Основы информатики

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Представление информации

Информация - (в переводе с латинского языка «informatio» - разъяснение, изложение) сведения об окружающем мире и протекающих в нем процессах, воспринимаемые человеком или специальным устройством; какие-то знания об объектах, процессах, явлениях; генетическая информация - совокупность наследственных признаков, передаваемых от клетки к клетке, от организма к организму. В науке информация - это отражение реального мира с помощью знаков и сигналов.

Представление информации может осуществляться с помощью знаковых систем. Каждая знаковая система строится на основе определенного алфавита и правил выполнения операций над знаками. Знаковыми системами являются естественные языки (русский, английский и т.д.), формальные языки (языки программирования, системы счисления и т.д.), биологические алфавиты (состояния нейрона в нервной системе, нуклеотиды, хранящие генетическую информацию в молекуле ДНК) и др.

Знаки могут иметь различную физическую природу. Например, для письма используются знаки, представляющие собой изображения на бумаге или других носителях; в устной речи в качестве знаков выступают различные звуки (фонемы), а при обработке текста на компьютере знаки представляются в форме последовательностей электрических импульсов (компьютерных кодов).

Кодирование, т.е. перевод информации из одной знаковой системы в другую, производится с помощью таблиц соответствия знаковых систем, которые устанавливают взаимно однозначное соответствие между знаками или группами знаков двух различных знаковых систем. Пример такой таблицы - таблица кодов ASCII (американский стандартный код обмена информацией), устанавливающая соответствие между интернациональными знаками алфавита и их числовыми; компьютерными кодами.

Применение такого способа кодирования сильно затрудняет передачу текстовых Сейчас чаще всего применяется способ трансформации UTF-8, обеспечивающий совместимость с предыдущими реализациями и стандартами. В частности, коды менее 128 записываются одним байтом, что автоматически превращает их в коды ASCII.

При хранении и передаче информации с помощью технических устройств целесообразно отвлечься от содержания информации и рассматривать ее как последовательность знаков (букв, цифр, кодов цвета точек изображения и т.д.).

Исходя из вероятностного подхода к определению количества информации, набор символов знаковой системы (алфавит) можно рассматривать как различные возможные состояния (события).

Тогда, если считать, что появление символов в сообщении равновероятно, по формуле можно рассчитать, какое количество информации несет каждый символ:

N= 2^I,

где N - количество знаков в алфавите, I - количество информации.

Информационная емкость знаков зависит от их числа в алфавите (мощности алфавита): чем больше их число, тем большее количество информации несет один знак.

Так, информационная емкость буквы в русском алфавите, если не использовать букву «ё», составляет:

32 = 2^I, т.е. I = 5 бит.

Аналогично легко подсчитать, что каждый знак «алфавита» нервной системы (есть импульс, нет импульса) в соответствии с формулой несет информацию 1 бит, а каждый из четырех символов генетического алфавита - информацию 2 бит.

В соответствии с алфавитным подходом количество информации, которое содержит сообщение, закодированное с помощью знаковой системы, равно количеству информации, которое несет один знак, умноженному на число знаков в сообщении.

Хотя в «недрах» компьютера вся информация хранится в виде текста, для ее представления может использоваться разная форма.

Виды: Текстовая, числовая, графическая и звуковая информация. Каждый вид информации должен быть представлен в форме, понятной компьютеру.

Каждый вид информации представлен в двоичном коде, т.е. в виде 0 и 1. т.к. технические устройства могут со 100% надежностью сохранять и распознавать не более двух различных состояний (цифр):

· участок поверхности магнитного носителя информации (намагничен/не намагничен);

· участок поверхности лазерного диска (отражает/не отражает);

· удобно представлять информацию в виде последовательности электрических импульсов: импульс отсутствует (0), импульс есть (1).

В любой форме представления информация - это отражение окружающего нас мира с помощью знаков и символов. Все буквы, знаки препинания, цифры и др. специальные символы нумеруются и записываются в таблицу - кодовую таблицу символов.

Хранить можно не только текстовую и звуковую информацию. В виде кодов хранятся и изображения. Если посмотреть на рисунок с помощью увеличительного стекла, то видно, что он состоит из точек - это так называемый растр. Координаты каждой точки можно запомнить в виде чисел. Цвет каждой точки тоже можно запомнить в виде числа. Эти числа могут храниться в памяти компьютера и передаваться на любые расстояния. По ним компьютерные программы способны изобразить рисунок на экране или напечатать его на принтере. Изображение можно сделать больше или меньше, темнее или светлее, его можно повернуть, наклонить, растянуть. Мы говорим о том, что на компьютере обрабатывается изображение, но на самом деле компьютерные программы изменяют числа, которыми отдельные точки изображения представлены в памяти компьютера.

2. Понятие операционной системы

Существуют две группы определений ОС: «совокупность программ, управляющих оборудованием» и «совокупность программ, управляющих другими программами». Обе они имеют свой точный технический смысл, который, однако, становится ясен только при более детальном рассмотрении вопроса о том, зачем вообще нужны операционные системы.

Программная подсистема, при обращении к которой посредством соответствующих вызовов пользователь получает функции и сервисы, называется операционной системой.

Операционная система (ОС) ЭВМ, комплекс программ, постоянно находящихся в памяти ЭВМ; организует управление устройствами машины и ее взаимодействие с пользователем.

Операционная система ЭВМ, комплекс программ в составе программного обеспечения электронной вычислительной машины для планирования и организации процессов обработки информации, е» ввода и вывода, распределения ресурсов, подготовки и отладки программ, взаимодействия электронной вычислительной машины с пользователями и оперативного контроля исправности устройств вычислительной системы.

Все многообразие программ, используемых на компьютере, называется программным обеспечением.

Операционная система - является ядром системного программного обеспечения.

Операционная система - это часть программного обеспечения, наиболее тесно связанная с техническими средствами компьютера.

Операционная система обеспечивает совместное функционирование всех устройств компьютера и предоставляет пользователю доступ к его ресурсам.

Процесс работы компьютера в определенном смысле сводится к обмену файлами между устройствами. В операционной системе имеются программные модули, управляющие файловой системой.

В состав операционной системы входит специальная программа - командный процессор, которая запрашивает у пользователя команды и выполняет их.

Операционная система - это программа, которая выполняет функции посредника между пользователем и компьютером.

Операционная система - это комплекс программ, предназначенный для управления работой компьютера и всех его устройств, взаимодействия человека c ЭВМ, распределения ресурсов компьютера и решения задач.

Известны следующие операционные системы ЭВМ:

· MS DOS 6.22 - дисковая операционная система, разработанная фирмой MicroSoft. Версия 6.22.

· PC DOS - дисковая операционнаясистема, аналогичная MS DOS, разработанная фирмой IBM.

· Linux - свободно распространяемая операционная система.

· Windows 3.0 - операционная система для персонального использования на IBM совместимых компьютерах.

· Windows 3.11 - операционная система типа ОС Windiws 3.0 только для сетевого использования рабочими группами.

· Windows 95/98, Windows NT, Windows ME, Windows 2000, Windows XP - современные операционные системы типа Windows 95/98.

операционный программирование управление

3. Виды программирования

Программирование - одна из первых автоматизированных информационных технологий - начиная с 70-х годов прошлого столетия начала новый виток бурного развития. Связано это в первую очередь с информатизацией общества в целом: сегодня практически все виды человеческой деятельности в той или иной степени автоматизированы, для чего разрабатывается специальное программное обеспечение. В сфере разработки программного обеспечения работают миллионы людей. Программирование как область человеческой деятельности характеризуется определенными этапами и способами создания законченного программного продукта, формами организации взаимодействия разработчиков-программистов.

Виды программирования:

· процедурное;

· операторное;

· функциональное;

· логическое;

· структурное (модульное);

· объектно-ориентированное;

· визуально-ориентированное.

· Экстремальное;

В основе процедурного, операторного и функционального типов программирования лежат процедуры, операторы и функции, используемые как основные объекты языка.

Логическое программирование реализуется с помощью логических операторов и функций. Это позволяет реализовать основные идеи логического программирования.

Эдсгер В. Дийкстра, опираясь на теорему Бома и Джакопини, ввел понятие структурного программирования, которое часто называют «программирование без GOTO» (управляющая конструкция перехода не используется при написании программ).

В соответствии с данным способом разработки любая программа представляет собой структуру, построенную из трех типов базовых конструкций. Еще один из принципов структурного программирования состоит в том, что программная единица (подпрограмма) должна иметь одну точку входа и одну точку выхода.

Соблюдение принципов структурного программирования делает тексты программ, даже довольно больших, нормально «читаемыми», что существенно облегчает понимание программ, - появилась возможность разработки код в промышленном режиме, когда код может без особых затруднений понять не только ее автор, но и другие программисты.

Объектно-ориентированное программирование (ООП) появилось именно как эффективный способ преодоления трудностей, возникающих при создании сложных программ. Объектно-ориентированное программирование особенно актуально при программировании задач графики.

Наиболее значимой частью ООП является особый подход к решению сложных задач программирования, называемый объектно-ориентированным анализом, а объектно-ориентированные языки программирования - просто удобные инструменты для реализации этого подхода.

Процедурное программирование - оформившаяся в начале 70-х годов XX века идея разработки программ. Это фундаментальная концепция, являющаяся основой всех современных подходов к проектированию и реализации. В то же время суть ее проста и отражает широко известные методы, заключающиеся в поиске и реализации некоторого базового набора элементов, комбинация которых дает решение задачи.

Если концепция структурного программирования предлагает некоторый универсальный алгоритмический базис, то процедурное программирование состоит в разработке под конкретную задачу или круг задач (предметную область) собственного базиса в виде набора подпрограмм, позволяющего наиболее эффективно по целому ряду критериев построить программный комплекс. С применением процедурного программирования появились возможности коллективной разработки программ как набора «независимых» частей, последовательного уменьшения сложности методом разбиения сложной задачи на более простые подзадачи, наконец, возможности повторного использования созданного ранее кода.

В последнее время получила распространение еще одна технология разработки программ - экстремальное программирование. По этой технологии с самого начала программа пишется в предположении, что заказчик заранее не может сформулировать все требования к программному продукту, поэтому программа все время будет меняться, в том числе в процессе работы над ней. Одним из элементов экстремального программирования является парное программирование. Оно означает, что любой кусок кода создается парами людей, программирующими одну задачу сидя за одним рабочим местом. Один программист работает над кодированием конкретных частей программы, другой сосредоточен на картине в целом и непрерывно просматривает код, производимый первым программистом с целью сделать его абсолютно прозрачным. Время от времени люди меняются ролями. Пары не фиксированы: рекомендуется «перемешивать» их насколько это возможно, так чтобы каждый знал, что делает каждый другой, и все были знакомы со всей системой в целом.

4. Циклы по условию. Определение, назначение и способы записи в алгоритме и программе

Часто бывает так, что необходимо повторить тело цикла, но заранее неизвестно, какое количество раз это надо сделать. В таких случаях количество повторений зависит от некоторого условия. Этот цикл реализуется с помощью инструкции Do… Loop.

Условие выхода из цикла можно поставить в начале, перед телом цикла или в конце, после тела цикла

Проверка условия выхода из цикла проводится с помощью ключевых слов While или Until. придают одному и тому же условию противоположный смысл. Ключевое слово While обеспечивает выполнение цикла до тех пор, пока выполняется условие, т.е. пока условие имеет значение истина. В этом случае условие является условием продолжения цикла. Как только условие примет значение ложь, выполнение цикла закончится.

Ключевое слово Until обеспечивает выполнение цикла до тех пор, пока не выполняется условие, т.е. пока условие имеет значение ложь. В этом случае условие становится условием завершения цикла. Как только условие примет значение истина, выполнение цикла закончится.

Размещено на Allbest.ru