АЛГОРИТМЫ И ИСПОЛНИТЕЛИ
Алгоритм
|
Понятное и точное предписание конкретному исполнителю выполнить порядок действий, направленных на решение конкретной задачи или достижение поставленной цели. Алгоритм состоит из команд (указание выполнить конкретное действие).
|
Происхождение
|
Термин «алгоритм» ведёт начало от перевода на европейские языки имени арабского математика IV века аль – Хорезми, которым были описаны правила выполнения арифметических действий в десятичной системе счисления.
|
Исполнитель
|
Живое существо или технический объект, выполняющий команды
|
Формальный
|
Неформальный
|
Не вносит никаких изменений в алгоритм
|
Может вносить изменения в алгоритм
|
СКИ (система команд исполнителя)
|
Набор команд, которые исполнитель понимает и может выполнить.
|
Среда
|
Условия, в которых исполнитель может выполнять команды
|
Отказы
|
«Не понимаю» - команда не входит в СКИ
«Не могу» - нарушение среды
|
Свойства алгоритмов
|
Дискретность
|
Алгоритм состоит из последовательности законченных действий– шагов. Каждая команда должна быть выполнена прежде, чем исполнитель перейдет к выполнению следующей.
|
Понятность
|
Описание каждого шага должно быть составлено на доступном исполнителю языке и каждая команда должна входить в СКИ.
|
Детерминированность (однозначность)
|
Команда должна пониматься исполнителем однозначно и каждый шаг алгоритма должен быть точно определен.
|
Результативность (конечность)
|
Выполнение всех команд алгоритма должно привести к решению конкретной задачи за конечное число шагов.
|
Массовость (повторяемость)
|
По одному и тому же алгоритму можно решать однотипные задачи.
|
Правильность
|
Для каждого алгоритма должно быть более или менее строго доказано, что выполнение алгоритма действительно приведет к решению той задачи, для которой он был разработан.
|
Эффективность
|
Простота и изящество алгоритма, время его выполнения .
|
СПОСОБЫ ЗАПИСИ АЛГОРИТМРОВ
|
Словесный
|
Простой текст
|
Словесно-пошаговый
|
Нумерованный или маркированный список
|
Формульный
|
Использование различных формул
|
Графический
|
С использованием циркуля и линейки
|
Табличный
|
Использование вспомогательных таблиц
|
Блок-схема
|
Каждая команда, которая записывается с использованием графических символов
|
Программа
|
На языке программирования
|
ОСНОВНЫЕ АЛГОРИТМИЧЕСКИЕ КОНСРУКЦИИ
|
Следование (линейный)
|
Все команды алгоритма следуют строго последовательно друг за другом
|
Ветвление (условный)
|
Выбор действия зависит от выполнения или невыполнения какого-либо условия (выражение, которое может принимать значение либо истина, либо ложь).
|
Повторение (циклический)
|
Ряд действий повторяется заданное число раз до или после выполнения некоторого условия
|
компьютер – устройство обработки информации
Компьютер
|
(от англ. слова computer – вычислитель) – это программируемое электронное устройство, предназначенное для накопления, обработки и передачи информации
|
ВНЕШНЯЯ Память компьютера
|
Электронная
|
USB Card Readers (карты памяти), Flash Drive USB Накопители
|
Flash-drive
|
Это энергонезависимое устройство чтения, записи и хранения информации на микросхеме “Flash” и работающее через USB-порт компьютера. Название было дано компанией Toshiba (1984 г.) –"in a flash" - в мгновение ока. Флэш-карты (до 32 Гб), флэш-диски (до 64 Гб)
|
Оптическая
|
Используется оптико-механический способ записи и чтения информации
| | |
«Си-ди-райтер» (переводится с англ. как «устройство для записи на компакт-диск») – стандарт компакт-дисков и дисководов, позволяющий осуществлять не только чтение, но и однократную и многократную запись, зависит от типа CD-ROM
| | |
DVD (Digital Versatile Disk) цифровой многофункциональный диск (видео фильмы, игры, энциклопедии…).
|
Blu-ray диски высокой плотности
|
(англ. blue ray — синий луч и disc — диск; написание blu вместо blue — намеренное) — формат оптического носителя, используемый для записи и хранения цифровых данных, включая видео высокой чёткости с повышенной плотностью.
| | |
Основное его отличие от привычного DVD заключается в заметно большем объеме. Один слой HD DVD диска может вмещать до 15 ГБ информации.
|
Магнитная
|
Используется магнитный способ записи
|
Жесткий диск (HDD)
|
Это устройство для долговременного хранения информации на группе магнитных дисков (пластин), размещенных на одной оси и заключенных в металлический корпус, расположенный в системном блоке.
|
Стриммер
|
Стример (streamer) – это накопитель на магнитной ленте (НМЛ), имеющий лентопротяжный механизм. Используется для резервного копирования данных c винчестера на магнитную ленту (до 4 ТБ).
|
ВНУТРЕННЯЯ Память компьютера
|
Оперативная память (ОЗУ/RAM)
|
Это энергозависимое запоминающее устройство, хранящее программы и данные, обрабатываемые процессором и другими компонентами ПК. Информация в ОЗУ хранится до выключения или перезагрузки компьютера.
|
Кэш память
|
Сверхбыстрая память, хранящая наиболее часто используемые данные и команды из ОЗУ.
|
ПЗУ BIOS
|
Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) BIOS содержит программы, осуществляющие запуск операционной системы и тестирование устройств ПК при его включении.
|
ОСНОВНЫЕ УСТРОЙСТВА КОМПЬЮТЕРА
|
Системный блок
|
В системном блоке размещены следующие компоненты компьютера: системная (материнская) плата с микропроцессором, внутренней памятью (ОЗУ и ПЗУ) и контроллерами, накопители для магнитных и оптических дисков, блок питания
|
Мышь
|
Устройство для ввода управляющей информации (может также дублировать клавиши клавиатуры). Различаются по количеству клавиш, наличию скроллинга, форме, способу передачи движения (механические, оптические).
|
Клавиатура
|
Устройство для ввода информации и управления работой программ. Различаются количеством и расположением клавиш, формой (обычные, эргономические, складные), типом контактной группы и т. п..
|
Монитор
|
Устройство для отображения текстовой и графической информации. Современные мониторы различаются по следующим параметрам: размер экрана (от 14 до 29 дюймов), разрешающая способность (от 800 х 600 до 2048 х 1536 точек), тип монитора (электронно-лучевой, жидкокристаллический, газоплазменный и т. п
|
ОСНОВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ СИСТЕМНОГО БЛОКА
|
Материнская плата
|
Системная плата компьютера - основное устройство, определяющее его возможности, это основной электронный узел ПК. На поверхности материнской платы имеется большое количество разъемов, предназначенных для установки других устройств: sockets – гнезда для процессоров; slots – разъемы под оперативную память и платы расширения; контроллеры портов ввода/ вывода.
|
Процессор
|
Процессор - центральное устройство («мозг» ПК), которое выполняет арифметические и логические операции, заданные программой преобразования информации, управляет вычислительным процессом и координирует работу периферийных устройств системы. Характеристики:
тактовая частота – это количество тактов в секунду, измеряется в мегагерцах(MHz). На каждую базовую операцию отводится определенное количество тактов. Такт – промежуток времени между двумя последовательными импульсами подаваемыми генератором тактовой частоты;
разрядность – это количество двоичных разрядов, которые могут передаваться или обрабатываться процессором одновременно;
адресное пространство – это набор адресов, которые формирует процессор, максимальное количество памяти, которое может обработать процессор
|
Графический контроллер (видеокарта)
|
Отдельная плата, устанавливаемая в специальный разъем на материнской плате, для преобразования графических изображений на экран.
Разрешающая способность - способность разместить на экране определенное количество точек, из которых состоит изображение. Чем больше точек будет на экране, тем менее зернистым и качественным будет изображение, тем больше графической информации можно разместить на экране.
|
Звуковая карта
|
Устройство ПК, выполненное на отдельной плате и устанавливаемое в отдельный разъем на материнской плате, для воспроизведения, записи и обработки звука через компьютер.
|
Cooler
|
Вентилятор для охлаждений процессора.
|
Блок
питания
|
Устройство, «питающее» компьютер электрическим током. Представляет собой совокупность функционально объединенных, часто однотипных элементов и частей.
|
Сетевая
карта
|
Это устройство, позволяющее компьютеру контактировать с другими периферийными устройствами сети.
|
устройства ввода и вывода информации
УСТРОЙСТВА ВВОДА
|
Сенсорная панель
|
Это устройство, предназначенное для управления устройствами с помощью простого прикосновению к экрану
|
Световое
перо
|
Это высококачественный регулированный элемент, управление перьями, кистями и другими художественными элементами
|
Видеокамера
|
Производит съёмку кадров и передает данные в ПК в цифровом формате и имеют память, аналогичную компьютеру.
|
Графический планшет
|
По-другому его называют дигитайзер, он предназначен для рисования и ввода рукописного текста. С помощью специальной ручки на нем можно чертить и рисовать.
|
Сканер
|
Это устройство служит для ввода информации (изображение, текст) в компьютер с прозрачного или непрозрачного листового материала.
|
Клавиатура
|
Это устройства ввода алфавитно-цифровой информации. Имеет 104 клавиши и 3 световых индикатора.
|
Микрофон
|
Это устройство для ввода звуковой информации в компьютер, подключается к входу звуковой карты.
|
Мышь
|
Это координатное устройство для работы с графическим интерфейсом программ. Разновидности: пенмаус (аналог шариковой ручки), трекбол (в портативных ПК), тачпад (сенсорная панель), джойстик (игровой манипулятор).
|
УСТРОЙСТВА ВЫВОДА
|
Принтер
|
Это устройства вывода информации (текст, изображение) с компьютера на бумагу.
Матричные – принтеры ударного действия, печатают медленно, шумные, качество печати у них низкое, но у них дешевая себестоимость работы. Печатающая головка перемещается вдоль бумаги, оставляя строку символов.
Струйные – для печати используется чернильная печатающая головка, которая под давлением выбрасывает чернила из вертикального ряда мельчайших отверстий (сопел) на бумагу. Только на струйных принтерах можно достичь максимального качества при печати фотографий.
Лазерные - эти принтеры отличаются высокой скоростью печати (печатает страницу целиком) и длительным ресурсом картриджа. Валик прокатывается по листу бумаги, красящий порошок переносится на бумагу. Для закрепления краски, бумага проходит еще через термовалик при соприкосновении, с которым красящий порошок расплавляется и плотно прилипает к бумаге.
|
Колонки, наушники
|
Устройства, служащие для вывода звуковой информации и подключаются к выходу звуковой платы.
|
Плоттер
|
По-другому графопостроитель, устройство для вывода сложных широкоформатных графических изображений.
|
Монитор
|
Это устройство формирование изображения при помощи видео сигнала, исходящего от видео карты. Разновидности: ЭЛТ - электронно-лучевая трубка (CRT); ЖК – жидко-кристаллические (LCD – Liquid Crystal Display); Плазменные панели (PDP - Plasma Display Panel)
|
Устройства коммуникации (передачи и приема)
|
Модем (МОдулятор-ДЕМ-одулятор)
|
Это устройство для передачи и приема информации по телефонным линиям. Для передачи модем преобразует сигнал из цифровой формы в аналоговую, а для приема сигнала наоборот. Бывает внешний и внутренний.
|
Периферийное оборудование
|
подключается к компьютеру через контроллер. Задача контроллера – преобразование информации, поступающей от процессора в сигналы, управляющие работой внешних устройств.
|
Базы данных. Среда и принципы работы
Определение
|
Термин
|
БАЗА ДАННЫХ
|
– информационная модель, позволяющая в упорядоченном виде хранить данные о группе объектов, обладающих одинаковым набором свойств.
|
ОСНОВНОЕ НАЗНАЧЕНИЕ
|
– хранение больших массивов данных, выборка данных по условию, внесение изменений, группировка и сортировка данных, создание отчетов различной формы
|
СПОСОБЫ СОЗДАНИЯ
|
С помощью алгоритмических языков программирования.
С помощью прикладной среды, например Visual Basic.
С помощью специальных программных сред, которые называются Системами Управления Базами Данных (СУБД).
|
КЛАССИФИКАЦИЯ
|
По характеру вводимой информации
Способ хранения: строго определенный формат
Пример: картотеки
Способ хранения: Произвольный: текстовые документы, графика, видео, звук.
Пример: архивы
По способу хранения данных
Способ хранения: Вся БД на одном компьютере
Пример: сервер сети
Способ хранения: Части БД на разных компьютерах
Пример: в локальных и глобальных компьютерных сетях
По структуре организации данных
Реляционные - (от латинского relatio — отношение) - модель построена на взаимоотношении составляющих ее частей. Она представляет собой двухмерную таблицу или совокупность
взаимосвязанных таблиц.
Иерархические – совокупность элементов, расположенных в порядке их подчинения от общего к частному и образующих перевернутое дерево (граф). Данная модель характеризуется такими параметрами, как уровни, узлы, связи.
Сетевые – принята свободная связь между элементами разных уровней и не накладывается никаких ограничений
|
СУБД
|
Система Управления Базами Данных – специальные компьютерные программы в которых выполняется создание баз данных, а также хранение и обработка данных. СУБД Ms Access – приложение Ms Office
|
ЭТАПЫ СОЗДАНИЯ БАЗ ДАННЫХ:
|
проектирование баз данных (определение объекта, атрибутов в качестве полей);
задание структуры базы данных (однотабличная или из нескольких таблиц);
ввод структуры данных (с описанием типов данных, вводимых в поля);
непосредственный ввод данных в БД;
|
ХАРАКТЕРИСТИКИ ТИПОВ ДАННЫХ
|
Текстовый — одна строка текста (до 255 символов).
Поле MEMO — текст, состоящий из нескольких строк, которые затем можно будет просмотреть при помощи полос прокрутки (до 65 535 символов).
Числовой — число любого типа (целое, вещественное и т. д).
Дата/время — поле, содержащее дату или время.
Денежный — поле, выраженное в денежных единицах (рубли, доллары и т. д.).
Счетчик — поле, которое вводится автоматически с вводом каждой записи.
Логический — содержит одно из значений TRUE (истина) или FALSE(ложно) и применяется в логических операциях.
Поле объекта OLE — содержит рисунки, звуковые файлы, таблицы Excel, документ Word и т. д.
|
ГРАФИКА это раздел информатики, в котором разрабатываются и используются методы получения графических изображений с помощью ЭВМ
|
ГРАФИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ
|
Аналоговая
|
живописное полотно, цвет которого изменяется непрерывно
|
Дискретная
|
изображение напечатанное с помощью принтера и состоящее из отдельных точек разного цвета.
|
Кодирование графической информации
|
Графическая информация из аналоговой формы в дискретную преобразуется путем дискретизации, т. е. разбиения непрерывного графического изображения на отдельные элементы.
|
Дискретизация
|
это преобразование непрерывных изображений в набор дискретных значений, каждому из которых присваивается определенный код
|
РАСТРОВАЯ ГРАФИКА
|
Растровое изображение
|
Растровое изображение создается с использованием точек различного цвета (пикселей), которые образуют строки и столбцы Совокупность точечных строк образуют графическую сетку (РАСТР ). Сетка может быть частой, редкой. Ячейка сетки называется пикселем – это минимальный участок изображения.
|
Характеристики растрового изображения
|
Разрешающая способность определяется количеством точек по горизонтали и вертикали на единицу длины изображения. Чем меньше размер точки, тем больше разрешающая способность и выше качество изображения.
Глубина цвета - количество информации, которое используется для кодирования цвета точки изображения. Количество цветов в палитре можно вычислить по формуле: N = 2I где N – количество цветов и I – количество информации
|
Объем растрового изображения
|
определяется умножением количества точек на информационный объем одной точки, который зависит от количества возможных цветов.
|
ВЫВОД
|
Чем выше разрешающая способность растрового изображения и больше глубина кодирования цвета, тем качественнее изображение.
|
Достоинства
|
Наиболее реалистичны и живописны
|
Недостатки
|
Большой объем графических файлов (требуется сжатие)
Искажение при изменении размеров, вращении и других преобразованиях рисунка
|
Программы
|
Paint, Photoshop
|
ВЕКТОРНАЯ ГРАФИКА
|
Векторное изображение
|
Состоит из простых элементов (графических примитивов: точек, линий, прямоугольников, окружностей и т.д)
|
Достоинства
|
Небольшие объемы графических файлов векторного типа. Занимают в памяти немного места
Векторные изображения легко масштабируются без потери качества.
|
Недостатки
|
Векторная графика ограничена в чисто живописных средствах, все изображения выглядят как рисунок
Программная зависимость: каждая программа сохраняет данные в своем собственном формате.
|
Программы
|
CorelDRAW, Adobe Illustrator, Macromedia FreeHand
|
Области применения графики
|
Научная графика
|
научные исследования и результатов вычислительных экспериментов
Графическая обработка результатов расчетов
|
Иллюстративная графика
|
Рисование с помощью компьютера на основе применения графических редакторов
|
Деловая графика
|
отчетные данные
|
Конструкторская графика
|
подготовка чертежей в процессе проектирования технических конструкций (получение плоских и трехмерных изображений
|
Художественная
и рекламная графика
|
Создание рекламных роликов, мультфильмов, компьютерных игр, сложных реалистических графических изображений на основе применения мощных графических пакетов
|
Информация и информационные процессы
Информация в информатике
|
Знания человека, которые он получает из окружающего мира и которые реализует с помощью вычислительной техники
|
Люди получают информацию
|
С помощью органов слуха, зрения, осязания, обоняния, вкуса
|
Свойства информации
|
Достоверность
|
когда она отражает истинное положение дел
|
Актуальность
|
если она важна в настоящий момент
|
Полнота
|
если она достаточна для понимания и принятия решений
|
Полезность
|
когда она поможет решить поставленную задачу
|
Понятность
|
когда она получена на доступном языке
|
Объективность
|
если она не зависит от личного мнения кого-либо, степень соответствия текущему моменту времени
|
Формы представления информации
|
Текстовая. Графическая. Числовая. Звуковая. Комбинированная.
|
Виды информации по способу восприятия:
|
Визуальная. Тактильная(ощущения). Вкусовая. Аудиальная. Обонятельная (запахи).
|
Информационные процессы
|
Создание, передача, обработка, хранение информации
|
ИНФОРМАТИКА
|
Наука, изучающая информационные процессы
|
Схема передачи информации
|
И сточник –– по каналу связи –– приемник
Кодирующее устройство, декодирующее устройство
В процессе передачи информации к приемнику поступает сообщение – информационный поток
|
Сообщение
|
Информативное – информация, пополняющая знания человека.
Неинформативное – непонятное для человека.
|
Бит
|
Сообщение, уменьшающее неопределенность знаний в два раза.
|
ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ
|
1 байт = 8 бит
1 килобайт = 1024 байта;
1 мегабайт = 1024 килобайта;
1 гигабайт = 1024 мегабайта.
|
1 терабайт =1024 гигабайт
1 петабайт =1024 терабайт
1 эксабайт =1024 петабайт
1 зеттабайт =1024 эксабайт
|
Два подхода к измерению информации
|
Содержательный (вероятностный).
Алфавитный
|
Вероятностный подход к определению информации
|
Формула для вычисления (Хартли)
|
N = 2i
N – число возможных вариантов
I – количество информации в сообщение о том, что произошло одно из событий ( всегда измеряется в битах)
|
Задачи, в условиях которых события равновероятны
|
Вы подошли к светофору, когда горел желтый свет. После этого загорелся зеленый. Какое количество информации вы при этом получили?
Исключаем вероятность загорания желтого цвета. Значит два варианта решения. Получается N=2, значит I=1.
|
Алфавитный подход к определению информации
|
Алфавит
|
Множество используемых в тексте символов
Буквы, цифры, знаки препинания и другие специальные символы
|
Мощность алфавита
|
Количество символов в алфавите, размер
|
Формула Хартли
|
N = 2i
N – мощность алфавита
i – информационная емкость одного символа (бит)
|
Информационный объем данного сообщения
|
I=K*i
K – кол-во символов в тексте
| |
Скачать 90.06 Kb.