Что такое инфоpматика

Что такое инфоpматика?

Широко распространён также англоязычный вариант этого термина — "Сomputer science", что означает буквально "компьютерная… В 1978 году международный научный конгресс официально закрепил за понятием… Таким образом, информатика базируется на компьютерной технике и немыслима без нее.

Что такое информация?

Информация — это настолько общее и глубокое понятие, что его нельзя объяснить одной фразой. В это слово вкладывается различный смысл в технике,… Например, сообщение о каких-либо событиях, о чьей-либо деятельности и т.п.… Одно и то же информационное сообщение (статья в газете, объявление, письмо, телеграмма, справка, рассказ, чертёж,…

В каком виде существует информация?

· в виде текстов, рисунков, чертежей, фотографий; · в виде световых или звуковых сигналов; · в виде радиоволн;

Как передаётся информация?

Примеры: 1. сообщение, содержащее информацию о прогнозе погоды, передаётся приёмнику… 2. живое существо своими органами чувств (глаз, ухо, кожа, язык и т.д.) воспринимает информацию из внешнего мира,…

Как измеряется количество информации?

А возможно ли объективно измерить количество информации? Важнейшим результатом теории информации является вывод: В определенных, весьма… В настоящее время получили распространение подходы к определению понятия… Так, американский инженер Р. Хартли (1928 г.) процесс получения информации рассматривает как выбор одного сообщения из…

Что можно делать с информацией?

Все эти процессы, связанные с определенными операциями над информацией, называются информационными процессами.

Какими свойствами обладает информация?

Информация достоверна, если она отражает истинное положение дел. Недостоверная информация может привести к неправильному пониманию или принятию… Достоверная информация со временем может стать недостоверной, так как она… Информация полна, если её достаточно для понимания и принятия решений. Как неполная, так и избыточная информация…

Что такое обработка информации?

Средства обработки информации — это всевозможные устройства и системы, созданные человечеством, и в первую очередь, компьютер — универсальная машина… Компьютеры обрабатывают информацию путем выполнения некоторых алгоритмов. Живые организмы и растения обрабатывают информацию с помощью своих органов и систем.

Что такое информационные ресурсы и информационные технологии?

Информационные ресурсы (в отличие от всех других видов ресурсов — трудовых, энергетических, минеральных и т.д.) тем быстрее растут, чем больше их… Человечество занималось обработкой информации тысячи лет. Первые… В настоящее время термин "информационная технология" употребляется в связи с использованием компьютеров для…

Что понимают под информатизацией общества?

Информатизация — это сложный социальный процесс, связанный со значительными изменениями в образе жизни населения. Он требует серьёзных усилий на…

Что такое компьютер?

· цифровые компьютеры, обрабатывающие данные в виде числовых двоичных кодов; · аналоговые компьютеры, обрабатывающие непрерывно меняющиеся физические… Поскольку в настоящее время подавляющее большинство компьютеров являются цифровыми, далее будем рассматривать только…

Как устроен компьютер?

· память (запоминающее устройство, ЗУ), состоящую из перенумерованных ячеек; · процессор, включающий в себя устройство управления (УУ) и… · устройство ввода;

На каких принципах построены компьютеры?

1. Принцип программного управления. Из него следует, что программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за… Выборка программы из памяти осуществляется с помощью счетчика команд. Этот… А так как команды программы расположены в памяти друг за другом, то тем самым организуется выборка цепочки команд из…

Что такое команда?

· код выполняемой операции; · указания по определению операндов (или их адресов); · указания по размещению получаемого результата.

Как выполняется команда?

Общая схема компьютера Как пpавило, этот процесс разбивается на следующие этапы: · из ячейки памяти, адрес которой хранится в счетчике команд, выбирается очередная команда; содержимое счетчика…

Что такое архитектура и структура компьютера?

  Структура компьютера — это совокупность его функциональных элементов и связей между ними. Элементами могут быть самые различные… Наиболее распространены следующие архитектурные решения. · Классическая архитектура (архитектура фон Неймана) — одно арифметико-логическое устройство (АЛУ), через которое…

Что такое центральный процессор?

· арифметико-логическое устройство; · шины данных и шины адресов; · регистры;

Как устроена память?

Байты могут объединяться в ячейки, которые называются также словами. Для каждого компьютера характерна определенная длина слова — два, четыре или… Как правило, в одном машинном слове может быть представлено либо одно целое… Разбиение памяти на слова для четырехбайтовых компьютеров представлено в таблице: Байт 0 Байт 1 …

Какие устройства образуют внутреннюю память?

· Оперативная память Оперативная память (ОЗУ, англ. RAM, Random Access Memory — память с произвольным доступом) — это быстрое… Оперативная память используется только для временного хранения данных и… Объем ОЗУ обычно составляет 4 - 64 Мбайта, а для эффективной работы современного программного обеспечения желательно…

Какие устройства образуют внешнюю память?

