Понятие информации и информатики

1. Что значит термин «информатика и каково его происхождение Термин «информатика» (франц. informatique) происходит от французских слов information (информация) и automatique (автоматика) и дословно означает «информационная автоматика» .

Широко распространён также англоязычный вариант этого термина — «Сomputer science», что означает буквально «компьютерная наука» .

Инфоpматика — это основанная на использовании компьютерной техники дисциплина, изучающая структуру и общие свойства информации, а также закономерности и методы её создания, хранения, поиска, преобразования, передачи и применения в различных сферах человеческой деятельности.

В 1978 году международный научный конгресс официально закрепил за понятием «информатика» области, связанные с разработкой, созданием, использованием и материально-техническим обслуживанием систем обработки информации, включая компьютеры и их программное обеспечение, а также организационные, коммерческие, административные и социально-политические аспекты компьютеризации — массового внедрения компьютерной техники во все области жизни людей.

2. В каком виде существует информация Информация может существовать в виде:

ь текстов, рисунков, чертежей, фотографий;

ь световых или звуковых сигналов;

ь радиоволн;

ь электрических и нервных импульсов;

ь магнитных записей;

ь жестов и мимики;

ь запахов и вкусовых ощущений;

ь хромосом, посредством которых передаются по наследству признаки и свойства организмов и т. д.

Предметы, процессы, явления материального или нематериального свойства, рассматриваемые с точки зрения их информационных свойств, называются информационными объектами.

3. Какие сферы человеческой деятельности, и в какой степени затрагивает информатика Инфоpматика — это основанная на использовании компьютерной техники дисциплина, изучающая структуру и общие свойства информации, а также закономерности и методы её создания, хранения, поиска, преобразования, передачи и применения в различных сферах человеческой деятельности .

В 1978 году международный научный конгресс официально закрепил за понятием «информатика «области, связанные с разработкой, созданием, использованием и материально-техническим обслуживанием систем обработки информации, включая компьютеры и их программное обеспечение, а также организационные, коммерческие, административные и социально-политические аспекты компьютеризации — массового внедрения компьютерной техники во все области жизни людей.

4. Назовите составные части информатики и основные направления ее применения Инфоpматика — комплексная научная дисциплина с широчайшим диапазоном применения. Её приоритетные направления:

ь pазpаботка вычислительных систем и пpогpаммного обеспечения;

ь теоpия инфоpмации, изучающая процессы, связанные с передачей, приёмом, преобразованием и хранением информации;

ь математическое моделирование, методы вычислительной и прикладной математики и их применение к фундаментальным и прикладным исследованиям в различных областях знаний;

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

ь системный анализ, изучающий методологические средства, используемые для подготовки и обоснования решений по сложным проблемам различного характера;

ь биоинформатика, изучающая информационные процессы в биологических системах;

ь социальная информатика, изучающая процессы информатизации общества;

ь методы машинной графики, анимации, средства мультимедиа;

ь телекоммуникационные системы и сети, в том числе, глобальные компьютерные сети, объединяющие всё человечество в единое информационное сообщество;

ь разнообразные пpиложения, охватывающие производство, науку, образование, медицину, торговлю, сельское хозяйство и все другие виды хозяйственной и общественной деятельности.

Российский академик А. А. Дородницин выделяет в информатике три неразрывно и существенно связанные части — технические средства, программные и алгоритмические.

Технические средства, или аппаратура компьютеров, в английском языке обозначаются словом Hardware, которое буквально переводится как «твердые изделия» .

Для обозначения программных средств, под которыми понимается совокупность всех программ, используемых компьютерами, и область деятельности по их созданию и применению, используется слово Software (буквально — «мягкие изделия»), которое подчеркивает равнозначность самой машины и программного обеспечения, а также способность программного обеспечения модифицироваться, приспосабливаться и развиваться.

Программированию задачи всегда предшествует разработка способа ее решения в виде последовательности действий, ведущих от исходных данных к искомому результату, иными словами, разработка алгоритма решения задачи. Для обозначения части информатики, связанной с разработкой алгоритмов и изучением методов и приемов их построения, применяют термин Brainware (англ. brain — интеллект).

5. Что необходимо добавить в систему «источник информации — приемник информации», чтобы осуществлять передачу сообщений Необходимо добавить канал связи Информация передаётся в форме сообщений от некоторого источника информации к её приёмнику посредством канала связи между ними. Источник посылает передаваемое сообщение, которое кодируется в передаваемый сигнал. Этот сигнал посылается по каналу связи. В результате в приёмнике появляется принимаемый сигнал, который декодируется и становится принимаемым сообщением.

6. Что такое обработка информации Обработка информации — получение одних информационных объектов из других информационных объектов путем выполнения некоторых алгоритмов.

Обработка является одной из основных операций, выполняемых над информацией, и главным средством увеличения объёма и разнообразия информации.

Средства обработки информации — это всевозможные устройства и системы, созданные человечеством, и в первую очередь, компьютер — универсальная машина для обработки информации.

Компьютеры обрабатывают информацию путем выполнения некоторых алгоритмов.

Живые организмы и растения обрабатывают информацию с помощью своих органов и систем.

7. Приведите примеры ситуация, в которых информация а) создается — создали документ на компьютере;

б) обрабатывается — обработали документ, убрали лишнюю информацию;

в) запоминается — сохранили документ с помощью функции «Сохранить как»;

г) делится на две части — оказалось, что документ слишком большой, разбили его на две части, относительно тем рассматриваемых в нем;

д) копируется — изначально документ находился в Word, скопировали его в Блокнот;

е) воспринимается — собеседник прочел наш документ;

ж) измеряется — измерили документ (для этого необходимо его закрыть и на файле снизу будет написан вес документ) з) принимается — передали документ по электронной почте товарищу, он его принял;

и) передается — передали документ по электронной почте;

к) разрушается — удалили документ в корзину и очистили ее;

л) ищется — с помощью панели пуска ввели в поиске данные по документу и нашли его;

м) упрощается — в документе имелись рисунки и схемы, удалили их, тем самым упростили документ.

