Информатика (полный курс)

операций, таких как сложение двух чисел, выбор необходимого числа из

памяти, запись числа в память, сравнение двух чисел и т.д. Все команды

закодированы и понятны процессору. Процессор выполняет одну команду за

одной и тем самым реализует необходимую обработку данных.

Основной характеристикой процессора является его быстродействие, т.е.

количество выполняемых в секунду операций. Процессоры, используемые в ПК

семейства IBM, обеспечивают выполнение нескольких миллионов операций в

секунду, причем этот показатель постоянно растет. Довольно часто

быстродействие оценивается с помощью косвенного показателя - так называемой

тактовой частоты процессора. Она измеряется в мегагерцах и в настоящее

время имеет для массовых ПК значение в диапазоне 200 - 300 Мгерц.

Значение процессора как важнейшего компонента компьютера привело к тому,

что тип компьютера определяется типом лежащего в его основе процессора.

В частности, IBM-совместимые ПК используют процессоры фирмы Intel, которая

является крупнейшим производителем процессоров в мире. Эти процессоры

образуют целое семейство со все большей производительностью. Последними

типами процессоров в этом семействе являются Intel Pentium (с

модификациями Pentium MMX, Pentium II и Pentium III).

Компьютеры Maсintosh фирмы Apple основаны на процессорах фирмы Motorola.

В последнее время на рынке успешно продвигаются компьютеры на базе

процессоров PowerPC, производимых совместно фирмами IBM, Apple и Motorola.

Многие компьютеры кроме основного имеют дополнительные процессоры,

выполняющие специальные функции. Например - математический сопроцессор для

обработки вещественных чисел, графический сопроцессор для повышения

эффективности обработки изображений, особенно реалистичных трехмерных.

Мощные суперкомпьютеры включают в себя сотни и тысячи взаимодействующих

процессоров, что позволяет им решать невероятно сложные задачи.

Устройства ввода

Основные устройства - клавиатура, манипулятор "мышь" и сканер.

Клавиатура используется для ввода текстовой информации и управления работой

программ. Стандартная клавиатура для машин фирмы имеет 102 клавиши, которые

можно разбить на несколько групп: клавиши для ввода изображаемых символов;

функциональные клавиши; управляющие клавиши.

Клавиши первой группы используются для ввода символьной информации (буквы,

цифры, знаки пунктуации, скобки, знаки арифметических операций, специальные

символы ).

Клавиши второй группы используются для управления вводом информации или

управления работой программы. Они включают в себя следующие основные

клавиши:

Enter используется для завершения ввода строки или фиксации выбора элемента

меню;

BackSpace используется для удаления символа слева от курсора;

Delete используется для удаления символа, отмеченного кур сором;

F1, F2, ..., F12 используются для выбора одного из возможных в данный

момент действий;

Home, End, PageUp, PageDown, стрелки вверх-вниз-влево-вправо используются

для перемещения курсора;

Esc часто используется для отмены какого-либо действия.

Клавиши третьей группы предназначены для совместного использования с

другими клавишами. К ним относятся клавиши Ctrl, Alt, Shift. Нажатие одной

из этих клавиш вместе с какой-либо клавишей из первой или второй группы

изменяет стандартное действие последней.

Манипулятор 'мышь' используется для быстрого позиционирования курсора на

экране дисплея. Перемещение 'мыши' по какой-либо ровной поверхности

приводит к изменению положения курсора на экране. 'Мышь' имеет 2 или 3

кнопки, нажатие которых приводит к выполнению некоторого действия.

Манипулятор 'мышь' часто используется для организации диалога с

пользователем в прикладных программах. Типичная последовательность действий

при этом включает в себя :

вывод на экран управляющих элементов (меню, световые кнопки), определяющих

набор возможных действий;

перемещение курсора с помощью 'мыши' к необходимому элементу меню;

выбор указанного элемента меню путем нажатия кнопки 'мыши'.

Большинство современных прикладных программ ориентировано на совместное

использование клавиатуры и 'мыши' для организации диалога с пользователем.

Сканер - устройство для автоматического ввода текстовой и графической

информации. Сканеры позволяют в несколько раз ускорить ввод в компьютер

различных документов по сравнению с использованием клавиатуры. При этом

сканируемый документ разбивается на множество мелких точек, т.е.

представляется фактически в графическом виде. Число таких точек на 1 дюйм

изображения определяет основную характеристику сканера - разрешающую

способность. Современные сканеры среднего разрешения обеспечивают 400-600

точек на дюйм. Кроме разрешающей способности, сканеры различаются по

формату вводимых документов и способности обрабатывать цветные изображения.

Необходимо отметить, что обработанный сканером текстовый документ требует

дальнейшей обработки специальными программами, которые переводят полученное

точечное изображение в текстовое представление.

Кроме отмеченных устройств, есть и другие, более "экзотические", такие как

устройства речевого ввода, планшеты для рукописного ввода, устройства для

ввода изображений из цифровых фотокамер и видеокамер.

Устройства вывода

Основными типами устройств вывода являются монитор, принтер и звуковые

колонки.

Монитор является основным устройством для вывода информации в процессе

использования ПК для решения задач. В мониторах ПК используется растровый

способ вывода, когда любое изображение представляется в виде отдельных

маленьких точек - пикселов. Количество пикселов определяет разрешающую

способность экрана, а в итоге - качество получаемого изображения.

Мониторы могут быть черно-белыми, монохромными (с несколькими оттенками

одного цвета) или цветными.

В текстовом режиме весь экран разбивается на отдельные участки - так

называемые знакоместа. В каждом знакоместе можно вывести один символ -

букву, цифру, знак пунктуации, скобку и т.д. Набор выводимых символов

определяется специальными кодировочными таблицами и не может быть больше

256. Количество строк на экране обычно равно 25 ( может быть 43 или 50 ).

Количество символов в одной строке обычно равно 80. Следовательно, на экран

можно одновременно вывести 2000 символов.

В графическом режиме можно выводить любые сколь угодно сложные изображения

- рисунки, чертежи, схемы, слайды, графики и т.д. Однако, графический режим

по сравнению с текстовым требует гораздо более мощной аппаратной поддержки

и поэтому качественно может функционировать на ПК, имеющих процессор с

высоким быстродействием, достаточно большую оперативную память и

специальные электронные схемы управления.

В настоящее время наиболее распространенными являются мониторы, имеющие

разрешающую способность 800 на 600 или 1024 на 768 точек, соответственно по

горизонтали и вертикали, и поддерживающие 256 или 65536 цветовых оттенков

(стандарт SVGA).

Принтеры используются для вывода текстовой и графической информации на

бумагу и различаются по способу получения оттиска.

Наиболее дешевыми являются матричные принтеры, в которых каждый символ

формируется как набор отдельных точек. Точки выводятся с помощью иголок

печатающей головки. Иголки расположены вертикально и их число определяет

качество печати. Число иголок может изменяться от 9 до 24. Скорость печати

матричных принтеров - от 10 до 60 секунд на страницу.

Струйные принтеры обеспечивают получение более качественного изображения за

меньшее время по сравнению с матричными, но являются более дорогими. В них

изображение создается за счет напыления на бумагу мельчайших капелек

чернил. Струйные принтеры позволяют создавать цветные изображения весьма

высокого качества и работают по сравнению с матричными практически

бесшумно.

Наиболее дорогими и качественными являются лазерные принтеры. В них

изображение создается нанесением порошка на нагретую бумагу. Качество

получаемого изображения может превосходить типографское. Лазерные принтеры

работают очень быстро и бесшумно.

Вывод звуковой информации требует наличия специальной так называемой

звуковой электронной платы, а также - выносных или встроенных звуковых

колонок. Их наличие позволяет выводить высококачественную речь и музыку и

широко используется в обучающих программах.

Коммуникационные устройства.

Коммуникационные устройства необходимы для связи компьютеров между собой.

При этом выделяются два основных способа взаимодействия компьютеров - в

рамках локальной сети и с помощью существующих телефонных линий.

Локальная сеть связывает компьютеры в пределах одной организации и

предоставляет следующие преимущества:

возможность обмена информацией (файлами) без использования дискет;

возможность хранить файлы на общем сетевом диске и обращаться к ним с

любого компьютера сети;

возможность использования общих внешних устройств (принтеры, сканеры),

подключенных к сети.

Сети компьютеров можно классифицировать следующим образом.

Простейшие одноуровневые объединяют небольшое число компьютеров, причем все

они имеют одинаковые возможности использования;

Двухуровневые сети могут объединять большее число компьютеров, среди

которых выделяется один центральный компьютер, который организует работу

всей сети. Такие компьютеры принято называть сетевыми серверами. К ним

предъявляются повышенные требования по технической оснащенности: мощный

процессор класса Pentium 266-300 Мгерц, большая основная память (32-64 Мб),

два или три дисковых накопителя большой емкости (2 Гб), наличие устройств

работы с компакт-дисками, наличие источников бесперебойного питания и

устройств резервного хранения информации. На дисках сервера хранятся

основные файлы, необходимые для управления работой всей сети и отдельных

компьютеров, а также файлы пользователей.

Многоуровневые сети могут объединять между собой отдельные локальные сети

со своими серверами. Особенность таких сетей состоит в том, что серверы

могут быть компьютерами разных типов ( IBM-совместимые ПК, компьютеры

Macintosh, рабочие станции). Это требует использования специальных программ

управления такими сетями. Подобные сети иногда называют корпоративными.

Региональные сети объединяют компьютеры в рамках некоторого региона

(Татарстан, Поволжье, Россия) и используют для передачи информации

телефонные линии или специальные высокоскоростные каналы. Наиболее

известной сетью в России является сеть Relcom.

Глобальные (мировые) сети объединяют миллионы компьютеров по всему миру.

Наиболее известная мировая сеть - Internet.

Для связи компьютеров друг с другом в пределах одной сети необходимы два

основных типа устройств:

специальные электронные схемы (сетевые платы), вставляемые в каждый

компьютер;

провода (кабели), необходимые для физического соединения компьютеров.

Для организации взаимодействия компьютеров через телефонные линии

необходимы специальные устройства - модемы. Они служат посредниками между

компьютером и телефонной линией и необходимы для преобразования цифрового

представления информации в непрерывный сигнал и обратно. Отсюда происходит

и название этих устройств: модем - это сокращение от модулятор/демодулятор.

Основная характеристика модема - пропускная способность, т.е. количество

битов, передаваемых за 1 секунду. Современные модемы обеспечивают

пропускную способность около 30 тысяч бит/секунду.

Общая характеристика программного обеспечения

Любая работа выполняется компьютером под управлением соответствующей

программы. Число существующих программ чрезвычайно велико и не поддается

оценке. Тем не менее, все программы можно классифицировать по степени их

использования на следующие основные группы.

Практически всегда при работе на компьютере используются специальные

управляющие программы, составляющие так называемую операционную систему

(ОС). Назначение и основные приемы работы с ОС рассматриваются далее.

На втором месте по частоте использования находятся текстовые редакторы,

среди которых в настоящее время наиболее распространены редакторы семейства

Word фирмы Microsoft.

Третье место занимают программы автоматизации табличных расчетов - так

называемые электронные таблицы. Наиболее известное семейство - продукты

Excel фирмы Microsoft.

Далее можно поставить различные информационно-справочные системы,

основанные на использовании баз данных. Здесь надо отметить, что создание

подобных систем часто является весьма сложной задачей и требует специальной

подготовки. Фирма Microsoft для этих целей предоставляет программный

продукт, называемый Access.

В последнее время большое распространение находят программы обработки

графической информации - так называемые графические редакторы. Наиболее

известными семействами здесь являются пакеты CorelDraw , Adobe PhotoShop,

3DStudio.

Важное место среди программных продуктов занимают системы для создания

программ - так называемые системы программирования. Они основаны на

использовании специальных языков программирования, среди которых наиболее

распространенными являются языки Basic, Pascal и C++. Для каждого из них

создано много различных систем разработки программ, среди которых можно

отметить следующие:

Visual Basic корпорации Microsoft

Borland C++ фирмы Borland

Borland Pascal/Delphi

В последние 3 года очень популярным становится язык программирования Java,

который позволяет создавать программы для любых наиболее распространенных

типов процессоров и операционных систем и поэтому лучше других языков

подходит для разработки программ, которые могут функционировать в сети

Internet.

В связи с широким распространением сети Internet в последние годы получили

развитие программы навигации, поиска и просмотра информации в сети.

Подобные программы принято называть броузерами (от англ. brouse). Наиболее

известными броузерами являются Microsoft Internet Explorer и Netscape

Navigator.

Среди специальных программ можно отметить следующие:

антивирусные программы, предназначенные для выявления и устранения программ-

вирусов (например - программа DrWeb)

программы-архиваторы для сжатия файлов с целью уменьшения их размеров

(например - программы WinRar, Arj, WinZip)

программы для обслуживания жестких дисков (например - пакет программ Norton

Utilities)

программы для распознавания отсканированных документов (например -

программы FineReader, CuneiForm)

В качестве примеров прикладных программ можно отметить следующие:

программы для бухгалтерских расчетов (1С Бухгалтерия, ТурбоБухгалтер, БЭСТ)

информационно-справочные юридические базы данных (Гарант, Кодекс,

КонсультантПлюс)

программы для финансового анализа (ProjectExpert)

программы компьютерной верстки газет и журналов (PageMaker, QuarkXPress)

Общая характеристика операционных систем

Операционная система - это комплекс специальным образом организованных

программ и данных, с помощью которых осуществляется управление всеми

устройствами ПК и взаимодействие с пользователем. ОС выступает как

'посредник' между пользователем и аппаратной частью ПК.

Основными функциями ОС являются:

управление файлами на устройствах внешней памяти;

запуск необходимых пользователю прикладных программ;

управление основными внешними устройствами;

организация взаимодействия с пользователем.

На персональных ЭВМ фирмы IBM наиболее простой является ОС семейства MS DOS

фирмы Microsoft. В последние годы в связи с резким увеличением

вычислительных возможностей ПК все большее распространение получают сложные

и мощные ОС, такие как Microsoft Windows, IBM OS/2, UNIX.

Для грамотного использования ОС необходимо знать следующее:

понятие дискового файла и правила задания имен файлов;

понятие файловой структуры диска;

основы взаимодействия с ОС (интерфейс пользователя).

Последнее понятие определяет способ управления пользователем работой ОС.

Принято выделять следующие уровни организации взаимодействия пользователя с

системой:

командный способ является наиболее простым с точки зрения программной

реализации, но наиболее неудобным и трудоемким для массового пользователя

простейшие вспомогательные программы-оболочки типа Norton Commander,

реализующие несложный диалог пользователя с системой с использованием меню,

световых кнопок, функциональных клавиш и мыши

сложные современные оконные системы типа Windows, которые наиболее удобны

для пользователя, но предъявляют высокие требования к используемому

оборудованию и программной поддержке.

Имена устройств и файлов

При работе с ОС типа MS DOS/Windows пользователю многократно приходится

обращаться к внешней дисковой памяти. Для этого он должен уметь указывать

необходимое ему устройство. Каждому дисковому накопителю присваивается свое

имя следующим образом:

A: для устройств работы с дискетами,

B: аналогично,

C: для жесткого диска.

Во многих случаях жесткий диск удобно разбить на самостоятельные части

(разделы), присвоив каждой части свое имя C:, D:, E:, F: и т.д. по

алфавиту. При использовании сетевых дисков на сервере им также

присваиваются имена, которыми могут быть любые неиспользованные буквы

английского алфавита. При работе с компакт-диском используется имя,

обозначаемое следующей по алфавиту буквой за именами разделов жесткого

диска. Например:

C: , D: , E: - имена разделов жесткого диска

F: - имя компакт-диска

G: , W: , Z: - имена сетевых дисков.

Каждому файлу, хранящемуся во внешней памяти, присваивается имя, состоящее

из двух частей : собственно имя как набор от 1 до 8 латинских букв и цифр;

необязательная дополнительная часть, называемая расширением и содержащая от

1 до 3 символа. В системе Windows 95 допускается давать файлам длинные

многословные имена, а для русифицированной версии - использовать русские

буквы.

Расширение отделяется от имени точкой; часто расширение используется для

указания типа файла.

Имя файла должно быть достаточно информативным, отражающим смысл хранимой

информации. Некоторые расширения являются стандартными, например:

Страницы: 1, 2, 3