Інформаційні процеси, технології. Комп’ютер, як інформаційна система. Архітектура еом. Апаратна складова комп’ютера. Основні функції та характеристики апаратних складових

Мета: навчальна: розширити знання студентів про інформатику як науку про автоматизовану обробку інформації, ознайомити їх з основними властивостями інформації, розглянути форми і засоби передачі інформації, визначити одиниці виміру інформації.

виховна: формування пізнавального інтересу до вивчення дисципліни; виховання культури спілкування та відповідальності за власні слова, дії;

розвиваюча: розвивати наукові погляди студентів на життя.

Тип заняття: вивчення нового матеріалу.

 

Основні терміни та поняття: інформатика, інформація, інформаційна технологія, байт, кілобайт, мегабайт, гігабайт, терабайт, комп’ютер, системний блок, пам'ять, периферійні пристрої.

Наочне приладдя: правила техніки безпеки, презентація на тему: «___________», комп’ютер як модель вивчення його пристроїв, накопичувачі, сканер, принтер.

Міжпредметні зв’язки:

 

Структура заняття:

 

І. Організаційний момент.

ІІ. Актуалізація опорних знань і вмінь студентів.

ІІІ. Мотивація навчальної і пізнавальної діяльності.

IV. Вивчення нового матеріалу.

V. Закріплення нових знань студентів.

VI. Підсумок заняття.

VIІ. Домашнє завдання.

Хід заняття:

І. Організаційний момент.

ІІ. Актуалізація опорних знань і вмінь студентів.

ІІІ. Мотивація навчальної і пізнавальної діяльності.

IV. Вивчення нового матеріалу.

 

Що ж вивчає інформатика?

Інформатика – це галузь науки, що вивчає структуру і загальні властивості інформації, а також питання, пов’язані з її збиранням, зберіганням, пошуком, переробкою, перетворенням, поширенням та використанням у різних сферах діяльності.

Термін «інформатика» походить від франц. іnformation (інформація) та automatique (автоматика). В більшості країн Західної Європи (наука про обчислювальну техніку).

Основним завданням інформатики є систематизація способів і методів роботи з апаратним і програмними засобами обчислювальної техніки, впровадження найефективніших технологій автоматизації роботи з даними на основі найновіших методичних і технологій автоматизації роботи з даними на основі найновіших методичних і технологічних досліджень.

Предметом інформатики є:

ü апаратне забезпечення засобів обчислювальної техніки;

ü програмне забезпечення засобів обчислювальної техніки;

ü засоби взаємодії апаратного і програмного забезпечення;

ü засоби взаємодії людини з апаратними і програмними засобами.

Так як складовим поняття «інформатика» є «інформація», визначимо це поняття.

Інформація – це відомості про об’єкти і явища навколишнього середовища, їх параметри, властивості та стан. В інформатиці ці дані мають назву даних.

Яким же чином передається інформація?

Інформація передається:

ü від людини до людини;

ü від людини до пристрою;

ü від пристрою до людини;

ü від пристрою до пристрою.

 

Приклад передачі інформації за такою схемою: комп’ютер у торгівлі, ігровий автомат і т.д.

 

Інформація має такі властивості:

Властивості	Тлумачення властивостей
Об'єктивність	Інформація об'єктивна, якщо вона не залежить від суд­жень будь-кого
Вірогідність	Повідомлення вірогідне, якщо інформація, яку воно несе, відповідає істинному стану речей
Повнота	Повідомлення повне, якщо його достатньо для виведення правильних висновків і прийняття правильних рішень
Актуальність (своєчасність)	Повідомлення актуальне (своєчасне), якщо воно важливе в даний момент часу
Корисність (практична цінність)	Корисність повідомлень оцінюється за тими завданнями, які можна розв'язати з їх використанням
Зрозумілість	Повідомлення зрозуміле, якщо при його сприйманні не виникає потреби у додаткових повідомленнях (не виникає запитань)

 

А зараз я наведу декілька прикладів, а будь-ласка, визначить властивості інформації, яка в них зустрічається:

1. Ви одержали пояснення щодо розв'язування деякої математичної задачі, але описане незнайомою мовою.

2. Наступного дня комісія вивісила на дошці оголошень правильні розв'язання задач.

3. Один перський цар, збираючись завоювати сусідню державу, звернувся до мудреця: «Що відбудеться, якщо я із своїм військом переправлюся через річку на кордоні держави?» Мудрець відпо­вів: «Повелителю, ти зруйнуєш велике царство». Задовольнив­шись таким прогнозом, завойовник переправився зі своїм вій­ськом через річку і був розгромлений військом суперників. У гніві він звинуватив мудреця в брехні, на що мудрець відповів: «Царю, а хіба твоє царство не було великим?».

