Главная » Просмотр файлов » Лекции_Информатика

Лекции_Информатика (799679)

Файл №799679 Лекции_Информатика (Лекции с кафедры [DOC])Лекции_Информатика (799679)2020-01-30СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

96



МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

им. Н.Э. БАУМАНА

КАФЕДРА ИУ - 7

ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭВМ

И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Конспект лекций по дисциплине

ИНФОРМАТИКА

Москва, 2019

Оглавление

Оглавление 2

Глава 1. Лекция 1 5

1.1. Задачи учебной дисциплины 5

1.2. Основные понятия 5

1.3. Системы счисления 9

1.3.1. Двоичная, десятичная и шестнадцатеричная системы 10

1.3.2. Перевод целых чисел 11

1.3.3. Перевод дробных чисел 12

1.4. Логические основы ЭВМ 13

1.4.1. Логические операции 14

1.4.2. Логические функции 15

1.5. Классификация ЭВМ 16

1.5.1. По принципу действия 16

1.5.2. По назначению 16

1.5.3. По этапам создания 17

Глава 2. Лекция 2 19

2.1. Структурная схема ЭВМ. 19

2.2. Микропроцессор 20

2.3. Системная шина 23

2.4. Постоянное и оперативное ЗУ 24

2.5. Внешние ЗУ 25

2.6. Магнитные носители 25

2.7. Оптические носители 26

2.8. Флэш-память 28

2.9. Видеоподсистема ЭВМ 28

2.9.1. Видеокарта 28

2.9.2. Монитор 29

2.10. Контроллеры портов ввода-вывода 31

2.11. Периферийные устройства 32

2.11.1. Клавиатура 32

2.11.2. Манипулятор типа «мышь» 32

2.11.3. Принтеры 33

2.11.4. Сканеры 35

2.11.5. Сетевой адаптер 35

2.11.6. Модем 36

Глава 3. Лекция 3 38

3.1. Программное обеспечение ЭВМ 38

3.2. Классификация программного обеспечения 39

3.3. Операционные системы 41

3.3.1. Распределение ресурсов ЭВМ между процессами 43

3.3.2. Поддержание файловой системы 44

3.3.3. Обеспечение интерфейса пользователя 46

3.4. Драйверы устройств 48

Глава 4. Лекция 4 49

4.1. Понятие алгоритма 49

4.2. Алгоритмизация 50

4.3. Словесная запись алгоритмов 51

4.4. Схемы алгоритмов 51

4.5. Технология разработки алгоритмов 54

4.6. Разработка программы 55

4.7. Отладка и тестирование программы 56

4.7.1. Причины и типы ошибок 57

4.7.2. Способы и средства отладки 58

4.7.3. Отладка программ в среде Delphi 59

(1) Точки контрольного останова 59

(2) Окно наблюдения 60

(3) Принудительное прерывание работы программы 60

(4) Трассировка программы 61

(5) Действия в точках прерывания 61

(6) Группировка точек прерывания 62

(7) Вычисление выражений и изменение значений 62

(8) Ведение протокола работы программы 63

Глава 5. Лекция 5 64

5.1. Алгоритмы вычисления определенных интегралов. 64

5.1.1. Метод прямоугольников. 64

5.1.2. Формулы Ньютона-Котеса 67

(1) Формула трапеций. 68

(2) Формула парабол (Симпсона) 68

(3) Формула Ньютона (правило трех восьмых) 71

5.2. Алгоритм вычисления суммы бесконечного ряда 74

5.3. Алгоритмы нахождения корней уравнений. 76

5.3.1. Метод итераций 76

5.3.2. Метод половинного деления 78

5.3.3. Метод касательных 80

5.3.4. Метод хорд 82

5.4. Алгоритмы обработки массивов 84

5.4.1. Определение минимального элемента в массиве. 84

5.4.2. Сортировка массива. 84

5.4.3. Произведение матриц 85

5.5. Алгоритм обработки строк 86

5.6. Алгоритм обработка записей 88

Глава 6. Лекция 6 89

6.1. Вычислительные сети 89

6.2. Модель взаимодействия открытых систем 90

6.3. Сетевые протоколы 92

6.4. Топологии вычислительных сетей 92

6.5. Виды коммутации 93

6.6. Способы адресации ЭВМ в сети 94

6.7. Маршрутизация 95

Глава 7. Лекция 7 96

7.1. Глобальная сеть 96

7.2. Протоколы сети Интернет 96

7.3. Система адресации в Интернет 97

7.4. Службы сети Интернет 99

7.4.1. Электронная почта 99

7.4.2. Служба WWW 100

7.4.3. Служба передачи файлов 102

Глава 8. Лекция 8 103

8.1. Базы данных и СУБД 103

8.2. Свойства базы данных 103

8.3. СУБД 104

8.4. Реляционная модель данных 104

8.4.1. Нормализация отношений 105

8.4.2. Типы связей 106

8.4.3. Операции над отношениями 107

Список дополнительной литературы 108

Глава 1.Лекция 1

1.1.Задачи учебной дисциплины

Информатика является базовой учебной дисциплиной, охватывающей сведения о технических, программных и алгоритмических средствах организации современных информационных систем и формирующей у обучаемого определенный кругозор, объем знаний, уровень алгоритмического мышления, а также практические навыки работы с конкретными программными системами.

Информатика – это наука и прикладная сфера деятельности, связанные с процессами обработки информации с помощью вычислительной техники.

Термин информатика произошел от слияния двух французских слов Informacion (информация) и Automatique (автоматика) и дословно определял новую науку об «автоматической обработке информации». В англоязычных странах информатика называется Computer Science (наука о компьютерной технике).

Информатика представляет собой единство разнообразных отраслей науки, техники и производства, связанных с переработкой информации с помощью вычислительной техники и телекоммуникационных средств связи в различных сферах человеческой деятельности.

Основная задача информатики заключается в определении общих закономерностей процессов обработки информации: создания, передачи, хранения и использования в различных сферах человеческой деятельности. Прикладные задачи связаны с разработкой методов, необходимых для реализации информационных процессов с использованием технических средств.

1.2.Основные понятия

Обычно под информацией понимается совокупность сведений, расширяющая представление об объектах и явлениях окружающей среды, их свойствах, состоянии и взаимосвязях. Обмен информацией непрерывно происходит между людьми, между людьми и окружающим миром. Обмен информацией осуществляется посредством сообщений.

Сообщение – это форма представления информации для ее последующей передачи в одном из следующих видов:

- числовая форма, представленная цифрами;

- текстовая форма, представленная текстами, составленными из символов того или иного языка;

- кодовая форма, представленная кодами; например, кодами в двоичной системе счисления, кодами для сжатия или шифрования, кодами азбуки Морзе или азбуки для глухонемых и т. п.;

- графическая форма, представляющая изображения объектов;

- акустическая форма, представленная звуковыми сигналами;

- видео форма, представляющая телепередачи, видео- и кинофильмы в специальном формате.

При работе с информацией всегда имеются источник и потребитель информации. При этом необходимо различать термины «информация» и «данные».

Данные – это информация, представленная в некоторой форме (формализованном виде), что обеспечивает ее хранение, обработку и передачу.

Информация обладает следующими свойствами:

- запоминаемость, то есть способность воспринять информацию и хранить ее продолжительное время;

- передаваемость, то есть способность информации к копированию – восприятием ее другой системой без искажения;

- воспроизводимость характеризует неиссякаемость и неистощимость информации, то есть при копировании информация остается тождественной себе; свойство воспроизводимости не является базовым и тесно связано с передаваемостью;

- преобразуемость – это способность информации менять способ и форму своего существования.

Можно выделить три концепции информации, объясняющие ее сущность.

Первая концепция предложена американским ученым Клодом Шенноном и отражает количественно-информационный подход. Информация определяется как мера неопределенности события. Количество информации зависит от вероятности ее получения. Чем меньше вероятность получения сообщения, тем больше информации в нем содержится. Эта концепция получила широкое распространение в теории передачи и кодировании данных.

Вторая концепция рассматривает информацию как свойство (атрибут) материи. Информация создает представление о природе, структуре, упорядоченности и разнообразии материи. В рамках этой концепции информация не может существовать вне материи, а значит она существовала и будет существовать вечно, ее можно накапливать, хранить и перерабатывать.

Третья концепция основана на логико-семантическом подходе, при котором информация рассматривается как знание, которое используется для ориентировки, активного действия, управления или самоуправления.

Чтобы сообщение было передано от источника к потребителю, необходима некоторая среда – носитель информации. Примерами носителей информации являются воздух для передачи речи, лист бумаги и конверт – для отсылки текста письма. Сообщение передается с помощью сигналов. В общем случае, сигнал – это физический динамический процесс, так как его параметры изменяются во времени.

В случае, когда параметр сигнала принимает конечное число значений, и при этом все они могут быть пронумерованы, сигнал называется дискретным. Сообщение и информация, передаваемое с помощью таких сигналов, также называются дискретными. Примером дискретной информации являются текстовая информация, так как количество символов (букв) конечно и их можно рассматривать как уровни сигнала передачи сообщения.

Если параметр сигнала является непрерывной во времени функции, то сообщение и информация, передаваемая этими сигналами, называются непрерывные. Примером непрерывного сообщения является человеческая речь, передаваемая звуковой волной, с меняющейся частотой, фазой и амплитудой. Параметром сигнала в этом случае является давление, создаваемое этой волной в точке нахождения приемника – человеческого уха.

Непрерывное сообщение может быть представлено непрерывной функцией, заданной на некотором отрезке [а, b]. Дискретизация – это процесс преобразования непрерывного сигнала в дискретный сигнал с некоторой частотой. Для этого диапазон значений функции (ось ординат) разбивается на конечное количество отрезков равной ширины. Тогда дискретное значение определяется отрезком, в который попало значение функции, называемый шагом дискретизации. Чем меньше шаг дискретизации, тем ближе полученный дискретный к исходному непрерывному сигналу, а, следовательно, больше точность дискретизации.

Информация нуждается в измерении. На практике количество информации измеряется с точки зрения синтаксической адекватности. Исторически сложились два подхода к измерению информации: вероятностный и объемный. В 1940-х гг. К. Шеннон предложил вероятностный подход, а работы по созданию ЭВМ способствовали развитию объемного подхода.

Рассмотрим вероятностный подход к измерению количества информации в соответствии с первой концепцией информации.

Пусть система  может принимать одно из N состояний в каждый момент времени, причем каждое из состояний равновероятно. Например, в качестве системы могут выступать опыты с подбрасыванием монеты (N = 2) или бросанием игральной кости (N = 6).

Количество информации системы  вычисляется по формуле, предложенной Р. Хартли:

H = H() = log2 N = .

При N = 2 количество информации минимально и равна H = 1. Поэтому в качестве единицы информации принимается количество информации, связанное с двумя равновероятными состояниями системы, например: «орел» – «решка», «ложь» – «истина». Такая единица количества информации называется бит.

Введем понятие вероятности. Вероятность события A – это отношение числа случаев M, благоприятствующих событию A, к общему количеству случаев N:

P = .

Объем данных V в сообщении измеряется количеством символов (разрядов) в этом сообщении. В информатике в основном используется двоичная система счисления, то есть все числа представляются двумя цифрами: 0 и 1. Поэтому минимальной единицей измерения данных является бит. Таким образом, 1 бит – это либо 0, либо 1. Элемент, принимающий всего два значения, называется двухпозиционным и просто реализуется аппаратно, например, двумя состояниями «включено» – «выключено», «ток есть» – «ток отсутствует».

Характеристики

Тип файла
Документ
Размер
2,75 Mb
Тип материала
Высшее учебное заведение

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов лекций

Свежие статьи
Популярно сейчас
Почему делать на заказ в разы дороже, чем купить готовую учебную работу на СтудИзбе? Наши учебные работы продаются каждый год, тогда как большинство заказов выполняются с нуля. Найдите подходящий учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6264
Авторов
на СтудИзбе
316
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее