 |
Введение в информатику. Информатика как наука
|
|
|
|
ИНФОРМАТИКА
Электронный учебно-методический комплекс по дисциплине
Конспект лекций
(на правах рукописи)
Абакан-2018
1. Конспект лекций разработан в соответствии с рабочей программой дисциплины по направлению подготовки (специальности) 44.03.01. «Педагогическое образование».
2. Разработчик (и):
ФИО, должность: Ахпашева Инна Борисовна, доцент
_____________________________________________________________________________
3. ПРИНЯТ на заседании кафедры ФИТ
«__»________________2018г. протокол № ______
Зав. кафедрой ФИТ _____________________________
(ФИО)
ОГЛАВЛЕНИЕ
Глава I. Информатика – предмет и задачи. Информация и информационные процессы... 5
1.1. Введение в информатику. Информатика как наука. 5
1.2. Понятие информации. 7
1.3. Свойства, виды, формы представления информации. 9
1.4. Данные. Основные операции с данными. 11
1.5. Информационные процессы.. 12
1.6. Кодирование информации. 15
1.7. Системы счисления. 18
Глава II. Современные информационные технологии.. 22
2.1. Сущность понятия «Современные информационные технологии». 22
2.2. Этапы развития информационной технологии. 24
2.3. Компоненты (средства) современных информационных технологий (СИТ) 25
ГЛАВА III. Архитектура персонального компьютера.. 27
3.1. Знакомство с компьютером.. 27
3.2.1. Системный блок. 30
3.2.2. Материнская плата. 30
3.2.3. Процессор. 31
3.2.4. Оперативная память. 32
3.2.5. Системная шина. 32
3.2.6. Порты.. 33
3.2.7. Постоянное запоминающее устройство. 34
3.2.8. Видеокарта, звуковая карта, сетевая карта. 34
|
|
|
3.2.9. Жесткий диск. 35
3.3. Устройства ввода/вывода информации. 35
3.3.1. Устройства ввода информации. 35
3.3.2. Устройства вывода информации. 37
3.4. Программное обеспечение компьютера. 39
3.4.1. Системное программное обеспечение. 40
3.4.2. Прикладное программное обеспечение. 41
3.4.3. Инструментальное программное обеспечение. 44
ГЛАВА IV. Операционные системы... 46
4.1. Общие сведения об операционных системах. 46
4.2. Операционная система Windows. 50
4.3. Служебные и стандартные приложения Windows. 55
ГЛАВА V. Технология обработки текстовой информации.. 57
5.1. Основные сведения и понятия. 57
5.2. Текстовый процессор MS Word. 58
5.2.1. Окно программы MS Word, основные элементы. 58
5.2.2. Создание, открытие, сохранение документа. 61
5.2.3. Редактирование документа: копирование, перемещение и удаление фрагментов текста 62
5.2.4. Поиск и замена фрагментов текста. Проверка орфографии. 62
5.2.5. Форматирование документа. 63
5.2.6. Списки, колонки, колонтитулы.. 66
5.2.7. Создание и редактирование таблиц. 66
5.2.8. Работа с графикой. 67
ГЛАВА VI. Технология обработки числовых данных.. 69
6.1. Основные сведения и понятия. 70
6.2. Табличный процессор MS Excel 70
6.2.1. Окно программы. Основные элементы.. 70
Рисунок 12. Окно программы MS Excel 72
6.2.2. Понятие рабочей книги и рабочего листа. 72
6.2.3. Строка формул. 74
6.2.4. Формулы и функции. 75
6.2.5. Типы данных в MS Excel. 77
6.2.6. Форматирование активной ячейки. 78
6.2.7. Создание диаграмм. 79
ГЛАВА VII. БАЗЫ ДАННЫХ. СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ БАЗАМИ ДАННЫХ. 80
7.1. Введение в Базы данных. 80
7.2. Сущность понятия «Базы данных». 81
7.3. Системы управления базами данных MS Access. 83
7.3.1. Интерфейс программы.. 83
7.3.2. Создание базы данных. 84
7.3.3. Создание и использование индексов. 87
7.3.4. Таблицы. Связывание таблиц на схеме данных. 88
7.3.5. Запросы.. 90
7.3.6. Формы.. 99
7.3.7. Отчеты.. 106
ГЛАВА VIII. КОМПЬЮТЕРНАЯ ГРАФИКА.. 109
8.1. Общие сведения. 109
8.2. Растровая графика. 109
8.3. Векторная графика. 112
|
|
|
8.4. Фрактальная графика. 113
8.5. Трехмерная графика. 115
8.6. Мультимедиа технологии. 115
ГЛАВА IX. ПРЕЗЕНТАЦИОННАЯ ГРАФИКА.. 119
9.1. Общие сведения о презентаций. 119
9.2. Microsoft PowerPoint 119
9.2.1. Интерфейс программы.. 120
9.2.2. Создание презентаций в Microsoft PowerPoint 120
9.2.3. Анимация и эффекты смены слайдов в PowerPoint. 122
9.2.4. Эффекты смены слайдов в PowerPoint 2007. 122
9.2.5. Проведение презентаций в PowerPoint 123
ГЛАВА X. КОММУНИКАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ.. 123
10.1. Передача информации. 123
10.2. Компьютерные сети. 123
10.3. Локальные компьютерные сети ( Local area network (LAN)) 124
10.4. Топологии сети. 125
10.4.1. Базовые топологии. 125
10.5. Взаимодействие компьютеров в сети. 126
10.6. Глобальные компьютерные сети. Интернет. 127
10.6.1. Подключение к Интернет. 127
10.6.2. Адресация в Интернет. 128
10.6.3. Информационные Интернет-ресурсы (ИР) 130
Глава I. Информатика – предмет и задачи. Информация и информационные процессы
Введение в информатику. Информатика как наука
Термин «информатика» (франц. informatique) происходит от французских слов information (информация) и automatique (автоматика) и дословно означает «информационная автоматика». Впервые этот термин стал использоваться во Франции в 60-х годах. В англоязычных странах ему соответствует синоним computer science (наука о компьютерной технике).
В нашей стране информатика стала определяться как самостоятельная область деятельности с начала 80-х годов, а спустя несколько лет вошла в школьную программу как самостоятельная дисциплина. Выделение информатики как самостоятельной области человеческой деятельности в первую очередь связано с развитием компьютерной техники. Таким образом, информатика базируется на компьютерной технике и немыслима без нее. Существует много определений информатики, что связано с многогранностью ее функций, возможностей, средств и методов.
Информатика – в широком смысле - отрасль знаний, изучающая общие свойства и структуру информации, а также закономерности и принципы ее создания, преобразования, накопления, передачи и использования в различных областях человеческой деятельности.
Информатика – это основанная на использовании компьютерной техники дисциплина, изучающая структуру и общие свойства информации, а также закономерности и методы её создания, хранения, поиска, преобразования, передачи и применения в различных сферах человеческой деятельности.
|
|
|
Информатика – техническая наука, определяющая сферу деятельности, связанную с процессами хранения, преобразования и передачи информации с помощью компьютера. Это область человеческой деятельности, связанная с процессами преобразования информации с помощью компьютеров и их взаимодействием со средой применения.
Все имеющиеся определения отражают наличие двух главных составляющих информатики – информации и средств ее обработки.
Т.о., основными объектами информатики выступают:
- информация;
- компьютерная техника и современные информационные технологии;
- информационные системы.
Приоритетными направлениями информатики являются:
- теоpия информации, изучающая процессы, связанные с передачей, приёмом, преобразованием и хранением информации;
- pазpаботка вычислительных систем и пpогpаммного обеспечения;
- математическое моделирование, методы вычислительной и прикладной математики и их применение к фундаментальным и прикладным исследованиям в различных областях знаний;
- методы искусственного интеллекта, моделирующие методы логического и аналитического мышления в интеллектуальной деятельности человека (логический вывод, обучение, понимание речи, визуальное восприятие, игры и др.);
- системный анализ, изучающий методологические средства, используемые для подготовки и обоснования решений по сложным проблемам различного характера;
- биоинформатика, изучающая информационные процессы в биологических системах;
- социальная информатика, изучающая процессы информатизации общества;
- методы компьютерной графики, анимации, средства мультимедиа и др.;
- телекоммуникационные системы и сети, в том числе, глобальные компьютерные сети, объединяющие всё человечество в единое информационное сообщество;
- разнообразные приложения, охватывающие производство, науку, образование, медицину, торговлю, сельское хозяйство и все другие виды хозяйственной и общественной деятельности.
|
|
|
Предмет информатики составляют следующие понятия:
- аппаратное обеспечение средств современных информационных технологий (в английском языке обозначаются словом hardware, которое буквально переводится как «твердые изделия»);
- программное обеспечение средств современных информационных технологий, под которыми понимается совокупность всех программ, используемых компьютерами, и область деятельности по их созданию и применению, используется слово software (буквально — «мягкие изделия»);
- средства взаимодействия аппаратного и программного обеспечения;
- средства взаимодействия человека с аппаратными и программными средствами.
В информатике особое внимание уделяется вопросам взаимодействия, для этого есть специальное понятие – интерфейс. Методы и средства человека с аппаратными и программными средствами называют пользовательским интерфейсом. Соответственно, существуют аппаратные интерфейсы, программные и аппаратно-программные интерфейсы.
Фундаментальные основы информатики:
- Теоретическая информатика:
- информация как семантическое свойство материи;
- начало общей теории информации. Методы измерения информации;
- теория алгоритмов;
- информация и знания;
- информационные системы искусственного интеллекта и др.
- Средства информатизации:
- технические (современные компьютеры и ПК, рабочие станции, устройства ввода-вывода, аудио- и видеосистемы, системы мультимедиа, компьютерные сети, средства связи и компьютерные телекоммуникационные системы);
- программные: а) системные (операционные системы и среды, служебные программы, драйвера и др.); б) прикладные; в) системы и языки программирования
- Информационные технологии. Ввода вывода, сбора, хранения, передачи и обработки данных. Защиты информации.
-
Информатика Теоретическая информатика Средства информатизации Информационные системы Информационные технологии · теория информации; · теория алгоритмов; · теория кодирования; · математическая логика и др. · технические; · программные.
Социальная информатика. Информационные ресурсы как фактор социально-экономического и культурного развития общества.Ввода вывода, сбора, хранения, передачи и обработки данных. Защиты информации.
| Совокупность, технического, программного, организационного обеспечения, персонала, предназначенная для своевременного обеспечения людей информацией. |
Рисунок. 1. Структурная схема информатики
Понятие информации
Изучение любой дисциплины начинается с формулировки определений ее фундаментальных терминов и категорий. К базовым понятиям, которые используются в информатике, относятся: информация, данные и знания. Эти понятия часто используются как синонимы, однако между этими понятиями существуют принципиальные различия.
|
|
|
Основополагающим понятием информатики является понятие «информация». Данное понятие является, с одной стороны, интуитивно понятным практически для всех, а с другой - общепризнанной его трактовки в научной литературе не существует. Одновременно следует особо отметить, что как научная категория «информация» составляет предмет изучения для самых различных областей знания: философии, информатики, теории систем и т. д. Термин «информация» происходит от латинского слова «informatio», означающего изложение или разъяснение. Под ней обычно подразумевают некоторую совокупность сведений, позволяющих расширить наши представления о тех или иных объектах и явлениях окружающего нас мира, их взаимодействии и состоянии.
Информация - это все сведения, знания, сообщения об окружающем мире и процессах, которые в нём происходят.
Информация – сведения об объектах и явлениях, уменьшающие степень неполноты знаний – степень неопределенности. Кроме этого определения, встречаются и другие, например, «отражение реального мира с помощью сведений».
С информацией всегда связывают три понятия:
– источник информации – это тот элемент окружающего мира (объект, процесс, явление, событие), сведения о котором являются объектом преобразования;
– сигнал – это некоторая материальная субстанция (или материальный носитель), который фиксирует информацию для переноса ее от источника к потребителю;
– потребитель информации – это тот элемент окружающего мира, использующий информацию (для принятия решения, для выработки поведения, для обучения и др.).
| Источник информации |
| Сигнал |
| Потребитель информации |
Рисунок 2. Упрощенная схема понятия «информация»
Информация передается в виде сообщений, которые определяют форму и представление передаваемой информации. Сообщение — совокупность информации, содержащая какие-либо сведения, предназначенные для передачи по каналу связи от источника к потребителю сообщения. При передаче сообщения преобразуются в сигналы на входе канала, т.е. кодируются, а затем декодируются, принимая форму, доступную для восприятия. Воспринятое сообщение содержит в себе смысл, образ совокупности образующих его закодированных сигналов источника, т.е. информацию. Каждый человек из принятого сообщения извлекает информацию в зависимости от личностного способа его восприятия и отражения. Примерами сообщений являются знак, письмо, речь, музыкальное произведение и т.д. При передаче речевого сообщения в качестве канала связи можно рассматривать воздух, в котором распространяются звуковые волны.
Построим модель понятия «информация» согласно методу иерархии понятий:
| Событие |
| Сигнал |
| Объект |
| Носитель |
| Код |
| Сообщение |
| Информация |
| Явление |
| Приемник (человек) |
Рисунок 3. Структурная схема понятия «информация».
Объект (лат. оbjectum – предмет) – это фрагмент окружающего мира, выступающий как единое целое и способное формировать сообщение.
Событие – состояние объекта или некоторый логически завершенный фрагмент процесса взаимодействия объектов. Для человека события проявляются состояниями его действий.
Таким образом, опираясь на выбранную структуру понятия, дадим следующее определение: информация – это осмысленное на основе механизма чувственного восприятия и отражения образы объектов, событий, явлений или процессов, которые проявляются посредством сигналов, кодирование которых на некотором физическом носителе делает их источником сообщений.
Информация обладает разными свойствами. Человек - существо социальное, для общения с другими людьми он должен обмениваться с ними информацией. Участники дискуссии должны владеть тем языком, на котором ведется общение, тогда информация будет понятной. Информация должна быть полезной, тогда дискуссия приобретает практическую ценность. Для того чтобы человек мог правильно ориентироваться в окружающем мире, информация должна быть полной и точной.
|
|
|
