3 Сурет. Компьютердің функционалдық схемасы

Есте сақтау құрылғысы (жады) – бұл ЭЕМ-нің программаларды, қабылданған нәтижелік және аралық мәліметтерді уақытша (жедел жады), әрі ұзақ мерзімде (сыртқы жады) сақтауға арнаған құрылғысы. Жедел жадындағы информация компьютер ток көзіне қосылып тұрғанда ғана сақталып тұрады, бірақ оның жылдамдығы өте жоғары болады. Компьютер сыртқы жадындағы төменгі деңгейде болады.

Арифметикалық-логикалық құрылғы – программа командалары бойынша арифметикалық амалдарды орындап, мәлімет кодтарын түрлендіреді. Басқару құрылғысы компьютердің барлық блоктарының жұмысын қадағалайды. Ол бедгіді бір кезепен компьютер жедел жадындағы командаларды біртіндеп орындатып отырады. Әрбір команда анықталып, қажеттілігіне қарай жедел жады ұяларындағы мәліметтер арифметикалық-логикалық құрылғыға беріледі де, команда каодына байланысты керекті амал орындалады. Компьютер жұмысының осы принципі жоғарыда айтылған фон Неймана архитектурасына сәйкес келеді.

4 – тақырып бойынша тест сұрақтары

1. ДК құрамына кіретін негізгі құрылғылар:

A. дисплей, монитор, джойстик, стример;

B. пернетақта, жүйелік блок, дисплей, принтер;

C. дисплей, сканер, дигитайзер, жүйелік блок;

D. модем, СD-диск, пернетақта, принтер;

E. ішкі және сыртқы есте сақтау құрылғылары.

2. Компьютердің жадына жататын құрылғы:

A. жедел (оперативтік) жады;

B. микропроцессор;

C. тұтынушы жады;

D. операциялық жүйе;

E. символдарды енгізу құрылғысы.

3. Монитор экраны не үшін қажет?

A. ақпаратты өңдеуге даярлау үшін;

B. мәтіндік және графикалық ақпараттарды көрсету үшін;

C. мәтіндік ақпараттарды көрсету үшін;

D. графикалық ақпараттарды көрсету үшін;

E. арифметика-логикалық құрылғы.

4. Компьютердің жүйелік шинасы не үшін қажет?

A. монитор мен сканерге компьютерден жүйелік мәліметтер шығару үшін;

B. компьютердің негізгі электрондық құрылғыларының арасында ақпа­рат­ты тасымалдау үшін;

C. компьютердің сыртқы құрылғыларына командаларды жіберу үшін;

D. компьютердің әр түрлі құрылғыларын іске қосу және өшіру үшін;

E. сыртқы дыбыстар құрылғысын іске қосу үшін.

1. Монитор не үшін қажет?

A. экраннан ақпаратты енгізу;

B. ақпаратты қатты көшірме түрінде экранға шығару;

C. жұмыс істеп тұрған компьютердегі ақпаратты экранға шығару;

D. жұмыс істеп тұрған компьютерде ақпаратты уақытша есте сақтау;

E. суреттерді бейнелеу үшін қажет.

2. Компьютерге ақпарат енгізу құрылғысы:

A. пернетақта;

B. монитор экраны;

C. тышқан;

D. жүйелік блок;

E. CD-диск.

3. Компьютердің жүйелік блогына қандай құрылғы кірмейді?

A. микропроцессор;

B. қатты диск;

C. принтер;

D. дискіжетек;

E. аналық тақша (материнская плата).

4. Модем дегеніміз не?

A. магниттік таспадағы мәлімет жинақтауыш;

B. компьютерді басқаратын манипулятор типтес құрылғы;

C. мәліметтерді қатты дискіге шығаратын құрылғы;

D.байланыс арналары арқылы комьютерлер арасында ақпарат алмасу құрылғысы;

E. желілік байланыс құрылғысы.

5. Компьютер жұмыс істеп тұрғанда ақпаратты сақтайтын құрылғы...

A. монитор;

B. Қатты және иілгіш магниттік дискілердегі мәлімет жинақтауыш;

C. принтер;

D. компьютердің жедел жады;

E. сканер.

6. Компьютердің программалық құралдарына мыналар жатады:

A. операциялық жүйе, программалау жүйесі, қолданбалы программалар;

C. микропроцессорлар, жедел (оперативтік) жады;

B. операциялық жүйе;

D. файлдар;

E. жүйелік программалар сақталған бумалар.

7. Пернетақта не үшін қажет?

A. дискіден мәлімет енгізу үшін;

B. символдар енгізу үшін;

C. компьютерді басқару және таңбалық мәліметтер енгізу үшін;

D. монитор экранында тышқан курсорын жылжыту үшін;

E. кестелерді, символдарды өңдеу әрекетін басқару үшін.

8. Қатты диск дегеніміз ...

A. мәліметтерді уақытша есте сақтайтын құрылғы;

B. файлдық жүйе жиыны;

C. мәліметтер мен программаларды ұзақ уақыт есте сақтайтын құрылғы;

D. белгілі бір тәртіппен реттелген секторлар жиыны;

E. көлемі 1Mb FLASH.

5 – ТАҚЫРЫП. Алгоритмдер теориясы

5.1-тақырып. Алгоритмдер.Типтері мен қасиеттері, ұсыну формалары.

Алгоритм – математикадағы ең бір іргелі ұғымдардың бірі.Информатика ғылымында «алгоритм» түсінігі ақпарат түсінігі сияқты негізгі ұғымдардың бірі болып табылады.

«Алгоритм» сөзі ІХ ғасырда өмір сүрген, адамдардың квадрат теңдеулерді жүйелей құрып оны шеше білуге үйреткен ұлы араб математигі Әбу Жафар Мухаммед ибн Мұса әл-Хорезми (763—850 жж.) есімінің латындық algorithmi сөзінің транскрипциясы болып табылады. Ол санаудың ондық санау жүйесінде көп орынды сандар мен арифметикалық амалдардың орындалу ережесін ұсынған.  Бұл ережелер қосынды мен көбейтіндіні табуға арналған амалдарды орындауға қажетті тізбектен құрылған. Сол ереже осы күнге дейін қолданылып келеді.

Бірақ әл-Хорезмиге дейін де арифметикалық операцияларды орындау ережелері көп болатын. Бірақ ол кезде сандардың ерекшеліктеріне көп мән берілген, ал әл-Хорезми болса, көпорынды сандардың бәріне ортақ және барлық сандарға жарамды ереже ұсынды. Әл-Хорезмидің тәсілін қолдаушыларды алгоритмдіктер деп атады. Алгоритм ұғымы бірнеше қасиеттері бар ережелер жүйесі деген мағынаны білдіреді. Осылайша алгоритм ұғымы математикада ертеден қолданыла бастағанымен, математикалық теорияның объектісі ретінде кейбір проблемаларды зерттеуге байланысты ХХ ғасырдың 30-шы жылдарында зерттеле бастады.

Қазіргі таңда алгоритм ұғымы тек математикалық есептерге ғана емес, сонымен қатар басқада мағыналарда қолданылады. Әрбір  компьютер алдын-ала құрылған алгоритм бойынша, яғни программа бойынша жұмыс істейді.

Алгоритм ұғымының анықтамасы өте көп. Берілген  есепті шешу үшін қандай да бір программалау тілінде программа жазғыңыз келсе, онда алдымен есепті шешудің алгоритмін құруыңыз керек.

Алгоритм деп берілген есептің шығару жолын реттелген амалдар тізбегі түріне келтіруді айтамыз. Кез келген есептің шешу кезеңін қарапайым амалдар тізбегіне бөлектеуге болады. Алгоритмді компьютерде орындау үшін оны программа түрінде жазып шығу керек.

Программадеп машина тілі түсінетіндей, инструкциялар тізбегі түрінде жазылған алгоритмді айтамыз.  Программа командалар тізбегінен тұрады. Командалар тізбегі орындалған кезде есептің нәтижесі шығады. Әрбір компьютер алдын-ала құрылған программа бойынша жұмыс жасайды. Яғни, программа деп белгілі бір нәтиже алу үшін түсінікті операциялар тізбегін айтамыз. Процессор программа құрамындағы командаларды реті бойынша орындайды. Команда бір қарапайым операцияны орындауға бұйыратын бұйрық түрінде болады. Командалар арифметикалық, логикалық, басқаруды беру, сандарды салыстыру, экранға шығару, принтерге шығару және т.б. болып бөлінеді.

Алгоритм ұғымның мәнін аша түсетін оның мынадай қасиеттері бар: 1. Алгоритмнің  дискреттілігі (үзілісті) –ақпаратпен   жасалатын әрекеттерді тағайындайды және өрнектейді. Алгоритмге қатысты әрекеттердің бәрі дискретті болады. Алгоритмнің жұмысына  қажетті  материалдар  ретінде  символдық мәтіндер және сандар пайдаланылады.

2.Алгоритмннің анықтылығы –біздің   қалауымызға қарай өзгертуге болмайтын нақты нұсқау алгоритмде не істеу керектігі алдын-ала айқын береді. Мысалы, бір есепті шешудің алгоритмі берілсе онда ойланбай-ақ алгоритмде қандай нұсқаулар берілсе, сол нұсқауларды берілу ретімен орындасақ, есеп шығады. Алгоритмнің осы қасиетін оның анықталғандық қасиеті дейміз. Бұл жағдай адам сияқты емес ойлау қабілеті жоқ құрылғылардың мысалы, компьютердің көмегімен есептерді шешу мүмкіндігіне кепілдік берді. Мұндай құрылғылар алгоритмнің жарлықтарын ойланбастан формальды орындайды. Сондықтан алгоритмді  есепті  шығаруға  қажеттінің  бәрі  бір  мәнді  анықталу  және атқарушыға түсінікті әрі нақты болуы тиіс.

3.Алгоритмннің жалпылығы –Бір  алгоритмнің өзін бірнеше есептің шешімін табу үшін пайдалану мүмкіндігі, яғни бастапқы деректер мәндерінің жиынына пайдаланылу мүмкіндігі бар.Алгоритмнің мұндай қасиетін көпшілікке бірдейлік, басқаша айтқанда,жалпылық қасиеті деп атайды.

4.Алгоритмннің нәтижелілігі -Әрбір  алгоритм белгілі бір бастапқы деректердің болуын талап етеді және іздеген нәтижені алуға жеткізеді. Мысалы, екі санды қосу алгоритмнде қосылғыштар бастапқы деректерге, ал қосынды нәтижеге жатады. Осылайша, алгоритмдегі әрекеттердің белгілі бір санның орындалуынан кейін қажетті нәтиже алу мүмкіндігі алгоритімнің нәтижелілігі деп аталады.

Осы айтылғандардан алгоритім бастапқы деректерді пайдаланып іздеген нәтижеге қол жеткізетін реттелген әрекеттер тізбегі деген қлрытынды жасруға болады. Мұндай әректтер тізбегінің орындалуы алгоритмдік процесс, ал әрбір әрекет оның қадамы, әрбір нұсқау алгоритмнің қалыптасуы болып табылады.

Алгоритмнің ең маңызды қасиеті жоғарыда анықталғандық қасиетінде айтылғандай оның орындалу нәтижесінің атқарушыға тәуелсіздігі.

Алгоритм және программа түсініктері арасында айырмашылық дәл

ажыратылмаған. Әдетте программа деп нақты орындаушыға бағытталып жазылған есеп шығару алгоритмі ұғылады. Нәтижесінде есепті шығарудың алгоритмі құрылатын кезең алгоритмдеу деп аталады. Кеңірек мағынада алгоритмдеу түсінігі құрамына есепті шығару әдісін таңдап алу және ЭЕМ-ның ерекшеліктеріне байланысты бастапқыинформацияны жазу формалары енеді.

Алгоритмді жазудың бірнеше түрлері кездеседі және олар бір-бірінен көрнекілігімен, жинақтылығымен және тағы басқа көрсеткіштерімен ерекшеленеді.

1. Алгоритмнің сөзбен берілуі орындаушы – адамға бағытталған және оның жазылу түрлері әр түрлі болуы мүмкін. Мұндағы қойылатын талап азудың дәл болуы және орындаушы нұсқауларды жете түсініп, оны формальды түрде орындай білуі. Формальды түрде орындау қойылған мәселенің мазмұнына үңілмей-ақ, қайсыбір ережелерді, нұсқауларды бұлжытпай орындауды білдіреді.

2. Алгоритмнің графикалық түрде жазылуы оның әртүрлі геометриялық фигуралардың, яғни блоктардың көмегі арқылы берілуі. Жиі пайдаланылатын блоктар туралытүсінікті келтіреміз.

Блок атауы	Белгіленуі	Мазмұны
Әрекет		Информацияны өңдеу, есептеу
Шешім қабылдау		Логикалық блок. Шарттың ақиқат не жалғандығын тексеру
Берілгендерді жеткізу		Информацияны енгізу немесе шығару
Жүргізу, тоқтату		Программаның басы немесе соңы
Модификация лау		Циклді процесстерді ұйымдастыру – циклдің басы

1-сурет. Алгоритмнің графикалық түрде жазылуы

Алгоритмнің бұл жазылу түрінің артықшылығы көрнекілігінде және алгоритмді құрудың бастапқы кезеңдерінде өте пайдалы.

3. Алгоритмді псевдокод арқылы сипаттау.Псевдокод дегеніміз – команда әрекетінің, яғни алгоритм қадамының нақты программалау тілі операторларын қолданбай жай тілменсипатталуы.

4. Алгоритмді алгоритмдік тілде немесе программалау тілдерінің бірі арқылы жазу (Pascal, Basic және т.б.).

Алгоритмдік тіл

Алгоритмдік тіл - алгоритмдер мен олардың орындалуын бірыңғай және дәл жазуға арналған белгілер мен ережелердің жүйесі. Алгоритмдік тіл әдеттегі тілге жақын. Бұл тілде алгоритмдер әдеттегі текст секілді оқылады және жазылады. Сонымен қатар алгоритмдік тіл өзіне математикалық символиканы, яғни сандарды, шамалар мен функциялардың белгілерін, операция таңбаларын, жақшаларды және т.б. қамтиды.

ЭЕМ-сы үшін программалау тілдерінің негізіне алгоритмдік тілдің ережелері жатады. Алгоритмдік тілдің басқа әрбір тіл секілді өзінің сөздігі бар. Орындаушының командалар жүйесіне енетін командаларды жазуға қолданылатын сөздер осы сөздіктің негізін құрайды. Мұндай командалар жай командалар деп аталады. Алгоритмдік тілде мағынасы мен қолданылу тәсілі бір жола берілген санаулы сөздер ғана пайдаланылады. Бұл сөздер қызметші сөздер деп аталады. Алгоритмді жазу кезінде бұларды әдетте қысқаша түрде жазып, астын сызады. Алгоритмді жазуда қызметші сөздерді пайдалану алгоритмді көрнекі етіп көрсетеді және алгоритмнің түрлерін бір ізділікке түсіреді.

Алгоритмдік тілде жазылған алгоритмнің аты болуы керек, ол аты берілген алгоритмнің қандай есептің шешуін сипаттайтынын көрсетуі керек, яғни солай етіп таңдалуы керек. Алгоритмнің атын бөліп көрсету үшін оның алдына алг (алгоритм) деген қызметші сөзі жазылады. Алгоритмнің басы мен соңын көрсету үшін басы және соңы деген қызметші сөздер жазылады да, арасына командалар сериялары жазылады.

алг «алгоритм тақырыбы»арг аргументтер тізімінәт нәтижелер

басы «алгоритм басы»

алгоритм командалары

соңы «алгоритмсоңы»

Бір сериялы жай командалардан құралған алгоритмдер алгоритмдік тілде сызықтық алгоритмдер деп аталады.

Тармақталушы және циклдік алгоритмдерді алгоритмдік тілде жазу үшін құрама деп аталатын командалар пайдаланылады. Алгоритмдік тілде екі негізгі құрама команда – тармақталу және қайталану командасы қолданылады. Осы екікоманданыңжай командадан айырмашылығы мынада: оған құраушы командалардың орындалуына немесе орындалмауына байланысты болатын шарт енген.

Тармақталу командасы былай жазылады:

_{а) егер шарт б) егер шарт}

онда 1-серия		онда серия
әйтпесе 2-серия	бітті
бітті (толық түрі)		(толық емес түрі)

Қайталану командасы:

әзір шарт

_цб

серия

_цс

Сондықтан алгоритмдік тілді игеру келешекте программалау тілдерін пайдалануға көшкенде жеңілдік жасайды. Алдағы уақытта алгоритмдік тілге – алгоритмдерді сипаттаудың адам-орындаушыға, ал программалау тіліне – ЭЕМ-орындаушыға бағдарланған құралдар ретінде қараймыз. Алгоритмдердің сипатталу дәрежесіне қарай программалау тілдерін төменгі және жоғарғы деңгейдегі тілдерге бөлеміз.

Төменгі деңгейдегі тілдер ЭЕМ-на және программалауды жетік меңгерген мамандарға ғана «түсінікті». Сол себепті оларды машиналық тіл деп атайды.

Жоғарғы деңгейдегі тілдер әдеттегі тілге жақынырақ, сондықтан да ол пайдаланушыға түсініктірек. Программаны программалау тілінен машиналық

тілге көшіруді электронды есептеуіш машинасы транслятор деп аталатын арнайы аудармашы-программа көмегі арқылы жүргізеді.