Внешняя память компьютера: дисковые устройства

Понятие информатики как науки.

 

Информатика (от французского information - информация и automatioque -автоматика) - область научно-технической деятельности, занимающаяся исследованием процессов получения, передачи, обработки, хранения, представления информации, решением проблем создания, внедрения и использования информационной техники и технологии во всех сферах общественной жизни; одно из главных направлений научно-технического прогресса.

В некоторых более кратких определениях информатика трактуется как особая наука о законах и методах получения и измерения, накопления и хранения, переработки и передачи информации с применением математических и технических средств. Однако все имеющиеся определения отражают наличие двух главных составляющих информатики - информации и соответствующих средств ее обработки. Бытует и такое, самое краткое определение: информатика - это информация плюс автоматика.

 

Понятие информации, её виды и свойства.

Информация в переводе с латинского языка означает: разъяснение, изложение чего-либо или сведения о чём-либо.

Виды информации:

- текстовая;

- числовая;

- графическая;

- звуковая;

- световая;

- электромагнитная (информация электромагнитных волн).

Свойства информации.

Информация выступает как свойство объектов и явлений (процессов) порождать многообразие состояний, которые посредством отражения передаются от одного объекта к другому и запечатляются в его структуре (возможно, в измененном виде).

Целевая функция информации характеризуется способностью влиять на процессы управления, на соответствующее целям управления поведением людей. В этом, по существу, и состоит полезность или ценность информации.

Информация охватывает все сферы, все отрасли общественной жизни, прочно входит в жизнь каждого человека, воздействует на его образ мышления и поведение. Она обслуживает общение людей, социальных групп, классов, наций и государств, помогает людям овладеть научным мировоззрением, разбираться в многообразных явлениях и процессах общественной жизни, повышать уровень своей культуры и образованности, усваивать и соблюдать законы и нравственные принципы. Огромную, ничем незаменимую роль выполнят информация в управленческой деятельности. По существу, без информации не может быть и речи о любом виде управления, о целенаправленной деятельности взаимосвязанных объектов и систем.

 

Меры информации: синтаксическая, семантическая, прагматическая.

 

Синтаксическая (техническая) - это точность, надежность, скорость передачи сигналов и т.д.; Семантическая - это передача смысла текста с помощью кодов;

Прагматическая - это насколько эффективно информация влияет на поведение объекта.

 

Основные показатели качества информации

Анализируя информацию, мы сталкиваемся с необходимостью оценки качества и определения количества получения информации. Определить качество. информации чрезвычайно сложно, а часто и вообще невозможно. Какие-либо сведения, например исторические, могут десятилетиями считаться ненужными и вдруг их ценность может резко возрасти. Вместе с этим определить количество информации не только нужно, но и можно. Это прежде всего необходимо для того, чтобы сравнить друг с другом массивы информации, определить, какие размеры должны иметь материальные объекты (бумага, магнитная лента и т.д.), хранящие эту информацию.

 

Способы кодирования информации. Кодирование команд, чисел, знаков в компьютере. Таблица ASCII.

Способы кодирования информации: сим­воль­ный, лингвистический, таб­лич­ный, графический. Любой способ кодирования характеризуется наличием основы (ал­­фавит, тезаурус, спектр цветности, система координат, ос­но­ва­ние системы счисления и т.п.) и правил конструирования информационных образов на этой основе.

 

В вычислительной технике используется два состояния – включено и выключено (0 и 1). Поэтому кодирование команд, чисел, знаков в компьютере осуществляется с помощью двоичной системы счисления.

 

Для кодирования информации в компьютере применяется таблица символов ASCII, которая кодирует русские, латинские буквы, цифры, математические знаки и другие специальные знаки всего 256 символов. Поэтому для кодировки всех указанных символов используется восьмиразрядная последовательность цифр 0 и 1. Например, русские буквы представляются восьмиразрядными последовательностями следующим образом: А - 11000001, И - 11001011, Я - 11011101.

 

7.Позиционные системы счисления. Двоичная система счисления. Перевод целого числа из десятичной системы в двоичную и наоборот.

 

Позиционная система счисления – способ записи чисел цифровыми знаками, где значение каждой входящей в число цифры зависит от её положения (позиции).

 

Двоичная система счисления – способ записи чисел с помощью цифр 1 и 0, которые являются коэффициентами при степени два. Её обозначение – &B. Например, запись &B11001 – говорит о том, что число представлено в двоичной системе счисления.

Для перевода целого числа из десятичной в двоичную систему счисления необходимо это число делить на двойку. Если поделилось без остатка, то пишем ноль; если с остатком 1, то пишем единичку. Это будет последняя цифра в записи числа. Например:

25-24=1 (остаток 1)

25/2=12

 

12-12=0 (остаток 0)

12/2=6  

 

6-6=0 (остаток 0)

6/2=3    

 

3-2=1 (остаток 1)

3/2=1 (остаток от деления числа 25 на 2) – это и будет первая цифра в записи числа 25 в двоичной системе.

11001

 

Для перевода целого числа из двоичной системы в десятичную необходимо цифры умножать на двойку в степени номера позиции (номер позиции начинается с нуля и нумеруется с права на лево).

Пример для перевода в десятичную систему:

 

11001=1*2⁰+0*2¹+0*2²+1*2³+1*2⁴=1+0+0+8+16=25

43210 – номера позиции цифр в числе – они являются степенями двойки.

 

8. Носители информации. Устройства ввода информации: клавиатура, сканер.

 

Носителями информации являются жесткий диск (по другому – винчестер), дискета, компакт диск (CD-ROM). Лист бумаги тоже является носителем информации. И вообще, любой объект в нашем мире несет какую-либо информацию о себе и окружающих нас предметах, т.е. является носителем информации.

 

Клавиатура – устройство механического ввода информации, состоящее из 101-105 кнопок, часть из которых служит для вода букв, символов и цифр, а другая часть – это функциональные клавиши (F1-F12). Также есть клавиши управления курсором (на них есть изображение в виде стрелок). В левой части клавиатуры есть дополнительные кнопки с цифрами – это дополнительная зона кнопок для удобства ввода цифр. С помощью клавиатуры мы вводим информацию (буквы и цифры) в компьютер. Это самый медленный способ ввода информации.

 

Сканер – устройство оптического ввода информации. Бывают ручные, настольные (планшетные) и напольные сканеры. С помощью сканера можно переносить в компьютер текст и картинки (фотографии). Это происходит очень быстро и не требует значительных усилий от пользователя компьютера, кроме знаний.

 

9. Устройства хранения информации. Классификация памяти компьютера.

 

К устройствам хранения информации относят:

- ОЗУ (оперативная память);

- жесткий диск (винчестер);

- компакт-диск (CD-ROM);

- дискета;

- магнитооптические диски;

- ZIP-диски – устройства внешнего хранения информации;

- видеокассета, данные на которую записываются с помощью стримера.

 

Память компьютера делится на внутреннюю и внешнюю. К внутренней памяти компьютера относятся:

- оперативное запоминающее устройство (ОЗУ);

- постоянное запоминающее устройство (ПЗУ);

- кэш-память.

 

К внешней памяти компьютера относятся дисковые устройства: жесткий диск, дискета, компакт диск.

 

10. Внутренняя память компьютера: ОЗУ, ПЗУ, КЭШ. Назначение и характеристики.

 

ОЗУ (оперативное запоминающее устройство) – оперативная память, предназначенная для хранения данных, работа с которыми идет в данный момент времени.

Её преимущества: высокое быстродействие.

Недостатки: хранение информации только при наличии электропитания, высокая стоимость.

Характеристики:

1) объём (измеряется обычно в мегабайтах «Мб») – для современного компьютера объем в 1999 году составлял 32-128 Мб;

2) время доступа, измеряемое в наносекундах «нс» (для современного компьютера – 40 – 60 нс).

 

ПЗУ (постоянное запоминающее устройство) – память, предназначенная для хранения микропрограмм, которые используются при включении компьютера (когда оперативная память ещё не задействована) для тестирования его компонентов. Также микропрограммы из ПЗУ могут вызываться из программ, работающих в ОЗУ, для своих нужд.

Достоинства: хранит данные при отсутствии электропитания.

Недостатки: низкое быстродействие.

Характеристики: возможность обновления ПЗУ и её объем (обычно 512 килобайт – 2 мегабайта) – данные на конец 1999 года.

 

КЭШ или кэш-память – память, применяемая для хранения наиболее часто используемых данных. Может быть программной и аппаратной.

Аппаратная кэш-память – микросхема на материнской плате компьютера.

Программная кэш-память – часть оперативной памяти.

Достоинства и недостатки как у ОЗУ.

Характеристики: объём (128 килобайт – 2 мегабайта) для аппаратной кеш памяти. В программной кэш-памяти объём ограничен лишь оперативной памятью.

 

Внешняя память компьютера: дисковые устройства.

 

К дисковым устройствам относятся жесткий диск, дискета и компакт-диск (CD-ROM).

В отличии от внутренней памяти, в своей конструкции они содержат механические части и поэтому вероятность выхода их из строя намного выше.

На них информация хранится как при включенном электропитании так и при его отсутствии.

По сравнению с внутренней памятью (ОЗУ) у внешней памяти – очень низкое быстродействие.

Но зато очень низкая стоимость.