Базовые понятия и определения информатики

Понятие «информация» и ее определения



Понятия, в отличие от определений, не даются однозначно, а вводятся на примерах, причем каждая научная дисциплина делает это по-своему, выделяя в качестве основных компонентов те, которые наилучшим образом соответствуют ее предмету и задачам. При этом типична ситуация, когда понятие об информации, введенное в рамках одной научной дисциплины, может опровергаться конкретными примерами и фактами, полученными в рамках другой науки. Например, представление об информации как о совокупности данных, повышающих уровень знаний об объективной реальности окружающего мира, характерное для естественных наук, может быть опровергнуто в рамках социальных наук. Нередки также случаи, когда исходные компоненты, составляющие понятие информации, подменяют свойствами информационных объектов, например, когда понятие информации вводят как совокупность данных, которые могут быть усвоены и преобразованы в знания.

Информация-это сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые уменьшают имеющуюся о них степень неопределенности, неполноты знаний.



Блок вопросов: Информация и данные



Какие существуют меры информации и когда ими надо пользоваться?

Синтаксическая мера–это мера количества информации оперирует с обезличенной информацией, не выражающей смыслового отношения к объекту.

Семантическая мера – для измерения смыслового содержания информации, т.е. ее количества на семантическом уровне, наибольшее признание получила тезаурусная мера, которая связывает семантические свойства информации со способностью пользователя принимать поступившее сообщение. Тезаурус-это совокупность сведений, которыми располагает пользователь или система.

Прагматическая мера-эта мера определяет полезность информации (ценность) для достижения пользователем поставленной цели. Эта мера также величина относительная, обусловленная особенностями использования этой информации в той или иной системе. Ценность информации целесообразно измерять в тех же самых единицах (или близких к ним), в которых измеряется целевая функция.



Блок вопросов: Знания как форма представления информации



Что происходит при извлечении знаний?

Извлечение знаний – получение инженером по знаниям наиболее полного представления о предметной области и способах принятия решения в ней.

Происходит перенос компетентности экспертов на инженеров по знаниям с использованием различных методов: анализ текстов, диалоги, экспертные игры, лекции, дискуссии, интервью, наблюдения и др.

Классификация задач, решаемых на ЭВМ.

Существует большое число разнообразных классификаций задач. С позиций специфики разработки и вида программного обеспечения будем различать два класса задач- технологические и функциональные.

Технологические задачи ставятся и решаются при организации технологического процесса обработки информации на компьютере. Технологические задачи являются основой для разработки сервисных средств программного обеспечения в виде утилит, сервисных программ, библиотек процедур и др., применяемых для обеспечения работоспособности компьютера, разработки других программ или обработки данных функциональных задач.

Функциональные задачи требуют решения при реализации функций управления в рамках информационных систем предметных областей. Например, управление деятельностью торгового предприятия, планирование выпуска продукции, управление перевозкой грузов и т.п. Функциональные задачи в совокупности образуют предметную область и полностью определяют ее специфику.

Предметная область-совокупность связанных между собой функций, задач управления, с помощью которых достигается выполнение поставленных целей.



Блок вопросов: Модель и моделирование



1.Определите понятия: «модель» и «моделирование».

Модель - это искусственно созданный объект (заместитель; условный образ; изображение и т.п.), который аналогичен исследуемому объекту (оригиналу), конструируемый так, чтобы отобразить характеристики объекта (структуру, свойства, взаимосвязи и отношения между элементами объекта), существенные для исследования.

моделирование – это метод исследования объектов познания на их моделях, построение и изучение моделей реально существующих предметов и явлений для определения или улучшения их характеристик, рационализации способов их построения, управления ими и т.п.



Блок вопросов: Алгоритм и алгоритмизация задачи



1.Соотнесите понятия: «данные» и «алгоритм».

Данные - это отдельные факты, характеризующие объекты, процессы и явления в предметной области, а также их свойства.

Алгоритм – это точно определенное описание способа решения задачи в виде конечной (по времени) последовательности действий.

Блок вопросов: Средства реализации задач на компьютере



1.Перечислите основные принципы компьютера фон-неймановской архитектуры и разъясните их содержание.

Микропроцессор (МП). Это центральный блок ПК, предназначенный для управления работой всех блоков машины и для выполнения арифметических и логических операций над информацией.

Системная шина. Это основная интерфейсная система компьютера, обеспечивающая сопряжение и связь всех его устройств между собой.

Основная память (ОП). Она предназначена для хранения и оперативного обмена информацией с прочими блоками машины. ОП содержит два вида запоминающих устройств: постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) и оперативное запоминающее устройство (ОЗУ).

Понятие «сложная задача».

Если же появляются трудности в постановке задачи, выбора её методов решения, алгоритмов и средств программной реализации, то задача является сложной.

Сложность задачи связана с обнаружением в объектах исследования большого разнообразия свойств и отношений (структуры) между элементами этого объекта, требующих своего определения. Это сложность выбора данных, сложность их описания, большое количество информации, сложность постановки задачи, её алгоритмизации и программирования. В данном случае рассматривают задачу как сложную (большую), а подход к изучению таких задач называют системным подходом.

Системный подход направлен на разработку специфических познавательных средств для решения сложных задач.




Блок вопросов: Основы системного подхода



1.Дайте определения структуры и иерархии. Приведите примеры их графического представления.

Структура – фиксированное упорядоченное множество элементов и отношений между ними. Она дает общее представление о системе в целом. Значение структуры облегчает изучение элементов, входящих в целое, поскольку элементы находятся в зависимости от структуры целостного образования.

Иерархия – последовательное деление системы (не обязательно единственным способом) на конечное число подчиненных частей, называемых подсистемами. Каждую из подсистем в свою очередь можно подразделить на конечное число более мелких подсистем вплоть до получения подсистем (предельных единиц), выражающих предел делимости на подсистемы и обладающих функциональной спецификой целого, достаточной для независимого рассмотрения и изучения.



Блок вопросов: Основные подходы к проектированию программ

			

			1.Зачем необходимо использовать технологию модульного проектирования? информатика графический программа

Решение сложных задач обычно приводит к разработке системы программ (программного обеспечения). В этом случае традиционное программирование является неэффективным и требуется использование современной технологии программирования.

Принцип модульности предполагает разделение программы на поддающиеся осмысливанию элементы, каждый из которых выполняет определенную часть задачи и конструируется независимо от остальных. Правильное структурирование дает возможность на каждом этапе разработки сосредоточить внимание разработчика на одной обозримой части или поручить реализацию разных его частей разным исполнителям.

В зависимости от используемой парадигмы программирования модуль может быть представлен в той или иной форме.



Вопросы контрольного задания



1.Соотнесите понятия: информация, система знаний и информационный ресурс.

Информация- это содержание какого-либо сообщения, сведения о чем-либо, рассматриваемые в аспекте их передачи в пространстве и времени.

Система знаний- это умение решать задачи из определенного круга задач, включающего не только процедурные задачи, но и творческие, проблемные и поисковые задачи.

Информационный ресурс- это вся совокупность сведений, получаемых и накапливаемых в процессе развития науки и практической деятельности людей, для их многоцелевого использования в общественном производстве и управлении.

Информатика: предмет и задачи.

Информатика- это техническая наука, систематизирующая приемы создания, хранения, воспроизведения, обработки и передачи данных средствами вычислительной техники, а также принципы функционирования этих средств и методы управления ими.

Из этого определения видно, что информатика очень близка к технологии, поэтому ее предмет нередко называют информационной технологией.

Предмет информатики составляют следующие понятия:

а) аппаратное обеспечение средств вычислительной техники;

б) программное обеспечение средств вычислительной техники;

в) средства взаимодействия аппаратного и программного обеспечения;

г) 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, наиболее эффективных технологий, в автоматизации этапов работы с данными, а также в методическом обеспечении новых технологических исследований.

Блок вопросов: Информатика

1.Расскажите об информатике как об отрасли.

Информатика в широком смысле представляет собой единство разнообразных отраслей науки, техники и производства, связанных с переработкой информации главным образом с помощью компьютеров и телекоммуникационных средств связи во всех сферах человеческой деятельности.

Информатику как в целом, так и каждую ее часть обычно рассматривают с различных позиций: как отрасль народного хозяйства, как фундаментальную науку, как прикладную дисциплину.

Информатика как отрасль народного хозяйства состоит из однородной совокупности предприятий разных форм хозяйствования, где занимаются производством компьютерной техники, программных продуктов и разработкой современной технологии переработки информации.

Информатика как фундаментальная наука занимается разработкой методологии создания информационного обеспечения процессов управления любыми объектами на базе компьютерных информационных систем.

Информатика как прикладная дисциплина занимается:

а) изучением закономерностей в информационных процессах;

б) созданием информационных моделей коммуникаций в различных областях человеческой деятельности;

в) разработкой информационных систем и технологий в конкретных областях и выработкой рекомендаций относительно их жизненного цикла: для этапов проектирования и разработки систем, их производства, функционирования и т.д.

	Что такое архитектура ЭВМ? Сформулируйте определение и расшифруйте его.

	Архитектура компьютера обычно определяется совокупностью ее свойств, существенных для пользователя. Основное внимание при этом уделяется структуре и функциональным возможностям машины, которые можно разделить на основные и дополнительные.

	Структура компьютера - это некоторая модель, устанавливающая состав, порядок и принципы взаимодействия входящих в нее компонентов.

	Основные функции определяют назначение ЭВМ: обработка и хранение информации, обмен информацией с внешними объектами. Дополнительные функции повышают эффективность выполнения основных функций: обеспечивают эффективные режимы ее работы, диалог с пользователем, высокую надежность и др. Названные функции ЭВМ реализуются с помощью ее компонентов: аппаратных и программных средств.



Блок вопросов: Архитектура вычислительных систем



1.Дайте классификацию средств вычислительной техники?

Исходя из функциональных возможностей и размеров ЭВМ, их можно разделить на несколько классов: суперЭВМ, большие ЭВМ, малые ЭВМ, микро ЭВМ.

Классификация ЭВМ по принципу действия: аналоговые, цифровые и гибридные.

Классификация ЭВМ по назначению: универсальные, проблемно – ориентированные и специализированные.

Блок вопросов: Концепции построения ВС



1.Дайте определение жизненного цикла вычислительной системы и ее компонент.

Термином жизненный цикл принято отражать совокупность процессов и этапов развития организмов живой природы, технических систем, продуктов производства от моментов зарождения или появления потребности их создания и использования до прекращения функционирования или применения.

Программы и данные в системах и вычислительных машинах являются наиболее гибкими компонентами программной инженерии и подвержены изменениям в течение всего их жизненного цикла.

Крупномасштабные комплексы программ являются компонентами систем, реализующими обычно их основные, функциональные свойства, увеличивающими сложность и создающими предпосылки для последующих изменений их жизненного цикла.

Основные характеристики персонального компьютера и ориентировочные значения некоторых из них.

Основными характеристиками ПК являются:

1. Быстродействие, производительность, тактовая частота.

2. Разрядность машины и кодовых шин интерфейса.

Разрядность – это максимальное количество разрядов двоичного числа, над которым одновременно может выполняться машинная операция, в том числе и операция передачи информации; чем больше разрядность, тем, при прочих равных условиях, будет больше и производительность ПК.

3. Типы системного и локальных интерфейсов:

4. Емкость оперативной памяти:

Измеряется чаще всего в мегабайтах (Мбайт), реже в килобайтах (Кбайт).

5. Емкость накопителя на жестких магнитных дисках (винчестера).

Емкость винчестера измеряется обычно в мегабайтах или гигабайтах (1 Гбайт = 1024 Мбайта).

6. Тип и емкость накопителей на гибких магнитных дисках.

Дискеты диаметром 3.5 и 5.25 дюйма (1 дюйм = 25.4 мм). Первые имеют стандартную емкость 1.44 Мбайта, вторые – 1.2 Мбайта.

7. Виды и емкость КЭШ – памяти.

КЭШ – память – это буферная, не доступная для пользователя быстродействующая память, автоматически используемая компьютером для ускорения операций с информацией, хранящейся в более медленно действующих запоминающих устройствах.

Наличие КЭШ – памяти емкостью 256 Кбайт увеличивает производительность ПК примерно на 20%.

8. Тип видеомонитора (дисплея) и видеоадаптера.

9. Тип принтера.

10. Наличие математического сопроцессора.

11. Имеющееся программное обеспечение и вид операционной системы.

12. Возможность работы в вычислительной сети.

13. Надежность.

Надежность – это способность системы выполнять полностью и правильно все заданные ей функции. Надежность ПК измеряется обычно средним временем наработки на отказ.

14. Стоимость.

15. Габариты и масса.



Блок вопросов: Аппаратная часть ПЭВМ



1.Каково назначение и основные характеристики внутренней памяти персонального компьютера?

Основная память содержит оперативное (RAM-память с произвольным доступом) и постоянное (ROM) запоминающие устройства.

Оперативное запоминающее устройство предназначено для хранения информации (программ и данных), непосредственно участвующей в вычислительном процессе на текущем этапе функционирования ПК.

ОЗУ – энергозависимая память: при отключении напряжения питания информация, хранящаяся в ней, теряется. Основу ОЗУ составляют большие интегральные схемы, содержащие матрицы полупроводниковых запоминающих элементов (триггеров).

Постоянное запоминающее устройство также строится на основе установленных на материнской плате модулей (кассет) и используется для хранения не изменяемой информации: загрузочных программ операционной системы, программ тестирования устройств компьютера и некоторых драйверов базовой системы ввода – вывода (BIOS) и др. Из ПЗУ можно только считывать информацию, запись информации в ПЗУ выполняется вне ЭВМ в лабораторных условиях. Модули и кассеты ПЗУ имеют емкость, как правило, не превышающую нескольких сот килобайт. ПЗУ – энергонезависимое запоминающее устройство.



Блок вопросов: Программное обеспечение ПЭВМ



1.Опишите уровни доступа к справочной информации Windows.

Справочная система в диалоговых окнах:

В Windows 98 реализовано несколько уровней доступа к справочной информации. Особенно часто потребность в быстрой и конкретной справке возникает при работе с элементами управления диалоговых окон. Эту возможность предоставляет специальная кнопка подсказки, расположенная в правом верхнем углу диалоговых окон рядом с закрывающей кнопкой.

Контекстная подсказка:

Прием получения контекстной подсказки действует в большинстве диалоговых окон и в некоторых окнах приложений. Его удобно рассматривать на примере стандартной программы калькулятор. Щелкнуть правой кнопкой мыши на любом элементе управления, и рядом с ним появится кнопка контекстной подсказки с надписью Что это такое?

Справочная система Windows:

Классический прием вызова справочной системы Windows состоит в использовании Главного меню ( Пуск → Справка), но тоже можно сделать из любого окна папки или Проводника, если использовать пункт Справка в строке меню.

Специфика постановки и решения экономической задачи на ЭВМ.

Практически в любой сфере деятельности человека, особенно при решении планово-экономических задач, бухгалтерском и банковском учёте, проектно-сметных работах и т.п., возникает необходимость представлять данные в виде таблиц. При этом часть данных периодически меняется, а часть рассчитывается по формулам. В том случае, когда данных, заносимых в таблицу, немного и расчёт по формулам производится один раз, заполнять таблицу можно и с помощью калькулятора. Но, если же данных много и таблицы приходится заполнять постоянно, работник чувствует дискомфорт, быстро устаёт, что приводит к появлению ошибок. Такие работы относятся к разряду рутинных, и для их выполнения целесообразно применять ПЭВМ.



Блок вопросов: ППП MS Office



1.Какие ППП считаются офисными?

В Microsoft Office входят:

* Word – мощная программа для работы с текстовыми документами.

* Excel – программа, предоставляющая широкие функции для работы с электронными таблицами.

* Access – сильнейшее средство для работы с базами данных.

* PowerPoint позволяет легко и быстро создать качественные, красиво оформленные электронные презентации (в виде набора слайдов).

* Binder – программа для объединения разных документов Office в одно целое.

* Outlook представляет собой почтового клиента и электронную версию органайзера, причем Outlook может автоматически отвечать на различные приглашения, исходя из вашей занятости в тот или иной момент времени.

* Photo Editor – приложение Office, обрабатывающее растровые изображения.

Возможности текстового процессора MS Word?

К возможностям текстового процессора Microsoft Word относятся:

* создание документа * ввод текста * редактирование текста * рецензирование текста * форматирование текста * сохранение документа * печать документа.



Блок вопросов: Текстовый редактор Word



1.Сколько и какие режимы работы Word вы знаете?

Режимы работ:

* Web – документа * чтения * вставки * диалоговый * замены * конструктора * обычный * предварительного просмотра * проверки правописания * разметки * сжатия * структуры.

Общая часть

Табличный процессор MS Excel. Основные понятия и возможности.

Электронная таблица – это компьютерный эквивалент обычной таблицы, в клетках (ячейках) которой записаны данные различных типов: тексты, дата, формулы, числа.

Результат вычисления формулы в клетке является изображением этой клетки. Числовые данные и даты могут рассматриваться как частный случай формул. Для управления электронной таблицей используется специальный комплекс программ – табличный процессор.

Главное достоинство электронной таблицы – это возможность мгновенного пересчета всех данных, связанных формульными зависимостями при изменении значения любого операнда.



Блок вопросов 1: Табличный процессор MS Excel.



1. Опишите средства первичной настройки рабочего места MS Excel

Типичными установками, принимаемыми по умолчанию на уровне всех ячеек таблицы, являются: ширина ячейки в 9 разрядов, левое выравнивание для символьных данных и основной формат для цифровых данных с выравниванием вправо.

Блок ячеек – группа последовательных ячеек. Блок ячеек может состоять из одной ячейки, строки (или ее части), столбца (или его части), а также последовательности строк или столбцов (или их частей).



Блок вопросов 2: Табличный процессор MS Excel.

	

	1.Как организуются циклические вычисления?

	* Формулы, связанные циклическими ссылками, вычисляются многократно.

	* Запись формул на листе определяет порядок их вычисления. Формулы вычисляются сверху вниз, слева направо.

	* Число повторений цикла определяется параметрами, заданными на вкладке Вычисления. Цикл заканчивается при достижении максимального числа итераций или, когда изменения значений во всех ячейках не превосходят заданной точности.




Вопросы контрольного задания

				

				1. Совершенствование материально - технической базы информатики.

В нашей стране наблюдается заметное отставание в области информатики, особенно в плане обеспечение ее материально-технической базой, а следовательно и в плане практического применения компьютерной техники и технологии.

В целях устранения создавшегося положения в стране была разработана государственная программа, базирующаяся на концепции информатизации общества.

Основные положения этой концепции предусматривают:

1. Достижение всеобщей компьютерной грамотности;

2. Создание материально-технической базы, обеспечивающей широкое использование компьютерной техники и технологий на уровне мировых стандартов;

3. Разработка и внедрение единого фонда программного обеспечения;

4. Эффективное использование потенциала информационно-вычислительных систем во всех сферах жизни общества.




Список литературы



1. Лаптев В.Н.: Информатика. Базовые понятия и определения: Учебное пособие. – Новосибирск: CибУПК, 2002.-124с.

2. Безручко В.Т.: Практикум по курсу «Информатика». Работа в Windows, Word, Excel: Учебное пособие. – М.: Финансы и статистика, 2001. – 272с.:

3. Информатика: Базовый курс / Симонович С.В. и др. - СПб.: Изд-во «Питер», 2002. - 640с.

4. Острейковский В.А. Информатика: Учеб. для вузов. - М.: Высш. шк., 1999. - 511с.