  В состав внешней памяти компьютера входят: · накопители на жёстких магнитных дисках;

Накопители на гибких магнитных дисках

Дискета состоит из круглой полимерной подложки, покрытой с обеих сторон магнитным окислом и помещенной в пластиковую упаковку, на внутреннюю… Способ записи двоичной информации на магнитной среде называется магнитным… Информация записывается по концентрическим дорожкам (трекам), которые делятся на секторы. Количество дорожек и…

Накопители на жестких магнитных дисках

Как и у дискеты, рабочие поверхности платтеров разделены на кольцевые концентрические дорожки, а дорожки — на секторы. Головки считывания-записи… Поверхность платтера имеет магнитное покрытие толщиной всего лишь в 1,1 мкм, а… Винчестерские накопители имеют очень большую ёмкость: от сотен Мегабайт до десятков Гбайт. У современных моделей…

Накопители на компакт-дисках

На одном дюйме (2,54 см) по радиусу диска размещается 16 тысяч дорожек с информацией. Для сравнения — на дюйме по радиусу дискеты всего лишь 96… Достоинства CD-ROM: · При малых физических размерах CD-ROM обладают высокой информационной ёмкостью, что позволяет использовать их в…

Записывающие оптические и магнитооптические накопители

· Записывающий накопитель CD-R (Compact Disk Recordable) способен, наряду с прочтением обычных компакт-дисков, записывать информацию на специальные… · Накопитель WARM (Write And Read Many times), позволяет производить… · Накопитель WORM (Write Once, Read Many times), позволяет производить однократную запись и многократное считывание.

Накопители на магнитной ленте (стримеры) и накопители на сменных дисках

Недостатком стримеров является их сравнительно низкая скорость записи, поиска и считывания информации. В последнее время всё шире используются накопители на сменных дисках, которые…

Что такое аудиоадаптер?

· аналого-цифровой, который преобразует непрерывные (то есть, аналоговые) звуковые сигналы (речь, музыку, шум) в цифровой двоичный код и записывает… · цифро-аналоговый, выполняющий обратное преобразование сохранённого в… Профессиональные звуковые платы позволяют выполнять сложную обработку звука, обеспечивают стереозвучание, имеют…

Что такое видеоадаптер и графический акселератор?

С увеличением числа приложений, использующих сложную графику и видео, наряду с традиционными видеоадаптерами широко используются разнообразные… · Графические акселераторы (ускорители) — специализированные графические… · Фрейм-грабберы, которые позволяют отображать на экране компьютера видеосигнал от видеомагнитофона, камеры, лазерного…

Что такое клавиатура?

Все символы, набираемые на клавиатуре, немедленно отображаются на мониторе в позиции курсора. Наиболее распространена сегодня 101-клавишная клавиатура c раскладкой клавиш… Такая клавиатура имеет 12 функциональных клавиш, расположенных вдоль верхнего края. Нажатие функциональной клавиши…

Что такое видеосистема компьютера?

· монитор (называемый также дисплеем); · видеоадаптер; · программное обеспечение (драйверы видеосистемы).

Что такое принтер, плоттер, сканер?

· Матричные принтеры используют комбинации маленьких штырьков, которые бьют по красящей ленте, благодаря чему на бумаге остаётся отпечаток символа.… · Лазерные принтеры работают примерно так же, как ксероксы. Компьютер… После засветки на барабан, находящийся под электрическим напряжением, наносится красящий порошок — тонер, частицы…

Что такое модем и факс-модем?

Модем обеспечивает преобразование цифровых сигналов компьютера в переменный ток частоты звукового диапазона — этот процесс называется модуляцией, а… Рис. 2.24. Схема реализации модемной связи Для осуществления связи один модем вызывает другой по номеру телефона, а тот отвечает на вызов. Затем модемы посылают…

Что такое манипуляторы?

Мышь имеет вид небольшой коробки, полностью умещающейся на ладони. Мышь связана с компьютером кабелем через специальный блок — адаптер, и её…   Джойстик — обычно это стержень-ручка, отклонение которой от вертикального положения приводит к передвижению курсора в…

Как устроен компьютер?

Персональным компьютером (ПК) называют сравнительно недорогой универсальный микрокомпьютер, рассчитанный на одного пользователя. Персональные компьютеры обычно проектируются на основе принципа открытой… Упрощённая блок-схема, отражающая основные функциональные компоненты компьютерной системы в их взаимосвязи, изображена…

Какие основные блоки входят в состав компьютера?

· системного блока; · монитора; · клавиатуры;

Что собой представляет системная плата?

· центральный процессор; · постоянную (ROM) и оперативную (RAM) память, кэш-память; · интерфейсные схемы шин;

Как организуется межкомпьютерная связь?

· перенос информации на большие расстояния (сотни, тысячи километров); · совместное использование несколькими компьютерами дорогостоящих аппаратных,… · перенос информации с одного компьютера на другой при несовместимых флоппи-дисководах (5,25 и 3,5 дюйма);

Что такое компьютерная сеть?

Ветвь сети — это путь, соединяющий два смежных узла. Узлы сети бывают трёх типов: · оконечный узел — расположен в конце только одной ветви;

Как соединяются между собой устройства сети?

· Сетевые кабели (коаксиальные, состоящие из двух изолированных между собой концентрических проводников, из которых внешний имеет вид трубки;… · Коннекторы (соединители) для подключения кабелей к компьютеру; разъёмы для… · Сетевые интерфейсные адаптеры для приёма и передачи данных. В соответствии с определённым протоколом управляют…

Как классифицируют компьютерные сети по степени географического распространения?

По степени географического распространения сети делятся на локальные, городские, корпоративные, глобальные и др.

Локальная сеть (ЛВС или LAN — Local Area NetWork) — сеть, связывающая ряд компьютеров в зоне, ограниченной пределами одной комнаты, здания или предприятия.