8. Что такое информационные ресурсы и информационные технологии Информационные ресурсы — это идеи человечества и указания по их реализации, накопленные в форме, позволяющей их воспроизводство.

Это книги, статьи, патенты, диссертации, научно-исследовательская и опытно-конструкторская документация, технические переводы, данные о передовом производственном опыте и др.

Информационные ресурсы (в отличие от всех других видов ресурсов — трудовых, энергетических, минеральных и т. д.) тем быстрее растут, чем больше их расходуют.

Информационная технология — это совокупность методов и устройств, используемых людьми для обработки информации.

Человечество занималось обработкой информации тысячи лет. Первые информационные технологии основывались на использовании счётов и письменности. Около пятидесяти лет назад началось исключительно быстрое развитие этих технологий, что в первую очередь связано с появлением компьютеров.

В настоящее время термин «информационная технология» употребляется в связи с использованием компьютеров для обработки информации. Информационные технологии охватывают всю вычислительную технику и технику связи и, отчасти, — бытовую электронику, телевидение и радиовещание.

Они находят применение в промышленности, торговле, управлении, банковской системе, образовании, здравоохранении, медицине и науке, транспорте и связи, сельском хозяйстве, системе социального обеспечения, служат подспорьем людям различных профессий и домохозяйкам.

Народы развитых стран осознают, что совершенствование информационных технологий представляетсамую важную, хотя дорогостоящую и трудную задачу.

В настоящее время создание крупномасштабных информационно-технологических систем является экономически возможным, и это обусловливает появление национальных исследовательских и образовательных программ, призванных стимулировать их разработку.

9. Приведите примеры технических устройств и систем, предназначенных для сбора и обработки информации Компьютер, вся вычислительная техника, техника связи, бытовая электроника, телевидение и радиовещание.

10. Три человека, Иванов, Петров и Сидоров, образуют очередь. Запишите всевозможные варианты этой очереди Иванов — Петров — Сидоров Иванов — Сидоров — Петров Петров — Иванов — Сидоров Петров — Сидоров — Иванов Сидоров — Петров — Иванов

Сидоров — Иванов — Петров

11. Пусть голосуют 3 человека (голосование «да"/"нет»). Запишите всевозможные исходы голосования

1 2 3

Да Да Да Да Да Нет Да НетНет НетНетНет НетНетДа НетДа Да Да Нет Да НетДа Нет

12. Сколько бит необходимо для оценки: «неудовлетворительно», «удовлетворительно», «хорошо» и «отлично»

Два бита: 00 — «неуд.», 01 — «удов.», 10 — «хор.», 11 — «отл.» .

13. Сколько различных символов, закодированных байтами, содержится в сообщении

1 101 001 100 011 100 171 470 167 351 386 844 430 336?

Разбиваем сообщение на восьмёрки битов (то есть, на байты):

1 001 100 1 110 011 1 001 100 1 110 011 1 010 111.

Сравнивая байты между собой, видим, что первый и третий, а также второй и четвёртый байты одинаковые. Следовательно, различных символов всего три.

14. Какие основные классы компьютеров вам известны Компьютер (англ. computer — вычислитель) представляет собой программируемое электронное устройство, способное обрабатывать данные и производить вычисления, а также выполнять другие задачи манипулирования символами.

Существует два основных класса компьютеров:

* цифровые компьютеры, обрабатывающие данные в виде двоичных кодов;

* аналоговые компьютеры, обрабатывающие непрерывно меняющиеся физические величины (электрическое напряжение, время и т. д.), которые являются аналогами вычисляемых величин.

Поскольку в настоящее время подавляющее большинство компьютеров являются цифровыми, далее будем рассматривать только этот класс компьютеров и слово «компьютер» употреблять в значении «цифровой компьютер» .

Также компьютеры можно классифицировать:

По классу выполняемых задач ь Универсальные ь Специализированные По виду вычислительного процесса ь Аналоговые вычислительные машины (АВМ) ь Гибридные вычислительные системы (машины) (ГВМ, ГВС) ь Цифровые вычислительные машины

— двоичные

— троичные

— десятичные По виду рабочей среды ь Квантовый компьютер ь Механический компьютер

ь Пневматический компьютер ь Гидравлический компьютер ь Оптический компьютер ь Электронный компьютер ь Биологический компьютер По назначению ь Сервер ь Рабочая станция ь Персональный компьютер ь [править]

ь В зависимости от размера ь Мейнфрейм ь Миникомпьютер (термин уже не используется) ь Карманный персональный компьютер (КПК) ь Ноутбук, нетбук ь Нанокомпьютер По другим признакам ь Встраиваемая система ь Параллельные вычислительные системы ь Суперкомпьютер ь Нейрокомпьютер ь Биокомпьютер ь Молекулярный компьютер ь ДНК-компьютер

15. Какие бывают команды Любая компьютерная программа представляет собой последовательность отдельных команд.

Команда — это описание операции, которую должен выполнить компьютер. Как правило, у команды есть свой код (условное обозначение), исходные данные (операнды) и результат.

Например, у команды «сложить два числа» операндами являются слагаемые, а результатом — их сумма. А у команды «стоп» операндов нет, а результатом является прекращение работы программы.

Результат команды вырабатывается по точно определенным для данной команды правилам, заложенным в конструкцию компьютера.

Совокупность команд, выполняемых данным компьютером, называется системой команд этого компьютера.

Компьютеры работают с очень высокой скоростью, составляющей миллионы — сотни миллионов операций в секунду.

Команда — это описание элементарной операции, которую должен выполнить компьютер.

