Шукати в цьому блозі

Хто Вам більше подобається і кому Ви надаєте перевагу?

РОЗДІЛ "ІНФОРМАТИКА"1-5



1.           Поняття інформації.

Інформація — це відомості про об'єкти навколишнього світу, які сприймаються людиною, твариною, рослинним світом або спеціальними пристроями.

АБО

Інформація — це нові відомості, які прийняті, зрозумілі і оцінені її користувачем як корисні

2.           Інформація і повідомлення.
Інформація передається за допомогою повідомлень. Повідомлення можуть бути усними, письмовими, у вигляді малюнків, жестів, спеціальних знаків тощо.
Під повідомленням розуміють вплив на нервову систему живого організму деякої сукупності сигналів, подразників, яка може бути подана різними способами в залежності від систем, які її видають та сприймають. 
Повідомлення— це послідовність знаків, сигналів або фізичних процесів змінних у часі, тобто таких, що мають матеріально-енергетичну основу.
Будь-яка інформація передається повідомленнями. Відповідність не взаємно однозначна. Одну і ту ж інформацію можна подати різними повідомленнями і навпаки, одне і те ж повідомлення може нести різну інформацію різним адресатам. Зазвичай передача інформації відбувається між людьми за допомогою мови. Але не лише люди можуть спілкуватися. Передача може здійснюватись між живими і неживими об’єктами. Наприклад, обмін даними між ПК і ПК, між ПК і людиною, між тваринами і навіть рослинами. Але лише істоти що наділені розумом можуть створювати мову і нею користуватися.

3.           Властивості інформації.
         Цінність— визначається забезпеченням можливості досягнення мети, поставленої перед отримувачем інформації;
         Достовірність — відповідність отриманої інформації об'єктивній реальності навколишнього світу. У властивості достовірності виділяються безпомилковість та істинність даних, а також адекватність;
         Актуальність — це міра відповідності цінності та достовірності інформації поточному часу (певному часовому періоду).

4.           Поняття шуму.
Шум  це неважлива, побічна для адресата інформація, що заважає сприйманню основної інформації.
АБО
Повідомлення, яке не підвищує рівень обізнаності або не зменшує невизначеність, несе шум.

5.           Способи подання повідомлень.
Повідомлення подають певною мовою. При цьому повідомлення може мати вигляд деякої послідовності знаків, жестів, нотного запису, живописного твору, музичного твору, звукозапису, відеозапису, кінофільму.

Способи подання повідомлень: усно, письмово, за допомогою звуку, графіків, комбінованим методом.
6.           Види повідомлень.

Види повідомлень за способом сприйняття

Види повідомлень
Приклади повідомлень
Візуальні
Форма предметів, колір, тексти, малюнки, скульптури, візуальні сигнали.
Тактильні
Гострий ніж, гладка поверхня
Звукові
Музика, сміх, спів птахів, розмова
Нюхові
Запах парфумів, диму, їжі
Смакові
Солодкий кавун, солоний огірок, гіркий перець
Комбіновані
Тверде червоне солодке яблуко, кінофільм

Види повідомлень за способом подання

Види повідомлень
Приклади повідомлень
Текстові
Статті, реферати, проза, вірші, листи
Числові
Температура повітря, швидкість вітру, висота гори, сила землетрусу, вік людини, відстань між містами
Графічні
Графіки, діаграми, піктограми, дорожні знаки, малюнки, картини, фотографії
Звукові
Оголошення по радіо, сигнали автомобіля, шкільний дзвінок, музичні твори, сміх
Спеціальні позначення
Запис формул, рівнянь, хімічних реакцій,нотний запис, запис азбукою   Морзе, шрифтом Брайля.
Умовні сигнали
Кивання головою на знак згоди, мова глухонімих, сигнали світлофора, сигнали семафорної азбуки на флоті
Комбіновані
Поєднання кількох з зазначених вище (реферат- графіки, оголошення по телебаченню, малюнки з підписами, відеокліпи).


7.           Неперервні і дискретні повідомлення.
Дискретні повідомлення- повідомлення, що передаються за  допомогою дискретних сигналів
Неперервні повідомлення  дані передані за допомогою неперервних сигналів,якщо величини змінюються якзавгодно дрібними кроками.

Сигнали бувають неперервними (аналоговими) або дискретними (імпульсними). Неперервний сигнал ( U(t) ) описується       функцією, що плавно змінюється у часі. Прикладами неперервних сигналів можуть бути електричний сигнал від мікрофона, сигнал, підведений до звукових колонок, тощо. Дискретні сигнали можуть приймати скінчене число і істотний лише у кінцевому числі моментів часу, що періодично повторюються.

8.           Оцінювання і вимірювання інформації.

Не можна говорити про вимірювання інформації , а можна лише говорити про місце на носії, що займає певне повідомлення. Мінімальною одиницею виміру обсягу повідомлення є 1bit.За допомогою одного bit можна закодувати 1 символ. Кодування – це відображення дискретного повідомлення у вигляді певних сполучень символів( дискретне пов. – має скінченну кількість сигналів. Пр.:читання книги або іншого тексту). Кожне повідомлення  містить певну кількість інформації . Для повідомлення , що складається з двійкових чисел, кількість інформації дорівнює кількості бітів у цьому повідомленні. Припустимо, що дискретне повідомлення являє собою послідовність 01001010001000111010. У ній є 20 двійкових розрядів і відповідно кількість інформації у повідомленні дорівнює 20 бітам. Тобто кількість інформації в двійкому коді дорівнює загальній кількості символів 0 і 1.Оскільки комп’ютер оперує з двійковими числами, то будь – яка інформація , що вводиться в нього, має бути подана у вигляді двійкового коду. Щоб користувач зміг зрозуміти виведену інф., числа мають бути знову подані в десятковій системі(процес декодування). Зазначимо, що максимальне число, яке може опрацювати комп, визначається розрядністю процесора(32- та 64-розрядні). Отже, переваги двйкового кодування полягають в тому, що використовуємо тільки двазнаки (0 і 1).




Інформаційні процеси.

1. Поняття про інформаційні процеси.
Інформаційні процеси- послідовна зміна стану та (або) уявлення про інформацію в результаті дій, які з нею можна виконувати. Такими діями є — створення, збирання, зберігання, обробка, відображення, передавання, розповсюдження, використання і захист інформації. Під час інформаційного процесу дані перетворюються з одного виду в інший за допомогою певних методів.

Інформаційні процеси відбуваються при передачі інформації від джерела до приймача за допомогою каналу передачі. Схема передачі інформації (у загальному вигляді): джерело інформації — канал передачі — приймач інформації. Джерелом інформації можуть бути природні об'єкти (планети, зірки, люди, тварини, рослини, поля, луки, ліси, гори…), книжки, газети, журнали, малюнки, наукові експерименти, конструкторські розробки, випробування нових матеріалів і приладів тощо. Каналами передачі можуть бути світлові, звукові, електричні сигнали та електромагнітні хвилі тощо. Для передачі інформації на значні відстані використовують технічні досягнення: телефон, телетайп (передача текстів), телефакс (передача зображень документів), модем (передача комп'ютерних сигналів). Приймачами (споживачами) інформації можуть бути люди, тварини, рослини, різного роду знаряддя і машини.

2. Носії повідомлень.
Носій — фізичне середовище, в якому зберігаються повідомлення. Прикладами носіїв для тривалого зберігання повідомлень можуть бути: камінь, дерев'яна чи металева поверхня, папір, фото- і кіноплівка, магнітна, аудіо та відеоплівка, магнітні та оптичні диски тощо. Носії інф-ції:
·        довготривалі (для зберігання) – рукописні, друковані, машинні, спеціальні.
·        недовготривалі (для передавання) хвилі різної природи, речовина в різному стані.
Особливе значення має подання повідомлень на довгоіснуючих носіях. Таке подання називають письмом: листи і газети, магнітні плівки і диски, світловідбиваючі поверхні (лазерні диски), електронні схеми та інші пристрої. Прикладами повідом на недовгоіснуюч носіях є повідом, що передаються телефоном, жестами. Носії інформації можна розрізняти не тільки за матеріалом, із якого вони виготовлені, а й за способом їх виготовлення (наприклад, рукописні, машинописні), за специфікою призначення (мікрофотокопії, креслення, книги для сліпих, надруковані шрифтом Брайля).
3. Форми та засоби передавання повідомлень.
Інформація передається від джерела до споживача и мітгеріилміо-енергетич-ній формі (у вигляді електричних, світлових, звукових пі інших сигналів).
Загальна структурна схема передавання інформації були запропонована
американським вченим Клодом Шеноном в 1949 році

Джерело-   передавач -  канал звязку(надходить джерело шуму)  ->   Приймач ->   Адресат
Передавач — це об'єкт, що перетворює повідомлення в сигнал.
Дмсерело повідомлень — об'єкт, що створює повідомлення.
Результатом перетворення повідомлень передавачем є сигнали.
Сигнал — це матеріальний носій інформації, за допомогою якого здійсню¬ється зв'язок (наприклад, сигналами в нервовій системі є імпульси нервових клітин).
Канал зв'язку — це середовище, по якому передається сигнал.
Адресат — це об'єкт, для якого призначено повідомлення.
За схемою Шенона реалізуються всі засоби дистанційної передачі інфор¬мації (телекомунікації в широкому розумінні): радіо, телебачення, телефон, телеграф, телетайп, телекс, телефакс, а також комп'ютерні телекомунікації. Телекомунікація (від грецького tele — відстань, далеко і латинського communicatio) — це обмін інформацією на відстані.
4. Опрацювання повідомлень.
Опрацювання інформації— це процес перетворення інформації з одного виду в інший (чи той самий), що виконується за строгими формальними правилами.
Є два основних типи опрацювання інформації:
1.      Опрацювання, пов'язане з одержанням нової інформації, певного змісту знань. До цього типу належить розв'язування математичних та інших задач шляхом застосування логічних міркувань.
2.Опрацювання інформації, пов'язане зі зміною її форми, але не змісту. Сюди належать такі види опрацювання інформації, як пошук, структурування та кодування
Пошук інформації здійснюється в деякому сховищі інформації — інформаційному масиві. Прикладами таких масивів є словник, телефонний довідник, каталог книг

Структурування інформаційного масиву полягає в тому, щоб перетворити цей масив у структуру наперед заданої форми. Наприклад, упорядкувати список студентів груп,

Кодування — це перетворення інформації з однієї форми в іншу зі збере¬женням її змісту.
Опрацювання інформації виконується за строго визначеними правилами — алгоритмами. Того, хто реалізує процес опрацювання інформації, називають процесором у широкому розумінні. Процесор опрацьовує вхідну інформацію (вхідні дані) за відповідною програмою. Програма — це алгоритм розв'язування задачі, записаний мовою процесора. Результатом тако¬го опрацювання інформації є вихідна інформація (вихідні дані) —результати.

5. Кодування повідомлень.
Кодування — це відображення, яке перетворює повідомлення у комбінації і дискретних сигналів (чи набори певних знаків). Зміст інформації при цьому не змінюється. Сукупність правил, за якими виконується кодування, називається кодом. Завдяки кодуванню комп'ютер може обробляти різноманітну інформацію: числову, текстову, графічну, звукову, відео. Всім цим видам інформації після кодування надається вигляд послідовності електричних імпульсів, у якій наявність імпульсу позначається одиницею, а його відсутність - нулем. Через те що комп'ютер оперує з двійковими числами, будь-яку введену до нього інформацію потрібно подавати у вигляді двійкового коду. Наприклад, коли користувач уводить із клавіатури десяткові числа, вони відразу перетворюються на двійкові числа (це процес кодування). З цими числами комп'ютер виконує необхідні арифметичні. Отриманий результат комп'ютер може вивести на екран монітора або на принтер. Щоб користувач зміг зрозуміти виведену інформацію, числа мають бути знову подані в десятковій системі (процес декодування)