Небольшая офисная локальная сеть

Глобальная сеть (ГВС или WAN — World Area NetWork) — сеть, соединяющая компьютеры, удалённые географически на большие расстояния друг от друга. Отличается от локальной сети более протяженными коммуникациями (спутниковыми, кабельными и др.). Глобальная сеть объединяет локальные сети.

Глобальная сеть

Городская сеть (MAN — Metropolitan Area NetWork) — сеть, которая обслуживает информационные потребности большого города.

Как соединяются между собой локальные сети?

 Мост (англ. Bridge) — связывает две локальные сети. Передаёт данные между сетями в пакетном виде, не производя в них никаких изменений.… Соединение локальных сетей посредством мостов Здесь мосты создали расширенную сеть, которая обеспечивает своим пользователям доступ к прежде недоступным ресурсам.…

Как работают беспроводные сети?

Топология "Все-Со-Всеми" В этих случаях сеть реализуется при помощи сетевых радио-адаптеров, снабжённых… Для связи между беспроводной и кабельной частями сети используется специальное устройство, называемое точкой входа…

Что такое сеть Интернет и как она работает?

Нужная информация окажется в его компьютере за считанные секунды, пройдя путь по длинной цепочке промежуточных компьютеров, по кабелям и по радио,… Интернет финансируется правительствами, научными и образовательными… Сеть была создана в 1984 году, и сейчас ею пользуются примерно сорок миллионов человек. Интернет всё время изменяется,…

Как связываются между собой сети в Интернет?

Сети в Интернет неограниченно коммутируются (т.е. связываются) друг с другом, потому что все компьютеры, участвующие в передаче данных, используют… На самом деле протокол TCP/IP — это два разных протокола, определяющих… · протокол TCP (Transmission Control Protocol) — протокол управления передачей данных, использующий автоматическую…

Каким образом пакет находит своего получателя?

IP-адрес компьютера имеет длину 4 байта. Обычно первый и второй байты определяют адрес сети, третий байт определяет адрес подсети, а четвертый —… Доменный адрес (англ. domain — область), в отличие от цифрового, является…

Основные сервисы системы Интернет.

Гипертекст — информационная структура, позволяющая устанавливать смысловые связи между элементами текста на экране компьютера таким образом, чтобы… Гипермедиа — это то, что получится, если в определении гипертекста заменить… Система WWW построена на специальном протоколе передачи данных, который называется протоколом передачи гипертекста…

Что такое мультимедиа и мультимедиа-компьютер?

  Мультимедиа-компьютер — это компьютер, снабженный аппаратными и программными средствами, реализующими технологию мультимедиа. … Области применения мультимедиа o Обучение с использованием компьютерных технологий.

По каким критериям классифицируют компьютеры?

Существуют различные классификации компьютерной техники:

· по этапам развития (по поколениям);

· по архитектуре;

· по производительности;

· по условиям эксплуатации;

· по количеству процессоров;

· по потребительским свойствам и т.д.

Четких границ между классами компьютеров не существует. По мере совершенствования структур и технологии производства, появляются новые классы компьютеров, границы существующих классов существенно изменяются.

На чем основана классификация по поколениям?

Деление компьютерной техники на поколения — весьма условная, нестрогая классификация вычислительных систем по степени развития аппаратных и программных средств, а также способов общения с компьютером.

Идея делить машины на поколения вызвана к жизни тем, что за время короткой истории своего развития компьютерная техника проделала большую эволюцию как в смысле элементной базы (лампы, транзисторы, микросхемы и др.), так и в смысле изменения её структуры, появления новых возможностей, расширения областей применения и характера использования.

Краткая историческая справка

Около 500 г. н.э. Изобретение счётов (абака) — устройства, состоящего из набора костяшек, нанизанных на стержни. 1614 г. Шотландец Джон Непер изобрёл логарифмы. Вскоре после этого Р. Биссакар… Блез Паскаль

Какие компьютеры относятcя в первому поколению?

Электронная лампа Компьютер "Эниак". Первое поколение Набор команд был небольшой, схема арифметико-логического устройства и устройства управления достаточно проста,…

Какие компьютеры относятся ко второму поколению?

БЭСМ-6. Второе поколение Второе поколение компьютерной техники — машины, сконструированные примерно в… Память на магнитных сердечниках

В чем особенности компьютеров третьего поколения?

Машины третьего поколения созданы примерно после 60-x годов. Поскольку процесс создания компьютерной техники шел непрерывно, и в нём участвовало… Интегральная схема Машины третьего поколения — это семейства машин с единой архитектурой, т.е. программно совместимых. В качестве…

Что характерно для машин четвёртого поколения?

Наиболее важный в концептуальном отношении критерий, по которому эти компьютеры можно отделить от машин третьего поколения, состоит в том, что… В аппаратурном отношении для них характерно широкое использование интегральных… C точки зрения структуры машины этого поколения представляют собой многопроцессорные и многомашинные комплексы,…

Какими должны быть компьютеры пятого поколения?

Развитие идет также по пути "интеллектуализации" компьютеров, устранения барьера между человеком и компьютером. Компьютеры будут способны… Архитектура компьютеров будущего поколения будет содержать два основных блока.… Будет также решаться проблема децентрализации вычислений с помощью компьютерных сетей, как больших, находящихся на…

На какие типы делятся компьютеры по условиям эксплуатации?

· офисные (универсальные); · специальные. Офисные предназначены для решения широкого класса задач при нормальных условиях эксплуатации.

На какие типы делятся компьютеры по производительности и характеру использования?

· микрокомпьютеры, в том числе — персональные компьютеры; · миникомпьютеры; · мэйнфреймы (универсальные компьютеры);

Какие существуют типы портативных компьютеров?

Основные разновидности портативных компьютеров: Laptop Laptop (наколенник, от lap — колено и top — поверх). По размерам близок к обычному портфелю. По основным…

Что такое система счисления?

В непозиционных системах вес цифры (т.е. тот вклад, который она вносит в значение числа) не зависит от ее позиции в записи числа. Так, в римской… В позиционных системах счисления вес каждой цифры изменяется в зависимости от… Сама же запись числа 757,7 означает сокращенную запись выражения

Как порождаются целые числа в позиционных системах счисления?

Продвинуть цифру 1 значит заменить её на 2, продвинуть цифру 2 значит заменить её на 3 и т.д. Продвижение старшей цифры (например, цифры 9 в… Целые числа в любой системе счисления порождаются с помощью Правила счета… Применяя это правило, запишем первые десять целых чисел

Какие системы счисления используют специалисты для общения с компьютером?

· 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…

Почему люди пользуются десятичной системой, а компьютеры — двоичной?

А компьютеры используют двоичную систему потому, что она имеет ряд преимуществ перед другими системами: · для ее реализации нужны технические устройства с двумя устойчивыми… · представление информации посредством только двух состояний надежно и помехоустойчиво;

Почему в компьютерах используются также восьмеричная и шестнадцатеричная системы счисления?

Перевод чисел из десятичной системы в двоичную и наоборот выполняет машина. Однако, чтобы профессионально использовать компьютер, следует научиться… Числа в этих системах читаются почти так же легко, как десятичные, требуют… Например: Чтобы перевести число из двоичной системы в восьмеричную или шестнадцатеричную, его нужно…

Как перевести целое число из десятичной системы в любую другую позиционную систему счисления?

Ответ: 7510 = 1 001 0112 = 1138 = 4B16.

Как пеpевести пpавильную десятичную дpобь в любую другую позиционную систему счисления?

Пример: Перевести число 0,35 из десятичной системы в двоичную, восьмеричную и шестнадцатеричную: Ответ: 0,3510 = 0,010112 = 0,2638 = 0,5916 .

Как пеpевести число из двоичной (восьмеpичной, шестнадцатеpичной) системы в десятичную?

При переводе числа из двоичной (восьмеричной, шестнадцатеричной) системы в десятичную надо это число представить в виде суммы степеней основания его системы счисления.

Что такое алгебра логики?

Что же такое логическое высказывание? Логическое высказывание — это любoе повествовательное пpедлoжение, в oтнoшении кoтopoгo мoжно … Джордж Буль Так, например, предложение “6 — четное число” следует считать высказыванием, так как оно истинное. Предложение “Рим —…

Что такое логическая формула?

В п. 1 определены элементарные формулы; в п. 2 даны правила образования из любых данных формул новых формул. В качестве примера рассмотрим высказывание “если я куплю яблоки или абрикосы,… Как показывает анализ формулы (A v B) ® C , при определённых сочетаниях значений переменных A, B и C она принимает…

Какая связь между алгеброй логики и двоичным кодированием?

Математический аппарат алгебры логики очень удобен для описания того, как функционируют аппаратные средства компьютера, поскольку основной системой счисления в компьютере является двоичная, в которой используются цифры 1 и 0, а значений логических переменных тоже два: “1” и “0”.

Из этого следует два вывода:

одни и те же устройства компьютера могут применяться для обработки и хранения как числовой информации, представленной в двоичной системе счисления, так и логических переменных;

На этапе конструирования аппаратных средств алгебра логики позволяет значительно упростить логические функции, описывающие функционирование схем компьютера, и, следовательно, уменьшить число элементарных логических элементов, из десятков тысяч которых состоят основные узлы компьютера.

В каком виде записываются в памяти компьютера и в регистрах процессора данные и команды?

Данные и команды представляются в виде двоичных последовательностей различной структуры и длины.

Существуют различные физические способы кодирования двоичной информации, но чаще всего единица кодируется более высоким уровнем напряжения, чем ноль (или наоборот), например: 59. Что такое логический элемент компьютера?

Логический элемент компьютера — это часть электронной логичеcкой схемы, которая реализует элементарную логическую функцию.

Логическими элементами компьютеров являются электронные схемы И, ИЛИ, НЕ, И-НЕ, ИЛИ-НЕ и другие (называемые также вентилями), а также триггер.

С помощью этих схем можно реализовать любую логическую функцию, описывающую работу устройств компьютера. Обычно у вентилей бывает от двух до восьми входов и один или два выхода.

Чтобы представить два логических состояния — “1” и “0” в вентилях, соответствующие им входные и выходные сигналы имеют один из двух установленных уровней напряжения. Например, +5 вольт и 0 вольт.

Высокий уровень обычно соответствует значению “истина” (“1”), а низкий — значению “ложь” (“0”).

Каждый логический элемент имеет свое условное обозначение, которое выражает его логическую функцию, но не указывает на то, какая именно электронная схема в нем реализована. Это упрощает запись и понимание сложных логических схем.

Работу логических элементов описывают с помощью таблиц истинности.

Таблица истинности это табличное представление логической схемы (операции), в котором перечислены все возможные сочетания значений истинности входных сигналов (операндов) вместе со значением истинности выходного сигнала (результата операции) для каждого из этих сочетаний.

Что такое схемы И, ИЛИ, НЕ, И-НЕ, ИЛИ-НЕ?

С х е м а И

Схема И реализует конъюнкцию двух или более логических значений.

Условное обозначение на структурных схемах схемы И с двумя входами представлено на рис. 5.1. Таблица истинности — в таблице 5.1.

Рис. 5.1

Таблица 5.1

x	y	xЧy

Единица на выходе схемы И будет тогда и только тогда, когда на всех входах будут единицы. Когда хотя бы на одном входе будет ноль, на выходе также будет ноль.

Связь между выходом z этой схемы и входами x и y описывается соотношением: z = xЧy (читается как "x и y").

Операция конъюнкции на функциональных схемах обозначается знаком “&” (читается как "амперсэнд"), являющимся сокращенной записью английского слова and.

С х е м а ИЛИ

Схема ИЛИ реализует дизъюнкцию двух или более логических значений.

Когда хотя бы на одном входе схемы ИЛИ будет единица, на её выходе также будет единица.

Условное обозначение схемы ИЛИ представлено на рис. 5.2. Знак “1” на схеме — от устаревшего обозначения дизъюнкции как ">=1" (т.е. значение дизъюнкции равно единице, если сумма значений операндов больше или равна 1). Связь между выходом z этой схемы и входами x и y описывается соотношением: z = x v y (читается как "x или y"). Таблица истинности — в табл. 5.2.

Рис. 5.2

Таблица 5.2

x	y	x v y

С х е м а НЕ

Схема НЕ (инвертор) реализует операцию отрицания. Связь между входом x этой схемы и выходом z можно записать соотношением z =, где читается как "не x" или "инверсия х".

Если на входе схемы 0, то на выходе 1. Когда на входе 1, на выходе 0. Условное обозначение инвертора — на рисунке 5.3, а таблица истинности — в табл. 5.3.

Рис. 5.3

Таблица 5.3

x

С х е м а И - НЕ

Схема И-НЕ состоит из элемента И и инвертора и осуществляет отрицание результата схемы И.

Связь между выходом z и входами x и y схемы записывают следующим образом:, где читается как "инверсия x и y".

Условное обозначение схемы И-НЕ представлено на рисунке 5.4. Таблица истинности схемы И-НЕ — в табл. 5.4.

Рис. 5.4

Таблица 5.4

x	y

С х е м а ИЛИ - НЕ

Схема ИЛИ-НЕ состоит из элемента ИЛИ и инвертора и осуществляет отрицание результата схемы ИЛИ.

Связь между выходом z и входами x и y схемы записывают следующим образом:, где, читается как "инверсия x или y". Условное обозначение схемы ИЛИ-НЕ представлено на рис. 5.5.

Таблица истинности схемы ИЛИ-НЕ — в табл. 5.5.

Рис. 5.5

Таблица 5.5

x	y

Что такое триггер?

Самый распространённый тип триггера — так называемый RS-триггер (S и R, соответственно, от английских set — установка, и reset — сброс). Условное… Рис. 5.6 Он имеет два симметричных входа S и R и два симметричных выхода Q и, причем выходной сигнал Q является логическим…

Что такое программное обеспечение?

технология проектирования программ (например, нисходящее проектирование, структурное и объектно-ориентированное проектирование и др.); методы тестирования программ [ссылка, ссылка]; методы доказательства правильности программ;

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

Программное обеспечение – неотъемлемая часть компьютерной системы. Оно является логическим родолжением 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.

Как классифицируется программное обеспечение?

В первом приближении все программы, работающие на компьютере, можно условно разделить на три категории:

1. прикладные программы, непосредственно обеспечивающие выполнение необходимых пользователям работ;

2. системные программы, выполняющие различные вспомогательные функции, например:

o управление ресурсами компьютера;

o создание копий используемой информации;

o проверка работоспособности устройств компьютера;

o выдача справочной информации о компьютере и др.;

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

Рис. 6.1. Категории программного обеспечения

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.

Структура программного обеспечения показана на рис. 6.2. Разумеется, эту классификацию нельзя считать исчерпывающей, но она более или менее наглядно отражает направления совершенствования и развития программного обеспечения.

Какие программы называют прикладными?

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… Прикладные программы могут использоваться либо автономно, то есть решать поставленную задачу без помощи других…

Какова роль и назначение системных программ?

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.

Что такое операционная система?

Операционная система обычно хранится во внешней памяти компьютера — на диске. При включении компьютера она считывается с дисковой памяти и… Этот процесс называется загрузкой операционной системы. В функции операционной системы входит:

Что такое файловая система ОС?

Каждый файл занимает некоторое количество блоков дисковой памяти. Обычная длина блока — 512 байт. Обслуживает файлы специальный модуль операционной системы, называемый… Каталог (иногда называется директорией или папкой) доступен пользователю через командный язык операционной системы. …

Какова структура операционной системы MS DOS?

· базовая система ввода/вывода (BIOS); · блок начальной загрузки (Boot Record); · модуль расширения базовой системы ввода/вывода (IO.SYS);

Что такое программы-оболочки?

· создание, копирование, пересылку, переименование, удаление, поиск файлов, а также изменение их атрибутов; · отображение дерева каталогов и характеристик входящих в них файлов в форме,… · создание, обновление и распаковку архивов (групп сжатых файлов);

Что собой представляют операционные системы Windows NT и Windows 95?

Windows NT (NT — англ. New Technology) — это операционная система, а не просто графическая оболочка. Она использует все возможности новейших моделей… Windows NT — 32-разрядная ОС со встроенной сетевой поддержкой и развитыми… Эта операционная система очень удобна для пользователей, работающих в рамках локальной сети, для коллективных…

Что такое транслятор, компилятор, интерпретатор?

Компилятор (англ. compiler — составитель, собиратель) читает всю программу целиком, делает ее перевод и создает законченный вариант программы на… Интерпретатор (англ. interpreter — истолкователь, устный переводчик) переводит… После того, как программа откомпилирована, ни сама исходная программа, ни компилятор более не нужны. В то же время…

Что такое системы программирования?

· компилятор или интерпретатор; · интегрированная среда разработки; · средства создания и редактирования текстов программ;

Для чего нужны инструментальные программы?

· редакторы; · средства компоновки программ; · отладочные программы, т.е. программы, помогающие находить и устранять ошибки в программе;

Что такое текстовый редактор?

Текстовые редакторы могут обеспечивать выполнение разнообразных функций, а именно: · редактирование строк текста; · возможность использования различных шрифтов символов;

Что такое графический редактор?

Большинство редакторов позволяют обрабатывать изображения, полученные с помощью сканеров, а также выводить картинки в таком виде, чтобы они могли… Некоторые редакторы позволяют получать изображения трёхмерных объектов, их… Пользуется известностью Corel DRAW! — мощный графический редактор с функциями создания публикаций, снабжённый…

Каковы возможности систем деловой и научной графики?

Системы деловой графики дают возможность выводить на экран различные виды графиков и диаграмм: · гистограммы; · круговые и секторные диаграммы и т.д.

Что такое табличный процессор?

Графам и строкам можно присваивать наименования. Экран монитора трактуется как окно, через которое можно рассматривать таблицу целиком или по… Табличные процессоры представляют собой удобное средство для проведения… Специальные средства позволяют автоматически получать и распечатывать настраиваемые отчеты с использованием десятков…

Что такое системы управления базами данных?

· вся информация о штатном расписании, о рабочих и служащих предприятия; · сведения о материальных ценностях; · данные о поступлении сырья и комплектующих;

Что такое библиотеки стандартных подпрограмм?

В качестве примера можно привести библиотеку стандартных подпрограмм по численным математическим методам решения уравнений, вычисления интегралов,…

Что такое пакеты прикладных программ?

· пакеты для решения типовых инженерных, планово-экономических, общенаучных задач; · пакеты системных программ; · пакеты для обеспечения систем автоматизированного проектирования и систем автоматизации научных исследований;

Что такое интегрированные пакеты программ?

Интегрированные пакеты, как правило, содержат некоторое ядро, обеспечивающее возможность тесного взаимодействия между составляющими. Пример: интегрированный пакет для написания книг, содержащих иллюстрации. Он… · текстовый редактор;

Что такое органайзеры?

Они позволяют эффективно распорядиться рабочим временем, финансовыми средствами и т.п. Обладают возможностью автоматизации регулярных действий,… Lotus Organizer — блокнот, разбитый по секциям: календарь, список дел,… Microsoft Project позволяет спланировать проведение проектов и представить расписание в графическом виде, что очень…

Что такое сетевое программное обеспечение?

Что такое алгоритм?

Алгоpитм — точное и понятное пpедписание исполнителю совеpшить последовательность действий, направленных на решение поставленной задачи.

Название "алгоритм" произошло от латинской формы имени среднеазиатского математика аль-Хорезми — Algorithmi. Алгоритм — одно из основных понятий информатики и математики.

Что такое "Исполнитель алгоритма"?

· сpеда; · элементаpные действия; · cистема команд;

Какими свойствами обладают алгоpитмы?

Понятность для исполнителя — т.е. исполнитель алгоритма должен знать, как его выполнять. Дискpетность (прерывность, раздельность) — т.е. алгоpитм должен пpедставлять… Опpеделенность — т.е. каждое пpавило алгоpитма должно быть четким, однозначным и не оставлять места для пpоизвола.…

В какой форме записываются алгоритмы?

· словесная (записи на естественном языке); · графическая (изображения из графических символов); · псевдокоды (полуформализованные описания алгоритмов на условном алгоритмическом языке, включающие в себя как…

Что такое словесный способ записи алгоритмов?

Алгоритм может быть следующим: 1. задать два числа; 2. если числа равны, то взять любое из них в качестве ответа и остановиться, в противном случае продолжить выполнение…

Что такое графический способ записи алгоритмов?

Такое графическое представление называется схемой алгоритма или блок-схемой. В блок-схеме каждому типу действий (вводу исходных данных, вычислению значений… Блок "процесс" применяется для обозначения действия или последовательности действий, изменяющих значение,…

Что такое псевдокод?

С одной стороны, он близок к обычному естественному языку, поэтому алгоритмы могут на нем записываться и читаться как обычный текст. С другой… В псевдокоде не приняты строгие синтаксические правила для записи команд,… Примером псевдокода является школьный алгоритмический язык в русской нотации (школьный АЯ), описанный в учебнике А.Г.…

Чем отличается программный способ записи алгоритмов от других?