В общем случае, команда содержит следующую информацию:

* код выполняемой операции;

* указания по определению операндов (или их адресов);

* указания по размещению получаемого результата.

В зависимости от количества операндов, команды бывают:

* одноадресные;

* двухадресные;

* трехадресные;

* переменноадресные.

Команды хранятся в ячейках памяти в двоичном коде.

В современных компьютерах длина команд переменная (обычно от двух до четырех байтов), а способы указания адресов переменных весьма разнообразные. В адресной части команды может быть указан, например:

* сам операнд (число или символ);

* адрес операнда (номер байта, начиная с которого расположен операнд);

* адрес адреса операнда (номер байта, начиная с которого расположен адрес операнда), и др.

Рассмотрим несколько возможных вариантов команды сложения (англ. add — сложение), при этом вместо цифровых кодов и адресов будем пользоваться условными обозначениями:

* одноадресная команда add x (содержимое ячейки x сложить с содержимым сумматора, а результат оставить в сумматоре) add x двухадресная команда add x, y (сложить содержимое ячеек x и y, а результат поместить в ячейку y) add x y трехадресная команда add x, y, z (содержимое ячейки x сложить с содержимым ячейки y, сумму поместить в ячейку z) add x y z

16. Что такое принтер, типы принтеров Для получения копий изображения на бумаге применяют принтеры, которые классифицируются:

ь по способу получения изображения: литерные, матричные, струйные, лазерные и термические;

ь по способу формирования изображения: последовательные, строчные, страничные;

ь по способу печати: ударные, безударные;

ь по цветности: чёрно-белые, цветные.

Матричные принтеры схожи по принципу действия с печатной машинкой. Печатающая головка перемещается в поперечном направлении и формирует изображение из множества точек, ударяя иголками по красящей ленте. Основное достоинство матричных принтеров — низкая цена расходных материалов и невысокие требования к качеству бумаги.

Струйный принтер относится к безударным принтерам. Изображение в нем формируется с помощью чернил, которые распыляются через капилляры печатающей головки.

Лазерный принтер также относится к безударным принтерам. Он формирует изображение постранично. Первоначально изображение создается на фотобарабане, который предварительно электризуется статическим электричеством. Луч лазера в соответствии с изображением снимает статический заряд на белых участках рисунка. Затем на барабан наносится специальное красящее вещество — тонер, который прилипает к фотобарабану на участках с неснятым статическим зарядом. Затем тонер переносится на бумагу и нагревается. Частицы тонера плавятся и прилипают к бумаге.

К основным характеристикам принтеров можно относятся:

— ширина каретки, которая обычно соответствую бумажному формату А3 или А4;

— скорость печати, измеряемая количеством листов, печатаемы в минуту;

— качество печати, определяемое разрешающей способностью принтера

— количеством точек на дюйм линейного изображения. Чем разрешение выше, тем лучше качество печати.

— расход материалов: лазерным принтером — порошка, струйным принтером — чернил, матричным принтером — красящих лент.

17. Что такое плоттер Плоттер (графопостроитель) — это устройство для отображения векторных изображений на бумаге, кальке, пленке и других подобных материалах. Плоттеры снабжаются сменными пишущими узлами, которые могут перемещаться вдоль бумаги в продольном и поперечном направлениях. В пишущий узел могут вставляться цветные перья или ножи для резки бумаги. Графопостроители могут быть миниатюрными, и могут быть настолько большими, что на них можно вычертить кузов автомобиля или деталь самолета в натуральную величину.

Плоттеры используются для получения сложных конструкторских чертежей, архитектурных планов, географических и метеорологических карт, деловых схем. Плоттеры рисуют изображения с помощью пера.

Роликовые плоттеры прокручивают бумагу под пером, а планшетные плоттеры перемещают перо через всю поверхность горизонтально лежащей бумаги.

Плоттеру, так же, как и принтеру, обязательно нужна специальная программа — драйвер, позволяющая прикладным программам передавать ему инструкции: поднять и опустить перо, провести линию заданной толщины и т. п.

компьютер команда сеть данные программный

18. Что такое сканер Сканер — устройство ввода графической информации в компьютер путём преобразования её в цифровой вид для последующих обработки, хранения и вывода. Дословно (англ.): «просмотровщик» .

Сканеры можно поделить на ручные, планшетные, листовые (рулонные), для слайдов и барабанные.

Также можно провести классификацию по способу подключения:

через SCSI интерфейс, который является платформо-независимым; через собственную интерфейсную плату, которая помимо функции передачи данных также осуществляет электрическое питание сканера от системного блока компьютера (характерно для ручных); подключение к параллельному порту компьютера; подключение через шину USB.

Механизм работы планшетного сканера :

В каретке, которая с помощью шагового механизма перемещается вдоль рабочей поверхности сканера, размещены лампа и система зеркал, при помощи этой системы на ПЗС-матрицу (прибор с зарядовой связью, CCD — couple-charged device) передаётся поток света, отражённый от оригинала. ПЗС-матрица служит для перевода падающего света в аналоговый сигнал, который попав в аналого-цифровой преобразователь, приобретает цифровую форму и поступает в компьютер для дальнейшей обработки.

Если Вы сканируете серый цвет с градациями или сканируете для вывода на ч/б принтер, разрешение можно соразмерно уменьшить (помните, что принтер — в отличие от сканера — выводит точки без градаций). Разpешающая способностьколичество точек yкладывающихся на один дюйм. В сканеpах каждая точка изобpажения состоит из тpех составляющих (цветовая модель RGB), описывающих цвет точки. А в пpинтеpах точка имеет два состояниялибо она есть либо нет. Т. е. инфоpмации о цвете (оттенках) в пpинтеpной точке нет. Если изобpажение со сканеpа чеpнобелое, то это единственный слyчай когда pазpешение сканеpа и пpинтеpа совпадают.

