Предмет и задачи информатики.
Понятие об информации
Основное понятие –информация.Информация наряду с материей и энергией явл-ся первичнымпонятием нашего мат.мира.
Информация-совокупность каких-либо сведений данных передаваемых устно,письменно(в виде текста,таблиц,рисунков),либо другим способом,например с помощью звуковых и световых сигналов,электрических и нервных импульсов,запахов,вкусовых ощущений,перепадов давления и температуры и т.д
Предмет и задачи информатики.
Научная тех дисциплина занимающаяся систематизацией приемов создания,хранения,передачи и обработки данных средствами вычислительной техники.предмет информатики составляют:1.аппаратное обеспечение средств вычислительной техники;2.программное обеспечение вычислительной техники;3.средства взаимодействия аппаратного и программного обеспечения;4.средства взаимодействия человека с аппаратными и программными средствами.
Основной задачей информатики является систематизация приемов и методов работы с аппаратными и программными средствами вычислительной техники. Цель систематизации состоит в выделении, внедрении и развитии передовых и наиболее эффективных технологий. Направления задач инф-ки:1. Архитектура вычисл-х систем, 2.интерфейсф выч. Сист., 3. Программирование, 4. Преобраз-е данных, 5. Защита инф., 6. Автоматизация, 7. Стандартизация.
Представление числовой и текстовой инф в ЭВМ.
Числа зап-ся с исп-м особых знаковых систем,кот наз-ся системами счисления. Алфавит систем счисления сост из символов, кот наз-ся цифрами.Мы пользуемся 10й сист счисл,а комп 2ю,в кот любые числа запис-ся с помощью 0 и 1.правило перевода цифр:целая часть числа перевод-ся в двоич-ю последоват-м делением на 2,а дробную часть- умножением на 2.Громоздкие числа запис-т в 8й и 16й системе счисления.
Текстовая инф: кажд символ имеет уникальный 10й код цифрами от 0 до 9,осле этого кажд номер перевод-ся в 2ю сист,поскольку нумеровать символы можно по разному то получ-ся разные коды.поэтому треб-ся стандартизация кодовых таблиц.Сейчас исп-ся америк-й стандарт кодирования- ASCII, он припис-т кажд символу код от о до 255 и позволяет код-ть 256 разных символов.Т.о. исп-ся восьмирядный двоичный код,кажд символу припис-ся 1 байт. Еще был UNICODE в кот кажд символ код-ся 2 байтами,он позволяет закод-ть 65536 символов.
Представление графической и звуковой инф в ЭВМ.
Зрит-я и звук-я инф может быть редставлена в аналоговой или дискретной форме,при аналоговой физ величина принимает бесконечно много значений,при чем ее значения меняются нерерывно, при дискретном- физ величина ринимает бесконечно много значений,при чем ее величина изм-ся скачкообразно.Например аналоговая: живописное полотно,виниловая пластинка,дискретное – изображение напечатанное принтером,компактдиск. Для представления граф или звук инф на компе необходимо преобразовать из аналоговой в дискретную.
Структура ЭВМ по фон Нейману.Принципы фон Неймана.
По мнению фон По мнению фон Неймана ЭВМ сосоит из:
1)арифметико-логического устройства(АЛУ),предназначенного для выполнения арифметических и логических операций.
2)устройства управления(УУ),организующего процесс выполнения программы.
3)оперативно запоминающего устройства(ОЗУ)для хранения исходных данных и программ.
4)внешнего устройства для ввода и вывода информации.
Принципы:
1)все ячейки ОЗУ должны быть одинаково доступны для всех других устройств компьютера –принцип произвольного доступа к основной памяти.
2)принцип хранимой инф-ции-программа предназначенная для решения поставленной задачи,вводится в ОЗУ с внешнего устр-ва и хранится в ней наряду с обрабатываемыми данными.Программа выполняется автоматически по сигналу из устройства управления.
Текстовые редакторы. Основные понятия и способы работы.
Те́кстовый реда́ктор — компьютерная программа, предназначенная для обработки текстовых файлов, такой как создание и внесение изменений. Условно выделяют два типа редакторов: потоковые текстовые редакторы и интерактивные.
Потоковые текстовые редакторы представляют собой компьютерные программы, которые предназначены для автоматизированной обработки входных текстовых данных, полученных из текстового файла, в соответствии с заранее заданными пользователями правилами. Чаще всего правила представляют собой регулярные выражения, на специфичном для данного конкретного текстового редактора диалекте. Примером такого текстового редактора может служить редактор Sed.
Интерактивные текстовые редакторы — это семейство компьютерных программ предназначенных для внесения изменений в текстовый файл в интерактивном режиме. Такие программы позволяют отображать текущее состояние текстовых данных в файле и производить над ними различные действия.
Часто интерактивные текстовые редакторы содержат значительную дополнительную функциональность, призванную автоматизировать часть действий по редактированию, или внести изменение в отображение текстовых данных, в зависимости от их семантики. Примером функциональности последнего рода может служить подсветка синтаксиса.
Текстовые редакторы предназначены для редактирования текстов. Эти редакторы позволяют записать тексты на диск. Использовать разные шрифты ,проводить проверку правописания, включать в текст простейшие рисунки, проводить разбиение текста на страницы, форматировать сноски и заголовки, колонтитулы и выводить текст на печать. Наиболее популярные Microsoft Word, Lexicon, Chi writer, Text.
18.Табличные расчеты и табличные процессоры.
Довольно часто обрабатываемую информацию нам приходится представлять в виде таблиц. При этом часть ячеек таблицы содержит исходную информацию, а часть производную информацию.
Производная информация является результатом различных операций, совершаемых над исходными данными.
Для автоматизации табличных расчётов разработаны специальные пакеты программ называемые табличными процессорами или электронными таблицами.
Электронная таблица состоит из пронумерованных строк и столбцов. Обычно строкам ставят в соответствие целочисленные номера, начиная от 1, а столбцы – обозначаются латинскими буквами в алфавитном порядке.
Электронные таблицы используются в компьютерной технологии свыше 20 лет. Концепция электронной таблицы, реализованная в системе VisiCalc в 80-х годах, была мгновенно подхвачена рядом фирм. В течение ряда лет они выпустили целый спектр электронных таблиц: SuperCalc, Multiplane. В нашей стране большое распространение получили таблицы: Lotus 1-2-3, SuperCalc под MS-Dos, Excel, QuattroPro под Windows.
19. Табличный процессор Exel. Интерфейс. Данные, ячейки, адресация.
При работе с табличными процессорами создаются документы, которые также будем называть электронными таблицами. Электронная таблица – документ, созданный при помощи табличного процессора. В дальнейшем её можно просматривать, изменять, записывать на магнитный диск, печатать на принтере. Рабочим полем табличного процессора является экран дисплея, на котором электронная таблица представлена в виде матрицы, состоящей из строк и столбцов. Строки нумеруются сверху вниз, а столбцы – слева направо. В пересечении строк и столбцов образуются клетки, имеющие своё обозначение и адрес. Максимальность строк и столбцов зависит от конкретного процессора.
Excel имеет 16384 строки и 256 столбцов, а SuperCalc 9999 строк и 255 столбцов. На экране видна не вся электронная таблица. Электронную таблицу можно просматривать с помощью линеек прокрутки. При заполнении таблицы и при её просмотре играет большую роль табличный курсор. Он занимает клетку в таблице. Важным элементом среди табличного процессора является строка меню. Наиболее часто используют команды из меню представленные в виде панели инструментов, которые находятся ниже строки меню. Далее строка ввода.
Объектами действия команд электронной таблицы являются клетка, столбец, строка, диапазон строк и столбцов. Диапазон строк задаётся координатами начала и конца диапазона (5:15), диапазон столбцов - так же (D:G). Блок клеток – это прямоугольник, который задаётся адресами левой верхней и правой нижней клеток (B2:E5). Прежде чем подать команду диапазоны строк, столбцов и клеток они выделяются.
Ячейка или клетка являются основным объектом хранения данных и характеризуются:
1.Адресом или именем.
2.Содержимым (может быть пустой или содержать данные, числа, текст, формулы).
3.Значением, которое определяется содержимым данной клетки, а также клеток, на которых в формуле имеются ссылки.
4.Форматом изображенного на экране содержимого клетки.
Этапы решения задач на ЭВМ.
Процесс решения задач на ЭВМ можно разбить на несколько этапов, большинство ,из которых выполняется без использования ПК.
1. Постановка задачи (При постановке задачи выясняется конечная цель и вырабатывается общий подход к решению задачи. Выясняется сколько решений имеет задача и имеет ли их вообще. Изучаются общие свойства рассматриваемого физического явления или объекта, анализируются возможности данной системы программирования.)
2. Формализация (математическая постановка) (На этом этапе все объекты задачи описываются на языке математики, выбирается форма хранения данных, составляются все необходимые формулы.)
3. Выбор (или разработка) метода решения (Выбор существующего или разработка нового метода решения (очень важен и, в то же время личностный этап)).
4. Разработка алгоритма (На этом этапе метод решения записывается применительно к данной задаче на одном из алгоритмических языков (чаще на графическом)).
5. Составление программы (Переводим решение задачи на язык, понятный машине.)
6. Отладка программы
7. Вычисление и обработка результатов.
24. Понятие алгоритма. Основы алгоритмизации. Структурный подход.
Алгоритм— это предписание некоторому исполнителю выполнить конечную последовательность действий, приводящую к некоторому результату.
В программировании алгоритм является фундаментом программы, а основнымисполнителем — компьютер. На стадии тестирования алгоритма исполнителем может быть сам программист.
Алгоритм может быть записан с помощью блок-схемы, текстовым предписанием, с помощью рисунков, таблично или на специальном алгоритмическом языке. Наиболее популярны блок-схемы и предписания. Преимущество блок-схем — в наглядности алгоритма.
Основными свойствами алгоритма являются:
- дискретность — представление алгоритма в виде последовательности шагов;
- массовость — применимость алгоритма к некоторому множеству исходных данных;
- определенность — за конечное число шагов либо должен быть получен результат, либо доказано его отсутствие;
- однозначность — при повторном применении алгоритма к тем же исходным данным должен быть получен тот же результат.
Из перечисленных свойств лишь дискретность является обязательным свойством алгоритма. Можно привести примеры, когда невыполнение свойств массовости, определенности и однозначности не позволяет говорить об отсутствии алгоритма.
Для изображения алгоритмов будем использовать блок-схемы, формируемые из типовых блоков, показанных на рис. 1.
В теории алгоритмов доказано, что любой, сколь угодно сложный алгоритм может быть составлен из трех основных алгоритмических структур: линейной, ветвления и цикла, показанных, соответственно на рис. 2, 3, 4.
Линейная структура предполагает последовательное выполнение действий, без их повторения или пропуска некоторых действий. Обычно программисты стремятся к тому, чтобы алгоритм имел линейную структуру.
Структура "ветвление" предполагает выполнение одной из двух групп действий в зависимости от выполнения условия в блоке ветвления. На рис. 3 знаком "+" показано выполнение условия, а знаком "-" — его невыполнение. Часто используется неполная команда ветвления, когда один из блоков действия отсутствует.
Структура "цикл" имеет несколько разновидностей. На рис. 4 показан цикл типа "пока" с предусловием. Действия внутри этого цикла повторяются пока выполняется условие в блоке ветвления, причем сначала проверяется условие, а затем выполняется действие. Достаточно часто используются другие типы цикла, показанные на рис. 5 и 6.
В языках программирования имеются команды, реализующие показанные выше структуры.
При разработке блок-схемы допускается делать любые записи внутри блоков, однако эти записи должны содержать достаточно информации для выполнения очередных действий.
25. Языки программирования. Системы программирования.
Чтобы облегчить работу с ПК, используются специальные языки программирования. Эти языки используют символику, близкую к математике. Любой такой язык состоит из алфавита (набор символов, из которых формируются конструкции языка), синтаксиса (правила построения конструкций языка) и семантики (правила истолкования конструкций). ЯП бывают низкого (более понятны копьютеру, чем человеку) и высокого уровней. Первый язык высокого уровня – FORTRAN. Он был создан для решения научно-технических задач. Позднее появился COBOL, который используется до сих пор. На основе же FORTRANа был создан BASIC. В начале 70х гг. появились С, С+, С++ и другие.
QBASIC. Пол Аллен и Билл Гейтс написали интерпритатор BASIC для «Альтаира» - первого ПК. Позже язык был усовершенствован и теперь явл.продуктом фирмы Microsoft.
BASIC содержит латиницу, цифры, знаки, раделители, символы, служебные специальные слова (около 200: ABS, INPUT и проч.).
Понятие об информации
Основное понятие –информация.Информация наряду с материей и энергией явл-ся первичнымпонятием нашего мат.мира.
Информация-совокупность каких-либо сведений данных передаваемых устно,письменно(в виде текста,таблиц,рисунков),либо другим способом,например с помощью звуковых и световых сигналов,электрических и нервных импульсов,запахов,вкусовых ощущений,перепадов давления и температуры и т.д
Предмет и задачи информатики.
Научная тех дисциплина занимающаяся систематизацией приемов создания,хранения,передачи и обработки данных средствами вычислительной техники.предмет информатики составляют:1.аппаратное обеспечение средств вычислительной техники;2.программное обеспечение вычислительной техники;3.средства взаимодействия аппаратного и программного обеспечения;4.средства взаимодействия человека с аппаратными и программными средствами.
Основной задачей информатики является систематизация приемов и методов работы с аппаратными и программными средствами вычислительной техники. Цель систематизации состоит в выделении, внедрении и развитии передовых и наиболее эффективных технологий. Направления задач инф-ки:1. Архитектура вычисл-х систем, 2.интерфейсф выч. Сист., 3. Программирование, 4. Преобраз-е данных, 5. Защита инф., 6. Автоматизация, 7. Стандартизация.