Тема 1. Теория информации

1.1 информатика как наука изучает все аспекты получения, хранения, преобразования, передачи и использ информ(погладить ткань-передается, используется)

ОСНОВ Разделы Информ

1.Теоретический - Созд Клод шеннон (кодирование)

2.Кибернетика

3.Искусственный интелект-наука о разраб технических самосистем

4.Вычислительная техника

5.Программирование-раздел помогающий созд новую программу.Ада Аугуста первый программист(дочь байрона)

6.Прикладная инфа-решает прикладные задачи пользователя.

1.2. ПОНЯТИЕ ИНФОРМАЦИИ. ЕЕ СВ-ВА.МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ.

1)Информация-совокупность сведений о разл процессах,яв-ях, объектах, выраженная в сигналах доступных для восприятия.(Объективный подход)

2)Информация -это то что уменьшает неопределенность некоторого опыта с неоднозначным исходом(Статистичечкий подход).

СВ-ВА информации

1.Адекватность-соответствие инф с действительностью

2.Верность-достоверность

3.Актуальность-современ информ

4.важность(полезность)-1т.зрения -кол-во пользов информацией, 2т.зрения важность решения пользователя

5.Понятность

ВИДЫ информ

1.Зрительная

2.вкусовая

3.обонятельная

4.Осязательная

5.звуковая

1.2. ТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ ИНФ

Источник-КДУ-канал связи-Декод(ДКДУ)-приемник инф

КАНАЛ СвЯЗИ-это средства используемые человеком для передачи инф на расстоянии.

СООБЩЕНИЕ-послед сигналов

правило интрепретации сообщения-собственник м-у сообщением и содерж в ней инф.

1.однозначные(сообщение может быть понято единств образом)

2.Неоднозначные(1тип одно и тоже сообщение передает разн информ, 2тип разные сообщения передают одну и туже информ)

СИГНАЛ 1)аналаговый(сигнал который может принимать любое значение на некотором промежутке) 2)Дискретный(сигнал,который может принимать строго опред значение на некотором промежутке)

ДИСКРИТАЗАЦИЯ-перевод с аналогового в дискретный(по времени, по значению термометр на улице)

1.КОДИРОВАНИЕ-процесс преобразования информ в форму удобную для передачи.

ДЕКОДИРОВАНИЕ-процесс преобразования информации в форму удобную для использования

2.Набор символов для кодирования(упорядоченые, беспорядочный)

3.Алфавит-это упоряд набор символов для кодирования

4.Двоичный алфавит-алфавит сост из двух символов(светофор)

5.Двоичное кодирование-кодирование с помощью двоичного алфавита

1.3ИЗМЕРЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ

Измерить-сравнить с эталоном

Измерение(качественное и количественное)

Подходы 1)АЛФАВИТНЫЙ (определ кол-во информ использую кол-во символов с учетом информ веса каждого символа_ ОБОЗНАЧЕНИЯ N-мощность алфавита(кол-во символов в алфавите)

i-информ вес(кол-во информ в одном символе или кол-во двоичных разрядов необход для кодирования одного символа)

Один двоичный разряд используемый для кодирования это 1 бит информ

2).СОДЕРЖАТЕЛЬНЫЙ -опред кол-во информ ч-з неопред знаний с учетом вероятности событий.

Сообщения уменьш неопред знаний в 2 раза несет 1 бит информ

ВЫВод-чем меньше вероятность события тем больше кол-во информ содержится в сообщении о нем.

ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ ИНФОРМ

1бит- 1 двоичный(0,1)

1байт - 8бит(в 8 разряд кодировании соответствует одному текстовому символу)

1кбайт- 1024 байт

1Мбайт- 1024 кбайт

1Гбайт- 1024Мбайт

1Тбайт- 1024 Гбайт

Т2.АППАРАТНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПК

2.1.Архитектура ПК-это описание устройства комп.

2.2.ПРИНЦИП АВТОМАТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ИНФ.(Принцип фон Неймана)

1945г Джон фон Нейман

1)-принцип общего устр ЭВМ

=АЛУ(арифметико-логич.устр)-УУ(устр управл)-УВВ(устр ввода-вывода)-ОП(операт память)

2)-Принцип произвольного доступа к осн памяти

Любому устр в люб момент времени доступна любая ячейка. Время доступа для всех ячеек одинаково.

3)принцип хранимой программы

Программа хранится в памяти вместе с обрабатываемыми данными.

4)Принцип программного управления

УУ выполняет программу находящуюся в памяти машины,автоматически. Команды программы исполняются последовательно одна за другой.

2.3.ЭВОЛЮЦИЯ ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ

Направления эВМ 1)миниатюризация 2)системы искусственного интелекта 3)элементная база неэлектрического происхождения

2.4Магистрально-модульный принцип устр компьютера

ШУ+ША+ШД=Cистемная шина

2.4.ТГ(тактовый генератор)(стоит в процессоре и считает такты. Такт- электр импульс по которой срабатывают механизмы все,либо передают инф) 3,5ГГц-3,5млрд тактов в секунду.

ЦП(центр процессор)-УУ+АЛУ

Память=Операт ЗУ+ПЗУ+Домозустр

Шина управ-по которой передаются команды

Шина адреса-адреса ячеек(откуда взять куда послать)

Шина данных-передаются данные

ПЗУ-постоянно,формир на заводе и не изменяется.

2.5.СИСТЕМНЫЙ БЛОК(сост из корпус с блоком питания и сист материнская плата)

2.5.2.Материнская плата-печатная плата,на кот осущ монтаж большинства комп системы.

Осн жлементы: системные и локальные шины, чипсет,разъемные слоты для подключ, микропроцессор(сокет)

Сокет центр процессора-гнездо, предназначенное для облегчения установки центр процессора.Упрощает замену.

Шина-Это канал перед команды и данные м-у всеми сост частями компьютера.(Может быть несколько, все подключ параллельно.)

ШИны бывают -системные(для передачи информ) и локальные(обеспеч доступ процессора к устр минуя сист шину).

а также бывают Синхронные(шина по которой инф передается вместе с тактами ТГ) и асинхронные(работает по своему режиму).

разрядность-кол-во информ передаваемой по шине за 1 такт.

2.5.4ЦЕНТРАЛЬНЫЙ ПРЦЕССОР

Микропроцессор-программно управл устройство обработки информ реализ в виде СБИС.

Процессор вкл УУ,АЛУ и собственную внутр память.

РЕГИСТРЫ ПРОЦЕССОРА

-общий регистры-хранят целые числа или адреса.

-регистры флагов-содержит биты,которые устан в единицу или в ноль в зависимости от рез-та.

-плпвающие регистры-содержит вещественные числа,программная реализация и сопроцессор.

ТЕХНОЛОГИИ РАБОТЫ ПРОЦЕССОРА: CISC и PISC м-у этими технологиями нет совместимости.совместимость снизу вверх внутри семейства.

1)сущ процессоры с расширенной системой команд, команды длиной от 8

2)процессоры с сокр сист команд.

2.5.5. Центр ПРОЦЕССОР

-простота набора команд процессора облегчает конструирование

-CISCпроцессоры: традиц и требование совместимости со старыми програмн обеспечиванием.

ОСН ХАР-КИ

1.Рабочее напряжение-напряжение необходимое для работы процессора.

2.Разрядность-кол-во бит, обраб за 1 такт.

3.рабочая такт частота-кол-во тактов в секунду.

4.быстродействие-кол-во операций в 1 сек

5.Коэф умножения тактовой частоты

6.размер КЭШ-памяти -размер буферной памяти.

2.6.ОРГАН ПАМЯТИ ПРОЦЕССОРА: -операт память, кэш-память,ПЗУ, Внешн память, флэш память, видеопамять.

Оперативная память-спец устр для хранения операт информации необходимой компьютеру в процессе выполнения конктерной задачи.(хранит даные,команды,программы)

2.6.1.Операт запомин устр(ОЗУ)-набор микросхем подключ к процессору.

ТИПЫ операт памяти.

-DRAM-память динамического типа.Опред наличие или отсутст заряда на конденсаторе в структ полупровод кристала.

-SRAM-память статистичекого типа.Ячейка сост из нескольких

-SDRAM-синхрон динамич память. Интегр SRAM(КЭШ) и DRAM(осн объем) синхронизация с сист таймером(ТГ) доступа при каждом такте.

-SDRAM или DDR - удвоенная скорость передачи данных,синхронизирован динамич память нового поколения. передача данных на обеих границах сигнала тактовой частоты.

ПО СПОСОБУ ДОСТУПА: синхронная и асинхронная)

ОСНОВНЫЕ ХАР-КИ

-Емкость-максим кол-во хранимой информ.

-Быстродействие-время обращения к памяти(время считывания из памяти информации в рам).

ОСОБЕННОСТИ ОЗУ: небольшая по объему,но очень быстрод., энергозависимая.(при выкл комп содержимое очищается)

2.6.2.КЭШ-ПАМЯТЬ-дополн быстрод память для хранения копий блоков инйорм из основной(операт)памяти, вероятность обращения к которым в ближ время велика.

различают кэш 1,2,3 уровня. может быть встроена в процессор.

2.6.3ПЗУ-программа первоначальной загрузки и часть базовой системы ввода-вывода(Bios).

ОСОБЕННОСТИ-

-только для чтения

-быстродейств

-энергозависимая

2.6.4.ДЗУ-для долговременного зранения информ.(емкость быстродействие)

Бывает прямого доступа(дисков накопитель) и последовательного доступа(накопительна магнитной ленте)

2.6.4.1.НГМД

Стандарт 3.5 емкость 1,44мб, маркировка 2S,HD

оформатировать значить разделить диск на дорожки.плотность записи на дорожках может быть разная!

2.6.4.2.Н.Ж.М.Д -Энергозависимое(винчестер -жесткий диск)

ОСОБЕННОСТИ-вращение,форматирование,разбиение,парковка.

ХАР-ки-

1.интерфейс-способ передачи данных

2.емкость-кол-во данных,кот могут хранится накопителем.

3.Физ размер - 3.5 или 2.5дюйма

4.время случайного доступа -от 5мс до 15мс

5.скорость вращения шпинделя-кол-во оборотов шпинделя в минуту.

6.Надежность-среднее время наработки еа отказ.

7.потребление энергии

2.6.6.ВИДЕО-ПАМЯТЬ-кадровый буфер, в котором хранится в цифровом формате изображение, гененрируемое и пост изменяемое графич процессором и выводимое на экран мониторы.

VRAM(двухпортовая DRAM)

2.7.УСТР ВВОДА

клавиатура, мышь, световое перо,сенсорный экран,сканер(граф планшет),микрофон.

Клавиатура-набор кнопок или клавиш предназначенных для управления каким либо устр.

2.7.4.Сканер-устр, кот анализирует какой либо объект и сохран цифровую копию!

Ручной-(изображение,-штрих-кодов), автоматический(барабанный,планшетный,листопротяжный,планетарный)

хар-ки: оптическое разрешение,скорость работы,интегрированное разрешение,глубина цвета.

2.8.УСТР ВЫВОДА

2.8.1.ВИДЕОСИСТЕМА-это совокупность сопряженных устр преднахначенных для вывода информ на кран.Сост из видеоадаптера,монитора.

ВИДЕОАДАПТЕР-спец устройство которое переводит сигналы поступ от процессора в сигналы понятные монитору(проектору).

2.8.2.Принтеры-устр вывода инф на бумагу или пленочный носитель.

-матричный принтер представляет из себя печатную головку с иголкой.

-струйные-дают хорошее качество

-термопринтеры

-лазерные

2.8.3динамик-звуковая система,устр ввода микрофон,устр вывода-динамик.

2.8.4.Плоттер-устр для вывода информ на больших бумагах.

спец.устр вывода-тв-тюнер, тв-конвектор(преобраз цифр сигналы в аналоговые).,3D-системы,модем!