Для того, чтобы отобpазить все же все цвета точки на пpинтеpе, точки гpyппиpyют в однy большyю точкy. Hапpимеp, если сгyппиpовать 16 точек по веpтикали и 16 точек по гоpизонтали, то полyчим 256 точек. Тепеpь, «включая/выключая» то одни точки, то дpyгие мы можем пеpебpать все 256 возможных комбинации. И чем больше точек «включено», тем темнее большая точка, состоящая из них. Таким обpазом мы полyчили возможность pегyлиpовать оттенок одной большой точки (говоpим о сеpом изобpаженииполноцветное является ваpиацией на этy же темy). Так вот, количество этих больших точек, пpиходящихся на один дюйм и называется линеатурой.

19. Назовите способы организации межкомпьютерной связи Назовём задачи, которые трудно или невозможно решить без организации информационной связи между различными компьютерами:

ь перенос информации на большие расстояния (сотни, тысячи километров);

ь совместное использование несколькими компьютерами дорогостоящих аппаратных, программных или информационных ресурсов — мощного процессора, ёмкого накопителя, высокопроизводительного лазерного принтера, баз данных, программного обеспечения и т. д.;

ь перенос информации с одного компьютера на другой при несовместимых флоппи-дисководах (5,25 и 3,5 дюйма);

ь совместная работа над большим проектом, когда исполнили должны всегда иметь последние (актуальные) копии общих данных во избежание путаницы, и т. д.

Есть три основных способа организации межкомпьютерной связи :

ь объединение двух рядом расположенных компьютеров через их коммуникационные порты посредством специального кабеля;

ь передача данных от одного компьютера к другому посредством модема с помощью проводных или спутниковых линий связи;

ь объединение компьютеров в компьютерную сеть.

Часто при организации связи между двумя компьютерами за одним компьютером закрепляется роль поставщика ресурсов (программ, данных и т. д.), а за другим — роль пользователя этих ресурсов. В этом случае первый компьютер называется сервером, а второй — клиентом или рабочей станцией. Работать можно только на компьютере-клиенте под управлением специального программного обеспечения.

Сервер (англ. serve — обслуживать) — это высокопроизводительный компьютер с большим объёмом внешней памяти, который обеспечивает обслуживание других компьютеров путем управления распределением дорогостоящих ресурсов совместного пользования (программ, данных и периферийного оборудования).

Клиент (иначе, рабочая станция) — любой компьютер, имеющий доступ к услугам сервера.

Например, сервером может быть мощный компьютер, на котором размещается центральная база данных, а клиентом — обычный компьютер, программы которого по мере необходимости запрашивают данные с сервера. В некоторых случаях компьютер может быть одновременно и клиентом, и сервером. Это значит, что он может предоставлять свои ресурсы и хранимые данные другим компьютерам и одновременно использовать их ресурсы и данные.

Клиентом также называют прикладную программу, которая от имени пользователя получает услуги сервера. Соответственно, программное обеспечение, которое позволяет компьютеру предоставлять услуги другому компьютеру, называют сервером — так же, как и сам компьютер. Для преодоления несовместимости интерфейсов отдельных компьютеров вырабатывают специальные стандарты, называемые протоколами коммуникации.

Протокол коммуникации — это согласованный набор конкретных правил обмена информацией между разными устройствами передачи данных. Имеются протоколы для скорости передачи, форматов данных, контроля ошибок и др.

20. Компьютерная сеть, наиболее распространенные топологии сетей Компьютерная сеть (англ. Computer NetWork, от net — сеть и work — работа) — совокупность компьютеров, соединенных с помощью каналов связи и средств коммутации в единую систему для обмена сообщениями и доступа пользователей к программным, техническим, информационным и организационным ресурсам сети.

Компьютерную сеть представляют как совокупность узлов (компьютеров и сетевого оборудования) и соединяющих их ветвей (каналов связи). Ветвь сети — это путь, соединяющий два смежных узла. Различают узлы оконечные, расположенные в конце только одной ветви, промежуточные, расположенные на концах более чем одной ветви, и смежные — такие узлы соединены по крайней мере одним путём, не содержащим никаких других узлов. Компьютеры могут объединяться в сеть разными способами.

Логический и физический способы соединения компьютеров, кабелей и других компонентов, в целом составляющих сеть, называется ее топологией. Топология характеризует свойства сетей, не зависящие от их размеров. При этом не учитывается производительность и принцип работы этих объектов, их типы, длины каналов, хотя при проектировании эти факторы очень важны.

Наиболее распространенные виды топологий сетей:

ь Линейная сеть. Содержит только два оконечных узла, любое число промежуточных узлов и имеет только один путь между любыми двумя узлами.

ь Кольцевая сеть. Сеть, в которой к каждому узлу присоединены две и только две ветви.

ь Древовидная сеть. Сеть, которая содержит более двух оконечных узлов и по крайней мере два промежуточных узла, и в которой между двумя узлами имеется только один путь.

ь Звездообразная сеть. Сеть, в которой имеется только один промежуточный узел.

ь Ячеистая сеть. Сеть, которая содержит по крайней мере два узла, имеющих два или более пути между ними.

ь Полносвязанная сеть. Сеть, в которой имеется ветвь между любыми двумя узлами. Важнейшая характеристика компьютерной сети — её архитектура.

Архитектура сети — это реализованная структура сети передачи данных, определяющая её топологию, состав устройств и правила их взаимодействия в сети. В рамках архитектуры сети рассматриваются вопросы кодирования информации, её адресации и передачи, управления потоком сообщений, контроля ошибок и анализа работы сети в аварийных ситуациях и при ухудшении характеристик.

Наиболее распространённые архитектуры:

Ethernet (англ. ether — эфир) — широковещательная сеть. Это значит, что все станции сети могут принимать все сообщения. Топология — линейная или звездообразная. Скорость передачи данных 10 или 100 Мбит/сек.

Arcnet (Attached Resource Computer Network — компьютерная сеть соединённых ресурсов) — широковещательная сеть. Физическая топология дерево. Скорость передачи данных 2,5 Мбит/сек.

Token Ring (эстафетная кольцевая сеть, сеть с передачей маркера) — кольцевая сеть, в которой принцип передачи данных основан на том, что каждый узел кольца ожидает прибытия некоторой короткой уникальной последовательности битов — маркера — из смежного предыдущего узла. Поступление маркера указывает на то, что можно передавать сообщение из данного узла дальше по ходу потока. Скорость передачи данных 4 или 16 Мбит/сек.

FDDI (Fiber Distributed Data Interface) — сетевая архитектура высокоскоростной передачи данных по оптоволоконным линиям. Скорость передачи — 100 Мбит/сек. Топология — двойное кольцо или смешанная (с включением звездообразных или древовидных подсетей). Максимальное количество станций в сети — 1000. Очень высокая стоимость оборудования.

АТМ (Asynchronous Transfer Mode) — перспективная, пока ещё очень дорогая архитектура, обеспечивает передачу цифровых данных, видеоинформации и голоса по одним и тем же линиям. Скорость передачи до 2,5 Гбит/сек. Линии связи оптические.

21. Способы соединения с Интернет, типы подключения Интернет — гигантская всемирная компьютерная сеть, объединяющая десятки тысяч сетей всего мира. Её назначение — обеспечить любому желающему постоянный доступ к любой информации. Интернет предлагает практически неограниченные информационные ресурсы, полезные сведения, учёбу, развлечения, возможность общения с компетентными людьми, услуги удалённого доступа, передачи файлов, электронной почты и многое другое. Интернет обеспечивает принципиально новый способ общения людей, не имеющий аналогов в мире.

Благодаря сети стал доступен (бесплатно или за умеренную плату) огромный объём информации. Так, пользователь в любой стране может связаться с людьми, разделяющими его интересы, или получить ценные сведения в электронных библиотеках, даже если они находятся на другом конце света. Нужная информация окажется в его компьютере за считанные секунды, пройдя путь по длинной цепочке промежуточных компьютеров, по кабелям и по радио, через горы и моря, по дну океана и через спутник.

Интернет финансируется правительствами, научными и образовательными учреждениями, коммерческими структурами и миллионами частных лиц во всех частях света, но никто конкретно не является её владельцем. Управляет сетью «Совет по архитектуре Интернет», формируемый из приглашённых добровольцев.

Сеть была создана в 1984 году, и сейчас ею пользуются примерно сорок миллионов человек. Интернет всё время изменяется, поскольку имеет много квалифицированных пользователей, которые пишут программы для себя, а затем распространяют их среди желающих. Постоянно появляются новые серверы, а существующие обновляют свой «репертуар». Стремительно растут информационные потоки.

Как можно связаться с Интернет:

Самый распространенный и недорогой способ — посредством модема и телефонной линии. При этом используются три типа подключения, отличающиеся друг от друга по объёму услуг и цене:

ь почтовое — позволяет только обмениваться электронной почтой с любым пользователем Интернет, самое дешёвое;

ь сеансное в режиме on-line («на прямом проводе») — работа в диалоговом режиме — все возможности сети на время сеанса;

ь прямое (личное), самое дорогостоящее — все возможности в любое время.

При работе в сеансном режиме доступ к Интернет обычно покупается у провайдеров (англ. provide — предоставлять, обеспечивать) — фирм, предоставляющих доступ к некоторой части Интернет и поставляющих её пользователям разнообразные услуги.

22. Wold Wide Web — главный информационный сервис

World Wide Web (WWW, «Всемирная паутина») — гипертекстовая, а точнее, гипермедийная информационная система поиска ресурсов Интернет и доступа к ним.

Гипертекст — информационная структура, позволяющая устанавливать смысловые связи между элементами текста на экране компьютера таким образом, чтобы можно было легко осуществлять переходы от одного элемента к другому. На практике в гипертексте некоторые слова выделяют путем подчёркивания или окрашивания в другой цвет. Выделение слова говорит о наличии связи этого слова с некоторым документом, в котором тема, связанная с выделенным словом, рассматривается более подробно.

Гипермедиа — это то, что получится, если в определении гипертекста заменить слово «текст» на «любые виды информации»: звук, графику, видео. Такие гипермедийные ссылки возможны, поскольку наряду с текстовой информацией можно связывать и любую другую двоичную информацию, например, закодированный звук или графику, Так, если программа отображает карту мира и если пользователь выбирает на этой карте с помощью мыши какой-либо континент, программа может тут же дать о нём графическую, звуковую и текстовую информацию.

Система WWW построена на специальном протоколе передачи данных, который называется протоколом передачи гипертекста HTTP (читается «эйч-ти-ти-пи», HyperText Transfer Protocol). Всё содержимое системы WWW состоит из WWW-страниц.

WWW-cтраницы — гипермедийные документы системы World Wide Web. Создаются с помощью языка разметки гипертекста HTML (Hypertext markup language).

Одну WWW-страницу на самом деле обычно составляет набор гипермедийных документов, расположенных на одном сервере, переплетённых взаимными ссылками и связанных по смыслу (например, содержащих информацию об одном учебном заведении или об одном музее). Каждый документ страницы, в свою очередь, может содержать несколько экранных страниц текста и иллюстраций. Каждая WWW-страница имеет свой «титульный лист» (англ. «homepage») — гипермедийный документ, содержащий ссылки на главные составные части страницы. Адреса «титульных листов» распространяются в Интернет в качестве адресов страниц.

Личные страницы — такие WWW-страницы, которые принадлежат не фирмам и не организациям, а отдельным людям. Содержание и оформление такой страницы зависит только от её автора.

При работе с системой WWW пользователи имеют дело с программами-клиентами системы, называемыми браузерами.

