Реферат информационные технологии в профессиональной деятельности
 Скачать 0.75 Mb.
|
|
5 История развития компьютерной техники и информационных технологий: основные поколения ЭВМ, их отличительные особенности Основной инструмент компьютеризации — ЭВМ (или компьютер). Человечество проделало долгий путь, прежде чем достигло современного состояния средств вычислительной техники. Основными этапами развития вычислительной техники являются: I. Ручной — с 50-го тысячелетия до н. э.; II. Механический — с середины XVII века; III. Электромеханический — с девяностых годов XIX века; IV. Электронный — с сороковых годов XX века. I. Ручной период автоматизации вычислений начался на заре человеческой цивилизации. Он базировался на использовании пальцев рук и ног. Счет с помощью группировки и перекладывания предметов явился предшественником счета на абаке — наиболее развитом счетном приборе древности. Аналогом абака на Руси являются дошедшие до наших дней счеты. В начале XVII века шотландский математик Дж. Непер ввел логарифмы, что оказало революционное влияние на счет. Изобретенная им логарифмическая линейка успешно использовалась еще пятнадцать лет назад, более 360 лет прослужив инженерам. Она, несомненно, является венцом вычислительных инструментов ручного периода автоматизации. II. Развитие механики в XVII веке стало предпосылкой создания вычислительных устройств и приборов, использующих механический способ вычислений. Вот наиболее значимые результаты: 1623 г. — немецкий ученый В. Шиккард описывает и реализует в единственном экземпляре механическую счетную машину, предназначенную для выполнения четырех арифметических операций 1642 г. — Б. Паскаль построил восьмиразрядную действующую модель счетной суммирующей машины. из 50 таких машин 1673 г. — немецкий математик Лейбниц создает первый арифмометр, позволяющий выполнять все четыре арифметических операции. 1881 г. — организация серийного производства арифмометров. Английский математик Чарльз Бэббидж создал калькулятор, способный производить вычисления и печатать цифровые таблицы. Второй проект Бэббиджа — аналитическая машина, предназначавшаяся для вычисления любого алгоритма, но проект не был реализован. Одновременно с английским ученым работала леди Ада Лавлейс, заложила многие идеи и ввела ряд понятий и терминов, сохранившихся до настоящего времени. III. Электромеханический этап развития ВТ 1887 г. — создание Г. Холлеритом в США первого счетно-аналитического комплекса Одно из наиболее известных его применений — обработка результатов переписи населения в нескольких странах, в том числе и в России. В дальнейшем фирма Холлерита стала одной из четырех фирм, положивших начало известной корпорации IBM. Начало — 30-е годы XX века — разработка счетноаналитических комплексов. На базе таких комплексов создаются вычислительные центры. 1930 г. — В. Буш разрабатывает дифференциальный анализатор, использованный в дальнейшем в военных целях. 1937 г. — Дж. Атанасов, К. Берри создают электронную машину ABC. 1944 г. — Г. Айкен разрабатывает и создает управляемую вычислительную машину MARK-1. В дальнейшем было реализовано еще несколько моделей. 1957 г. — последний крупнейший проект релейной вычислительной техники — в СССР создана РВМ-I, которая эксплуатировалась до 1965 г. IV. Электронный этап, начало которого связывают с созданием в США в конце 1945 г. электронной вычислительной машины ENIAC. V. ЭВМ пятого поколения должны удовлетворять следующим качественно новым функциональным требованиям: обеспечивать простоту применения ЭВМ: диалоговой обработки информации с использованием естественных языков, возможности обучаемости. (интеллектуализация ЭВМ); усовершенствовать инструментальные средства разработчиков; улучшить основные характеристики и эксплуатационные качества ЭВМ, обеспечить их разнообразие и высокую адаптируемость к приложениям (Приложение А) 6 Персоналии, повлиявшие на становление и развитие компьютерных систем и информационных технологий В 1623 г.Вильгельм Шиккард – описал устройство "часов для счета". Это была первая механическая машина, которая могла только складывать и вычитать. В 1642 г. французский математик Блез Паскаль (1623-1662) сконструировал счетное устройство, позволяющее суммировать десятичные числа. В 1673 г. немецкий философ, математик, физик Готфрид Вильгельм Лейбниц создал "ступенчатый вычислитель"– счетную машину, позволяющую складывать, вычитать, умножать, делить, извлекать квадратные корни. Чарльз Ксавьер Томас (1785-1870) в 1820г. создал первый механический калькулятор, который мог не только складывать и умножать, но и вычитать и делить. Он добавился ряда полезных функций: запоминание промежуточных результатов, печать результата и т.п. В 1822г. английский математик Чарлз Бэббидж-создания программно-управляемой счетной машины, способной производить вычисления и печатать цифровые таблицы. Одновременно с английским ученым работала леди Ада Лавлейс (1815-1852). Она разработала первые программы для машины, заложила многие идеи и ввела ряд понятий и терминов, сохранившихся до настоящего времени В 1971г. фирмой Intel (США) создан первый микропроцессор(МП) В 1930г. Виннивер Буш (1890-1974) конструирует дифференциальный анализатор. По сути, это первая успешная попытка создать компьютер, способный выполнять громоздкие научные вычисления. В свет выходит первый карманный калькулятор Poketronic. В 1975г. Джин Амдал разработал компьютер четвертого поколения на БИС Гарри Килдалл разработал операционную систему CP/M Билл Гейтс реализовали для Альтаира язык Бейсик. Впоследствии они основали фирму Майкрософт (Microsoft), являющуюся сегодня крупнейшим производителем программного обеспечения. В 1976г. молодые американцы Стив Джобс и Стив Возняк организовали предприятие по изготовлению персональных компьютеров "Apple"("Яблоко"), предназначенных для большого круга непрофессиональных пользователей. В 1980 году появился язык ADA, названный в память об Аде Лавлейс – первой программистки в истории вычислительной техники. 1981 г. Фирма IBM выпустила первый персональный компьютер IBM PC 1984 г. Корпорация AppleComputer выпустила компьютер Macintosh – первую модель знаменитого впоследствии семейства Macintosh Microsoft выпустила текстовый процессор WORD Тим Бернерс-Ли разработал язык HTML (HypertextMarkupLanguage – язык разметки гипертекста; основной формат Web-документов) и прототип Всемирной паутины В 1992 г. появилась первая бесплатная операционная система с большими возможностями – Linux. В марте 1989 г. Тим Бернерс-Ли предложил концепцию новой распределенной информационной системы, которую назвал WorldWideWeb. Гипертекстовая технология должна была позволить легко "перепрыгивать": из одного документа в другой. 7 Компьютер, его основные функции и назначение Компьютер (англ. computer — «вычислитель») — программно-управляемого электронного устройства обработки информации электронных устройств. Термин «компьютер» и аббревиатура «ЭВМ», принятая в русскоязычной научной литературе, являются синонимами. Электронная вычислительная машина (ЭВМ) — вычислительная машина. Основные функции ОС: 1. Основная функция всех ОС – посредническая. Она заключается в обеспечении нескольких видов интерфейса: интерфейс между пользователем и программно-аппаратными средствами компьютера (интерфейс пользователя); интерфейс между программным и аппаратным обеспечением (аппаратно-программный интерфейс); интерфейс между разными видами программного обеспечения (программный интерфейс) 2. Обеспечение автоматического запуска. Все ОС обеспечивают свой автоматический запуск. 3. Организация файловой системы. Файловая система – это общая структура, определяющая наименование, сохранение и размещение файлов на диске. 4. Обслуживание файловой структуры. Способ хранения файлов на дисках компьютера называется файловой системой. создание файлов и присвоение им имен; создание папок и присвоение им имен; переименование файлов и папок; копирование и перемещение файлов между дисками компьютера и между папками одного диска; удаление файлов и папок; навигация по файловой структуре; управление атрибутами файла. Регистрации файла в файловой системе – это одна из функций ОС. 5. Управление исполнением, установкой и удалением приложений. 6. Обеспечение взаимодействия с аппаратной конфигурацией. Средства аппаратного обеспечения вычислительной системы отличаются гигантским многообразием. Ни один разработчик программного обеспечения не в состоянии предусмотреть все варианты взаимодействия своей программы, например, с печатающим устройством. 7. Обслуживание компьютера. Предоставление основных средств обслуживания компьютера – одна из функций ОС. 8. Прочие функции ОС. возможность поддерживать функционирование в локальной сети без специального программного обеспечения; наличие средств защиты от несанкционированного доступа; возможность работы с компьютером для лиц, имеющих физические недостатки и т.