 |
Система кодирования информации
|
|
|
|
ИНФОРМАТИКА
Конспект лекций для студентов
Екатеринбург
ОГЛАВЛЕНИЕ
Общие теоретические основы информатики............................................................. 6
1.1. Понятие информатики...................................................................................... 6
1.2. Понятие информации....................................................................................... 7
1.3. Система кодирования информации................................................................. 7
1.4. Кодирование текстовой информации.............................................................. 8
1.5. Кодирование графической информации......................................................... 9
1.6. Кодирование звуковой информации............................................................. 10
1.7. Режимы и методы передачи информации..................................................... 11
1.8. Информационные технологии....................................................................... 13
1.9. Этапы развития информационных технологий............................................ 14
1.10. Появление компьютеров и компьютерных технологий.............................. 15
1.11. Эволюция развития персональных компьютеров....................................... 16
1.12. Структура современных вычислительных систем...................................... 17
Тема 2. Компьютерные технологии обработки информации................................. 18
2.1. Классификация и устройство компьютеров.................................................. 18
2.2. Архитектура ЭВМ.......................................................................................... 19
2.3. Память в персональных компьютерах.......................................................... 21
2.4. Понятие команды и системное программное обеспечение ЭВМ................. 22
2.5. Базовая система ввода-вывода (BIOS). Понятие CMOS RAM..................... 24
Тема 3. Архитектура аппаратных и программных средств IBM-совместимых технологий................................................................................................................................... 25
3.1. Микропроцессоры.......................................................................................... 25
|
|
|
3.2. Системные платы. Шины, интерфейсы.......................................................... 26
3.3. Средства управления внешними устройствами............................................ 28
3.4. Накопители информации................................................................................ 29
3.5. Видеоконтроллеры и мониторы.................................................................... 31
3.6. Устройства ввода информации...................................................................... 32
3.7. Устройства вывода информации................................................................... 34
3.8. Устройства передачи информации. Прочие периферийные устройства..... 35
Тема 4. Основы работы пользователя в операционной среде персонального компьютера................................................................................................................................... 37
4.1. Операционные системы.................................................................................. 37
4.2. Классификация программных средств.......................................................... 38
4.3. Назначение операционных систем................................................................. 40
4.4. Эволюция и характеристика операционных систем..................................... 40
4.5. Операционная система новых технологий.................................................... 42
4.6. Архитектура WINDOWS NT......................................................................... 43
4.7. Инсталляция WINDOWS NT......................................................................... 45
4.8. Реестр и конфигурирование операционной системы WINDOWS NT.......... 46
4.9. Особенности операционной системы WINDOWS 2007................................ 48
4.10. Сетевые операционные системы.................................................................. 48
4.11. Семейство операционных систем UNIX...................................................... 50
4.12. Операционная система Linux....................................................................... 51
4.13. Семейство сетевых операционных систем фирмы Novell........................... 51
Тема 5. Основы работы в среде локальных и глобальных компьютерных сетей 53
5.1. Эволюция компьютерных сетей..................................................................... 53
5.3. Виды локальных сетей................................................................................... 58
5.4. Организация доменной структуры сети........................................................ 60
|
|
|
5.5. Многоуровневый подход. Протокол. Интерфейс. Стек протоколов........... 61
5.6. Организация учетных записей. Управление группами................................ 63
5.7. Управление политикой защиты..................................................................... 65
5.8. Управление ресурсами сети........................................................................... 67
5.9. Сетевые службы.............................................................................................. 68
5.10. Средства, обеспечивающие взаимодействие с другими операционными системами сети......................................................................................................................... 70
5.11. Организация работы в иерархической сети................................................ 71
5.12. Организация одноранговых сетей и технология работы в них................. 72
5.13. Модемные виды сетей................................................................................... 74
5.14. Установка и конфигурирование модема..................................................... 75
5.15. Организация соединения с удаленным персональным компьютером....... 77
5.16. Работа с коммутационными программами................................................. 78
5.17. Работа с факс-модемом................................................................................ 80
Тема 6. Сети Интернет.............................................................................................. 81
6.1. Возникновение сети Интернет........................................................................ 81
6.2. Возможности сети Интернет.......................................................................... 82
6.3. Программное обеспечение работы в Интернет............................................. 84
6.4. Передача информации в сети Интернет. Система адресации....................... 85
6.5. Адресация и протоколы в Интернет.............................................................. 86
6.6. Проблемы работы в Интернет с кириллическими текстами......................... 88
6.7. Организация соединения с провайдером (вход в Интернет)........................ 89
6.8. Всемирная паутина, или WORLD WIDE WEB............................................. 90
6.9. Интранет......................................................................................................... 92
6.10. Создание Web-страницы с помощью Front Page........................................ 93
6.11. Файловые информационные ресурсы FTP.................................................. 94
6.12. Электронная почта (Е– mail)........................................................................ 96
6.13. Новости, или конференции........................................................................... 97
6.14. Электронная коммерция. Интернет-магазин. Системы платежей в Интернет 99
6.15. Интернет-аукционы. Интернет-банкинг.................................................... 100
|
|
|
6.16. Интернет-страхование. Интернет-биржа................................................... 102
6.17. Интернет-маркетинг. Интернет-реклама................................................... 104
Тема 7. Основы работы с прикладными программами общего назначения....... 105
7.1. Определение прикладных программ........................................................... 105
7.2. Текстовые редакторы................................................................................... 106
7.3. Табличные процессоры................................................................................ 107
7.4. Понятие программ-оболочек....................................................................... 108
7.5. Графические редакторы............................................................................... 109
7.6. Понятие и структура банка данных............................................................. 110
7.7. Программы-органайзеры............................................................................ 111
7.8. Программы подготовки презентаций.......................................................... 113
Тема 8. Специализированные профессионально ориентированные программные средства................................................................................................................................. 116
8.1. Информационные системы организационно-экономического управления 117
8.2. Современные информационные технологии в системах организационно-экономического управления............................................................................... 118
8.3. Информационные системы организационно-экономического управления 120
8.4. Офисная деятельность в системах организационно-экономического управления.............................................................................................................................. 121
8.5. Организационно-технические и периферийные средства информационных систем.............................................................................................................................. 123
8.6. Понятие бизнес-графики.............................................................................. 124
8.7. Использование графики в бизнесе............................................................... 126
8.8. Программа деловой графики MS GRAPH.................................................. 127
8.9. Общая характеристика технологии создания прикладных программных средств.............................................................................................................................. 129
8.10. Прикладное программное обеспечение..................................................... 131
|
|
|
8.11. Технология системного проектирования программных средств............. 132
8.12. Современные методы и средства разработки прикладных программных средств.............................................................................................................................. 133
Тема 9. Основы алгоритмизации и программирования....................................... 135
9.1. Понятие алгоритма....................................................................................... 135
9.2. Системы программирования....................................................................... 138
9.3. Классификация языков программирования высокого уровня................... 139
9.4. Система VBA................................................................................................ 140
9.5. Язык программирования VBA.................................................................... 142
Тема 10. Основы защиты информации.................................................................. 144
10.1. Защита информации как закономерность развития компьютерных систем 144
10.2. Объекты и элементы защиты в компьютерных системах обработки данных 145
10.3. Средства опознания и разграничения доступа к информации................ 147
10.4. Криптографический метод защиты информации...................................... 149
10.5. Компьютерные вирусы............................................................................... 150
10.6. Антивирусные программы......................................................................... 152
10.8. Обеспечение безопасности данных на автономном компьютере............. 156
10.9. Безопасность данных в интерактивной среде............................................ 158
Тема 11. Базы данных............................................................................................ 159
11.1. Понятие базы данных. Системы управления базами данных.................. 159
11.2. Иерархическая, сетевая и реляционная модели представления данных. 160
11.3. Постреляционная, многомерная и объектно-ориентированная модели представления данных......................................................................................... 161
11.4. Классификации систем управления базами данных................................. 163
11.5. Языки доступа к базам данных.................................................................. 164
11.6. Базы данных в сети Интернет.................................................................... 165
Литература.............................................................................................................. 166
Общие теоретические основы информатики
Понятие информатики
Информатика (от фр. information – информация + automatique – автоматика) обладает широчайшим диапазоном применения. Основными направлениями этой научной дисциплины являются:
• разработка вычислительных систем и программного обеспечения;
• теория информации, которая изучает процессы, основанные на передаче, приеме, преобразовании и хранении информации;
• методы, которые позволяют создавать программы для решения задач, требующих определенных интеллектуальных усилий при использовании их человеком (логический вывод, понимание речи, визуальное восприятие и др.);
|
|
|
• системный анализ, состоящий в изучении назначения проектируемой системы и в определении требований, которым она должна соответствовать;
• методы анимации, машинной графики, средства мультимедиа;
• телекоммуникационные средства (глобальные компьютерные сети);
• различные приложения, которые используются в производстве, науке, образовании, медицине, торговле, сельском хозяйстве и др.
Чаще всего считают, что информатика состоит из двух видов средств:
1) технических – аппаратуры компьютеров;
2) программных – всего разнообразия существующих компьютерных программ.
Иногда выделяют еще одну основную ветвь – алгоритмические средства.
В современном мире роль информатики огромна. Она охватывает не только сферу материального производства, но и интеллектуальную, духовную стороны жизни. Увеличение объемов производства компьютерной техники, развитие информационных сетей, появление новых информационных технологий значительно влияют на все сферы общества: производство, науку, образование, медицину, культуру и т. д.
Понятие информации
Слово «информация» в переводе с латинского означает сведения, разъяснения, изложение.
Информацией называются сведения об объектах и явлениях окружающего мира, их свойствах, характеристиках и состоянии, воспринимаемые информационными системами. Информация является характеристикой не сообщения, а соотношения между сообщением и его анализатором. Если отсутствует потребитель, хотя бы потенциальный, говорить об информации не имеет смысла.
В информатике под информацией понимают некоторую последовательность символических обозначений (букв, цифр, образов и звуков и т. п.), которые несут смысловую нагрузку и представлены в понятном для компьютера виде. Подобный новый символ в такой последовательности символов увеличивает информационный объем сообщения.
Система кодирования информации
Кодирование информации применяют для унификации формы представления данных, которые относятся кразличным типам, в целях автоматизации работы с информацией.
Кодирование – это выражение данных одного типа через данные другого типа. Например, естественные человеческие языки можно рассматривать как системы кодирования понятий для выражения мыслей посредством речи, к тому же и азбуки представляют собой системы кодирования компонентов языка с помощью графических символов.
В вычислительной технике применяется двоичное кодирование. Основой этой системы кодирования является представление данных через последовательность двух знаков: 0 и 1. Данные знаки называются двоичными цифрами (binary digit), или сокращенно bit (бит). Одним битом могут быть закодированы два понятия: 0 или 1 (да или нет, истина или ложь и т. п.). Двумя битами возможно выразить четыре различных понятия, а тремя – закодировать восемь различных значений.
Наименьшая единица кодирования информации в вычислительной технике после бита – байт. Его связь с битом отражает следующее отношение: 1 байт = 8 бит = 1 символ.
Обычно одним байтом кодируется один символ текстовой информации. Исходя из этого для текстовых документов размер в байтах соответствует лексическому объему в символах.
Более крупной единицей кодирования информации служит килобайт, связанный с байтом следующим соотношением: 1 Кб = 1024 байт.
Другими, более крупными, единицами кодирования информации являются символы, полученные с помощью добавления префиксов мега (Мб), гига (Гб), тера (Тб):
1 Мб = 1 048 580 байт;
1 Гб = 10 737 740 000 байт;
1 Тб = 1024 Гб.
Для кодирования двоичным кодом целого числа следует взять целое число и делить его пополам до тех пор, пока частное не будет равно единице. Совокупность остатков от каждого деления, которая записывается справа налево вместе с последним частным, и будет являться двоичным аналогом десятичного числа.
В процессе кодирования целых чисел от 0 до 255 достаточно использовать 8 разрядов двоичного кода (8 бит). Применение 16 бит позволяет закодировать целые числа от 0 до 65 535, а с помощью 24 бит – более 16,5 млн различных значений.
Для того чтобы закодировать действительные числа, применяют 80-разрядное кодирование. В этом случае число предварительно преобразовывают в нормализованную форму, например:
2,1427926 = 0,21427926? 101;
500 000 = 0,5? 106.
Первая часть закодированного числа носит название мантиссы, а вторая часть – характеристики. Основная часть из 80 бит отводится для хранения мантиссы, и некоторое фиксированное число разрядов отводится для хранения характеристики.
|
|
|
