Информатика (полный курс)

Информатика (полный курс)

ИНФОРМАТИКА

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

Раздел 1. Основные сведения о компьютерах и программах

Контрольные тесты

Раздел 2. Операционная система Windows

Контрольные тесты

Раздел 3. Обработка текстов

Контрольные тесты

Литература

Введение

Требования к знаниям, умениям и навыкам

по курсу “Информатика”

Уровень подготовки - квалифицированный пользователь.

В результате изучения курса должны быть приобретены следующие знания:

. Основные этапы обработки ннформации и представление данных в компьютере

. Назначение и классификация устройств внешней памяти, взаимодействие с

основной памятью и обработка данных процессором

. Классификация основных устройств ввода и вывода информации

. Понятие о компьютерных сетях и необходимых устройствах

. Назначение и классификация операционных систем

. Понятия файла и каталога, организация файлов на диске, основные операции

с файлами и каталогами

. Основные способы взаимодействия пользователя с операционной системой,

понятие о командном режиме, операционных оболочках и графическом оконном

интерфейсе

. Назначение и основные возможности текстовых редакторов

. Назначение и технология использования табличных процессоров

. Понятие о базах данных и методах их создания и использования

. Основные понятия современных Интернет-технологий

На практических занятиях должны быть приобретены следующие умения и навыки:

. Использование современных операционных систем для управления персональным

компьютером

. Выполнение основных операций с файлами и каталогами

. Простейшая настройка опреационного окружения

. Основные приемы создания форматированных текстов с помощью текстовых

редакторов класса MS Word

. Основы выполнения расчетов с помощью табличных процессоров типа MS Excel

. Основы создания и использования простых баз данных с помощью пакета MS

Access

. Приемы создания компьютерных презентаций с помощью пакета MS Power Point

. Использование вспомогательных программ (архиваторы, антивирусы и т.д.)

. Использование сети Интернет для поиска информации и создание собственных

информационных сайтов

Базовая учебная литература к курсу:

1. Фигурнов В.Э. IBM PC для пользователя. Изд. 6-е, М., 1995 г.

2. Ахметов К.С. Курс молодого бойца. М., 1995 г.

3. Информатика и вычислительная техника./Под ред. В.Н.Ларионова. М., 1992

г.

Дополнительная литература:

4. Мэнсфилд Р. Windows 95 для занятых. С-Петербург, 1997 г.

5. Экономическая информатика. Учебник для вузов. Под ред. В.В.Евдокимова. С-

Петербург, 1997 г.

6. Берлинер Э.М., Глазырин Б.Э., Глазырина И.Б. Word 97. Учеб. Издание.

М., 1997 г

Информатика

Раздел 1. Основные сведения о компьютерах и программах

Содержание раздела

. Основные понятия информатики

. Основные элементы и классификация компьютеров

. Представление информации в компьютере

. Основная память

. Внешняя память

. Процессор

. Устройства ввода

. Устройства вывода

. Коммуникационные устройства

. Общая характеристика программного обеспечения

. Общая характеристика операционных систем

. Имена устройств и файлов

. Понятие каталога и организация файлов на дисках

. Запуск операционной системы

. Понятие о командном режиме

. Понятие об операционных оболочках

. Контрольные вопросы

Краткий теоретический материал

Основные понятия информатики

Информация - это некоторый набор систематизированных сведений об

определенной области окружающего мира. Информация в процессе своего

существования проходит определенные этапы преобразования:

сбор первичных сведений

организация хранения информации

обработка информации с целью получения новых знаний

представление информации в удобном для использования виде

передача информации всем заинтересованным пользователям.

В настоящее время основными инструментами реализации перечисленных этапов

являются компьютеры и ряд дополнительных технических устройств.

Использование компьютеров позволяет выделить следующих основных участников

процесса преобразования информации:

комплекс технических средств (hardware)

набор программ для реализации необходимых действий (software)

сами обрабатываемые данные

документы, регламентирующие процесс преобразования

люди как основные потребители информации

Обрабатываемые данные разбиваются на следующие основные типы:

текстовые (документы, письма)

графические (изображения, схемы, видеофильмы)

числовые

звуковые

Все они, как будет видно в дальнейшем, имеют свои особенности, связанные с

представлением в понятном для компьютера виде и методами обработки.

Основные элементы и классификация компьютеров.

Для выполнения необходимых задач в составе компьютера обычно выделяют

следующие функциональные элементы:

. основная (оперативная) память

. внешняя память

. процессор

. устройства ввода информации

. устройства вывода информации

. коммуникационные устройства

Все элементы имеют свои специфические характеристики, значения которых

определяют вычислительные возможности компьютера и его стоимость.

Весь парк компьютеров можно разбить на следующие основные группы:

персональные компьютеры (стоимость 700 - 1.500 $ );

профессиональные рабочие станции ( 5.000 - 50.000 $ );

бизнес-компьютеры или мэйнфреймы ( 100.000 - 500.000 $ );

суперкомпьютеры ( свыше 1.000.000 $ ).

Наиболее массовыми, естественно, являются персональные компьютеры (ПК).

Персональные компьютеры появились на рынке средств вычислительной техники

на рубеже 70 - 80-х годов и быстро завоевали популярность во всем мире. Они

стали использоваться для решения задач в самых различных областях - в

экономике, финансовом деле, в научных исследованиях, в проектировании, в

управлении. Причинами такого широкого распространения ПК являются:

относительно невысокая стоимость;

высокая надежность, компактность и простота эксплуатации;

ориентация на самый широкий круг пользователей с разным уровнем подготовки;

возможность гибкого изменения набора технических средств;

наличие огромного количества разнообразных программных средств для самых

разных областей.

В настоящее время парк ПК во всем мире насчитывает сотни миллионов единиц и

продолжает расти. Наиболее распространенным типом ПК ( до 90% всего рынка)

являются компьютеры, основанные на модели фирмы IBM. Машины данного

семейства производятся многими фирмами по лицензии корпорации IBM.

Большинство из них имеют небольшие отличия от базовой модели и поэтому

называются IBM-совместимыми.

Другим весьма популярным типом ПК являются компьютеры Maсintosh фирмы

Apple. Они по своим показателям превосходят IBM-совместимые, но имеют

большую стоимость.

Наиболее известными производителями мощных рабочих станций являются

следующие фирмы: Sun Microsystem; Silicon Graphics; Hewlett- Packard.

Представление информации в компьютере.

Компьютер может обрабатывать данные, которые представлены в специальном

виде - только с помощью нулей и единиц. Каждый 0 или 1 называют битом. Один

бит - это минимальная единица информации, описывающая только 2 возможных

состояния. Восемь битов объединяются в байт: 00101011, 00000000, 11111111,

10101010. Байт - основная единица представления информации в компьютере. В

итоге вся информация в компьютере представляется как набор огромного (сотни

тысяч и миллионы) числа нулей и единиц, разбитых на отдельные байты. Такое

представление информации называют цифровым или двоичным. Обработка двоичных

данных выполняется с помощью специальных правил, определяемых так

называемой двоичной арифметикой.

В зависимости от решаемой задачи байт может содержать закодированное

представление различных типов данных.

Простейшим и исторически первым является кодирование целых чисел. Целые

числа представляются в двоичном виде следующим образом:

|00000000 = |00000001 =|00000010 =|00000011 = |00000100 = 4|00000101 = |

|0 |1 |2 |3 | |5 |

|00000110 = |00000111 =|00001000 =|00001001 = |00001010 = |00001011 = |

|6 |7 |8 |9 |10 |11 |

|00001100 = |00001101=1|. . . . . |. . . . . .|11111110 = |11111111 = |

|12 |3 |. . . . |. . . . |254 |255 |

Диапазон целых чисел, кодируемых одним байтом, определяется числом

возможных комбинаций из восьми нулей и единиц. Это число равно 2 в степени

8, т.е. 256. Если надо закодировать число больше 255, то два байта

объединяются вместе и используется 16 битов. Это дает 2 в 16 степени, т.е.

65536 комбинаций. Еще большие целые числа можно представить с помощью 4

байтов или 32 битов. Для представления чисел со знаком один бит отводится

под знак.

Более сложное представление существует для вещественных (не целых) чисел, и

обработка таких чисел значительно сложнее для компьютера.

При обработке текстовой информации один байт может содержать код некоторого

символа - буквы, цифры, знака пунктуации, знака действия и т.д. Каждому

символу соответствует свой код в виде целого числа. Один байт как набор

восьми битов позволяет закодировать 256 символов, что вполне достаточно для

работы сразу с двумя обычными языками, например английским и русским. При

этом все коды собираются в специальные таблицы, называемые кодировочными. С

их помощью производится преобразование кода символа в его видимое

представление на экране монитора.

Обработка графической информации требует своего способа кодирования. Любое

изображение представляется в виде огромного числа отдельных точек. Обычная

картинка на экране может содержать до миллиона таких точек. Простейшим

изображением является черно-белое. В этом случае одна точка изображения

может кодироваться одним битом, например 0 - черная точка, 1 - белая. Для

запоминания изображения из 1 миллиона точек в этом случае потребуется около

100.000 байт. Цветное изображение требует большего числа байтов, причем чем

больше используется цветов, тем больше требуется байтов. При работе с 16-

цветными изображениями одна точка требует 4 бита, т.е. один байт содержит

информацию о двух точках изображения. Работа с 256-цветными изображениями

требует уже целого байта для одной точки и около 1 миллиона байт для всего

изображения. Наиболее реалистичные изображения используют 2 байта на одну

точку, что позволяет выводить 65536 цветовых оттенков. Все это говорит о

том, что обработка графической информации для компьютера является гораздо

более сложной задачей по сравнению с обработкой числовой и текстовой

информации.

Также весьма трудоемкой является обработка звуковой информации, которая

тоже представляется в двоичном виде.

Основная память

Основная или оперативная память используется для кратковременного хранения

обрабатываемых данных и программ, используемых для этой обработки. Этот вид

памяти не используется для долговременного хранения программ и данных.

Другими словами, данные, которые требуется обработать, должны находиться в

основной памяти, вместе с необходимыми программами.

Физические принципы, на которых основана эта память, приводят к тому, что

способность памяти хранить информацию зависит от наличия электропитания.

При отключении питания вся находившаяся в памяти информация исчезает. Это

необходимо понимать пользователю, чтобы в процессе работы не потерять

важную информацию.

Основная память организована как последовательность байтов. Каждый байт

имеет свой адрес в виде целого числа. Вся память разбивается на отдельные

области, в которых находятся обрабатываемые данные и программы обработки.

Основная характеристика памяти - это ее объем или емкость, т.е. общее число

доступных байтов. Современные компьютеры имеют объем основной памяти,

измеряемый миллионами байтов. Для удобства введены более крупные единицы

измерения объемов памяти:

1 Килобайт (Кб) = 1024 байт (т.е. 2 в степени 10)

1 Мегабайт (Мб) = 1024 Кб ( чуть больше миллиона байт )

1 Гигабайт (Гб) = 1024 Мб ( чуть больше миллиарда байт )

Современные программы требуют все большего объема памяти, поэтому трудно

дать неизменную оценку достаточного уровня основной памяти. Можно лишь

сказать, что в конце 1999 года хороший массовый ПК должен иметь как минимум

16 Мб памяти, лучше - 32 Мб.

Конструктивно основная память выполнена в виде отдельных микросхем площадью

в несколько квадратных сантиметров. Все такие микросхемы собраны на

отдельной плате и легко могут быть заменены на более емкие.

Внешняя память.

В отличие от основной памяти, внешняя память предназначена для

долговременного хранения и только хранения информации. Способность этой

памяти хранить информацию не зависит от наличия питания. Вся хранимая во

внешней памяти информация разбивается на так называемые файлы. Другими

словами, файл - это единица хранения информации во внешней памяти.

Все файлы разбиваются на несколько основных типов в зависимости от хранимой

в них информации:

текстовые файлы содержат текстовую информацию как набор кодов символов;

графические файлы содержат закодированную информацию о всех точках

изображения;

программные файлы содержат закодированное представление программ в виде,

понятном процессору компьютера;

звуковые файлы содержат закодированное представление звуковой информации.

Независимо от типа файла, все они в конечном счете содержат только наборы

нулей и единиц, которые объединены в байты. Отсюда следует, что основной

характеристикой файла является его размер в байтах. Этот размер может

изменяться в очень широких пределах - от нескольких байт до нескольких

мегабайт. Для сравнения, стандартная страница печатного текста занимает

около 2 Кб, а солидная книга в 500 страниц потребует для своего хранения

файла объемом в 1 Мб.

Большое значение для работы компьютера имеет взаимодействие основной и

внешней памяти. Каждая из них используется в своих целях и не может

заменять другую. Перед началом непосредственной обработки данных, эти

данные вместе с необходимыми программами должны быть помещены из внешней

памяти в основную. Этот процесс называют загрузкой или чтением информации.

Часто сначала загружается необходимая программа, а потом уже с ее помощью

загружаются соответствующие данные. Необходимо понимать, что загрузка в

основную память не приводит к исчезновению загружаемой информации из

внешней памяти. Эта информация остается в соответствующих файлах, а в

основной памяти создается ее копия.

Только когда программы и данные попадут в основную память, процессор сможет

выполнить их обработку. После окончания обработки измененные данные можно

поместить обратно во внешнюю память. Этот процесс называют сохранением или

записью данных. Программы обратно во внешнюю память не записываются, т.к. в

процессе их использования программы обычно не изменяются.

Загрузка и сохранение данных выполняются специальными программами,

входящими в состав так называемой операционной системы, назначение и

функции которой будут рассмотрены позже.

Современные компьютеры могут использовать разные типы внешней памяти,

каждый из которых имеет свои особенности. Общим для всех типов внешней

памяти является их основная характеристика - объем или емкость, измеряемая

в байтах.

Основным типом внешней памяти являются жесткие магнитные диски ( Hard Disk,

HD, винчестер ). Их основные особенности:

большой объем хранимой информации ( 2 - 4 Гб, т.е. около тысячи книг

среднего объема);

двустороннее использование, т.е. возможность как чтения, так и записи

информации;

высокая скорость чтения и записи;

в основном жесткие диски постоянно находятся в компьютере и снимаются

только в крайнем случае.

Вторым по распространенности типом внешней памяти являются дискеты или

гибкие магнитные диски ( Floppy Disk, FD ). Их особенности:

небольшой объем ( стандартно - 1.44 Мб )

возможность чтения и записи

невысокая скорость работы

съемность, т.е. возможность переноса информации между компьютерами

В последнее время все большую популярность приобретают компакт-диски ( CD,

Compact Disk ). Массовые компакт-диски имеют следующие особенности:

высокая емкость, сопоставимая с жесткими дисками (до 1 Гбайта)

одностороннее использование только для чтения ( ROM - Read Only Memory )

высокая скорость работы

возможность переноса неизменяемой информации между компьютерами (большие

программы, энциклопедии, путеводители, учебники)

Надо отметить, что устройства работы с жесткими и гибкими дисками

(называемые дисковыми накопителями) обычно являются стандартными, тогда как

устройства для работы с компакт-дисками (привод CD-ROM) имеют далеко не все

ПК.

Дальнейшее развитие компакт-дисков идет по двум направлениям:

повышение емкости дисков; в частности, технология цифровых видеодисков

(DVD) позволяет хранить на одном диске до 17 Гбайт информации

предоставление пользователям возможности записи информации на компакт-диски

(перезаписываемые диски - CD RW)

Более редкими являются устройства резервного копирования, которые позволяют

сохранять информацию с жестких дисков либо на магнитной ленте (стримеры),

либо на специальных магнитооптических дисках.

Процессор.

Процессор компьютера - это устройство, которое выполняет обработку данных,

хранящихся в основной памяти, в соответствии с программой, также

находящейся в основной памяти. Любые действия, выполняемые компьютером,

определяются соответствующими программами. Любая программа состоит из

отдельных команд ( инструкций ), реализующих набор основных элементарных

операций, таких как сложение двух чисел, выбор необходимого числа из

памяти, запись числа в память, сравнение двух чисел и т.д. Все команды

закодированы и понятны процессору. Процессор выполняет одну команду за

одной и тем самым реализует необходимую обработку данных.

Основной характеристикой процессора является его быстродействие, т.е.

количество выполняемых в секунду операций. Процессоры, используемые в ПК

семейства IBM, обеспечивают выполнение нескольких миллионов операций в

секунду, причем этот показатель постоянно растет. Довольно часто

быстродействие оценивается с помощью косвенного показателя - так называемой

тактовой частоты процессора. Она измеряется в мегагерцах и в настоящее

время имеет для массовых ПК значение в диапазоне 200 - 300 Мгерц.

Значение процессора как важнейшего компонента компьютера привело к тому,

что тип компьютера определяется типом лежащего в его основе процессора.

В частности, IBM-совместимые ПК используют процессоры фирмы Intel, которая

является крупнейшим производителем процессоров в мире. Эти процессоры

образуют целое семейство со все большей производительностью. Последними

типами процессоров в этом семействе являются Intel Pentium (с

модификациями Pentium MMX, Pentium II и Pentium III).

Компьютеры Maсintosh фирмы Apple основаны на процессорах фирмы Motorola.

В последнее время на рынке успешно продвигаются компьютеры на базе

процессоров PowerPC, производимых совместно фирмами IBM, Apple и Motorola.

Многие компьютеры кроме основного имеют дополнительные процессоры,

выполняющие специальные функции. Например - математический сопроцессор для

обработки вещественных чисел, графический сопроцессор для повышения

эффективности обработки изображений, особенно реалистичных трехмерных.

Мощные суперкомпьютеры включают в себя сотни и тысячи взаимодействующих

процессоров, что позволяет им решать невероятно сложные задачи.

Устройства ввода

Основные устройства - клавиатура, манипулятор "мышь" и сканер.

Клавиатура используется для ввода текстовой информации и управления работой

программ. Стандартная клавиатура для машин фирмы имеет 102 клавиши, которые

можно разбить на несколько групп: клавиши для ввода изображаемых символов;

функциональные клавиши; управляющие клавиши.

Клавиши первой группы используются для ввода символьной информации (буквы,

цифры, знаки пунктуации, скобки, знаки арифметических операций, специальные

символы ).

Клавиши второй группы используются для управления вводом информации или

управления работой программы. Они включают в себя следующие основные

клавиши:

Enter используется для завершения ввода строки или фиксации выбора элемента

меню;

BackSpace используется для удаления символа слева от курсора;

Delete используется для удаления символа, отмеченного кур сором;

F1, F2, ..., F12 используются для выбора одного из возможных в данный

момент действий;

Home, End, PageUp, PageDown, стрелки вверх-вниз-влево-вправо используются

для перемещения курсора;

Esc часто используется для отмены какого-либо действия.

Клавиши третьей группы предназначены для совместного использования с

другими клавишами. К ним относятся клавиши Ctrl, Alt, Shift. Нажатие одной

из этих клавиш вместе с какой-либо клавишей из первой или второй группы

изменяет стандартное действие последней.

Манипулятор 'мышь' используется для быстрого позиционирования курсора на

экране дисплея. Перемещение 'мыши' по какой-либо ровной поверхности

приводит к изменению положения курсора на экране. 'Мышь' имеет 2 или 3

кнопки, нажатие которых приводит к выполнению некоторого действия.

Манипулятор 'мышь' часто используется для организации диалога с

пользователем в прикладных программах. Типичная последовательность действий

при этом включает в себя :

вывод на экран управляющих элементов (меню, световые кнопки), определяющих

набор возможных действий;

перемещение курсора с помощью 'мыши' к необходимому элементу меню;

выбор указанного элемента меню путем нажатия кнопки 'мыши'.

Большинство современных прикладных программ ориентировано на совместное

использование клавиатуры и 'мыши' для организации диалога с пользователем.

Сканер - устройство для автоматического ввода текстовой и графической

информации. Сканеры позволяют в несколько раз ускорить ввод в компьютер

различных документов по сравнению с использованием клавиатуры. При этом

сканируемый документ разбивается на множество мелких точек, т.е.

представляется фактически в графическом виде. Число таких точек на 1 дюйм

изображения определяет основную характеристику сканера - разрешающую

Страницы: 1, 2