Однако на практике в качестве исполнителей алгоритмов используются специальные автоматы — компьютеры. Поэтому алгоритм, предназначенный для… Следовательно, язык для записи алгоритмов должен быть формализован. Такой язык…

Что такое уровень языка программирования?

Любой алгоритм, как мы знаем, есть последовательность предписаний, выполнив которые можно за конечное число шагов перейти от исходных данных к… По этому критерию можно выделить следующие уровни языков программирования: · машинные;

Какие у машинных языков достоинства и недостатки?

При программировании на машинном языке программист может держать под своим контролем каждую команду и каждую ячейку памяти, использовать все… Но процесс написания программы на машинном языке очень трудоемкий и… Поэтому в случае, когда нужно иметь эффективную программу, в максимальной степени учитывающую специфику конкретного…

Что такое язык ассемблера?

Перевод программы с языка ассемблера на машинный язык осуществляется специальной программой, которая также называется ассемблером и является, по…

В чем преимущества алгоритмических языков перед машинными?

· алфавит алгоритмического языка значительно шире алфавита машинного языка, что существенно повы шает наглядность текста программы; · набор операций, допустимых для использования, не зависит от набора машинных… · формат предложений достаточно гибок и удобен для использования, что позволяет с помощью одного пред ложения задать…

Какие компоненты образуют алгоритмический язык?

Синтаксис — это правила построения фраз, позволяющие определить, правильно или неправильно написана та или иная фраза. Точнее говоря, синтаксис… Семантика определяет смысловое значение предложений языка. Являясь системой…

Какие понятия используют алгоритмические языки?

Основными понятиями в алгоритмических языках обычно являются следующие. Имена (идентификаторы) — употpебляются для обозначения объектов пpогpаммы… Опеpации. Типы операций:

Что такое стандартная функция?

При решении различных задач с помощью компьютера бывает необходимо вычислить логарифм или модуль числа, синус угла и т.д.

Вычисления часто употребляемых функций осуществляются посредством подпрограмм, называемых стандартными функциями, которые заранее запрограммированы и встроены в транслятор языка.

Таблица стандартных функций школьного алгоритмического языка

Название и математическое обозначение функции	Указатель функции
Абсолютная величина (модуль)	| х |	abs(x)
Корень квадратный		sqrt(x)
Натуральный логарифм	ln x	ln(x)
Десятичный логарифм	lg x	lg(x)
Экспонента (степень числа е " 2.72)	ex	exp(x)
Знак числа x (-1,если х<0; 0,если x=0; 1,если x>0)	sign x	sign(x)
Целая часть х (т.е. максимальное целое число,не превосходящее х)		int(x)
Минимум из чисел х и y		min(x,y)
Максимум из чисел х и y		max(x,y)
Частное от деления целого х на целое y		div(x,y)
Остаток от деления целого х на целое y		mod(x,y)
Случайное число в диапазоне от 0 до х-1		rnd(x)
Синус (угол в радианах)	sin x	sin(x)
Косинус (угол в радианах)	cos x	cos(x)
Тангенс (угол в радианах)	tg x	tg(x)
Котангенс (угол в радианах)	ctg x	ctg(x)
Арксинус (главное значение в радианах)	arcsin x	arcsin(x)
Арккосинус (главное значение в радианах)	arccos x	arccos(x)
Арктангенс (главное значение в радианах)	arctg x	arctg(x)
Арккотангенс (главное значение в радианах)	arcctg x	arcctg(x)

В качестве аргументов функций можно использовать константы, переменные и выражения. Например:

sin(3.05) min(a, 5)

sin(x) min(a, b)

sin(2*y+t/2) min(a+b, a*b)

sin((exp(x)+1)**2) min(min(a,b),min(c,d))

 

Каждый язык программирования имеет свой набор стандартных функций.

Как записываются логические выражения?

В записи логических выражений помимо арифметических операций сложения, вычитания, умножения, деления и возведения в степень используются операции отношения < (меньше), <= (меньше или равно), > (больше), >= (больше или равно), = (равно), <> (не равно), а также логические операции и, или, не.

Примеры записи логических выражений, истинных при выполнении указанных условий.

Условие	Запись на школьном алгоритмическом языке
Дробная часть вещественого числа a равна нулю	int(a) = 0
Целое число a — четное	mod(a,2) = 0
Целое число a — нечетное	mod(a,2) = 1
Целое число k кратно семи	mod(a,7) = 0
Каждое из чисел a,b положительно	(a>0) и (b>0)
Только одно из чисел a,b положительно	((a>0) и (b<=0)) или ((a<=0) и (b>0))
Хотя бы одно из чисел a,b,c является отрицательным	(a<0) или (b<0) или (c<0)
Число x удовлетворяет условию a<x<b	(x>a) и (x<b)
Число x имеет значение в промежутке [1, 3]	(x>=1) и (x<=3)
Целые числа a и b имеют одинаковую четность	((mod(a,2)=0) и (mod(b,2)=0) или ((mod(a,2)=1) и (mod(b,2)=1))
Точка с координатами (x,y) лежит в круге радиуса r с центром в точке (a,b)	(x-a)**2+(y-b)**2<r*r
Уравнение ax^2+bx+c=0 не имеет действительных корней	b*b-4*a*c<0
Точка (x,y) принадлежит первому или третьему квадранту	((x>0) и (y>0)) или ((x<0) и (y>0))
Точка (x,y) принндлежит внешности единичного круга с центром в начале координат или его второй четверти	(x*x+y*y>1) или ((x*x+y*y<=1) и (x<0) и (y>0))
Целые числа a и b являются взаимнопротивоположными	a = -b
Целые числа a и b являются взаимнообратными	a*b = 1
Число a больше среднего арифметического чисел b,c,d	a>(b+c+d)/3
Число a не меньше среднего геометрического чисел b,c,d	a>=(b+c+d)**(1/3)
Хотя бы одна из логических переменных F1 и F2 имеет значение да	F1 или F2
Обе логические переменые F1 и F2 имеют значение да	F1 и F2
Обе логические переменые F1 и F2 имеют значение нет	не F1 и не F2
Логическая переменная F1 имеет значение да, а логическая переменная F2 имеет значение нет	F1 и не F2
Только одна из логических переменных F1 и F2 имеет значение да	(F1 и не F2) или (F2 и не F1)

Какие этапы включает в себя решение задач с помощью компьютера?

1. Постановка задачи: · сбоp инфоpмации о задаче; · фоpмулиpовка условия задачи;

Что называют математической моделью?

... Обыватель формулирует математику задачу следующим образом: "Сколько времени будет падать камень с высоты 200 метров?" Математик начнет… — Позвольте, — может сказать "заказчик", — меня не устраивает такое… — Хорошо, — согласится математик. — Будем считать, что камень имеет сферическую форму и диаметр... Какого примерно он…

Какие основные этапы содержит процесс разработки программ?

Ведь все, что достигнуто в данном случае, это получение каких-то результатов, не обязательно правильных. В программе при этом может оставаться…

Как проконтролировать текст программы до выхода на компьютер?

· Просмотр. Текст программы просматривается на предмет обнаружения описок и расхождений с алгоритмом. Нужно просмотреть организацию всех циклов,… · Проверка. При проверке программы программист по тексту программы мысленно… · Прокрутка. Основой прокрутки является имитация программистом за столом выполнения программы на машине. Для…

Для чего нужны отладка и тестирование?

Отладка и тестирование (англ. test — испытание) — это два четко различимых и непохожих друг на друга этапа: · при отладке происходит локализация и устранение синтаксических ошибок и… · в процессе же тестирования проверяется работоспособность программы, не содержащей явных ошибок. …

В чем заключается отладка?

Программа-отладчик обычно обеспечивает следующие возможности: · пошаговое исполнение программы с остановкой после каждой команды… · просмотр текущего значения любой переменной или нахождение значения любого выражения, в том числе, с использованием…

Что такое тест и тестирование?

Но, как справедливо указывал известный теоретик программирования Э. Дейкстра, тестирование может показать лишь наличие ошибок, но не их отсутствие.… Для реализации метода тестов должны быть изготовлены или заранее известны… В противном случае имеется опасность невольной подгонки вычисляемых значений под желаемые, полученные ранее на машине.

Какими должны быть тестовые данные?

должна быть испытана каждая ветвь алгоритма; очередной тестовый прогон должен контролировать нечто такое, что еще не было… первый тест должен быть максимально прост, чтобы проверить, работает ли программа вообще;

Каковы характерные ошибки программирования?

Как используются компьютеры в быту?

1. Обеспечение нормальной жизнедеятельности жилища: o охранная автоматика, противопожарная автоматика, газоанализаторная… o управление освещенностью, расходом электроэнергии, отопительной системой, управление микроклиматом;

Что такое системы автоматизированного проектирования (САПР)?

Что такое автоматизированные системы научных исследований (АСНИ)?

Большие затраты ресурсов для проведения исследований обусловили необходимость повышения эффективности всей работы. Эффективность научных исследований в значительной степени связана с уровнем… Компьютеры в АСНИ используются в информационно-поисковых и экспертных системах, а также решают следующие задачи:

Какая взаимосвязь между АСНИ и САПР?

Например, в процессе проектирования может потребоваться выполнение того или иного исследования, и, наоборот, в ходе научного исследования может… Такая взаимосвязь приводит к тому, что на самом деле «чистых» АСНИ и САПР не…

Что такое базы знаний и экспертные системы?

Экспертные системы должны:   · хранить знания об определенной предметной области (факты, описания событий и закономерностей);

Как используются компьютеры в административном управлении?

Электронный офис. Это система автоматизации работы учреждения, основанная на использовании компьютерной техники. В нее обычно входят такие… · текстовые редакторы; · интегрированные пакеты программ;

Какую роль играют компьютеры в управлении технологическими процессами?

· в гибких автоматизированных производствах (ГАП); · в контрольно-измерительных комплексах. В гибких автоматизированных производствах компьютеры (или микропроцессоры) решают следующие задачи:

Какую роль играют компьютеры в медицине?

Компьютерная аппаратура широко используется при постановке диагноза, проведении обследований и профилактических осмотров. Примеры компьютерных… Компьютерные сети используются для пересылки сообщений о донорских органах, в… Банки медицинских данных позволяют медикам быть в курсе последних научных и практических достижений.

Что такое электронные деньги?

Основные направления использования электронных денег следующие: Торговля без наличных. Оплата производится с использованием кредитных… Система торговли без наличных POS (англ. Points of Sale System - система кассовых автоматов) выполняет следующие…