Браузеры (англ. browse — листать, просматривать) — программы, с помощью которых пользователь организует диалог с системой WWW: просматривает WWW страницы, взаимодействует с WWW-cерверами и другими ресурсами в Интернет.

Существуют сотни программ-браузеров. Самые популярные браузеры: Netscape Navigator и Microsoft Internet Explorer. Браузеры WWW умеют взаимодействовать с любыми типами серверов, используя при этом их собственные протоколы. Информацию, полученную от любого сервера, браузер WWW выводит на экран в стандартной, удобной для восприятия форме. При этом переключения с одного протокола на другой для пользователя часто остаются незамеченными.

23. Электронная почта Электронная почта (Electronic mail, англ. mail — почта, сокр. e-mail) cлужит для передачи текстовых сообщений в пределах Интернет, а также между другими сетями электронной почты. К тексту письма современные почтовые программы позволяют прикреплять звуковые и графические файлы, а также двоичные файлы — программы. При использовании электронной почты каждому абоненту присваивается уникальный почтовый адрес, формат которого имеет вид:

<�имя пользователя> @ < имя почтового сервера>.

Например: earth@space.com, где earth — имя пользователя, space.com имя компьютера, @ — разделительный символ «эт коммерческое» .

Сообщения, поступающие по e-mail, хранятся в специальном почтовом компьютере в выделенной для получателя области дисковой памяти (его почтовом ящике), откуда он может их выгрузить и прочитать с помощью специальной программы-клиента. Для отсылки сообщения нужно знать электронный адрес абонента. При качественной связи электронное письмо доходит в любую точку мира в течение нескольких минут. Пользователи электронной почты стремятся придерживаться правил сетевого этикета (нэтикета), а для выражения эмоций используют схематические изображения человеческого лица, так называемые смайлики (англ. smiley, «улыбочка»).

24. Что такое система счисления Система счисления — это совокупность приемов и правил, по которым числа записываются и читаются.

Существуют позиционные и непозиционные системы счисления.

В непозиционных системах счисления вес цифры (т. е. тот вклад, который она вносит в значение числа) не зависит от ее позиции в записи числа. Так, в римской системе счисления в числе ХХХII (тридцать два) вес цифры Х в любой позиции равен просто десяти.

В позиционных системах счисления вес каждой цифры изменяется в зависимости от ее положения (позиции) в последовательности цифр, изображающих число. Например, в числе 757,7 первая семерка означает 7 сотен, вторая — 7 единиц, а третья — 7 десятых долей единицы.

Сама же запись числа 757,7 означает сокращенную запись выражения

700 + 50 + 7 + 0,7 = 7. 102 + 5. 101 + 7. 100 + 7. 10−1 = 757,7.

Любая позиционная система счисления характеризуется своим основанием.

Основание позиционной системы счисления — количество различных цифр, используемых для изображения чисел в данной системе счисления.

За основание системы можно принять любое натуральное число — два, три, четыре и т. д. Следовательно, возможно бесчисленное множество позиционных систем: двоичная, троичная, четверичная и т. д. Запись чисел в каждой из систем счисления с основанием q означает сокращенную запись выражения

an-1 qn-1 + an-2 qn-2 + … + a1 q1 + a0 q0 + a-1 q-1 + … + a-m q-m,

где ai — цифры системы счисления; n и m — число целых и дробных разрядов, соответственно.

25. Какие системы счисления используют специалисты для общения с компьютером Кроме десятичной широко используются системы с основанием, являющимся целой степенью числа 2, а именно:

· двоичная (используются цифры 0, 1);

· восьмеричная (используются цифры 0, 1, …, 7);

· шестнадцатеричная (для первых целых чисел от нуля до девяти используются цифры 0, 1, …, 9, а для следующих чисел — от десяти до пятнадцати — в качестве цифр используются символы A, B, C, D, E, F).

26. Запишите число 2,13,10 — в двоичной, восьмеричной и шестнадцатеричной системах счисления

2=10₂=0,104₈=0,12₁₆

13=1101₂=16₈=0,11₁₆

27. Запишите число 75,89 — в двоичной и восьмеричной системах счисления, используя метод деления Переведем число 75 из десятичной системы в двоичную, восьмеричную и шестнадцатеричную:

75₁₀ = 1 001 011₂ = 113₈ .

Переведем число 89 из десятичной системы в двоичную, восьмеричную и шестнадцатеричную

89₁₀=1 011 001₂=131₈

28. Что такое программа В любом компьютере установлено множество разных программ. В этом уроке мы разберемся, что же это такое — компьютерная программа.

Программа — это то, при помощи чего можно открыть файл или что-то сделать.

Например, есть программы, которые проигрывают музыку или показывают видео на компьютере. Если бы этих программ не было, мы не смогли бы слушать музыку и смотреть фильмы. Когда мы открываем файл с фильмом, компьютер «понимает», что это фильм и что открыть его нужно при помощи программы-проигрывателя. Мы открываем файл с фильмом, а в это время компьютер моментально подбирает для него программу и открывает в этой программе наш файл.

Есть программы для печати текста, для просмотра фотографий и картинок, для прослушивания музыки и просмотра видео, для общения в Интернете, для работы с компьютерной графикой, для записи музыки и многие другие.

29. Что включает в себя понятие «программное обеспечение»

Под программным обеспечением (Software) понимается совокупность программ, выполняемых вычислительной системой.

К программному обеспечению (ПО) относится также вся область деятельности по проектированию и разработке ПО:

· технология проектирования программ (например, нисходящее проектирование, структурное и объектно-ориентированное проектирование и др.);

· методы тестирования программ [ссылка, ссылка];

· методы доказательства правильности программ;

· анализ качества работы программ;

· документирование программ;

· разработка и использование программных средств, облегчающих процесс проектирования программного обеспечения, и многое другое.

Программное обеспечение — неотъемлемая часть компьютерной системы. Оно является логическим продолжением технических средств.

Сфера применения конкректного компьютера определяется созданным для него ПО. Сам по себе компьютер не обладает знаниями ни в одной области применения.

Все эти знания сосредоточены в выполняемых на компьютерах программах.

Программное обеспечение современных компьютеров включает миллионы программ — от игровых до научных.

30. Назовите и характеризуйте основные категории программного обеспечения В первом приближении все программы, работающие на компьютере, можно условно разделить на три категории:

· прикладные программы, непосредственно обеспечивающие выполнение необходимых пользователям работ;

· системные программы, выполняющие различные вспомогательные функции, например:

управление ресурсами компьютера;

создание копий используемой информации;

проверка работоспособности устройств компьютера;

выдача справочной информации о компьютере и др.;

· инструментальные программные системы, облегчающие процесс создания новых программ для компьютера.

При построении классификации ПО нужно учитывать тот факт, что стремительное развитие вычислительной техники и расширение сферы приложения компьютеров резко ускорили процесс эволюции программного обеспечения.

Если раньше можно было по пальцам перечислить основные категории ПО — операционные системы, трансляторы, пакеты прикладных программ, то сейчас ситуация коренным образом изменилась.

Развитие ПО пошло как вглубь (появились новые подходы к построению операционных систем, языков программирования и т. д.), так и вширь (прикладные программы перестали быть прикладными и приобрели самостоятельную ценность).

Соотношение между требующимися программными продуктами и имеющимися на рынке меняется очень быстро. Даже классические программные продукты, такие, как операционные системы, непрерывно развиваются и наделяются интеллектуальными функциями, многие из которых ранее относились только к интеллектуальным возможностям человека.

Кроме того, появились нетрадиционные программы, классифицировать которые по устоявшимся критериям очень трудно, а то и просто невозможно, как, например, программа — электронный собеседник.

На сегодняшний день можно сказать, что более или менее определённо сложились следующие группы программного обеспечения:

· операционные системы и оболочки;

· системы программирования (трансляторы, библиотеки подпрограмм, отладчики и т. д.);

· инструментальные системы;

· интегрированные пакеты программ;

· динамические электронные таблицы;

· системы машинной графики;

· системы управления базами данных (СУБД);

· прикладное программное обеспечение.

31. В чем отличие прикладных программ от системных и инструментальных Прикладная программа — это любая конкретная программа, способствующая решению какой-либо задачи в пределах данной проблемной области.

Например, там, где на компьютер возложена задача контроля за финансовой деятельностью какой-либо фирмы, прикладной будет программа подготовки платежных ведомостей.

Прикладные программы могут носить и общий характер, например, обеспечивать составление и печатание документов и т. п.

В противоположность этому, операционная система или инструментальное ПО не вносят прямого вклада в удовлетворение конечных потребностей пользователя.

Прикладные программы могут использоваться либо автономно, то есть решать поставленную задачу без помощи других программ, либо в составе программных комплексов или пакетов.

32. Что входит с системное программное обеспечение Системные программы выполняются вместе с прикладными и служат для управления ресурсами компьютера — центральным процессором, памятью, вводом-выводом.

Это программы общего пользования, которые предназначены для всех пользователей компьютера. Системное программное обеспечение разрабатывается так, чтобы компьютер мог эффективно выполнять прикладные программы.

Cреди десятков тысяч системных программ особое место занимают операционные системы, которые обеспечивают управление ресурсами компьютера с целью их эффективного использования.

Важными классами системных программ являются также программы вспомогательного назначения — утилиты (лат. utilitas — польза). Они либо расширяют и дополняют соответствующие возможности операционной системы, либо решают самостоятельные важные задачи. Кратко опишем некоторые разновидности утилит:

· программы контроля, тестирования и диагностики, которые используются для проверки правильности функционирования устройств компьютера и для обнаружения неисправностей в процессе эксплуатации; указывают причину и место неисправности;

· программы-драйверы, которые расширяют возможности операционной системы по управлению устройствами ввода-вывода, оперативной памятью и т. д.; с помощью драйверов возможно подключение к компьютеру новых устройств или нестандартное использование имеющихся;

· программы-упаковщики (архиваторы), которые позволяют записывать информацию на дисках более плотно, а также объединять копии нескольких файлов в один архивный файл;

· антивирусные программы, предназначенные для предотвращения заражения компьютерными вирусами и ликвидации последствий заражения вирусами;

Компьютерный вирус — это специально написанная небольшая по размерам программа, которая может «приписывать» себя к другим программам для выполнения каких-либо вредных действий — портит файлы, «засоряет» оперативную память и т. д.

· программы оптимизации и контроля качества дискового пространства ;

· программы восстановления информации, форматирования, защиты данных ;

· коммуникационные программы, организующие обмен информацией между компьютерами;

· программы для управления памятью, обеспечивающие более гибкое использование оперативной памяти;

· программы для записи CD-ROM, CD-R и многие другие.

Часть утилит входит в состав операционной системы, а другая часть функционирует независимо от нее, т. е. автономно.

33. В чем состоит назначение операционной системы Операционная система — это комплекс взаимосвязанных системных программ, назначение которого — организовать взаимодействие пользователя с компьютером и выполнение всех других программ.

Операционная система выполняет роль связующего звена между аппаратурой компьютера, с одной стороны, и выполняемыми программами, а также пользователем, с другой стороны.

Операционная система обычно хранится во внешней памяти компьютера — на диске. При включении компьютера она считывается с дисковой памяти и размещается в ОЗУ.

Этот процесс называется загрузкой операционной системы.

В функции операционной системы входит:

· осуществление диалога с пользователем;

· ввод-вывод и управление данными;

· планирование и организация процесса обработки программ;

· распределение ресурсов (оперативной памяти и кэша, процессора, внешних устройств);

· запуск программ на выполнение;

· всевозможные вспомогательные операции обслуживания;

· передача информации между различными внутренними устройствами;

· программная поддержка работы периферийных устройств (дисплея, клавиатуры, дисковых накопителей, принтера и др.).

Операционную систему можно назвать программным продолжением устройства управления компьютера. Операционная система скрывает от пользователя сложные ненужные подробности взаимодействия с аппаратурой, образуя прослойку между ними. В результате этого люди освобождаются от очень трудоёмкой работы по организации взаимодействия с аппаратурой компьютера.

В зависимости от количества одновременно обрабатываемых задач и числа пользователей, которых могут обслуживать ОС, различают четыре основных класса операционных систем:

ь однопользовательские однозадачные, которые поддерживают одну клавиатуру и могут работать только с одной (в данный момент) задачей;

ь однопользовательские однозадачные с фоновой печатью, которые позволяют помимо основной задачи запускать одну дополнительную задачу, ориентированную, как правило, на вывод информации на печать. Это ускоряет работу при выдаче больших объёмов информации на печать;

ь однопользовательские многозадачные, которые обеспечивают одному пользователю параллельную обработку нескольких задач. Например, к одному компьютеру можно подключить несколько принтеров, каждый из которых будет работать на «свою» задачу;

ь многопользовательские многозадачные, позволяющие на одном компьютере запускать несколько задач нескольким пользователям. Эти ОС очень сложны и требуют значительных машинных ресурсов.

В различных моделях компьютеров используют операционные системы с разной архитектурой и возможностями. Для их работы требуются разные ресурсы. Они предоставляют разную степень сервиса для программирования и работы с готовыми программами.

Операционная система для персонального компьютера, ориентированного на профессиональное применение, должна содержать следующие основные компоненты:

ь программы управления вводом/выводом;

ь программы, управляющие файловой системой и планирующие задания для компьютера;

ь процессор командного языка, который принимает, анализирует и выполняет команды, адресованные операционной системе.

Каждая операционная система имеет свой командный язык, который позволяет пользователю выполнять те или иные действия:

ь обращаться к каталогу;

ь выполнять разметку внешних носителей;

ь запускать программы;

ь … другие действия.

Анализ и исполнение команд пользователя, включая загрузку готовых программ из файлов в оперативную память и их запуск, осуществляет командный процессор операционной системы.

Для управления внешними устройствами компьютера используются специальные системные программы — драйверы. Драйверы стандартных устройств образуют в совокупности базовую систему ввода-вывода (BIOS), которая обычно заносится в постоянное ЗУ компьютера.

34. Что такое файл Файл (англ. file —папка) — это именованная совокупность любых данных, размещенная на внешнем запоминающем устройстве и хранимая, пересылаемая и обрабатываемая как единое целое. Файл может содержать программу, числовые данные, текст, закодированное изображение и др.

Файлы физически реализуются как участки памяти на внешних носителях — магнитных дисках или CD-ROM. Каждый файл занимает некоторое количество блоков дисковой памяти.

Обычная длина блока — 512 бай

35. Как организована файловая система Файловая система — это средство для организации хранения файлов на каком-либо носителе.

Файлы физически реализуются как участки памяти на внешних носителях — магнитных дисках или CD-ROM. Каждый файл занимает некоторое количество блоков дисковой памяти. Обычная длина блока — 512 байт.

Обслуживает файлы специальный модуль операционной системы, называемый драйвером файловой системы. Каждый файл имеет имя, зарегистрированное в каталоге — оглавлении файлов.

Каталог (иногда называется директорией или папкой) доступен пользователю через командный язык операционной системы. Его можно просматривать, переименовывать зарегистрированные в нем файлы, переносить их содержимое на новое место и удалять.

Каталог может иметь собственное имя и храниться в другом каталоге наряду с обычными файлами: так образуются иерархические файловые структуры.

Дерево каталогов на диске

Что происходит, когда пользователь подает операционной системе команду «открыть файл …», в которой указано имя файла и имя каталога, в котором размещён этот файл?

Для выполнения этой команды драйвер файловой системы обращется к своему справочнику, выясняет, какие блоки диска соответствуют указанному файлу, а затем передает запрос на считывание этих блоков драйверу диска.

При выполнении команды «сохранить файл» драйвер файловой системы ищет на диске незанятые блоки, отмечает их, как распределённые для вновь созданного файла, и передаёт драйверу диска запрос на запись в эти блоки данных пользователя.

Драйвер файловой системы обеспечивает доступ к информации, записанной на магнитный диск, по имени файла и распределяет пространство на магнитном диске между файлами.

Для выполнения этих функций драйвер файловой системы хранит на диске не только информацию пользователя, но и свою собственную служебную информацию. В служебных областях диска хранится список всех файлов и каталогов, а также различные дополнительные справочные таблицы, служащие для повышения скорости работы драйвера файловой системы.

К файловой системе имеет доступ также и любая прикладная программа, для чего во всех языках программирования имеются специальные процедуры.

Понятие файла может быть обращено на любой источник или потребитель информации в машине, например, в качестве файла для программы могут выступать принтер, дисплей, клавиатура и др.

Структура файловой системы и структура хранения данных на внешних магнитных носителях определяет удобство работы пользователя, скорость доступа к файлам и т. д.

36. Назовите основные функции текстовых редакторов Текстовый редактор — это программа, используемая специально для ввода и редактирования текстовых данных.

Этими данными могут быть программа или какой-либо документ или же книга. Редактируемый текст выводится на экран, и пользователь может в диалоговом режиме вносить в него свои изменения.

Текстовые редакторы могут обеспечивать выполнение разнообразных функций, а именно:

ь редактирование строк текста;

ь возможность использования различных шрифтов символов;

ь копирование и перенос части текста с одного места на другое или из одного документа в другой;