4. Наведіть приклади, коли на основі неповного повідомлення можна прийняти неправильне рішення. Наведіть такі приклади з історії.

5. Яку властивість повідомлення характеризує «зіпсований» теле­фон, чутки, мисливські легенди?

6. Наведіть приклади несвоєчасних повідомлень.

7. Наведіть приклади неповних повідомлень.

8. Наведіть приклади:

§ вірогідного, але необ'єктивного повідомлення;

§ об'єктивного, але невірогідного повідомлення;

§ повного, вірогідного, але некорисного повідомлення;

§ несвоєчасного повідомлення;

§ своєчасного, але незрозумілого повідомлення.

9. Як можна тлумачити приказки:

На злодієві шапка горить. Пече рака.

Любиш кататися, люби і саночки возити? Які властивості повідомлень тут проявляються?

10. Які методи пошуку інформації використовував Шерлок Холмс у своїй роботі?

 

Як же подається інформація єдиним способом?

Щоб комп’ютер міг обробити будь-яку інформацію, її слід подати єдиним способом, «зрозумілим» для комп’ютера. Тож необхідна «мова», за допомогою якої комп’ютер зміг би «зрозуміти» й обробити будь-яку інформацію. Ця «мова» повинна бути однозначною. Такі фрази як «світла голова», «літати між небом і землею» можуть бути прикладом неоднозначної мовної інформації.

«Між небом і землею» літають птахи, літаки, але й мрійники, люди, які наївно сприймають дійсність. Словосполучення «світла голова» може означати, що йдеться мова про блондина, біляву дівчинку або ж про розумну людину.

З наведених прикладів бачимо, що інформація, яка вводиться до комп’ютера, повинна бути конкретною і однозначною. З давніх-давен люди користувались шифрами. Найпростішими і найзручнішими є цифрові шифри. Наприклад, кольори радуги, музичні ноти, дні тижня нумеруються тими ж цифрами. Таким чином, різноманітна інформація може подаватися єдиним способом – за допомогою цифр.

Для зручності в комп’ютері використовуються сигнали двох рівнів 0 і 1. Ці цифри називаються двійковими.

Найменшою кількістю інформації є одне з двох можливих значень – 0 або 1. така кількість інформації називається «біт».

Біт – це найменша одиниця виміру інформації в комп’ютері.

 

Які ж ще існують одиниці виміру інформації?

По-перше, це байт – послідовність довжиною вісім біт, отже 1 байт =8 бітів.

Кілобайт – це 1024 байтів. Приставка «кіло» означає, що беруть 1000 одиниць виміру. Найближче до 1000 є число 2 зі степенем 10, 2¹⁰ = 1024.

Мегабайт (Мб) – це 1024 Кілобайтів,

Гігабайт – 1024 Мбайтів

Терабайт – 1024 Гбайтів

Отже, біт, байт, кілобайт, мегабайт, гігабайт, терабайт – основні одиниці виміру кількості інформації в комп’ютері.

 

Інформація є одним із видів ресурсів, що використовуються людиною в трудовій діяльності і побуті.

Інформаційний ресурс - особливий вид ресурсу, який ґрунтується на ідеях і знаннях, накопичених у результаті науково- технологічної діяльності людей у певній області. З поняттям інформаційного ресурсу пов'язане поняття інформаційної технології.

Інформаційна технологія - технологія опрацювання інформації, яка складається з сукупності технологічних процесів: збирання, накопичення, пошуку, передавання інформації користувачам на основі сучасних технічних засобів. Принципова відмінність інформаційної технології від виробничої полягає в тому, що вона містить елементи творчого характеру, тобто людського фактора, який не підлягає регламентації та формалізації.

Інформаційні технології залежать від різних компонентів, зокрема:

ü технічних засобів;

ü персоналу, здатного використовувати їх;

ü організації, яка об'єднує засоби і персонал в єдиному процесі;

ü інформаційних засобів, що здійснюють формування й видачу інформації.

 

Особливе місце в поширенні і використанні сучасних інформаційних технологій займає сімейство персональних комп’ютерів (ПК).

Комп’ютер, як інформаційна система, – це сукупність апаратних і програмних засобів інтегрованих з метою виконання операцій з обробки інформації.

Основні напрямки використання комп’ютерів:

ü накопичення, зберігання та обробка великих обсягів інформації, швидкий пошук потрібних даних;

ü діловодство (складання листів та оформлення документів);

ü видавнича справа (підготування до друку кольорових і чорно-білих часописів та газет, наукової та художньої літератури);

ü спілкування людей;

ü ігри та розваги.

 

Класифікують комп’ютери за різними ознаками. Слід зауважити, що будь-яка класифікація є певною мірою умовна. Розглянемо найбільш поширені критерії класифікації комп'ютерів.

 

Класифікація комп’ютерів:

І. За призначенням

1. Великі електронно-обчислювальні машини (ЕОМ) – призначені для обслуговування великих галузей господарства, створені в окремих центрах з великим штатом людей. Ціна – сотні тисяч грн..

2. Міні ЕОМ; використовуються на невеликих підприємствах, у науково-дослідних інститутах для розв’язання специфічних задач.

3. Мікро ЕОМ; призначені для обслуговування будь-якої сфери діяльності.

Персональний комп'ютер: призначений для обслуговування одного робочого місця.

Ділові ПК - мають мінімум засобів відтворення графіки та звуку.

Портативні ПК відрізняються наявністю засобів з'єднання віддаленого доступу (комп'ютерний зв'язок).

Робочі станції - збільшені вимоги до пристроїв збереження даних.

Розважальні ПК - основний акцент до засобів відтворення графіки та звуку.

ІІ. По рівню спеціалізації

1. Універсальні; дозволяють створити будь-яку конфігурацію для роботи з графікою, текстом, музикою, відео тощо

2. Спеціалізовані. створені для рішення конкретних задач, зокрема, бортові комп'ютери у літаках та автомобілях.

ІІІ. За розміром

1. Настільні (desktop); найбільш поширеними

2. Портативні (notebook); зручні для користування, мають засоби комп'ютерного зв'язку.

3. Кишенькові (palmtop). можна назвати 'інтелектуальними' записниками, дозволяють зберігати оперативні дані і отримувати швидкий доступ.

Конфігурацію комп’ютера можна змінювати в міру необхідності. Але, існує поняття базової конфігурації, яку можна вважати типовою:

§ системний блок;

§ монітор;

§ клавіатура;

§ мишка.

Системний блок – основна складова, в середині якої містяться найважливіші компоненти.

Пристрої, що знаходяться в середині системного блока називають внутрішніми, а пристрої, що під'єднуються ззовні називають зовнішніми (периферійними).

 

За зовнішнім виглядом, системні блоки відрізняються формою корпуса:

горизонтального (desktop) виконання.

вертикального (tower) виконання.

Основною платою комп’ютера, яка розташована в системному блоці є материнська плата (MotherBoard).

На материнській платі монтується чипсет, це мікросхеми, які забезпечують і контролюють логіку функціонування плати, на платі також розташовуються розніми для підключення центрального процесора, графічної плати, звукової плати, твердих дисків, оперативної пам'яті і інші розніми.

§ процесор - головна мікросхема комп'ютера, його "мозок". Він керує роботою всіх пристроїв комп'ютера. Швидкість його роботи визначає швидкодію комп'ютера;

Основними параметрами процесорів є:

§ тактова частота визначає кількість елементарних операцій (тактів), що виконуються процесором за одиницю часу. вимірюється у МГц. Чим більша тактова частота, тим більше команд може виконати процесор, і тим більша його продуктивність.

§ розрядність. розрядність процесора визначається розрядністю кількістю провідників у шині, по якій передаються команди. Сучасні процесори сімейства Intel є 64-розрядними.

§ розмір кеш пам'яті. Обмін даними всередині процесора відбувається набагато швидше ніж обмін даними між процесором і оперативною пам'яттю. Тому, для того щоб зменшити кількість звертань до оперативної пам'яті, всередині процесора створюють так звану надоперативну пам'ять. Коли процесору потрібні дані, він спочатку звертається до кеш-пам'яті, і тільки якщо там потрібні дані відсутні, відбувається звертання до оперативної пам'яті.

 

§ шини - набір провідників, по яких відбувається обмін сигналами між внутрішніми пристроями комп'ютера;

Основних шин три:

§ шина даних з цієї шини процесор зчитує адреси команд, які необхідно виконати, а також дані, із якими оперують команди.

§ адресна шина, по цій шині відбувається копіювання даних з оперативної пам'яті в регістри процесора і навпаки.

§ командна шина. по цій шині з оперативної пам'яті поступають команди, які виконуються процесором.

 

Пам'ять комп’ютера. А що ж таке пам'ять?

(це пристрій, призначений для зберігання інформації з метою її добування і перетворення)