д. 8 Алгоритм, виды алгоритмов. Алгоритмизация поиска правовой информации Алгоритм, от имени учёного аль-Хорезми — точный набор инструкций, описывающих порядок действий исполнителя для достижения результата решения задачи за конечное время. Алгоритм — описание последовательности действий (план), строгое исполнение которых приводит к решению поставленной задачи за конечное число шагов. Алгоритмизация — процесс разработки алгоритма (плана действий) для решения задачи. Алгоритм - это конечная последовательность точно определенных действий, приводящих к однозначному решению поставленных задач. Алгоритмы могут быть заданы графически (с помощью блок-схем) и программным способом. Алгоритмы бывают: Линейные-не содержат логических условий, имеют одну ветвью обработки и изображаются линейной последовательностью связанных друг с другом блоков. Разветвленный - содержит одно или несколько условий и имеет несколько ветвей обработки. Циклический - содержит один или несколько циклов. Цикл - это многократно повторяемая часть алгоритма. Параметр цикла (счетчик) - переменная, при каждом новом вхождении в цикл принимающая новое значение. Алгоритмизация поиска правовой информации. Поддержание информационных банков справочно-правовых систем в актуальном состоянии складывается из трех замкнутых технологических процессов, а именно: -введение в информационный банк новых документов; -создание и введение в информационный банк новых редакций документов; -внесение в информационный банк изменений и дополнений к документам. Каждый из этих процессов состоит из последовательно выполняемых этапов: Первоначальный этап обработки: 1. Регистрация поступившего документа 1.2 Просмотр периодических изданий 2. Обработка документа юристами 3. Подготовка текста документа 3.1 Создание электронного образа документа 3.2 Оформление, проверка на орфографию 3.3 Вычитка текста корректором 4. Проставление гипертекстовых ссылок 5. Заполнение поисковой карточки документа 6. Подготовка документа к загрузке в исходном формате 7. Завершающая проверка автоматизированными средствами поиска ошибок 8. Ввод в информационный банк 9 Что такое архитектура и структура компьютера. Опишите принцип «открытой архитектуры» Архитектурой компьютера называется его описание на некотором общем уровне, включающее описание пользовательских возможностей программирования, системы команд, системы адресации, организации памяти и т.д. Структура компьютера — это совокупность его функциональных элементов и связей между ними. Элементами могут быть самые различные устройства — от основных логических узлов компьютера до простейших схем. Персональные компьютеры обычно проектируются на основе принципа открытой архитектуры. Принцип открытой архитектуры заключается в следующем: Регламентируются и стандартизируются только описание принципа действия компьютера и его конфигурация (определённая совокупность аппаратных средств и соединений между ними). Компьютер легко расширяется и модернизируется за счёт наличия внутренних расширительных гнёзд, в которые пользователь может вставлять разнообразные устройства. Для того чтобы соединить друг с другом различные устройства компьютера они должны иметь одинаковый интерфейс. Интерфейс — это средство сопряжения двух устройств, в котором все физические и логические параметры согласуются между собой. Для согласования интерфейсов периферийные устройства подключаются к шине не напрямую, а через свои контроллеры (адаптеры) и порты примерно по такой схеме: Схема 1 – Подключение периферийного устройства  Котроллеры и адаптеры представляют собой наборы электронных цепей, которыми снабжаются устройства компьютера с целью совместимости их интерфейсов. Контроллеры, кроме этого, осуществляют непосредственное управление периферийными устройствами по запросу микропроцессора. Такая "самонастраивающаяся" система оказалась очень удачным решением. Посудите сами, поскольку система в начале работы сама может определять свою конфигурацию (какие компоненты в данный момент подключены к системе), то пользователю не составляет большого труда самостоятельно настраивать эту самую конфигурацию. В этом состоит принципиальное отличие IBM-совместимых компьютеров и Macintosh, которые построены на закрытой архитектуре 10 Единицы измерения информации в компьютерных системах: двоичная система исчисления, биты и байты. Методы представления информации Системы счисления Система счисления — это способ записи чисел с помощью заданного набора знаков (цифр). Двоичная система исчисления. двоичная система исчисления (бинарная система счисления) - позиционная система счисления с основанием 2. Для представления чисел используются символы 0 и 1. В двоичной системе счисления используются всего 2 цифры 0 и 1. Другими словами,2ка являются основанием двоичной системы счисления. Биты и байты. Бит - min единица информации. Байт - это единица измерения количества информации равняющаяся 8 битам. Широко используются также ещё более крупные производные единицы информации: 1 Килобайт (Кбайт) = 1024 байта = 210 байт 1 Мегабайт (Мбайт) = 1024 Кбайт = 220 байт 1 Гигабайт (Гбайт) = 1024 Мбайт = 230 байт В последнее время в связи с увеличением объёмов информации входят в употребление такие производные единицы как: 1 Терабайт (Тбайт) = 1024 Гбайт = 240 байт 1 Петабайт (Пбайт) = 1024 Тбайт = 250 байт Способы представления информации В задачах обучения распознаванию образов принято два способа представления информации – непрерывный и дискретный. При непрерывном способе представления все координаты вектора могут принимать любые значения числовой оси. При дискретном способе каждая координата вектора может принимать лишь фиксированное число значений. 11 Функциональная схема компьютера. Основные устройства компьютера, их назначение и взаимосвязь Процессор является главным устройством компьютера, в котором собственно и происходит обработка всех видов информации. Другой важной функцией процессора является обеспечение согласованного действия всех узлов, входящих в состав компьютера Место для хранения программы в компьютере служит устройство – память. Начиная с самых первых ЭВМ, память сразу стали делить на внутреннюю и внешнюю. Под внутренней памятью современного компьютера принято понимать быстродействующую электронную память, расположенную на его системной плате. Наиболее существенная часть внутренней памяти называется ОЗУ - оперативное запоминающее устройство. Его главное назначение состоит в том, чтобы хранить данные и программы для решаемых в текущий момент задач. Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), в котором в частности хранится информация, необходимая для первоначальной загрузки компьютера в момент включения питания. Как очевидно из названия, информация в ПЗУ не зависит от состояния компьютера. Внешняя память реализуется в виде довольно разнообразных устройств хранения информации и обычно конструктивно оформляется в виде самостоятельных блоков. Сюда, прежде всего, следует отнести накопители на гибких и жестких магнитных дисках (последние несколько жаргонно пользователи часто именуют винчестерами), а также оптические дисководы (устройства для работы с CD ROM). Для получения информации о результатах, необходимо дополнить компьютер устройствами вывода, которые позволяют представить их в доступной человеческому восприятию форме. Наиболее распространенным устройством вывода является монитор, способный быстро и оперативно отображать на своем экране как текстовую, так и графическую информацию. Для того чтобы получить копию результатов на бумаге, используют печатающее устройство, или принтер-устройство для вывода информации на бумагу. Принтеры бывают матричные (красящая лента), струйные (картридж с чернилами), лазерные (картридж с порошком тонером). Сканер- устройство для ввода информации в компьютер с бумажного носителя. Сканеры бывают планшетные, настольные и ручные. Поскольку пользователю часто требуется вводить в компьютерную систему новую информацию, необходимы еще и устройства ввода. Простейшим устройством ввода является клавиатура. Широкое распространение программ с графическим интерфейсом способствовало популярности другого устройства ввода – манипулятора мышь - устройство ввода информации. Преобразует механические движения по столу в электрический сигнал, передаваемый в компьютер. Для связи основных устройств компьютера между собой используется специальная информационная магистраль, обычно называемая инженерами шиной. Модем-устройство для соединения компьютеров между собой на больших расстояниях по телефонной линии. С помощью модема можно подключиться к интернету. |