Інформатика та інформаційні технології

М.Є. Крекін

Основи інформатики та інформаційних технологій

В Цього року у вашому розкладі з'явився новий предмет - "Основи інформатики та інформаційних технологій ". Чим же вам належить займатися на цих уроках?

Інформатіка1 - Науково-технічний напрям, що займається загальними принципами автоматизованої роботи з різною інформацією. Але на уроках ми будемо не тільки знайомитися з деякими з цих принципів, а й вчитися використовувати комп'ютер для вирішення різних практичних задач. Ви дізнаєтеся, як з його допомогою можна малювати і вважати, знаходити потрібні відомості і писати розповіді, будувати графіки і листуватися з різними, що живуть дуже далеко, людьми ... І все це - робота з інформацією.

Але що ж це таке - інформація2? Дати суворе визначення цього поняття неможливо, як неможливо дати строге визначення точки, прямої, матерії і інших базових понять різних наук. Ми будемо розуміти під інформацією різні знання, відомості про реальному світі. Ці знання можна розділити на два категорії: знання фактів ( "Я знаю, що ...", декларатівние3 знання) і знання правил ( "Я знаю, як ...", процедурние4 знання). Для того щоб правильно визначити свої дії в конкретній ситуації одно потрібні і ті, та інші.

Всі живі істоти можуть сприймати подібну інформацію (запахи, смаки, шуми і багато чого іншого). Людина ж ще вміє представляти свої знання в знаковій (символьному) вигляді. З різних символів (букв, цифр, розділових знаків) складається текст; із символів - тільки вже звукових (фонем5) - складається усна мова. Можна передати інформацію за допомогою жестів. І це теж - символи.

знакову систему для представлення інформації називають мовою, а повний набір символів мови - його алфавітом. Мови діляться на розмовні (природні) і формальні. Формальні мови спеціально створюються, частіше за все для певної області людської діяльності (наприклад, мова математики). У обчислювальної техніці теж використовуються особливі формальні мови. Коли інформація представлена у вигляді, придатному для автоматичної обробки, її називають словом "дані".

Які дії людина виконує з інформацією? Їх три: обмін (передача і прийом), зберігання і обробка. Інформація зберігається або у власній пам'яті людини -- і тоді їй можна скористатися відразу, або "на зовнішніх носіях" (у книжці, блокноті, на магнітній стрічці і т. п.), звідки її спершу потрібно прочитати.

Майже безперервно людина обробляє інформацію:

отримує нові знання на основі вже відомих йому фактів і правил;

змінює форму представлення (наприклад, переводячи на іншу мову);

впорядковує (сортує) інформацію;

шукає її у великому масиві (словнику, довіднику, картотеці і т.п.) ...

При це, так само як при обміні і зберіганні, людина часто використовує різні технічні засоби, найбільш універсальним з яких є компьютер6.

Комп'ютер (електронно-обчислювальна машина, ЕОМ) - це комплекс технічних засобів для автоматизованої роботи з інформацією. Кожне з вхідних до складу комп'ютера пристроїв моделює одну з інформаційних функцій людини. Мозок комп'ютера - Процессор7 - обробляє інформацію і командує усіма іншими пристроями. Оброблювані дані знаходяться в оперативній пам'яті, а для тривалого зберігання їх можна записати в "блокнот" - зовнішню пам'ять. Природно, комп'ютер повинен якимось чином отримувати інформацію. Для цього служать пристрої введення (клавіатура, миша, сканер8 та ін.) І, нарешті, з допомогою пристроїв виведення (монітор9, прінтер10 та ін) комп'ютер передає інформацію людині. Пристрої введення та виведення, а також зовнішню пам'ять називають періферійнимі11 (або зовнішніми) пристроями. Процесор, оперативна пам'ять, деякі пристрої зовнішньої пам'яті і схеми управління периферійними пристроями (контрОллери12) зазвичай об'єднуються в системний блок. Всі ці пристрої спілкуються один з одним за допомогою магістралі13. Для підключення зовнішніх пристроїв на системному блоці є роз'єми, які називаються портамі14.

Ще кілька слів про відмінності оперативної і зовнішньої пам'яті. По-перше, дані в оператівной15 пам'яті (оперативний запам'ятовуючий пристрій, ОЗП) можуть бути оброблені процесором безпосередньо, а з зовнішнього їх необхідно спочатку завантажити (перенести) в оперативну. По-друге, ОЗУ зберігає інформацію тільки поки комп'ютер включений, зовнішня ж пам'ять - енергонезалежна. Крім того, звичайно ємність зовнішніх запам'ятовуючих пристроїв набагато більше.

Як ж представлена інформація всередині комп'ютера? Виявляється, технічно найбільш зручно використовувати мову, алфавіт якої містить всього два символи (їх умовно позначають нулем і одиницею), - мова двійкових кодів. За допомогою цих двох символів представляється все різноманіття інформації, з якою працюють сучасні обчислювальні машини: і тексти, і фотографії, і музика, і кінофільми. Надалі ви дізнаєтесь, як це вдається зробити. Поки ж потрібно пам'ятати, що будь-які дані в комп'ютері представлені у вигляді деякої послідовності нулів та одиниць.

Природно, чим довше код, тим більше інформації він містить. Тому в техніці кількість інформації визначають саме по довжині коду. А як еталон при цьому використовують найкоротший код - що складається з одного двійкового символу. Така одиниця кількості інформації одержала назву біт16.

Працювати з безперервною послідовністю символів двійкового алфавіту (тобто коли відсутній пробіл, розмежувачами між ними) практично неможливо. Було потрібно угоду про влаштування її на частини фіксованої довжини, що сприймалися б як єдине ціле. Зручним виявилося прийняти довжину цих частин що дорівнює 8 біт. Відповідне кількість інформації було названо байтом.

При роботі з великими обсягами інформації зручніше користуватися більшими одиницями:

1024 байт = 210 байт = 1 кілобайт (Кбайт),

1024 Кбайт = 220 байт = 1 мегабайт (Мбайт),

1024 Мбайт = 230 байт = 1 гігабайт (Гбайт).

Передавати дані від одного пристрою до іншого можна або по одному біту - послідовно, або відразу один або кілька байт - паралельно. По магістралі інформація передається паралельно, а от обмін із зовнішніми пристроями може бути і паралельним, і послідовним. Відповідно і порти бувають паралельними або послідовними.

Примітки

Слово "інформатика" походить від франц. information (інформація) і automatique (автоматика)

Informatio (лат.) - ознайомлення, роз'яснення

Declaratio (лат.) - оголошення

від лат. Procedere - просуватися. Послідовність дій для вчинення будь-які справи

від грец. Phono - звук

Computer (англ.) - обчислювач

Processor (англ.) - той, хто що-небудь обробляє

Scan (англ.) - уважно розглядати. Сканер - пристрій для введення зображень

Monitor (англ.) - контрольний пристрій, спостерігач

Printer (англ.) - друкар

Periphereia (грец.) - коло, оточення

Controller (англ.) - регулятор, керуючий пристрій

Magistralis (лат.) - головний. Головна лінія

Porta (лат.) - двері, ворота

Operatio (лат.) - безпосередня дія

bit = binary digit (англ.) - двійкова цифра

Список літератури

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://macedu.narod.ru