- •Оглавление
- •1. Информатика – предмет и задачи 5
- •2. Измерение информации 12
- •3. Представление информации в эвм 23
- •4. Аппаратное обеспечение современного персонального компьютера 36
- •5. Программное обеспечение компьютеров 58
- •6. Технология создания программНого продукТа 87
- •7. Компьютерные сети 102
- •8. Интернет 110
- •1. Информатика – предмет и задачи
- •1.1. Понятие и роль информатизации в развитии общества
- •1.2. Появление и развитие информатики
- •1.3. Структура информатики
- •2. Измерение информации
- •2.1. Информация и её свойства
- •2.1.1. Информация и данные
- •2.1.2. Формы адекватности информации
- •2.2. Меры информации
- •2.2.1. Классификация мер
- •2.2.2. Семантическая мера информации
- •2.2.3. Прагматическая мера информации
- •2.3. Качество информации
- •3. Представление информации в эвм
- •3.1. Системы счисления и формы представления чисел
- •3.1.1. Позиционные системы счисления
- •3.2. Системы счисления, используемые при работе с эвм
- •3.2.1. Двоичная система счисления
- •3.2.2. Двоичная арифметика
- •3.3. Перевод чисел из одной системы счисления в другую
- •3.4. Прямой, обратный и дополнительный коды чисел
- •3.4.1. Сложение чисел в прямом и дополнительном коде
- •3.5. Варианты представления информации в пк
- •4. Аппаратное обеспечение современного персонального компьютера
- •4.1. История возникновения персональных компьютеров
- •4.2. Структурная схема пк
- •4.2.1. Системный блок
- •4.2.2. Клавиатура
- •4.2.3. Мышь
- •4.2.4. Мониторы
- •4.2.5. Принтеры
- •4.2.6. Сканеры
- •4.3. Конфигурация компьютера
- •5. Программное обеспечение компьютеров
- •5.1. Классы программных продуктов
- •5.2. Системное программное обеспечение
- •5.2.1. Структура системного программного обеспечения
- •5.2.2. Операционные системы
- •5.2.3. Операционные оболочки
- •5.2.4. Сервисное программное обеспечение
- •5.2.5. Антивирусные программы
- •5.3. Пакеты прикладных программ
- •5.3.1. Проблемно-ориентированные ппп
- •5.3.2. Ппп автоматизированного проектирования
- •5.3.3. Ппп общего назначения
- •5.3.4. Методо-ориентированные ппп
- •5.3.5. Офисные ппп
- •5.3.6. Настольные издательские системы
- •5.3.7. Программные средства мультимедиа
- •5.3.8. Системы искусственного интеллекта
- •5.4. Инструментарий технологии программирования
- •5.4.1. Состав и назначение инструментария технологии программирования
- •5.4.2. Средства для создания приложений
- •5.4.3. Case-технология создания информационных систем
- •6. Технология создания программНого продукТа
- •6.1. Основные понятия
- •6.2. Постановка задачи
- •6.3. Алгоритм и его свойства
- •6.3.1.Способы записи алгоритма
- •6.3.2. Правила построения блок-схем
- •6.4. Программирование
- •6.5. Специалисты, занятые разработкой и эксплуатацией программ
- •6.6. Характеристика программного продукта
- •7. Компьютерные сети
- •7.1. Особенности локальных, глобальных и городских сетей
- •7.1.1. Тенденции сближения сетей разных типов
- •7.2. Архитектура локальной сети
- •7.2.1. Сети с топологией «шина»
- •7.2.2. Сети с топологией «кольцо»
- •7.2.3 Сети с топологией «звезда»
- •7.3. Разновидности локальных сетей
- •8. Интернет
- •8.1. Хронология возникновения Интернет
- •8.2. Глобальные сети
- •8.2.2. Всемирная сеть Internet
- •8.3.1. Понятие www
- •8.3.2. Возможности www
- •8.3.3. Поиск информации в www
- •8.3.4. Html - язык для создания Web-документов
- •8.4. Основные приёмы работы в Интернет
- •8.4.1. Система адресации в Internet
- •8.4.2. Программа-браузер Internet Explorer
- •8.4.3. Программа Outlook Express
- •Библиографический Список
3. Представление информации в эвм
3.1. Системы счисления и формы представления чисел
Информация в ЭВМ кодируется, как правило, в двоичной или в двоично-десятичной системе счисления.
Система счисления - это способ наименования и изображения чисел с помощью символов, имеющих определенные количественные значения.
Символы, используемые для записи чисел, называются цифрами. Множество цифр образует алфавит системы счисления. Часто в алфавит входит и знак “,” (запятая).
В зависимости от способа изображения чисел системы счисления делятся на позиционные и непозиционные.
В непозиционной системе значение цифры не зависит от ее положения в записи числа. К таким системам счисления относится, например, римская система счисления.
Система счисления называется позиционной, если одна и та же цифра имеет различные значения, определяемые позицией цифры в последовательности цифр, изображающей число. Количество (Р) различных цифр, используемых для изображения числа в позиционной системе счисления, называется основанием системы счисления. Значения цифр лежат в пределах от 0 до Р-1. Примером позиционной системы счисления может служить привычная нам арабская десятичная система.
3.1.1. Позиционные системы счисления
Любое число C в позиционной системе счисления с основанием Р может быть представлено в виде полинома:
C= Cn Pn +Cn-1 Pn-1 +…+C1 P1 +C0 P0 +C-1 P-1 +…+C-m P-m ,
или
где в качестве Ci могут стоять любые из Р цифр алфавита, а нижние индексы определяют местоположение цифры в числе (разряд):
положительные значения индексов - для целой части числа (n разрядов);
отрицательные значения - для дробной (m разрядов).
В вычислительных системах применяются две формы представления чисел:
естественная форма, или форма с фиксированной запятой (точкой);
нормальная форма, или форма с плавающей запятой (точкой).
С фиксированной запятой все числа изображаются в виде последовательности цифр с постоянным для всех чисел положением запятой, отделяющей целую часть от дробной.
C = Cn Cn-1 …C1 C0, C-1… C-m
Запятая опускается, если дробная часть отсутствует. Позиции цифр в такой записи называются разрядами. Разряды нумеруются влево от запятой, начиная с нуля: 0-й,1-й,...(n-1)-й, n-й; и вправо от запятой: 1-й, 2-й,...(m-й).
Значение Ci цифры ci в позиционных системах счисления определяется номером разряда:
Ci = сi Рi.
Величина Pi называется весом, или значением, i-го разряда. В позиционных системах счисления значения соседних разрядов отличаются в P раз: левый в P раз больше правого.
Пример 3.1. Десятичная система счисления.
Р=10.
Цифры: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9.
723,1910 =7102 +2101 +3100 +110-1 +910-2 .
Пример 3.2. Двоичная система счисления.
Р=2.
Цифры: 0,1.
101110,1012 = 125 +024 +123 +122 +121 +020 +12-1 +02-2 +12-3
Эта форма наиболее проста, естественна, но имеет небольшой диапазон представления чисел и поэтому не всегда приемлема в вычислениях.
Максимальное целое число, которое может быть представлено в n разрядах:
Nmax = Pn -1.
Минимальное значащее (не равное 0) число, которое можно записать в m разрядах дробной части:
Nmin = P-m .
Имея в целой части числа n, а в дробной части m разрядов, можно записать всего Pn+m разных чисел.
Пример 3.3. Двоичная система счисления.
Р = 2.
n = 10, m = 6.
Возможное для представления значение N лежит в пределах:
0,015<N<1024.
Если в результате операции получится число, выходящее за допустимый диапазон, происходит переполнение разрядной сетки, и дальнейшие вычисления теряют смысл. В современных ЭВМ естественная форма представления используется как вспомогательная и только для целых чисел.
С плавающей запятой каждое число изображается в виде двух групп цифр. Первая группа цифр называется мантиссой, а вторая порядком, причем абсолютная величина мантиссы должна быть меньше 1, а порядок - целым числом. В общем виде число в форме с плавающей запятой может быть представлено так: ,
где M - мантисса числа (М <1);
r - порядок числа (r - целое число);
P - основание системы счисления.
Пример 3.4. Приведем несколько равенств: левая часть равенства – число в естественной форме, правая часть – в нормальной форме. Для записи естественной формы используются 5 разрядов в целой части и 5 разрядов в дробной части.
+00721,35500 = +0,721355103; +00000,00328 = +0,32810-2;
-10301,20260 = -0,103012026105.
Нормальная форма представления имеет огромный диапазон отображения чисел и является основной в современных ЭВМ.
Диапазон значащих чисел в системе счисления с основанием Р при наличии m разрядов у мантиссы и s разрядов у порядка (без учета знаковых разрядов у порядка и мантиссы) будет
.
Пример 3.5. При Р = 2, n = 10 и m = 6 диапазон чисел простирается примерно от 10-19 до 1019. (Сравните примером 3.3).