6.Кодування повідомлень у двійковому алфавіті.
Важливим є твердження, що двійковий код універсальний: в ньому можна подати кількісну, текстову, графічну, звукову та керуючу інформацію.
Всім цим видам інформації після кодування надається вигляд послідовності електричних імпульсів, у якій наявність імпульсу позначається одиницею, а його відсутність - нулем. Через те що комп'ютер оперує з двійковими числами, будь-яку введену до нього інформацію потрібно подавати у вигляді двійкового коду. З цими числами комп'ютер виконує необхідні арифметичні операції. Отриманий результат комп'ютер може вивести на екран монітора або на принтер. Щоб користувач зміг зрозуміти виведену інформацію, числа мають бути знову подані в десятковій системі (процес декодування) Існують різні методи перетворення чисел з однієї системи в іншу. Розглянемо найпростіший, що називається ділення на основу. Нехай потрібно перевести в двійкову систему число 47. Виконаємо послідовні ділення на 2, а остачу запишемо в круглих дужках:
47:2=23+(1) 23:2=11+(1) 11:2=5+.(1) Тепер випишемо отриману остачу послідовно знизу вгору (адже кожне ділення означає перехід до старшого розряду). У результаті 'одержимо двійкове число 101111. Можете перевірити, що воно справді дорівнює 47.
Зробимо тепер за описаною схемою зворотне перетворення числа 101111 у десяткову систему, пам'ятаючи, що основа «нової» системи дорівнює 10 = (1010)2:
101111    :    1010   =   100   +(111) 100   :   1010    +   (100)
Щоб одержати десяткове зображення числа 47, виразимо остачу в десяткових числах: 100 = 4 і 111 =7.
7. Універсальність двійкового кодування.

Суть в тому, що двійковим кодом можна закодувати абсолютно все.

8. Інформаційна діяльність людини.
Основними компонентами інформаційної функції людини є одержання (сприймання) і запам'ятовування інформації, процес мислення, передавання інформації.Інформація надходить до людини через декілька каналів. Перший — органи ві^утлів: зір, смак. Саме через них людина сприймає візуа¬льну, аудільну, тактильну, нюхову і смакову інформацію. При цьому більше 90% інформації людина сприймає органами зору. За допомогою органів зору та слуху людина сприймає символьну (знакову) інформацію. Особливістю лк)дціїи є її здатність сприймати, зберігати, опрацьовувати і передавати іншим ліодям інформацію Є інформація, яка сприймається людиною за допомогою
органів зору та слу-ху> ал^ не зводиться до мови (живопис, картини природи, музика, спів птахів, шелест листя і трави, шум дощу чи вітру
Ефективна інформаційна діяльність людини в наш час зумовлена широким використанням комп'ютерів, комп'ютерних інформаційних технологій.
Сучасні комп'ютерні технології дають можливість людині повернути дару¬
нок енциклопедизму «знати про все», дають доступ до нетрадиційних джерел
інформації (бази даних, бази знань), забезпечують оперативне одержання ін¬
формації з різних куточків нашої планети. СІТ дають можливість ефективно
створювати і використовувати інформаційні ресурси для покращення матері¬
ального та духовного рівня життя суспільства
9. Інформаційні ресурси.
Інформаційні ресурси — документи і масиви документів в інформаційних системах (бібліотеках, архівах, фондах, банках даних, депозитаріях, музейних сховищах і т.і.). Розрізняють інформаційні ресурси державні та недержавні.

Види інформаційних ресурсів:
·        Новинні стрічки (online-новини).
·        Підписки на електронні копії періодичних видань. Деякі газети і журнали випускають свої повні електронні копії і надають до них доступ.
·        Доступ до електронних архівів і баз даних, що містить інформацію з найрізноманітніших питань.
·        Аналітичні звіти і дослідження. Замість того, щоб надавати клієнту доступ до баз даних, компанія може сама, за замовленням клієнта, провести аналіз зберігаються в базі матеріалів та підготувати для клієнта звіт по його питанню.
·        Власні аналітичні матеріали і прогнози. Поряд з аналізом баз даних, компанія може своїми силами аналізувати ринки, політичну та економічну ситуацію і робити свої прогнози та дослідження.

10. Захист даних.
Під захистом інформації розуміють:
а)      попередження доступу до інформації особам, що не мають відповідного
дозволу (несанкціонований, нелегальний доступ);
б)      попередження незумисного або недозволеного використання, зміни чи
руйнування інформації.
Руйнування чи зміна інформації можуть мати місце в результаті збоїв або нестабільності роботи технічних пристроїв, які використовуються для зберігання інформації (техногенний фактор), а також у результаті несвідомої чи свідомої діяльності людини (людський фактор). Часто інформація втрачається (особливо в комп'ютерних мережах) внаслі¬док дії комп'ютерних вірусів.
Для запобігання несанкціонованому доступу до інформації та збереження її цілості вживають певні адміністративні та організаційні заходи, створюють
і исгему захисту інформації: видають дозвіл на користування певним категорі-м м користувачів спеціально виділеними лише для них інформаційними ресурсами, захищають інформацію системою паролів (кодів); встановлюють різно-ршневі права доступу до інформаційних ресурсів (в режимі тільки читання або ионного доступу); здійснюють резервну архівацію (копіювання) даних.

Засоби обчислювальної техніки та історія їх розвитку.

1.Історія розвитку обчислювальної техніки.

Обчислювальна техніка є найважливішим компонентом процесу обчислень і обробки даних. Першими пристосуваннями для обчислень були, ймовірно, всім відомі лічильні палички, які й сьогодні використовуються в початкових класах багатьох шкіл для навчання лічбі. Розвиваючись, ці пристосування ставали більш складними, наприклад, такими як фінікійські глиняні фігурки, також призначені для наочного подання кількості, однак для зручності поміщаються при цьому в спеціальні контейнери. Такими пристосуваннями, схоже, користувалися торгівці і рахівники того часу.

Поступово з найпростіших пристосувань для рахунку народжувалися все більш і більш складні пристрої: абак (рахівниця), логарифмічна лінійка, механічний арифмометр, електронний комп'ютер . Незважаючи на простоту ранніх обчислювальних пристроїв, досвідчений рахівник може отримати результат за допомогою простих засобів навіть швидше, ніж деякі власники сучасних калькуляторів. Природно, сама по собі, продуктивність і швидкість рахунку сучасних обчислювальних пристроїв давно вже перевершують можливості самого видатного рахівника-людини.

Немеханічні обчислювальні пристрої

3000 років до н. е. — у стародавньому Вавилоні була винайдена перша рахівниця — абак.Кількість підраховуваних предметів відповідало числу пересунутих кісточок цього інструменту.
500 років до н. е. — у Китаї з'явився більш «сучасний» варіант абаку з кісточками на стрижнях — суаньпань. Одним із різновидом суаньпань є російська рахівниця, яка в деяких випадках використовується і в наш час.

Механічні обчислювальні пристрої

87 рік до н. е. — в Греції був виготовлений «антикітерський механізм» — механічний пристрій на базі зубчастих передач, що являє собою спеціалізований астрономічний обчислювач.Обчислення виконувалися за рахунок з'єднання більше 30 бронзових коліс і декількох циферблатів; для обчислення місячних фаз використовувалася диференціальна передача, винахід якої дослідники довгий час відносили не раніше ніж до XVI століття. З відходом античності навички створення таких пристроїв були забуті; знадобилося близько півтори тисячі років, щоб люди знову навчилися створювати схожі за складністю механізми.
1492 рік — Леонардо да Вінчі в одному зі своїх щоденників малює ескіз 13-розрядного підсумовувального пристрою з десятизубцевими кільцями. Хоча пристрій, що працює на базі цих креслень було збудовано лише у XX столітті, все ж таки реальність проекту Леонардо да Вінчі підтвердилася.
1623 рік — Вільгельм Шикард, професор університету Тюбінгену, розробляє пристрій на основі зубчастих коліс для додавання і віднімання шестирозрядних десяткових чисел. Чи був пристрій збудований за життя винахідника, достовірно невідомо, але в 1960 році він був відтворений і проявив себе цілком працездатним.
1630 рік — Річард Деламейн створює кругову логарифмічну лінійку.
1642 рік — Блез Паскаль представляє «Паскаліну» — перший реально здійснений і такий, що отримав широку популярність механічний цифровий обчислювальний пристрій. Прототип приладу додавав та віднімав п'ятирозрядні десяткові числа. Паскаль виготовив понад десять таких обчислювачів, причому останні моделі оперували числами з вісьмома десятковими розрядами.
1673 рік — відомий німецький філософ і математик Ґотфрід Вільгельм Лейбніц збудував механічний калькулятор, який за допомогою двійкової системи числення виконував множення, ділення, додавання і віднімання. Двійкова система числення - центральний інгредієнт всіх сучасних комп'ютерів. Однак аж до 1940-х, багато розробок (включаючи машини Чарльза Беббіджа і навіть ENIAC 1945 року) були засновані на більш складній у реалізації десятковій системі.
Джон Непер зауважив, що множення та ділення чисел може бути виконано додаванням і відніманням логарифмів цих чисел. Дійсні числа можуть бути представлені інтервалами довжини на лінійці, і це лягло в основу обчислень за допомогою логарифмічної лінійки, що дозволило виконувати множення та ділення набагато швидше. Логарифмічні лінійки використовувалися декількома поколіннями інженерів та інших професіоналів, аж до появи кишенькових калькуляторів. Інженери програми «Аполлон» відправили людини на Місяць, виконавши на логарифмічних лінійках всі обчислення, багато з яких вимагали точності в 3-4 знаки.
1723 рік — німецький математик і астроном Христіан Людвиг Герстен на основі робіт Вільгельма Лейбніца створив арифметичну машину. Машина розраховувала частку та кількість послідовних операцій додавання при множенні чисел. Крім того, в ній була передбачена можливість контролю за правильністю введення даних.
1786 рік — німецький військовий інженер Іоган Мюллер висуває ідею «різницевої машини» — спеціалізованого калькулятора для табулювання логарифмів, що обчислюються методом різниць Калькулятор, побудований на ступінчастих валиках Лейбніца, вийшов достатньо невеликим (13 см в висоту і 30 см в діаметрі), але при цьому міг виконувати всі чотири арифметичних дії над 14-розрядними числами.
1801 рік — Жозеф Марі Жаккар будує ткацький верстат з програмним керуванням, програма робота якого задається з допомогою комплекту перфокарт.
1820 рік — перший промисловий випуск арифмометрів. Першість належить французу Тома де Кальмару.

Механічні калькулятори використовувалися до 1970-х років, коли вони були витіснені електронними пристроями.
1822 рік — англійський математик Чарлз Беббідж винайшов, але не зміг побудувати, першу різницеву машину (спеціалізований арифмометр для автоматичної побудови математичних таблиць) — Різницеву машину Чарлза Беббіджа.
1855 рік — брати Георг Шутс і Едвард Шутц (англ. George & Edvard Scheutz) із Стокгольма побудували першу різницеву машину на основі робіт Чарлза Беббіджа.
1876 рік — російським математиком Чебишовим створений сумувальний апарат з безперервною передачею десятків. В 1881 році він також сконструював до нього приставку для множення і ділення (Арифмометр Чебишова).
1884—1887 роки — Герман Холлеріт розробив електричну табулювальну систему, яка використовувалася в переписах населення США 1890 і 1900 років, а також в Російській імперії в 1897 році.
1912 рік — створена машина для інтегрування звичайних диференціальних рівнянь за проектом російського вченого А. Н. Крилова.
1927 рік — в Массачусетському технологічному інституті (MIT) була створена аналогова обчислювальна машина.
1938 рік — німецький інженер Конрад Цузе побудував свою першу машину, названу Z1. Це повністю механічна програмувальна цифрова машина. Модель була пробною і в практичній роботі не використовувалася. Її відновлена копія зберігається в Німецькому технічному музеї в Берліні. У тому ж році Цузе приступив до створення машини Z2 (Спочатку ці машини називалися V1 і V2. По німецькі це звучить як «Фау1» і «Фау2» і щоб їх не плутали з ракетами, обчислювальні машини перейменували в Z1 і Z2).

Електронні обчислювальні машини

Покоління ЕОМ:
І — використання електровакуумних ламп (ENIAC, МЕСМ)
ІІ — використання транзисторів
ІІІ — використання інтегральних схем
IV — використання мікропроцесорів



2. Характеристика різних поколінь комп’ютерної техніки.

Перше покоління (1945 р. – середина 50-х років) – це машини з швидкодією 10 – 20 тис. операцій в секунду (ІВМ, "БЭСМ-1,-2", "Мінськ - 1, -12", М – 20, "Урал – 2, - 4"). Характерні риси ЕОМ першого покоління: громізкість; велике споживання енергії; низька швидкодія; елементна база – електронні лампи; розділення пам`яті машини на швидкодіючу  оперативну обмеженого обсягу на магнітних осередях та повільнодіючу неоперативну значно більшого обсягу на магнітних барабанах; уведення даних із перфострічок та перфокарт.
Друге покоління (50-ті–60-ті роки ХХ століття) – це ЕОМ на базі дискретних напівпровідників з швидкодією в декілька сотень тис. операцій в секунду ("ATLAS" виробництво Англії, "Streth" – США, ", "Наири - 2", "Промінь", "Урал – 11" - СРСР). Зменшилися розміри машин, споживання енергії, поліпшилася структура.викристання алгоритмічних мов програмування.
Комп`ютери третього покоління  (середина 60-х – початок 70-х років ХХ століття) працювали зі швидкодією в декілька мільйонів операцій за секунду. Це досягалося застосуванням у них інтегральних схем. У складі цих ЕОМ з`явилися пристрої (вони отримали  назву каналів), які забезпечували обмін даними між оперативною пам`яттю та іншими блоками ЕОМ, використовували більш розвинуті мови рогорамування. Представниками цих ЕОМ були комп`ютери типу ІВМ – 360 та ЄС "Ряд – 1".
В ЕОМ четвертого покоління (70-і – початок 80-х років ХХ століття) за рахунок використання великих інтегральних схем швидкодія досягла  десятків мільйонів операцій за секунду. Ці ЕОМ мали в своєму складі декілька центральних процесорів, а це забезпечувало одночасне розв'язання декількох завдань. Представниками цих ЕОМ були комп`ютери типу ІВМ-370 та ЄС "Ряд – 2,  - 3".
Комп`ютери п`ятого покоління (початок 80-х років ХХ сторіччя – по наш час) працюють на надвеликих інтегральних схемах зі швидкодією в сотні мільйонів операцій за секунду. Представниками цих ЕОМ є персональні комп`ютери типу ІВМ РС та типу Macintosh, ІВМ РС – сумісні ПК, міні ЕОМвеликі ЕОМ (мейнфрейми, найбільшим виробником яких залишається фірма IВM) та супер-ЕОМ (Gray Research, Hitachi тощо). До складу комп`ютерів п`ятого покоління входять  різноманітні термінали (дисплеї, сканери, накопичувачі на магнітних  та компакт-дисках, лазерні кольорові принтери, використання штучного інтелекту і приронихмов спілкування.

3. Класифікація комп’ютерної техніки.

Персональні комп'ютери умовно можна поділити на професійні та побутові, але в зв'язку із здешевленням апаратної частини, межі між нами розмиваються. З 1999 року задіяний міжнародний сертифікаційний стандарт - специфікація РС99:
масовий персональний комп'ютер (Consumer PC)
діловий персональний комп'ютер (Office PC) ,,
портативний персональний комп'ютер (Mobile PC)
робоча станція (WorkStation)
розважальний персональний комп'ютер (Entertaiment PC)

Класифікація по рівню спеціалізації
універсальні;
спеціалізовані.

Класифікація за розміром
настільні (desktop);
портативні (notebook);
кишенькові (palmtop).

4. Основні характеристики персонального комп’ютера.

ПК — це універсальний комп'ютер, конструкція, набір апаратних компонен¬тів та програмне забезпечення якого орієнтовані на роботу з окремим корис¬тувачем у діалоговому режимі.
До основних характеристик ПК відносять:
1)      тип {модель) мікропроцесора.
Характерною рисою мікропроцесорів різних моделей є розрядність основних регістрів, кіль¬кісний та якісний склад системи команд ). Так, мікропроцесори типу 8088 були 8-розрядні, 80286 — 16-розрядні, 80386, 80486 і Pentium — 32-розрядні. Від розрядносп залежить, який об'єм інформації в бітах опрацьовує мікропроцесор за одини¬цю часу.
2)      тактову частоту Розрядність та тактова частота істотно впливають на продуктивність роботи ПК, оскільки чим більшою є розрядність, тим більшими порціями мікропро¬цесор може читати дані для обробки, а чим більшою є тактова частота, тим швидше здійснюється процес обробки даних.
З) обсяг оперативної пам 'яті.
4) наявність кеш-пам'яті. Кеш-пам'ять це невелика за об'ємом па-ить, яка відіграє роль буфера між оперативною пам'яттю та мікропроцесо-м, час доступу до даних у якій значно менший, ніж до оперативної пам'яті^ н якій зберігаються найчастіше використовувані ділянки оперативної пам'я-
Кеш-пам'ять дозволяє зме-ІИІИ час очікування мікропроцесора на отримання нових даних із системної ти.
5) тип системної шини та її пропускна здатність. ('истемна магістраль (шина) забезпечує передачу даних, адрес та керуючих і палів по шинах даних, адрес та керуючій шині відповідно між мікропроце-ром, оперативною пам'яттю та інтерфейсними блоками (контролерами) шііїнніх пристроїв
6) наявність математичного співпроцесора.
7)склад функціональних модулів базової конфігурації та можливості її розширення: тип монітора та розміри його екрана по діагоналі (14", 15", 17", 19", 21" і т. п.), тип вінчестера та об'єм дискового простору на ньому, наяв-ність відповідної відеокарти з потрібним об'ємом відеопам'яті та при необхід¬ності з графічним прискорювачем, наявність звукових колонок та звукової плати, приводу для роботи із компакт-дисками (CD-ROM) тощо;
8)габаритні розміри За конструктивними особливостями систем¬ні блоки бувають таких типів: DeskTop (горизонтальне розташування), Mini, Middle, Big Tower (вертикальне розташування), Multimedia Case (системний блок разом із звуковими колонками для мультимедіа-комп'ютерів);
9) потужність енергоспоживання.
Як правило, ПК останніх моделей зі значно більшим апаратним наповнен¬ням споживають менше електроенергії, ніж комп'ютери перших моделей.



Системи.
1.Поняття про системи.
Система - у філософському сенсі - об'єктивне єдність закономірно пов'язаних між собою елементів, предметів, явищ, а також знань про природу і суспільство. Система - по П.К.Анохину - комплекс вибірково залучених елементів, взаімосодействія досягненню заданого корисного результату, який приймається основним системоутворюючим фактором.Нас оточує безліч різноманітних об’єктів. Для того щоб ми могли спілкуватися й розуміти один одного, необхідно дати їм назви, тобто визначити за допомогою певних понять. Часто одне й те саме поняття використовують для різних за своєю природою об’єктів і тоді необхідно чітко з’ясувати, про що конкретно йдеться. До понять, які є досить широковживаними, можна віднести і слово “система”.

2.Матеріальні, абстрактні та змішані системи.
Абстрактні системи можуть бути ідеальні відображення реальних систем (До реальних належать ті, що реально існують у природі, техніці або суспільстві. Наприклад, реальними є Сонячна система, прокатний стан, Україна як держава) та процесів (карти місцевості, технічні креслення тощо), а також інші ідеальні конструкції (системи рівнянь, алгоритми та інші).
Матеріальні: 1. Штучні – Знаряддя Механізми Машини Автомати Роботи
2. Природні – Живі Неживі Екологічні Соціальні
Змішані – Ергономічні Біотехнічні Організаційні Автоматизовані
Основні поняття, що допомагають уточнювати уявлення про систему: елемент, компоненти, підсистеми, зв’язок, ціль.
Під елементом прийнято розуміти найпростішу частину системи, яку умовно розглядають як неподільну. Наприклад, елементами комп’ютера можна вважати процесор, плати, шини, монітор та інші великі блоки або їх складові – мікросхеми, транзистори, з’єднання тощо.
Складові, стосовно яких невідомо, чи є вони неподільними, називають компонентами системи; складові, у яких виділяють більш елементарні частини, – підсистемами. Розподіл на підсистеми пов'язаний із можливістю вичленовування сукупностей взаємозалежних елементів (чи компонентів), здатних виконувати відносно незалежні функції (підцілі), спрямовані на досягнення загальної мети системи.
Поняття “зв'язок” входить до будь-якого визначення системи й характеризує чинники виникнення й збереження її цілісності та властивостей. Цей термін одночасно відбиває як будову (статику), так і
функціонування (динаміку) системи.
Термін “ціль” і пов'язані з ним поняття доцільності, цілеспрямованості лежать в основі уявлень про розвиток системи.

3.Наочне подання складу і структури систем.
Структура (від лат. “structure” – будова, розташування, порядок) відбиває певні взаємозв'язки, взаєморозташування складових частин системи, її будову.
Структура - розташування і зв'язок частин, що складають ціле. Структури розрізняються:
- По сфері існування на матеріальні (фізичні, біологічні, хімічні) та ідеальні (психічні, пізнавальні, логічні);
- За характером зв'язку на порядкові, композиційні, топологічні;
- За спрямованістю на Субстанціальні і функціональні;
- За різноманітністю зв'язків на прості і складні.
Існують різні аспекти поняття системи: філософський (теоретико-пізнавальний), науково-дослідний, проектний, інженерний тощо. Іншими словами, у термін “система” на різних стадіях розгляду об'єкта вкладають різний зміст.
Можна назвати багато різних систем: біологічні, екологічні, економічні, зв'язку, знакові, інформаційні, моделей, обробки даних, обчислювальні, планетні, поглядів і переконань, показників, політичні, правові, рівнянь, Сонячна, фінансові, безліч інших. Розвиток науки спричинив виникнення таких понять як “великі системи”, “складні системи”, “ієрархічні системи”. Їх вивчення пов'язане з необхідністю розробки загальних понять, категорій і методів дослідження.

Класифікація
Класифікаційна ознака
Тип системи
1
Природа елементів
Реальні (фізичні), Абстрактні
2
Походження
Природні, Штучні, Змішані
3
Тип змінних
З якісними змінними, З кількісними змінними, Зі змішаним описом змінних
4
Тип оператора системи
Чорний ящик, Непараметричний клас,
Параметричний клас, Білий ящик
5
Термін існування
Сталі, Тимчасові
6
Мінливість властивостей
Статичні, Динамічні
7
Ступінь складності
Прості, Складні, Великі
8
Відношення до зовнішнього середовища
Закриті,
Відкриті
9
Реакція на вплив, що збурює
Активні
Пасивні
10
Характер управління
Керовані зовні, Самокеровані,
З комбінованим управлінням,
Без управління
11
Ступінь організованості
Добре організовані, Погано організовані (дифузні), Ті, що самоорганізуються
12
Ступінь участі та впливу людини
Технічні, Людино-машинні, Організаційні

4.Поняття про системний аналіз.
Основним методом дослідження великих систем є системний аналіз. Основні принципи системного аналізу:
• виявити і чітко формалізувати основну мету, що досягається в результаті прийняття рішення;
• розглянути проблему як ціле, як єдину систему і виявити всі можливі наслідки і взаємозв'язки кожного приватного рішення;
• виявити і проаналізувати можливі альтернативні шляхи досягнення мети;
• цілі, що стоять перед окремими частинами системи (підсистеми), не повинні вступати в конфлікт з глобальною метою великої системи.
5.Систематизація та класифікація.

6.Знакові системи.
Сукупність знаків утворює знакову систему.
Класифікація знакових систем за особливостями знакового складу:
1.      Замкнені та відкриті знакові системи: в замкнених системах кількість знаків чітко визначена, і кожен новий знак перетворює вихідну знакову систему у нову; у відкритих системах поява нових знаків не порушує старої системи.
2.      Прості та складні знакові системи: прості складаються з однорідних знаків, складні – з різнотипних знаків. Складні системи можуть бути одно- та багатоярусними. В останніх виникає ієрархічне підпорядкування – знаки однієї підсистеми можуть бути зведені, спрощені до знаків іншої.
3.      Перехресні та самобутні знакові системи: всередині перехресних систем містяться одні і ті самі знаки, самобутні – не перетинається з іншими.
Класифікація знакових систем за матеріальною природою:
1.      звукові (усна мова, музика тощо), сприймаючий аналізатор – слуховий;
2.      графічні (алфавіт, живопис, фотографія, стенографія, загальнонаукові символи, ноти, ієрогліфи тощо), сприймаючий аналізатор – зоровий;
3.      рух (танець, мова глухонімих, положення рук регулювальника), сприймаючий аналізатор – зоровий;
4.      запах, сприймаючий аналізатор – органи нюху;
5.      колір (світлофор, кольори як символи), сприймаючий аналізатор – зоровий;
6.      форма (співвідношення опуклостей та впадин в алфавіті сліпих), сприймаючий аналізатор – тактильний, органи дотику;
7.      предмет (ялинка як символ новорічних свят, обручка як символ одруженості), сприймаючий аналізатор – зоровий;
8.      матеріал (золото як символ багатства, сталь як символ міцності), сприймаючий аналізатор – зоровий;
9.      вчинок (заручини як символ обіцянки вступити у шлюб), сприймаючий аналізатор – переважно зоровий.
7.Мови як знакові системи.
Мова — це знакова система, яка служить засобом вираження думок, засобом спілкування між людьми, засобом передачі думок, знання, інформації від людини до людини, від покоління до покоління.
Мовний знак — це одиниця мови, тобто букви, які складаються як із звукових знаків (фонем), так і з відповідних їм друкарських, графічних знаків.
Усі мови поділяються на природні (розмовні) та штучні (формалізовані).
8.Природні та формальні мови.
Природні (розмовні) мови виникли історично, у процесі практичної та теоретичної діяльності людей. Природні мови називають ще національними мовами. У природній мові розрізняють алфавіт і граматику.
Штучні (формалізовані) мови — це особливі системи знаків і символів, які створюються людьми з певною метою: для скорочення запису текстів, здійснення математичних та логічних операцій із знаками, уникнення багатозначності (полісемії) природної мови.
До штучних або формалізованих мов належать різноманітні системи знаків-сигналів (наприклад, знаки дорожнього руху), кодових систем (наприклад, азбука Морзе), мова формул або наукова мова, яка створюється в різних науках вченими (формули у математиці, логіці, фізиці, хімії та ін.), мова програмування (Алгол, Фортран, Кобол та ін.) Основна особливість штучних мов — їх допоміжна роль у відношенні до природних мов, вузькофункціональний характер використання, більша умовність виразу.
9.Алгоритмічні мови та мови програмування як приклади формальних мов.
Алгоритмі́чна мо́ва – формальна мова, призначена для записування алгоритмів
Під алгоритмічною мовою розуміють набір символів, систему правил складання з цих символів конструкцій для запису алгоритмів, а також систему правил, які дозволяють однозначно розуміти зміст цих конструкцій. Алгоритмічну мову, яка застосовується для запису програм і даних у процесі розв`язування задач на ЕОМ, називають мовою програмування. Зараз існує більше 2000 алгоритмічних мов програмування, серед яких нараховується близько 120 мов, що одержали значне поширення.
Мо́ва програмува́ння — формальна мова представлення програм для системи програмування. (Фортран, Кобол, Алгол, Pascal , Java , C , C++, C#, Objective C, Smalltalk, Delphi
 Інформаційна (комп’ютерна) система.

1.Поняття інформаційної (комп’ютерної) системи.
Інформаційною систкмою називають суеупність взаємозалежних засобів (пристроїв, технологій, персоналу), що зберігають й опрацьовують інформацію. Сучасні інформаційні системи для збереження й опрацювання інформації обов’язково використовують комп’ютерну техніку, тому їх називають також інформаційно – обчислювальними системами.До ІС всі дані надходять від джерела інф-ції. Ці дані надсилаються на зберігаються чи зазнають певної обробки в с-мі і потім передаються споживачеві.Якщо між користувачем і ІС існує зворотний зв'язок, то с-ма наз замкненою.Розглянемо основні апаратні компоненти ІС:
-              набір комп.;
-              пристрої введення інф.;
-              пристрої виведення інф.;
-              зовнішні (знімні) накопичувачі;
-              комунікаційне обладнання;
-              блоки електричного живлення.
Комп’ютери. В ІС залежно від її призначення можуть використовуватись ПК і промислові комп. різної потужності та конфігурації.Компонентами комп. є мікропроцесор, ОПЗ, системна шина й інші електронні схеми, що розміщуються в корпусі системного блока комп. Центральним вузлом у комп. є мікропроцесор, що виконує дві основні функції: очислення відповідно до програми і управління комп.
Периферійні пристрої. Пристрої введення і виведення, зовнішні накопичувачі, комунікаційне обладнання, блоки живлення – усе це називається периферійними пристроями (ПП).Ці пристрої підключаються до комп., що є центральними складовими ІС.
Пристрої введення інф. Найбільш універсальним пристроєм введення інф. є клавіатура. Сюди належать також маніпулятори типу миша, трекболи і джойстики. Точне введення малюнків і креслень можна виконувати за допомогою дигитайзерів. Для оптичного зчитування зображень і перетворення на цифровий код використовуються сканери. Для введення звукової інф. використовується мікрофон, що підключається до входу звукової плати.
Пристрої виведення інф. Основним таким пристроєм є монітор. Зображення, яке з’являється на екрані монітора, визначається відеосигналом, що надходить у монітор від спеціального пристрою – відеоадаптера. Найпоширенішими пристроями для виведення інф. на папір є принтери.
Накопичувачі. Для збереження інф. служать різного роду накопичувачі на дисках, що відносять до зовнішньої пам’яті ПП.
Комунікаційне обладнання (мережний адаптер, модем).
12. Необхідною складовою ІС є програмне забезпечення (ПЗ). Воно слугує інформац забезпеченням. комп системи. ПЗ поділяється на такі категорії:
Системні програми.- признач для управління пристроями компа та обчисл процесами. Містять у собі ОС та системи текстових та діагностичних програм, що забезпечують технічне функціонування комп., управління взаємодією різних програм і пристроїв, розподіл ресурсів між програмами користувачів, діагностику несправностей тощо. Особливе місце тут посідають: ОС (MS – DOS, Windows, Unix), драйвери, програми – оболонки, утиліти.
Інструментальна система являю собою комплекс прграмних засобів, призначених для створення нових програм. Обов. містить мову програмування (бейсик, фортран, ада, си ++) і середовище для розробки додатків.
Прикладні програми. До них належать програми різноманітного призначення: опрацювання тексту, видавничі системи (Page Maker), електронні таблиці, СУБД, математичні пакети, системи оптичного розпізнавання, програми – перекладачі, графічні пакети, програми для Web – дизайну, системи підготовки мультимедійних публікацій, антивірусні програми, програми – архіватори.
2. Апаратна та інформаційна складові інформаційної системи.
Основою будь-якої інформаційної системи є комп'ютер.
Під структурною організацією комп'ютерів розуміють їх деяку фізичну
модель, яка відображає склад, порядок і принципи взаємодії основних функ¬ціональних модулів без деталей їх технічної реалізації . Аналізуючи будову ком¬п'ютера на логічному рівні, у структурі комп'ютера виділяють центральні і и нтпішні пристрої (рис. 15). До центральних пристроїв відносять мікропро цесор та основну пам 'ять, яку ще називають внутрішньою. Зовнішні пристрої часто називають периферійними.

ром обчислювального процесу в комп'ютері є його мікропроцесор.
Мікропроцесор (МП) — це мікросхема (надвелика інтегральна схема, chip), яка керує роботою всіх апаратних компонентів комп'ютера, забезпечує вико¬нання програм, виконує арифметичні та логічні операції. У складі МП виділя¬ють арифметико-логічний пристрій, пристрій керування та регістри.
Оперативна пам 'ять (ОП) призначена для зберігання даних та програм протягом одного сеансу роботи з комп'ютером (від моменту вмикання ком-п'ютера до моменту його вимикання). В ОП інформацію можна заносити та читати з неї. У ній зберігаються дані, з якими ведеться оперативна робота, та програми для їх обробки.
У постійній пам 'яті (ПП) розміщені програми, які забезпечують функці¬онування обчислювальної системи (зокрема, програми початкового заванта¬ження комп'ютера та тестування його складових) і деякі програми з базового програмного забезпечення комп'ютера, значна частина яких пов'язана з об-слуговуванням операцій введення/виведення, тому вміст ПП називають BIOS'ом (Basic Input Output System — базова система введення/виведення). Цю пам'ять називають постійною тому, що інформація в ній зберігається після вимикання комп'ютера. З постійної пам'яті інформацію можна лише читати, записати туди користувач нічого не може.

Порівння функцій і можливостей ОП і ПП зроблено у наступній таблиці.
Порівння функцій і можливостей ОП і ПП зроблено у наступній таблиці.
Оперативна пам'ять у комп'ютерах розташована на окремих панелях-моду-пях пам'яті, які вставляються у відповідні гнізда (роз'єми) материнської плати. Основними характеристиками модулів пам'яті є обсяг пам'яті і а час доступу.
Кеш-пам'ятъ — це невелика за розміром буферна пам'ять, яка дозволяє пришвидшувати процеси обміну даними між МП і ОП за рахунок значно меншого, ніж до ОП, часу доступу до даних та розташування у ній даних, які найчастіше використовуються.
Напівпостійна пам'ять — це пам'ять невеликого обсягу, де збігається інформація про поточну апаратну конфігурацію ПК, а також поточна дата і час.
Ця пам'ять виготовлена за спеціальною технологією CMOS, що забезпе¬чує низьке енергоспоживання (у стані вимкненого ПК від спеціальної батарей-ки-акумулятора) та можливість змінювати параметри апаратної конфігурації користувачем.
Технічною реалізацією запам'ятовуючих пристроїв для організації основної пам'яті є мікросхеми пам'яті.
Системна магістраль — це сукупність шин для обміну даними, адресами та керуючими сигналами між центральними і зовнішніми пристроями. Кожна шина — це деяка кількість паралельних ліній (вона визначає розрядність шини), по яких у вигляді електричних сигналів передається інформація від одного пристрою до іншого.
Інтерфейсні блоки використовуються для узгодження роботи центральних та зовнішніх пристроїв. Вони виконують перетворення сигналів, які передають¬ся через системну магістраль, у сигнали, що забезпечують роботу відповідно¬го зовнішнього пристрою, здійснюють буферизацію даних. Технічною реаліза¬цією інтерфейсних блоків є контролери, адаптери, відеоплати, синтезатори звуку тощо.
До основних зовнішніх пристроїв належать:
1)        клавіатура — пристрій для введення символьної інформації;
монітор — пристрій для відображення на екрані текстової та графічної інформації.
3)        ручний маніпулятор «миша» — для вибору тих чи інших параметрів,
режимів роботи, команд програм та для керування роботою рухомих об'єктів
на екрані монітора;
4)        накопичувані на гнучких магнітних дисках (дисководи) — для читання та запису даних на дискети;
5)        накопичувані на жорстких магнітних дисках (вінчестери) — для читан¬ня та запису інформації на жорсткі магнітні диски;
6)        CD-ROM — пристрій для читання інформації з компакт-дисків (оптичних дисків);
7)        принтер — пристрій для роздруковування інформації на папері (часом на інших носіях
8)        сканер — пристрій для отримання електронних копій текстових та графіч¬них документів;
9)        плотер — пристрій для побудови графічних зображень на папері;

10)     стример — пристрій для збереження інформації на магнітних стрічках;
11)     модем — пристрій для підключення комп'ютерів до мереж.


3. Функціональна схема та принципи роботи комп’ютера.
Принципи роботи комп’ютера: принцип програмного управління, принцип адресності.Принцип адресності полягає в тому, що дані та програми знаходяться на  окремих полях простору для зберігання кодів повідомлень (комірках, регістрах) в ОЗП. Кожне поле має свою адресу – місце його знаходження в загальному просторі для зберігання кодів повідомлень (внутрішньої пам’яті). При опрацюванні інф-ції процесор вибирає дані та програми з пам’яті за конкретними адресами їх знаходження. Ці адреси пересилаються до процесора через спеціальну шину адрес, а дані спрямовуються до запам’ятовуючого пристрою або до процесора  через шину даних. Управляючі сигнали надходять від процесора до периферійних пристроїв та запам’ятовуючих пристроїв через шину управління.
Принцип програмного управління роботою комп полягає в тому, що всі арифметико-логічні та управляючі операції в комп здійсн за програмами, які зберігаються в ОЗП.
Магістрально – модульний принцип будови комп. полягає в тому, що їз окремими апатними складовими є модулі, обмін інф. між якими здійснюється через систему магістраль.
Обмін даними між окремими пристроями здійснюється з допомогою ліній зв’язку, які називаються шинами. Шина – це сукупність паралельних ліній, по яких на основі спеціальних алгоритмів передається інф. від одного модуля комп. до іншого за допомогою електричних сигналів. Для передачі адрес, даних та керуючих сигналів використовуються окремі шини. Усі шини в сукупності утворюють системну магістраль.

Немає коментарів:

Дописати коментар