XREFF.RU


аппаратное обеспечение средств вычислительной техники;



Если Вам понравился сайт нажмите на кнопку выше
аппаратное обеспечение средств вычислительной техники;

аппаратное обеспечение средств вычислительной техники;

Информационное общество — общество, в котором большинство работающих занято производством, хранением, переработкой и реализацией информации, особенно высшей ее формы — знаний. Для этой стадии развития общества и экономики характерно:

* увеличение роли информации, знаний и информационных технологий в жизни общества

* возрастание числа людей, занятых информационными технологиями, коммуникациями и производством информационных продуктов и услуг, рост их доли в валовом внутреннем продукте

* нарастающая информатизация общества с использованием телефонии, радио, телевидения, сети Интернет, а также традиционных и электронных СМИ

* создание глобального информационного пространства, обеспечивающего:

(а) эффективное информационное взаимодействие людей

(б) их доступ к мировым информационным ресурсам

(в) удовлетворение их потребностей в информационных продуктах и услугах

* развитие электронной демократии, информационной экономики, электронного государства, электронного правительства, цифровых рынков, электронных социальных и хозяйствующих сетей

Основные разделы информатики.

Теоретическая информатика

Теоретическая информатика занимается теорией формальных языков и автоматов, теориями вычислимости и сложности, теорией графов, криптологией, логикой (включая логику высказываний и логику предикатов), формальной семантикой и предлагает основы для разработки  Компиляторов языков программирования.

Одной из центральных тем практической информатики является инженерия программного обеспечения. Речь идет о систематическом процессе разработок от идеи до готового программного обеспечения.

Практическая информатика предоставляет также необходимые инструменты для разработки программного обеспечения, например, компиляторы.

 Техническая информатика

Техническая информатика занимается аппаратной частью вычислительной техники, например основами микропроцессорной техники, компьютерных архитектур и распределенных систем. Таким образом, она обеспечивает связь с электротехникой. Компьютерная архитектура — это наука, исследующая концепции построения компьютеров. Здесь определяется и оптимизируется взаимодействие микропроцессора, памяти и периферийных контроллеров.

 Прикладная информатика

Прикладная информатика объединяет конкретные применения информатики в тех или иных областях жизни, науки или производства, например, бизнес-информатика, геоинформатика,  компьютерная, лингвистика,  биоинформатика,  хемоинформатика и т.д.

Естественная информатика

Естественная информатика — это естественнонаучное направление, изучающее процессы обработки информации в природе, мозге и человеческом обществе. Она опирается на такие классические научные направления, как теории эволюции, морфогенеза и биологии развития, системные исследования, исследования мозга, ДНК,иммунной системы и клеточных мембран, теория менеджмента и группового поведения, история и другие. Кибернетика, определяемая, как «наука об общих закономерностях процессов управления и передачи информации в различных системах, будь то машины, живые организмы или общество» представляет собой близкое, но несколько иное научное направление.


Предмет и задачи информатики

Предмет информатики составляют следующие понятия:

  • аппаратное обеспечение средств вычислительной техники;

  • программное обеспечение средств вычислительной техники;

  • средства взаимодействия аппаратного и программного обеспечения.

Основной задачей информатики является систематизация приёмов и методов работы с аппаратными программными средствами вычислительной техники.

Можно выделить следующие направления практических приложений информатики.

  1. Архитектура вычислительных систем (приёмы построения систем, предназначенных для автоматической обработки данных).

  2. Интерфейсы вычислительных систем (приёмы и методы управления программным и аппаратным обеспечением).

  3. Программирование (приёмы, методы и средства разработки компьютерных программ).

  4. Преобразование данных (приёмы и методы преобразования структур данных).

  5. Защита информации (приёмы и средства защиты данных).

  6. Автоматизация (функционирование программно-аппаратных средств без участия человека).

  7. Стандартизация (обеспечение совместимости между форматами представления данных, относящихся к различным типам вычислительных систем).

















Алгоритмы сортировки данных

Метод пузырька -операция сравнение/перестановки выполняются для каждых двух стоящих рядом элементов. После первого прохода по массиву "вверху" оказывается самый "легкий" элемент. Следующий цикл сортировки выполняется начиная со второго элемента, в результате чего вторым в массиве оказывается второй наименьший по величине элемент, и так далее.

Метод Шелла - вначале устранить массовый беспорядок в массиве, сравнивая далеко стоящие друг от друга элементы. Интервал между сравниваемыми элементами постепенно уменьшается до единицы.

Метод вставки - На каждом шаге алгоритма нужно выбрать один из элементов входных данных и вставляем его на нужную позицию в уже отсортированном списке, до тех пор, пока набор входных данных не будет исчерпан. Метод выбора очередного элемента из исходного массива произволен; может использоваться практически любой алгоритм выбора.

Метод дерева — поиск по ключам массива (списка), с последующей сборкой результирующего массива путём обхода узлов построенного дерева в необходимом порядке следования ключей.

Сортировка слиянием - алгоритм сортировки, который упорядочивает списки (или другие структуры данных, доступ к элементам которых можно получать только последовательно, например — потоки) в определённом порядке. Сначала задача разбивается на несколько подзадач меньшего размера. Затем эти задачи решаются с помощью рекурсивного вызова или непосредственно, если их размер достаточно мал. Наконец, их решения комбинируются, и получается решение исходной задачи.

Алгоритм простых вставок. Файл, подлежащий сортировке, в общем случае состоит из элементов-записей, включающих информационную часть и ключи, по которым производится упорядочение по возрастанию. Поскольку информационная часть почти не влияет на процесс сортировки, будем предполагать, что файлы, используемые в примерах, состоит только из элементов-ключей, а информационная часть записи отсутствует.

Цифровая сортировка. Этой сортировкой можно сортировать целые неотрицательные числа большого диапазона. Идея состоит в следующем: отсортировать числа по младшему разряду, потом устойчивой сортировкой сортируем по второму, третьему, и так до старшего разряда.

















Базовые алгоритмические конструкции: линейная последовательность, ветвление, цикл.

Базовые алгоритмические конструкции - это способы управления обработкой информации.

1.Базовая структура «следование». Образуется последовательностью действий, следующих одно за другим

Базовая структура «ветвление». Обеспечивает в зависимости от результата проверки условия (да или нет) выбор одного из альтернативных путей работы алгоритма. Каждый из путей ведет к общему выходу, так что работа алгоритма будет продолжаться независимо от того, какой путь будет выбран. Структура ветвление существует в четырех основных вариантах:

 если – то;

 если – то – иначе;

 выбор;

 выбор – иначе.

Базовая структура «цикл». Обеспечивает многократное выполнение некоторой совокупности действий, которая называется телом цикла. Основные разновидности циклов:

Цикл «пока» – предписывает выполнять тело цикла до тех пор, пока выполняется условие, записанное до или после тела цикла.

Цикл «для» – предписывает выполнять тело цикла для всех значений некоторой переменной (параметра цикла) в заданном диапазоне.

















Алгоритм – это конечная последовательность точно определённых действий, приводящих к решению поставленной задачи.

При составлении алгоритмов следует учитывать ряд свойств:

* алгоритм должен быть однозначным, исключающим произвольность толкования. определённость;

* только одно начало и одно окончание;

* реализация процесса, предусмотренного алгоритмом, должна выдать результаты или сообщение о невозможности решения задачи, результативность;

* способность алгоритма обеспечить решение однотипных задач с различными исходными данными. массовость;

* расчленение процесса, предусмотренного алгоритмом, на отдельные этапы, элементарные операции. дискретность.

Формы представления алгоритма

Словесный – содержание этапов вычислений задается на естественном языке в произвольной форме с требуемой детализацией.

Недостаток: Отсутствует наглядность вычислительного процесса, т.к. нет достаточной формализации.

Формульно-словесный – задание инструкций с использованием математических символов и выражений в сочетании со словесными пояснениями.

При использовании этого способа может быть достигнута любая степень детализации, более наглядно, но не строго формально.

Блок-схема – это графическое изображение логической структуры алгоритма, в котором каждый этап процесса переработки данных представляется в виде геометрических фигур (блоков), имеющих определенную конфигурацию в зависимости от характера выполняемых операций.

Псевдокод - позволяет формально изображать логику программы, не заботясь при этом о синтаксических особенностях конкретного языка программирования. Обычно представляет собой смесь операторов языка программирования и естественного языка. Является средством представления логики программы, которое можно применять вместо блок-схемы.

Структурные диаграммы - могут использоваться в качестве структурных блок-схем, для показа межмодульных связей, для отображения структур данных, программ и систем обработки данных. Существуют различные структурные диаграммы: диаграммы Насси-Шнейдермана, диаграммы Варнье, Джексона, МЭСИД и др.







Модель предметной области – это некоторая система, имитирующая структуру или функционирование исследуемой предметной области и отвечающая основному требованию – быть адекватной этой области.

Модель «сущность-связь» была предложена в 1976 году Питером Пин-Шен Ченом.

Модель сущность — связь (ER-модель) модель предм.обл, позволяющая описывать логическую структуру данных и связи между ними.

Сущность — объект, который может быть индетифицирован некоторым способом отличает его от других объектов.

Индентификатор сущ-ти — атрибут, который который однозначно идентифицирует сущ-ть. Виды: однозначные(однозначение), многозначные.

Связь — взаимоотношение между двумя и более сущ-ями.

1.один-к-одному - каждый экземпляр 1-ой сущ-и, может быть связан не более чем с 1-м экз. другой сущ-и.

2.один-ко-многим — каждый экз. 1-ой сущ-ти, может быть связан с произвольным кол-вом экз. другой сущ-ти.

3.многие-ко-многим — каждый экз. одной сущ-ти может быть связан с произвольным кол-вом экз. и наоборот.

Диаграмма сущность-связь — графическое представление всех элементов информационной модели согласно простыми, понятными, но строго определенными правилами

Основные модели организации данных: иерархическая, сетевая, реляционная.

Иерархическая — сущность и отношения представляется наборами данных, имеют строго древовидную форму.

Сетевая — является расширением иерархической модели, но в ней допускаются связи и однуровневые.

Реляционная — сущности предметной области представляются двумерными таблицами в которых столбцы соответствуют атрибутам сущности, а строки экземпляром.

Операции над отношениями в реляционных базах данных.

Объединение отношений(сложение) — выполняется двумя совместными сущностями, в рез-те получается сущность С, которая вкл. В себя все экземпляры А и экз. В.

Пересечение отношений — выполняется над двумя сущностями А и В. Рез-ом явл. Сущность С, которая вкл. В себя все экземпляры в А, полностью совпадает с экз. В.

Разность - выполняется над двумя совмест-ными отношениями А и В. Результатом операции разности является отношение С, которое включает в себя кортежи отношения А, отличные от кортежей отношения В.

Проекция - выполняется над одним отноше-нием А. Результатом выполнения операции проекции над отношением А является отношение С, которое включает в себя все кортежи отношения А, но только с те-ми атрибутами, на которые выполняется проекция.

Выбор из отношения — выполняется над 1-ой сущ-ю А. Рез-ом явл. сущность С, которая содержит все экз. А, удовлетворяет заданному условию.

Соединение отношений - выполняется над двумя отношениями А и В. В каждом отношении выделяется атрибут, по которому выпол-няется соединение. Результатом выполнения операции-соединения является от-ношение С, которое включает в себя все экземпл. со всеми атрибутами исходных отношений А и В, значения которых по атрибуты сцепления одинаковы.

Информация – это совокупность некоторых сведений

Виды информации:

По области применения

экономическая

медицинская

правовая

По функциям управления

прогнозная

учетная

отчетная

плановая

директивная

нормативная

аналитическая

По отношению к технологическому процессу АОИ

первичная

вторичная (промежуточная, результатная)

По признаку полноты

недостаточная

достаточная

избыточная

Свойства информации:

Объективность информации. Информация объективна, если она не зависит от методов ее фиксации, чьего-либо мнения, суждения.

Достоверность информации. Информация достоверна, если она отражает истинное положение дел.

Точность информации. Точность информации определяется степенью ее близости к реальному состоянию объекта, процесса, явления.

Актуальность информации. Актуальность информации – важность для настоящего времени, своевременность, насущность.

Полезность информации. Полезность может быть оценена применительно к нуждам конкретных потребителей и оценивается по тем задачам, которые можно решить с ее помощью.

Измерение информации. Синтаксические, семантические, прогматические .

БИТ — двоичная цифра.

2 предмета — 1 бит. 4 предмета — 2 бита, 8 предметов — 3 бита.(степень числа — 2).

Синтаксическая мера - оперирует с обезличенной информацией, не выражающей смыслового отношения к объекту. На этом уровне объем данных в сообщении измеряется количеством символов в этом сообщении.

Семантические - используется для измерения смыслового содержания информации. Тезаурусная мера, связывающая семантические свойства информации со способностью пользователя принимать поступившее сообщение. Тезаурус – это совокупность сведений, которыми располагает пользователь или система.

Прагматическая - определяет ее полезность, ценность для процесса управления. Обычно ценность информации измеряется в тех же единицах, что и целевая функция управления системой.

Формы представления информации в ЭВМ

1 Бит = 1 двоичный сигнал (0 или 1)

1 Байт = 23 бит = 8 бит


Производители устройств для хранения информации зачастую при указании объема памяти оперируют десятичными приставками – МЕГА, ГИГА, ТЕРА для обозначения емкости накопителя, то есть, 1 мегабайт равен 1 млн. байт, 1 гигабайт равен 1 тысяче мегабайт, и т.д. Таким образом, в результате округления потребители получают реально меньший объем памяти, чем было заявлено.

МАШИННОЕ СЛОВО – машинозависимая и платформозависимая величина, измеряемая в битах или байтах, равная разрядности регистров процессора и/или разрядности шины данных.

ФИЗИЧЕСКИЙ БЛОК – размер наименьшей порции, которую дисковый контроллер может считать или записать.

ЛОГИЧЕСКИЙ БЛОК – это размер порций, которые ядро системы использует для считывания или записи файлов.

ФАЙЛ – поименованная область внешней памяти.

ПРОГРАММА – это последовательность команд для решения задачи


Носители информации, их классификация и назначение

НОСИТЕЛИ ИНФОРМАЦИИ (человекочитаемые машиночитаемые человекомашиночитаемые)

МАШИННЫЕ НОСИТЕЛИ ИНФОРМАЦИИ

Перфорационные (Перфокарта Объем информации – 800 бит = 100 байт)

ПЕРФОКАРТА XXI ВЕКА

Магнитные (дискеты 5,25’’ – 360 Кб, 720 Кб, 1,2 Мб; дискеты 3,5’’ – 720 Кб, 1,44 Мб, 2,88 Мб; КАССЕТНЫЕ МАГНИТНЫЕ ЛЕНТЫ)

Оптические:

1. CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory) – компакт-диск без возможности записи информации 2. CD-R (Compact Disk Recordable) – компакт-диск с возможностью однократной записи информации

3. CD-RW (Compact Disk Rewritable) – компакт-диск с возможностью многократной записи информации

4. DVD (Digital Versatile Disk) – цифровой многослойный диск для записи больших объемов информации (до 18 Гб)

Blu-Ray Disk Емкость – 25 Гб; 50 Гб, 100 Гб

HD-DVDЕмкость – 15Гб, 30 Гб (Был создан эксперимента-льный диск емкостью 300 Гб)

ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ РАЗВИТИЯ НОСИТЕЛЕЙ ИНФОРМАЦИИ

Голографический диск Емкость – 300 Гб Цена диска-80$

(Предполагаемая емкость – до 1,6 ТБ)

ФЛУОРЕСЦЕНТНЫЕ ДИСКИ Емкость – 140 Гб В перспективе – до 1 Тб



Носи́тель информа́ции (информацио́нный носи́тель) — любой материальный объект или среда, способный достаточно длительное время сохранять (нести) в своей структуре занесённую в/на него информацию.

применяются для: записи, хранения, чтения, передачи (распространения), создания произведений компьютерного искусства

Классификация носителей

*По природе носителя:

-вещественно-предметные (книги, письма, археологические и палеонтологические находки, аппаратные запоминающие устройства)

-биохимические (ДНК, РНК и т. п.)

-волново - полевые(звуковые, электромагнитные и проч. волны)

*По происхождению:

-естественные (свет звёзд, несущий информацию о химическом содержании их атмосфер; кости динозавров, несущие информацию об их размерах; метеориты)

-искусственные (лист бумаги с пробитыми по определённому правилу отверстиями, несущий закодированный текст; радиоволны, излучённые антенной станции дальней космической связи, несущие команды для космического робота)

*По основному назначению:

-основные: источник информации (источник и т.п.)и получатель информации (получатель и т.п.);

-промежуточные (вспомогательные и т.п.): линии связи и их элементы, включая антенно-фидерные устройства и элементы, преобразователи (акусто-электрические, электроакустические, электромагнитные и т.п.);

-функциональные, как санкционированные элементы систем и линий связи;

-паразитные, как несанкционированные элементы систем и линий связи, которые могут быть элементами каналов утечки информации;

-общего (широкого) назначения (например, бумага);

-специализированные (например — только для цифровой записи);

*По количеству циклов записи:

-для однократной записи;

-для многократной записи;

*По долговечности:

-для долговременного хранения (прекращение выполнения функции носителя обусловлено обстоятельствами случайными);

-для кратковременного хранения (прекращение функции обусловлено процессами закономерными, приводящими к неизбежной деградации носителя);

В общем случае границы между этими разновидностями носителей довольно расплывчаты и могут варьироваться в зависимости от ситуации и внешних условий.

Основные материалы








Логическое высказывание – это повествовательное предложение, относительно которого можно однозначно сказать, истинно оно или ложно.

Составные высказывания строятся из простых с помощью логических связок (операций) «и», «или», «не», «если … то», «тогда и только тогда» и др.


Операция НЕ (инверсия)

Если высказывание A истинно, то «не А» ложно, и наоборот.

Операция И (логическое умножение, конъюнкция)

Высказывание «A и B» истинно тогда и только тогда, когда А и B истинны одновременно.

Операция ИЛИ (логическое сложение, дизъюнкция)

Высказывание «A или B» истинно тогда, когда истинно А или B, или оба вместе.

Операция «исключающее ИЛИ»

Высказывание «A истинно тогда, когда истинно А или B, но не оба одновременно.

Импликация («если …, то …»)

Высказывание «A истинно, если не исключено, что из А следует B.

Эквиваленция («тогда и только тогда, …»)

Высказывание «A истинно тогда и только тогда, когда А и B равны.

Синтез логических выражений (2 способ)

Синтез логических выражений

Законы алгебры логики



referatqlf.nugaspb.ru
  • Карта сайта