Зенкина о. Н., Ходакова н. П., Голикова н. Н



страница1/7
Дата01.12.2017
Размер1.37 Mb.
ТипРеферат
  1   2   3   4   5   6   7


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ


ФГБОУ ВПО «Московский городской педагогический университет»

ГОУ ВПО «Московский государственный областной университет»

ЗЕНКИНА О.Н., ХОДАКОВА Н.П., ГОЛИКОВА Н.Н.
ИНФОРМАТИКА Для студентов гуманитарных направлений вУЗов

МОСКВА, 2012

Зенкина О.Н., Ходакова Н.П., Голикова Н.Н. «Информатика для студентов гуманитарных направлений вузов». – М., « », 2012- с.

Изучение курсов «Информатика», «Информационные технологии», «Основы компьютерной грамотности» – один из элементов в системе профессиональной подготовки специалистов.



Цель данного пособия – предоставить возможности для изучения теоретической информации, являющейся единой методической базой, как для изучения информатики, так и различных учебных дисциплин
на платформе информатики.

В основу данного учебно-методического пособия положен курс лекций читаемых студентам гуманитарных высших учебных заведений по предметам: «Математика и информатика», «Информатика», «Информационные технологии», «Основы компьютерной грамотности».

В работе излагаются основные понятия и определения, составляющие основу информатики, рассматриваются основные методы обработки информации с использованием новых технологий, теоретические вопросы, связанные с передачей информации, а также технические средства передачи и их особенности использования в практике работы со студентами гуманитарных специальностей вузов.

© Зенкина О.Н., Ходакова Н.П., Голикова Н.Н. 2012.


СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………….…….... 6
Глава 1. Введение в информатику


    1. Информация о материальном мире. Сигналы и данные.
      Данные и методы. Понятие информации. Передача информации
      в виде сообщения. Свойства информации…………………………..... 7




    1. Информатика. Формы хранения информации (аналоговая
      и дискретная). Семантический, синтаксический и прагматический аспекты информации. Исторические сведения о способах передачи информации…………………………………………………………… 10




    1. Данные. Носители данных (в соответствии с методом их регистрации). Зависимость свойств информации от типа носителя. Структура возможных операций с данными (сбор, формализация, сортировка и т.д.) …………………………………………………….. 13




    1. Исторические сведения о теории кодирования. Криптография (квадрат Полибия, шифр Цезаря). Современные примеры кодирования в отдельных областях науки и техники. Двоичное кодирование………………………………………...…………….…… 15




    1. Понятие о системах счисления. Системы счисления, применяемые
      в цифровых ЭВМ. Двоичная, восьмеричная и шестнадцатеричная системы счисления………………………………...………………….. 20




    1. Перевод чисел из одной системы счисления в другую (общие правила для перевода целых чисел и правильных дробей, неправильных дробей; перевод чисел из любой системы счисления
      в десятичную; перевод из восьмеричной системы счисления
      и обратно; двоичные триады; перевод из шестнадцатеричной системы счисления в двоичную и обратно; двоичные тетрады).
      Арифметика двоичных чисел………………………………………… 26




    1. Обработка информации. Средства обработки информации. Информационные ресурсы и информационные технологии. Исторический обзор развития информационных технологий ……………………………………………………..…………………… 34

Глава 2. Общие принципы организации и работы компьютеров.


    1. Постоянная и оперативная память (ПЗУ и ОЗУ). Арифметико-логическое устройство (АЛУ). Устройства ввода и вывода. Архитектура компьютера. Центральный процессор. Микропроцессоры…………………………………………….………. 36




    1. Память компьютера. Единицы измерения памяти.
      Виды памяти ……………………………………..…………………… 48




    1. Внутренняя память (ОЗУ, ПЗУ, КЭШ, СMOS RAM, Flash Memory). Видеопамять ……………………………………..………………..….. 49




    1. Понятие BIOS. Внешняя память (накопители на жестких дисках,
      на гибких магнитных дисках, на компакт-дисках CD-ROM; CD-R;
      СD-RW; флэш-диски). Магнитное кодирование ………...…………. 52




    1. Устройства ввода-вывода (клавиатура: функциональные и управляющие клавиши, малая цифровая клавиатура). Видеосистема (монитор, видеоадаптер, программное обеспечение). LCD-мониторы. Сенсорные экраны. Принтеры (струйные и лазерные). Плоттеры и сканеры. Модем и факс-модем. Манипуляторы (мышь, джойстик) …………………………………………………………………………...60




    1. Общая структура персонального компьютера. Принцип открытой архитектуры …………...………………………………………………. 69


глава 3. Программное обеспечение информационных технологий


    1. Единство аппаратного и программного обеспечения. Категории программного обеспечения. Прикладные программы. Системные программы (встроенная система ввода-вывода BIOS, ОС и её назначение). Драйверы. Утилиты (программы вспомогательного назначения, оптимизации дисков, программы-упаковщики, антивирусные и т.п.) ………………………….………………………. 74



    1. Системы программирования (макроассемблеры, трансляторы, библиотеки подпрограмм, различные вспомогательные программы
      и т.д.). Операционная система Windows XP (основные объекты
      и приемы управления: рабочий стол, управление с помощью мыши, ярлык и значок; файлы и папки: файловая структура, окно папки; структура окна: строка заголовка, рабочая область, полосы прокрутки и т.п.) …………………………………………………………….…….. 79




    1. Операции с файловой структурой (копирование, перемещение, создание папок и ярлыков и т.п.). Приемы повышения эффективности в работе с файловой системой (использование буфера обмена, упорядочение объектов и т.п.) ………………………………...……... 84




    1. Текстовый редактор MS Word и его функции.
      Издательские системы (например: Adobe In Design, Tech). Графические редакторы (например: Corel Draw, 3D MAX).
      Табличный процессор MS Excel и его функции.
      Системы управления базами данных (MS Access). Интегрированные пакеты программ (Microsoft Office) ………………………….……… 88




    1. Компьютерная безопасность. Компьютерные вирусы.
      Способы защиты от компьютерных вирусов……..………………… 93

Список литературы ………………………………………………………..… 98



ВВЕДЕНИЕ
Предмет информатики, в отличие от других изучаемых в школе
и вузе дисциплин, меняется столь стремительно, что даже своевременное реагирование на научно-технические новинки не всегда позволяет обеспечить достаточный уровень знаний и навыков выпускника.

Согласно данным отчета аналитической компании Gartner


(по данным 2008г.), количество используемых на сегодняшний день в мире компьютеров превысило отметку в 1 млрд. штук. По оценкам компании, ежегодное количество компьютеров в мире увеличивается на 12%, соответственно к 2014 году глобальная база используемых компьютеров превысит отметку в 2 млрд. штук. При этом найти две системы
с одинаковыми аппаратными и программными средствами весьма сложно, поэтому для эффективной работы за компьютером пользователю требуется обладать достаточно широким спектром знаний и практических навыков.

При этом темп численного роста вычислительных систем значительно выше, чем темп подготовки специалистов, способных эффективно работать с ними. Также следует отметить, что в среднем 1 раз в 1,5 года удваиваются основные технические параметры аппаратных средств, 1 раз в 2-3 года меняются поколения программного обеспечения


и 1 раз в 5-7 лет меняется база стандартов, интерфейсов и протоколов [1].

Поэтому, несмотря на то, что основная задача информатики состоит в освоении основными знаниями и навыками, призванными преодолеть информационную некомпетентность, сама дисциплина «информатика» испытывает такой громадный информационный бум, какого не знает ни одна из других областей деятельности человека.

В связи с этим авторы пособия считают необходимым предоставить учащимся возможность изучения основных теоретических вопросов информатики, с целью дальнейшего закрепления полученных знаний
на практических занятиях, при выполнении заданий, связанных с будущей профессиональной деятельностью.

Учебное пособие состоит введения, из 3 глав основного содержания


и списка литературы.

Основное содержание пособия составляют конспекты лекций авторов, которые читаются студентам в рамках изучения дисциплин:


«Математика и информатика», «Информатика», «Информационные технологии», «Основы компьютерной грамотности». Содержание теоретического курса рассчитано примерно на 24 часа (12 лекций).

Авторы пособия считают, что оно будет полезно:

− студентам гуманитарных специальностей вузов;

− преподавателям при подготовке студентов по вышеуказанным дисциплинам;

− лицам, самостоятельно изучающим вопросы, связанные
с аппаратным и программным обеспечением компьютера.

Глава 1. Введение в информационные технологии


    1. Информация о материальном мире. Сигналы и данные. Данные и методы. Понятие информации. Передача информации в виде сообщения. Свойства информации


Информация в материальном мире. Сигналы и данные

Все мы живем в материальном мире. Всё, что нас окружает относится к физическим телам и физическим полям.

Из курса физики мы знаем, что состояния абсолютного покоя
не существует. Все физические объекты находятся в непрерывном движении и изменения, которые с ними происходят, сопровождаются обменом энергией и переходом её из одной формы в другую.

Все виды энергообмена сопровождаются появлением сигналов,


т.е. все сигналы несут в себе материально-энергетическую природу.

При взаимодействии сигналов с физическими телами в последних возникают изменения свойств – это явление называется регистрацией сигналов.

Такие изменения можно наблюдать, измерять, фиксировать иными способами, при этом возникают и регистрируются новые сигналы,
т.е. образуются новые данные.

Данные – это зарегистрированные сигналы.
Данные и методы

Обратите внимание, что данные несут в себе информацию


об объектах, но для того, чтобы данные дали информацию необходимо наличие метода пересчета одной физической величины в другую. Например, мы прослушиваем передачу радиостанции на незнакомом языке, в результате получаем данные. Если данные записать на лист бумаги или магнитную ленту изменится форма их представления
и произойдет новая регистрация, следовательно, новое изложение данных. Для обработки данных всё же можно найти метод – например, перевод
со словарем, или пригласить переводчика.

Если в этом примере заменить радиопередачу телепередачей


на незнакомом языке, то наряду с данными мы всё-таки получим определенную (хотя и неполную информацию).

Дело в том, что люди, не имеющие дефектов зрения, априорно владеют адекватным методом восприятия данных, передаваемых электромагнитным сигналом в полосе частот видимого спектра


с интенсивностью, превышающей порог чувствительности глаза.

В таких случаях говорят, что метод известен по контексту,


т.е. данные составляющие информацию имеют свойства, однозначно определяющие адекватный метод получения информации.
Понятие информации

Понятие информации является одним из основных фундаментальных понятий в современной науке и не может быть строго определено через другие более общие или простые понятия.

Несмотря на то, что с понятием информации мы сталкиваемся ежедневно, строгого и общепринятого определения не существует,
т.к. понятия в отличие от определений не даются однозначно, а вводятся
на примерах, причем каждая научная дисциплина делает это по-своему, выделяя в качестве компонентов те, которые наилучшим образом соответствуют её предмету и задачам.

Если говорить о понятии информации в рамках технической науки, понятие информации не может основываться на таком понятии как «знание» и не может опираться на объективность фактов и свидетельств.

Следует иметь в виду, что средства вычислительной техники обладают способностью обрабатывать информацию автоматически, без участия человека, и ни о каком знании или незнании здесь речь идти не может. Эти средства могут работать с искусственной, абстрактной и даже ложной информацией, не имеющей объективного отражения в природе. Таким образом, получаем определение:

Информация – это продукт взаимодействия данных и адекватных им методов. Применительно к компьютерной обработке данных под информацией понимают некоторую последовательность символических обозначений (букв, цифр, закодированных графических образов, звуков и т.п.), несущую смысловую нагрузку и представленную в понятном компьютеру виде. Каждый новый символ в такой последовательности символов увеличивает объем сообщения [1].

Термин «информация» происходит от лат слова informatio, что означает «разъяснение», «изложение», «осведомленность».

В житейском плане мы обычно понимаем под информацией сообщение о состоянии и свойствах объектов, явлений, процессов.

Жизнь и деятельность любого человека постоянно связана


с процессами восприятия, хранения, переработки и использования информации.

С самого раннего возраста мы вовлечены в процессы обмена информацией. Вопросы, ответы, улыбки – всё это передача информации.

Читая газеты, журналы, книги, и т.д. мы также получаем информацию. Информация может иметь форму рассказа, книги, рисунка, музыкального произведения, кино, разговора и т.д.

Таким образом, информация есть характеристика не сообщения,


а соотношения между сообщением и его потребителем. Без наличия потребителя, хотя бы потенциального, говорить об информации бессмысленно.

Можно дать и другое определение информации:



Информация – это сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые воспринимают информационные системы (живые организмы, управляющие машины и т.д.) в процессе их жизнедеятельности и работы [1].

Одно и то же информационное сообщение (статья в газете, объявление, письмо, телеграмма, справка, рассказ, чертёж, радиопередача и т.п.) может содержать разное количество информации для разных людей — в зависимости от их предшествующих знаний, от уровня понимания этого сообщения и интереса к нему.

Предметы, процессы, явления материального и нематериального мира, рассматриваемые с точки зрения из информационных свойств называются информационными объектами.

С практической точки зрения информация представляется в виде сообщения. Информация передается в виде сообщения от некоторого источника к приемнику посредством канала связи между ними. Источник посылает передаваемое сообщение, которое кодируется в передаваемый сигнал. Этот сигнал посылается по каналу связи. В результате в приемнике появляется принимаемый сигнал, который декодируется и становится принимаемым сообщением. Сообщение передается в материально-энергетической форме (электрический, звуковой, световой и т.д. сигналы).


Источник → Канал связи → Приемник
Пример 1. Вы смотрите по телевизору передачу, содержащую информацию о прогнозе погоды. При этом сообщение, содержащее данную информацию, передается приемнику (телезрителю) от источника (специалиста-метеоролога) посредством передающей аппаратуры
и телевизора.

Человек воспринимает информацию посредством органов чувств.


В технике, приемники информации воспринимают разные сообщения посредством различной измерительной и регистрирующей аппаратуры.

Передача информации по каналам связи часто сопровождается помехами, вызывающими искажение и потерю информации.


Свойства информации

1) Достоверность – если она отражает истинное положение дел. Недостаточная информация может привести к неправильному пониманию или неправильному принятию решений (например, в вопросах бизнеса, биржевой деятельности).

Данные возникают в момент регистрации сигналов, но не все сигналы являются «полезными». Всегда присутствует уровень «информационного шума». Если полезный сигнал зарегистрирован более четко, то достоверность будет более высокой. Если уровень шумов увеличивается, то достоверность снижается, и для передачи данных потребуются другие методы.

2) Полнота – если её достаточно для понимания и принятия решений. Неполнота информации может привести к сдерживанию в принятии решений или повлечь ошибки.

Полнота во многом характеризует качество информации
и определяет достаточность данных для принятия решений. Чем полнее данные, тем больше методов можно использовать и тем проще подобрать метод, вносящий минимум искажений в ход информационного процесса.

3) Ценность и актуальность – если информация поступила как полезная для принятия решений и вовремя.



Актуальность – это степень соответствия информации текущему моменту времени. Нередко с актуальностью, как и с полнотой, связывают коммерческую ценность информации. Поскольку информационные процессы растянуты во времени, то достоверная и адекватная, но устаревшая информация может приводить к принятию ошибочных решений. Необходимость поиска адекватного метода работы с данными может приводить к задержке в получении информации, и она становится ненужной. В качестве примера можно привести системы шифрования
«с открытым ключом». Можно заняться поиском ключа, поскольку алгоритм его доступен, но пока вы будете искать ключ, информация потеряет свою актуальность.

4) Доступность и ясность информации – мера возможности получить ту или иную информацию. На степень доступности информации влияют одновременно как доступность данных, так и доступность адекватных методов их интерпретации. Отсутствие доступа к данным или отсутствие адекватных методов обработки данных приводит к одинаковому результату – информация становится недоступна.

Ясность информации заключается в том, что информация должна выражаться понятным языком для тех, кому она предназначена.


    1. Информатика. Формы хранения информации (аналоговая и дискретная). Семантический, синтаксический и прагматический аспекты информации. Исторические сведения о способах передачи информации

Термин «информатика» (от франц. informatique) происходит


от французских слов: information (информация) и automatique (автоматика) и дословно означает: «информационная автоматика».

Также широко распространен англоязычный вариант этого термина: «computer science», что означает: «компьютерная наука».



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, применения в различных сферах человеческой деятельности [1].

Можно дать и более короткое определение: информатика – это научная дисциплина, изучающая законы и методы накопления, обработки, хранения и передачи информации с помощью электронно-вычислительных машин [1].

Информатика базируется на электронно-вычислительной технике
и немыслима без неё.

Передавать информацию можно в двух формах: непрерывной (аналоговой) и дискретной (см. рис.1):






Рис.1.а) Аналоговая форма представления информации (например, запись музыки
на магнитной ленте).

Рис.1.б) Дискретная форма записи представления информации (таблица замеров температур).

В обоих случаях, с приемом информации связано изменение


во времени какой-либо величины, характеризующей состояние приемника. В этом смысле информационное сообщение может быть представлено функцией x(t), характеризующей изменение во времени материально-энергетических параметров среды, в которой осуществляется информационные процессы.

Для аналогового сообщения функция x(t) непрерывна и принимает любые вещественные значения в диапазоне изменения переменной t.


Для дискретной формы записи представления информации, функция x(t) дискретна, следовательно, сообщения также дискретные.

Информация о любом материальном объекте может быть получена путем наблюдения, натурного или вычислительного эксперимента, или на основе логического вывода. Поэтому, говорят о доопытной (априорной) информации и послеопытной (апостериорной) информации, полученной


в результате эксперимента.

Информация с точки зрения её возникновения и последующего преобразования проходит три этапа, которые отражают её синтаксический, семантический, и прагматический аспекты [2].

Синтаксический аспект информации связан со способом представления информации вне зависимости от её смысловых и потребительских качеств. На синтаксическом уровне рассматриваются формы представления информации для её передачи и хранения.

Семантический аспект отражает смысловое содержание информации


и соотносит её с ранее имевшейся [2].

Прагматический аспект информации определяет возможность достижения поставленной цели с учетом полученной информации.


Этот аспект отражает потребительские свойства информации, влияет
на поведение потребителя [2].

В зависимости от целей использования информации в разные периоды могут учитываться синтаксический, семантический,


и прагматический аспекты.

Человек наблюдает некий факт действительности, который отражается в его сознании в виде набора данных, следовательно,


это синтаксический аспект. Затем, он формирует знание о наблюдаемом объекте (факте действительности), следовательно, отсюда отражается семантический аспект. Полученные знания он использует в своей практике, т.е. для достижения поставленных целей, следовательно,
это прагматический аспект.

Скажем несколько слов об истории.

Первобытные люди, также как и мы были вовлечены в процессы передачи и переработки информации. Они общались жестами, рассказывая друг другу о приближающейся опасности, пище, жилье и т.д. Постепенно появилась речь, и обмен информацией стал более живым и ясным.

С возникновением письменности информация стала передаваться


не только жестами, но и письменно.

Выражение мыслей в письменной форме позволило человечеству накапливать знания в виде рукописей и книг. Изобретение печатных станков в XV веке открыло возможность издавать книги и широко распространять человеческую мысль.

В XIX - начале XX века изобретение телеграфа, телефона, радио
и телевидения открыло перед людьми возможность передавать информацию на любые расстояния с огромной скоростью. Совершенно новые возможности для поиска и обработки информации открыло
перед человечеством изобретение ЭВМ в середине XX века.

Таким образом, передача информации – это жесты, мимика, речь, наскальные рисунки, книги, телеграф, телефон, радио, телевидение, ЭВМ.

Все вышеуказанные способы привели к накоплению данных, обработкой которых на сегодняшний момент заняты ЭВМ.


    1. Каталог: upload -> 2014
      2014 -> Методические указания к выполнению письменной экзаменационной работы студентов по профессиональному модулю
      2014 -> Методическая разработка для тренеров-преподавателей мбоудод сдюсшор №2 «Красные Крылья», «Средства восстановления в спорте»
      2014 -> Краевое государственное бюджетное
      2014 -> Учебно – методический комплекс профессионального обучения (подготовки) по профессии 14700 Монтировщик шин
      2014 -> Программа вступительного экзамена в магистратуру по направлению подготовки 05. 04. 06 Экология и природопользование
      2014 -> Диагностика и лечение клапанных пороков сердца
      2014 -> Витамины как средство восстановления и повышение работоспособности юных баскетболистов
      2014 -> Сборник лекций по дисциплине «История» для специальности: 31. 02. 02 Акушерское дело


      Поделитесь с Вашими друзьями:
  1   2   3   4   5   6   7


База данных защищена авторским правом ©vossta.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница