Информатика ответы к зачёту

16. Эволюция развития компьютерной техники и информационных технологий. Поколения ЭВМ.

Начальный этап в эволюции информационных технологий – ручная сборка и обработка информации. Началом его можно считать возникновение письменности.

В начале XIX века создаются пишущая машинка, телеграф, телефон и начинается этап механической технологии. Процессы сбора, регистрации и обработки информации значительно упрощаются.

Следующий этап, этап электронной технологии можно связать с появлением копировальных машин, диктофонов, электронных пишущих машин в 40—60-х гг. двадцатого века. Электронно-вычислительные машины становятся незаменимы в процессах управления, проникают в различные сферы деятельности человека. А с освоением компьютерных информационных технологий и созданием первых персональных электронно-вычислительных машин человечество выходит на совершенно новый уровень развития.

Техническое обеспечение - это компьютеры, оргтехника, средства связи, то есть современные орудия труда.Программное обеспечение – те программы, которые мы используем в своей повседневной работе и документация на них.

Организационное обеспечение – правила и методы организации работы с информационной системой, должностные инструкции тех, кто пользуется системой.

Эргономическое обеспечение – нормы и правила оптимальной организации рабочего места, относящиеся к правильному расположению компьютерной техники в помещении, выбору уровня освещенности, нормированию рабочего дня пользователя.

Правовое обеспечение – система ограничений доступа к данным разных категорий пользователей, защита информации путем организации парольного доступа. Информационное обеспечение – комплекс информационной базы и способов ее обработки.

17. Компьютер. Архитектура компьютера.Принципы классической (Неймановской) архитектуры ЭВМ.

Компьютер — устройство или система, способное выполнять заданную, чётко определённую изменяемую последовательность операций.

Архитектура компьютера – это логическая организация и структура аппаратных и программных ресурсов вычислительной системы.

Архитектура фон Неймана — широко известный принцип совместного хранения команд и данных в памяти компьютера. Вычислительные системы такого рода часто обозначают термином «машина фон Неймана», однако соответствие этих понятий не всегда однозначно. В общем случае, когда говорят об архитектуре фон Неймана, подразумевают принцип хранения данных и инструкций в одной памяти.

Принципы фон Неймана

Принцип однородности памяти

Команды и данные хранятся в одной и той же памяти и внешне в памяти неразличимы. Распознать их можно только по способу использования; то есть одно и то же значение в ячейке памяти может использоваться и как данные, и как команда, и как адрес в зависимости лишь от способа обращения к нему. Это позволяет производить над командами те же операции, что и над числами, и, соответственно, открывает ряд возможностей. Так, циклически изменяя адресную часть команды, можно обеспечить обращение к последовательным элементам массива данных. Такой прием носит название модификации команд и с позиций современного программирования не приветствуется. Более полезным является другое следствие принципа однородности, когда команды одной программы могут быть получены как результат исполнения другой программы. Эта возможность лежит в основе трансляции — перевода текста программы с языка высокого уровня на язык конкретной вычислительной машины.

Принцип адресности

Структурно основная память состоит из пронумерованных ячеек, причем процессору в произвольный момент доступна любая ячейка. Двоичные коды команд и данных разделяются на единицы информации, называемые словами, и хранятся в ячейках памяти, а для доступа к ним используются номера соответствующих ячеек — адреса.

Принцип программного управления

Все вычисления, предусмотренные алгоритмом решения задачи, должны быть представлены в виде программы, состоящей из последовательности управляющих слов — команд. Каждая команда предписывает некоторую операцию из набора операций, реализуемых вычислительной машиной. Команды программы хранятся в последовательных ячейках памяти вычислительной машины и выполняются в

естественной последовательности, то есть в порядке их положения в программе. При необходимости, с помощью специальных команд, эта последовательность может быть изменена. Решение об изменении порядка выполнения команд программы принимается либо на основании анализа результатов предшествующих вычислений, либо безусловно.

Принцип двоичного кодирования

Согласно этому принципу, вся информация, как данные, так и команды, кодируются двоичными цифрами 0 и 1. Каждый тип информации представляется двоичной последовательностью и имеет свой формат. Последовательность битов в формате, имеющая определенный смысл, называется полем. В числовой информации обычно выделяют поле знака и поле значащих разрядов. В формате команды можно выделить два поля: поле кода операции и поле адресов.

18. Структура компьютера.Аппаратные средства персонального компьютера.

Структура компьютера- некоторая модель, устанавливающая соответствующий порядок и принципы взаимодействия входящих в нее компонентов. - техническая реализация основных принципов классификации архитектуры на

конкретном историческом этапе развития информационных технологий

Персональными называются компьютеры, на которых может одновременно

работать только один пользователь. Персональные компьютеры имеют только

одно рабочее место.

Под термином «конфигурация» компьютера понимают список устройств,

входящих в его состав.

В соответствие с принципом открытой архитектуры аппаратное обеспечение

компьютеров (Hardware) может быть весьма различным. Но любой персональный

компьютер имеет обязательный и дополнительный набор устройств.

Обязательный набор устройств:

1.Монитор - устройство вывода текстовой и графической информации.

2.Клавиатура - устройство для ввода текстовой информации.

3.Системный блок - объединение большого количества различных компьютерных устройств.

Всистемном блоке находится вся электронная начинка компьютера.

Основными деталями системного блока являются:

4.Процессор - главное компьютерное устройство управления и проведения вычислений.

5.Материнская плата - устройство для крепления на ней других внутренних компьютерных устройств.

6.Оперативная память (ОЗУ) - устройство для хранения программы и данных во время ее работы в компьютере.

7.Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) - устройство для постоянного хранения некоторых специальных программ и данных.

8.Кэш память - сверхбыстрая память для хранения особо важной информации.

9.Сопроцессор - устройство для выполнения операций с плавающей запятой. 10. Видеокарта - устройство, обеспечивающее вывод информации на монитор. 11. Флоппи дисковод - устройство для хранения и переноса информации между

ПК.

12. Винчестер - основное устройство для хранения информации на компьютере. 13. Блок питания - устройство для распределения электрической энергии между

другими компьютерными устройствами.

14. Контроллеры и шина - предназначены для передачи информации между внутренними устройствами ПК.

15. Последовательные и параллельные порты - предназначены для подключения внешних дополнительных устройств к компьютеру.

16. Корпус - предназначен для защиты материнской платы и внутренних устройств компьютера от повреждений.

Дополнительные устройства, которые можно подключать к компьютеру:

17. Принтер - предназначен для вывода текстовой и графической информации на бумагу.

18.Дисковод для компакт дисков (CD ROM) - для работы с компакт дисками.

19.Дисководы DVD - современные устройства для работы с носителями данных объемом до 17 Гбайт.

20.Звуковая карта - устройство для работы со звуковой информацией.

21.Мышь - манипулятор для ввода информации в компьютер.

22.Джойстик - манипулятор для передачи информации о движении в компьютер.

23.Планшет - устройство для работы с компьютерной графикой.

24.TV тюнер является устройством, позволяющим ПК принимать и показывать программы телевидения.

25.Колонки - внешние устройства для воспроизведения звуков.

26.Факс-модем - устройство для связи между компьютерами через телефонную линию.

27.Плоттер - устройство для вывода чертежа на бумагу.

28.Сканер - для ввода графических изображений в компьютер.

29.Ленточные накопители - устройства для проведения резервного копирования данных на магнитную ленту.

30.Источник бесперебойного питания - устройство защиты компьютера от перебоев в электроснабжении.

31.Накопители на съемных дисках - устройства, в будущем заменяющие флоппи дисководы.

32.Графический акселератор - устройство для ускорения обработки и вывода трехмерной графики.

19. Схема обработки информации на компьютере.

Для того чтобы обрабатывать в компьютере информацию, с ней необходимо делать следующие основные операции:

- вводить информацию в компьютер:

Эта операция нужна для того, чтобы компьютеру было что обрабатывать. Без возможности ввода информации в компьютер он становится как бы вещью в себе.

- хранить введенную информацию в компьютере:

Очевидно, что если дать возможность вводить информацию в компьютер, то надо и иметь возможность эту информацию в нем хранить, и затем использовать в процессе обработки.

- обрабатывать введенную информацию:

Здесь надо понимать, что для обработки введенной информации нужны определенные алгоритмы обработки, иначе ни о какой обработке информации речи быть не может. Компьютер должен быть снабжен такими алгоритмами и должен уметь их применять к вводимой информации с тем, чтобы «правильно» преобразовывать ее в выходные данные.

- хранить обработанную информацию,

Так же как и с хранением введенной информации, в компьютере должны храниться результаты его работы, результаты обработки входных данных с тем, чтобы в дальнейшем ими можно было бы воспользоваться.

- выводить информацию из компьютера: Эта операция позволяет вывести результаты обработки информации в удобочитаемом для пользователей ПК виде.

20. Основные отличия современного компьютера. Принцип открытой архитектуры.

Основные отличия современного ПК от классической архитектуры6

1.Выделение центральной и периферической систем

2.Объединение в одном функционально законченном модуле двух устройств: устройства управления и арифметико-логического устройства

3.Разделение памяти на внутреннюю и внешнюю

4.Реализация принципа открытой архитектуры.

Принцип открытой архитектуры:

Модульность – построение компьютера на основе набора модулей

Модуль - конструктивно и функционально законченный электронный блок в стандартном исполнении. Это означает, что с помощью модуля может быть реализована какая-то функция либо самостоятельно, либо совместно с другими модулями.

Конфигурация- набор модулей, из которых состоит конкретный компьютер

Компьютер модернизируется за счет подключения различных устройств удовлетворяющих потребностям конкретного пользователя. К периферийным устройствам относятся: внешняя память, устройства ввода, устройства вывода, устройства обмена

21. Виды и назначение запоминающих устройств персонального компьютера. Виды и назначение периферийных устройств.

Функции памяти:

приём информации из других устройств;

запоминание информации;

выдача информации по запросу в другие устройства машины.

Память компьютера делится на внешнюю (основную) и внутреннюю.

К внутренней памяти относятся:

1. Оперативная память - это устройства, где размещены данные, который процессор обрабатывает в определенный промежуток времени. При этом выполняется следующее условие: в любой момент существует условие работы с любой ячейкой оперативной памяти. В оперативной памяти сохраняется временная информация, которая изменяется по мере выполнения процессором различных операций, таких как запись, считывание, сохранение. При отключении компьютера вся информация, которая находилась в оперативной памяти исчезает, если она не была сохранена на других носителях информации.

2.Регистры - это сверхскоростная память процессора. Они сохраняют адрес команды, саму команду, данные для её выполнения и результат.

3.Кэш-память - это промежуточное запоминающее устройство, используемое для ускорения обмена между процессором и RAM. В современных процессорах используется несколько уровней кэш-памяти.

4.Постоянная память - это электронная память предназначена для длительного сохранения программы и данных. Используется оно для чтения данных. Как правило, эта информация записывается при изготовлении компьютера и служит для

начальной загрузки оперативной системы, проверки работоспособности компьютера.

Внешняя память рассчитана на длительное хранение программ и данных. Она реализуется с помощью специальных устройств, которые в зависимости от способов записи и считывания делятся на магнитные, оптические и магнитооптические.

Основными характеристиками внешней памяти являются её объем, скорость обмена информацией, способ и время доступа к данным.

К внешней памяти принадлежат также накопители на гибких дисках (дискетах). Наиболее распространёнными являются дискеты диаметром 3,5 дюйма

Виды и назначение периферийных устройств персонального компьютера

Периферийные устройства персонального компьютера подключаются к его интерфейсам и предназначены для выполнения вспомогательных операций. Благодаря им компьютерная система приобретает гибкость и универсальность.

Характеристики периферийных устройств:

1.Емкость накопителя на жестких дисках

2.Параметры видеосистем

3.Наличие и тип разложения дополнительных устройств ввода-вывода 4. Состав и характеристика программного обеспечения

По назначению периферийные устройства можно подразделить на:

•устройства ввода данных;

•устройства вывода данных;

•устройства хранения данных;

•устройства обмена данными.

3.4.1. Устройства ввода знаковых данных

Специальные клавиатуры. Клавиатура является основным устройством ввода данных. Специальные клавиатуры предназначены для повышения эффективности процесса ввода данных.

По методу подключения к системному блоку различают проводные и беспроводные клавиатуры.

3.4.2. Устройства командного управления

Специальные манипуляторы. Кроме обычной мыши существуют и другие типы манипуляторов, например: трекболы, пенмаусы, инфракрасные мыши.

3.4.3. Устройства ввода графических данных

Для ввода графической информации используют сканеры, графические планшеты (дигитайзеры) и цифровые фотокамеры.

Планшетные сканеры

Ручные сканеры. Барабанные сканеры. Сканеры форм. Штрих-сканеры. Графические планшеты Цифровые фотокамеры.

3.4.4. Устройства вывода данных

В качестве устройств вывода данных, дополнительных к монитору, используют печатающие устройства (принтеры), позволяющие получать копии документов на бумаге или прозрачном носителе. По принципу действия различают матричные, лазерные, светодиодные и струйные принтеры.

3.4.5. Устройства хранения данных

Необходимость во внешних устройствах хранения данных возникает в двух случаях:

когда на вычислительной системе обрабатывается больше данных, чем можно разместить на базовом жестком диске;

когда данные имеют повышенную ценность и необходимо выполнять регулярное резервное копирование на внешнее устройство (копирование данных на жестком диске не является резервным и только создает иллюзию безопасности).

Стримеры. Стримеры — это накопители на магнитной ленте.

ZIP-иакопители. ZIP-накопители выпускаются компанией Iomega, специализирующейся на создании внешних устройств для хранения данных. Устройство работает с дисковыми носителями,

Накопители JAZ. Этот тип накопителей, как и ZIP-накопители, выпускается компанией Iomega. По своим характеристикам JAZ2-носитель приближается к жестким дискам, но в отличие от них является сменным.

Магнитооптические устройства. Эти устройства получили широкое распространение в компьютерных системах высокого уровня благодаря своей универсальности. С их помощью решаются задачи резервного копирования, обмена данными и их накопления.

3.5.6. Устройства обмена данными

Модем. Устройство, предназначенное для обмена информацией между удаленными компьютерами по каналам связи, принято называть модемом (МОдулятор + ДЕМодулятор).