Тема 1. Информатика и информация. Информационные ресурсы и информационное общество

ФИЛИАЛ

ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

В г. РОСЛАВЛЕ СМОЛЕНСКОЙ ОБЛАСТИ

(ФИЛИАЛ ФГБОУ ВПО «МГИУ» В Г. РОСЛАВЛЕ)

Кафедра «Прикладная математика и информационные технологии»

ИНФОРМАТИКА

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ

Часть 1 «Теория информатики»

Для студентов, обучающихся по направлению 151900

(15.03.05) «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств»

Квалификация: бакалавр

Разработал:

ассистент кафедры

ПМиИТ

Л.Н. Лазеева

Рославль, 2014

ОГЛАВЛЕНИЕ

ТЕМА 1. ИНФОРМАТИКА И ИНФОРМАЦИЯ. ИНФОРМАЦИОННЫЕ РЕСУРСЫ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЩЕСТВО.. 6

1.1 Информатика как наука. Предмет и задачи информатики. Приоритетные направления информатики. 6

1.2 Структура современной информатики. 8

1.3 Понятие информации. 9

1.4 Особенности информации. 10

1.5 Виды и формы представления информации. 10

1.6 Информационные процессы.. 12

1.7 Единицы измерения информации. 14

1.8 Единицы хранения информации. 14

1.9 Информационные ресурсы и информационное общество. 15

1.9.1 Характерные черты и критерии развитости информационного общества 16

1.9.2 Этапы развития информационного общества. Его информатизация 18

1.9.3 Правовые аспекты информационной деятельности человека. 18

1.10 Экономическая информация. 18

1.10.1 Свойства экономической информации. 19

1.10.2 Структура экономической информации. 19

1.11 МЕРЫ ИЗМЕРЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ.. 22

1.11.1 Синтаксические меры информации. 22

1.11.2 Семантическая мера информации. 25

1.11.3 Прагматическая мера информации. 26

ТЕМА 2. ПОНЯТИЕ АРХИТЕКТУРЫ ЭВМ. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ И СТРУКТУРНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ЭВМ. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ СОВРЕМЕННЫХ КОМПЬЮТЕРОВ. 27

2.1 Понятие «компьютер». 27

2.2 Функциональная схема компьютера. 27

2.3 Архитектура ЭВМ.. 28

2.4 Архитектура фон Неймана. 28

2.5 Принципы построения современных компьютеров. 29

2.5.1 Магистрально-модульное устройство компьютера. 29

2.5.2 Магистраль (системная шина) 31

2.6 Базовая аппаратная конфигурация персонального компьютера. 32

2.7 Центральные устройства ЭВМ, их назначения и функциональные характеристики. 33

2.7.1 Процессор. 33

Архитектура процессора. 33

Характеристики процессора. 35

Система команд процессора. 35

Многоядерные процессоры.. 37

2.7.2 Компьютерная память. 38

Оперативная память. 39

Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) и система BIOS. 41

CMOS-память. 42

Flash-память. 43

Кэш-память. 43

ВНЕШНЯЯ ПАМЯТЬ. 45

Накопители на гибких магнитных дисках. 46

Накопители на жестких магнитных дисках. 48

Накопители на компакт-дисках. 50

Классификация памяти. 53

2.7.3 Системная плата. 56

ТЕМА 3. ВНЕШНИЕ УСТРОЙСТВА ЭВМ.. 58

3.1 УСТРОЙСТВА ВВОДА ДАННЫХ.. 58

3.1.1 Клавиатура. 58

3.1.2 Манипуляторы.. 60

3.1.3 Сканер. 60

3.1.4 Дигитайзеры.. 61

3.2 УСТРОЙСТВА ВЫВОДА ДАННЫХ.. 61

3.2.1 Дисплей (Монитор) 62

Монитор на базе электронно-лучевой трубки. 63

Жидкокристаллические мониторы.. 64

3.3.2 Принтер. 66

3.2.3 Акустические колонки и наушники. 68

3.3 УСТРОЙСТВА ОБМЕНА ДАННЫМИ.. 68

ТЕМА 4. АРИФМЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ КОМПЬЮТЕРОВ 70

4.1 Система счисления. 70

4.2 Алгоритмы перевода чисел из одной системы счисления в другую.. 72

4.2.1 Перевод из 10-ой системы счисления в q-ую (2, 8, 16-ую систему счисл.) 72

4.2.2 Перевод из q-ой системы счисления (2, 8, 16-ой) в 10-ую: 73

4.2.3 Перевод из 2-ой системы в 8, 16-ую систему счисления и наоборот: 73

ТЕМА 5. ЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ ЭВМ.. 75

5.1 Основные сведения об алгебре логики. 75

5.2 Логические операции и таблицы истинности. 76

5.3 Логические элементы и типовые узлы ЭВМ.. 79

5.4 Функционально-полные системы логических функций. 80

5.5 Классификация элементов и узлов ЭВМ.. 81

Сумматоры.. 81

Триггер. 84

ТЕМА 6. ВНУТРЕННЕЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ В КОМПЬЮТЕРЕ 85

6.1 Кодирование текстовой информации. 85

6.2 Представление текстовой и числовой информации в компьютере. 89

6.3 Представление числовой информации. 90

6.3.1 Формат с фиксированной точкой. 90

6.3.2 Формат с плавающей точкой (для вещественных чисел) 92

ТЕМА 7. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КОМПЬЮТЕРА.. 95

7.1 Понятие программного обеспечения. 95

7.2 Классификация программного обеспечения. 95

7.2.1 Системное программное обеспечение. 95

7.2.2 Инструментальное программное обеспечение. 97

7.2.3 Прикладное программное обеспечение. 98

7.3 Уровни программного обеспечения. Межпрограммный интерфейс. 100

7.4 Распространение программных продуктов. 101

ТЕМА 8. ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ.. 102

8.1 Определение операционной системы и их основные функции. 102

8.2 Основные функции операционной системы.. 102

8.3 Классификация операционных систем. 103

8.4 Интерфейсы операционных систем. 104

8.5 Семейство операционных систем WINDOWS. 106

8.6 Операционная система Unix. 106

8.7 Загрузка операционной системы.. 108

8.8 Архитектура операционной системы.. 109

8.9 Архитектура ОС MS DOS. 111

8.10 Требования, предъявляемые к современным ОС.. 112

ТЕМА 9. ФАЙЛЫ И ФАЙЛОВЫЕ СИСТЕМЫ.. 113

9.1 Файлы и их виды.. 113

9.2 Форматы файлов. 114

9.3 Логическая организация файловой системы.. 115

9.4 Размещение информации на магнитных дисках. 116

9.5 Обслуживание файловой структуры.. 118

9.6 Способы обращения файлов. Шаблоны файлов. 119

ТЕМА 10. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ.. 121

10.1 Определение и задачи информационной технологии. 121

10.2 История развития информационной технологии. 122

10.3 Базовые информационные технологии. 123

10.4 Инструментальная база информационных технологий. 125

10.5 Структура информационной технологии. 126

10.6 Современные офис-технологии. 127

10.7 Взаимосвязь между информационной технологией и информационной системы 127

10.8 Обработка текстовой информации. 130

10.8.1 Текстовый документ и технологии их создания. 130

10.8.2 Форматы текстовых файлов. 131

10.9 CASE-технологии. 132

ТЕМА 11. «СОВРЕМЕННЫЕ СИСТЕМЫ И ЯЗЫКИ ПРОГРАММИРОВАНИЯ. ПАРАДИГМЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯ». 135

11.1 Системы программирования. 135

11.2 Языки программирования. 136

11.3 Трансляторы.. 136

11.4 Классификация языков программирования. 137

11.5 Парадигмы программирования. 139

11.6 Краткие сведения о языках программирования высокого уровня. 139

11.7 Методологии разработки программ для ЭВМ.. 142

ТЕМА 12. КОММУНИКАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ. ЛОКАЛЬНЫЕ И ГЛОБАЛЬНЫЕ СЕТИ.. 144

12.1 Передача информации. 144

12.2 Локальные компьютерные сети. 144

12.3 Аппаратное обеспечение сети. 145

12.4 Топология сети. 146

12.5 Организация обмена информацией в ЛВС. 147

12.6 Глобальная сеть Интернет. 147

12.7 Адресация в Интернете. 148

Тема 13. ОСНОВЫ АЛГОРИТМИЗАЦИИ И БЛОК-СХЕМНОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ. 150

13.1 Основные этапы решения задач на компьютере. 150

13.2 Алгоритм и его свойства. 150

13.3 Способы задания алгоритмов. 151

13.4 Основные алгоритмические управляющие конструкции. 152

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.. 155

ТЕМА 1. ИНФОРМАТИКА И ИНФОРМАЦИЯ. ИНФОРМАЦИОННЫЕ РЕСУРСЫ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЩЕСТВО