Kratkoe_izlozhenie_soderzhania_lektsy_po_inform..


Краткое изложение содержания лекций по информатике.
Выполнено студентом 1 курса геологического факультета
Некрасов Павел Вячеславовичем
Лекция № 1
Тема лекции: Информатика. Информация.
Основные понятия: Информатика – это совокупность дисциплин, изучающих: свойства информации; способы её представления, накопления, обработки, передачи с помощью технических средств; различные аспекты развития информационных процессов.
Информационная технология – совокупность методов технических и программных средств, с помощью которых выполняются разнообразные операции по обработке информации в различных сферах жизни и деятельности человека.
Информация – (сведения вообще) – это совокупность данных, фактов, знаний о некоторой системе, характеризующих органическую структуру, состояние и поведение в целом или отдельных её элементов.
Свойства информации: атрибутивные, прагматические характеристики, динамические характеристики.
Характерность информации: наличие материального носителя, источник, передатчик, приёмник, канал связи между источником и приёмником.
Передача информации:
помехи
канал связи декодирующее устройствоприёмник
источниккодирующее устройство
защита от помех
Основные информационные процессы:
Хранение, передача, обработка
Измерение информации:
Содержательный подход, алфавитный подход, вероятностный подход
Формула Шенона:

Скорость передачи информации R – количество информации передоваемое по каналу связи в единицу времени (R = 20 бит\сек
Пропускная способность канала связи – мах скорость передачи информации С=махR
Для зрения и слуха С=5 бит\сек
Формы представления информации:
Аналоговая и Дискретная
Кодирование - это использование различных способов представления дискретной информации, специально приспособленных для ситуации, связанных с её хранением и переработкой.
Система счисления - совокупность приёмов наименования и записи чисел в виде удобном для прочтения и выполнения операций.
Система счисления
ПозиционнаяНепозиционная
На этой лекции были рассмотрены информатика и информация, включая их определения и классификации. Наибольшее внимание было уделено многоликости инфорации,  её структуре и типам связей, возникающих внутри неё.
Лекция № 2
Тема лекции: Представление информации в памяти ЭВМ.
Основные понятия:
Представление числовых данных:
Числа
целыевещественные
Представление текстовых данных:
Текстовые данные рассмотрим как последовательность отдельных символов, каждому из которых присваивается двоичный код некоторого неотрицательного числа.
Кодировка: ASC2 (1 символ = 8 бит, всего кодируется до 256 символов);
Windows-1251(стандартная 8ми-битная для всех Русских версий);
КОН-8 (Восьмибитовая ASC2, совместимая);
Unicode (1 символ = 16 бит, всего 65536 символов, 16ти битная)
Представление мультимедийной информации:
Графические файлы
точечнаявекторная
Точечная:
зависит от разрешения – bip, gif, jpeg
состоит из отдельных точек, пикселов – пайнт, адобе, фотошоп
деформируется при разрешении
Векторная:
Не зависит от разрешения – wmf, svg
Изображение передаётся в виде математической модели
Не деформируется при увеличении- корел драв
3D – раздел компьютерной графики, совокупность приёмов и инструменов (как программных, так и аппаратных), предназначенных для изображения объёмных объектов.
Задача 3х мерного моделирования – описать объекты и разместить на сцене с помощью геометрических преобразований в соответствии с требованиями к будущему изображению.
Обработка звука:
Звук представляет собой непрерывный сигнал, колебания частиц среды, распрастроняющееся в виде волн и воспроизводительными органами слуха.
Чтобы закодировать звук, его надо подвергнуть дискретизации
Дискретизация – такой способ звукозаписи называется цифровым. Он требует большого объёма памяти компьютера, у него трудно менять тональность и тембр.
Мidi – запись аналогичная нотной записи, запись последовательности команд.
Кодирование видео:
Mpeg-4, mpeg-4 part2, используется кодеками Divx, xvid
Mpeg-4 part10, Quicktime 7
Стандарт
Mpeg-1 - 1992
Mpeg-2 – 1995 DVD
Mpeg-3 – HDTV
Mpeg-4 – 1999 Iso/Iec
Стандарт Mpeg-4 задаёт принципы работы с цифровым представлением медиа-данных для 3х областей: интерактивного мультимедия; графическаго изображения; цифрового телевиденья.

П О К О Л Е Н И Я   Э В М ХАРАКТЕРИСТИКИ
IIIIIIIVГоды применения   1946-1958 1958-1964   1964-1972     1972 - настоящее время  
Основной элемент   Эл.лампа Транзистор   ИС БИС
Количество ЭВМ в мире (шт.) Десятки Тысячи Десятки тысяч Миллионы
Быстродействие (операций в секунду)  103-144 104-106 105-107 106-108
Носитель информации Перфокарта, Перфолента Магнитная Лента   Диск Гибкий и лазерный диск
Размеры ЭВМ   Большие Значительно меньше   Мини-ЭВМ микроЭВМ
На этой лекции были рассмотрены различные представления данных , включая их определения и классификации. Наибольшее внимание было уделено общему представлению информации в ЭВМ ,  их структуре и типам связей, возникающих внутри них.
Лекция № 3 Архитектура и устройство ПК.
Системный блок: жесткий диск; дисководы; блок питания; вентилятор; фронтальная панель.
Информационная связь между устройствами компьютера осуществляется через информационную магистраль (общую шину)
В современном ПК реализован принцип открытой архитектуры ( унификация)
Процессор и его хар-ки:
ПК строятся на базе микропроцессоров.
Микропроцессор – это сверхбольшая интегральная схема, созданная в едином полупроводниковом кристалле с применением микроэлектронной технологии.
Хар-ки процессора
Тактовая частота (Мгц)разрядность процессора
тактчем больше, тем лучшеразрядность шины адреса
разрядность шины данных
Дополнительные хар-ки: разрядность внутренних регистров; кэш-память; встроенный контроллер памяти; наличие нескольких ядер.
Организация памяти ПК
Память – это устройство, предназначенное для хранения информации.
В современных ПК память разбивается на несколько уровней: ЗУ (регистры кэш) – для хранения системной информации; Программы и данные на … загруженные в оперативную память; долговременная память ВЗУ (внешняя память).
Внутренняя память
Оперативная ОЗУвидеопамять
Постоянное ЗУ(ПЗУ)
Устройства ввода\вывода
Уст-во ввода – преобразование текста в двоичный код.
Уст-во вывода – обратный процесс.
ВЗУ
Магнитные дискиЮСБи-флешка оптические диски магнитно-оптические диски(СД-МО)
На этой лекции были рассмотрены различные представления архитектур и устройств ПК, включая их определения и классификации. Наибольшее внимание было уделено хар-кам устройтв,  их структуре и типам связей, возникающих внутри них.
Лекция № 4 ПО (программное обеспечение)
Современный ПК
аппаратураПО
ПО – совокупность программ, описаний и инструкций по их применению, которые позволяют использовать ПК как универсальную систему для хранения, обработки и обмена информации.
Необходимое дополнение к аппаратуре обеспечивает эффективную работу ПК.
Понятие программы
Программа – последовательность команд, описывающая алгоритм решения с помощью компьютера соответствующие задачи, для которой была разработана.
Программы хранятся в файлах

Программа
Последовательность машинных командперенос инструкции написания на языках
(В двоичных кодах)программ высокого уроня
Готовые к исполнению программынуждается в трансляторе
Программы на языке
Конкретного компьютера
Назначение ПО
Повышение адаптируемости программ к изм. Ресурсам упрощение тех.эксплутации компьютера
Повышение эффективности, снижение трудоёмкости труда программиста и пользователя
Квалификация ПО
По способу распространения и использования на несвободное (закрытое), открытое и свободное

ПО
СистемноеПрикладноеИнструментальное
БИОСофисныесредства разработки ПО
Операционная система1сСУБД
Загрузчик ОССАПР
Драйвер уст-ванаучное ПО
ГИС
Браузеры, ай си кю
Средства защиты
игры

Классификация пакетов прикладных программ (ППП)
Пакет – комплекс взаимосвязанных программ и документация к ним, предназначенный для решения некоторго класса задач из к.л. области.
ППП
Программные системыСпец.системы программированиябиблиотеки
Проблемно-ориентированные пакеты - программная реализация решения определённой прикладной задачи или совокупность, регулярно решаемых пользователями.
Системное программное обеспечение – часть ПО, обеспечивающая автоматизацию трудоёмких тех. Этапов разработки алгоритмов и программ, организацию вычислительного процесса и контроль за его ходом, независимо от конкретно решаемых задач.
ОС
Функция ОС – это организация эффективной работы
Представляет собой ядро СПО
Обычно определяют: супервизорные или мониторные
ОС
Однопрограммные (MS-DOS)Мультипрограммные
ОднопользовательскиеМногопользовательские (windows NP)
Классификация по режимам работы ОС
ОС пакетного режимаИнтерактивное ОС ОС реального времени
(диалоговый режим)
Функции ОС
Управление процессами (программы во время выполнения на ВС могут находиться в нескольких состояниях(прохождение-готовность-активность-ожидание-завершение)); управление ресурсами (являются оперативная память и тип процессора. Распределение ресурсов между выполняющимися задачами( порядок определения типа процессора, определяются приоритетами программ; Приоритет – это числовая величина, характерная степень важности программы, срочность получения ответа от неё)) ; управление данными; организация интерфейса с пользователями
Приоритеты программ
С низким уровнем приоритета
Программы реального времени
Программы с высоким уровнем приоритета с нормальным уровнем
Виртуальная память – это ресурс, моделирующий оперативную память, большой объём, созданный на базе реальной оперативной памяти и памяти на внешних запоминающих устройствах (жестких дисках) с помощью программ ОС.
Управление данными
Файловая система – организация их размещения, хранения.
Файловая система ОС
Выполняет следующие операции над файлами: создание и уничтожение; копирование и перемещение; переименование; поиск файлов; открытие файлов; закрытие файлов.
Управление внешними устройствами и организация ввода\вывода
Для управления внешними устройствами на компьютерах устанавливаются специальные программы – драйверы.
Базовая система ввода\вывода (BIOS) находится в ПЗУ каждого ПК.
На этой лекции были рассмотрены различные представления строений и устройств ПО, включая их определения и классификации. Наибольшее внимание было уделено квалификации включенных в ОС систем их структуре и типам связей, возникающих внутри них.
Лекция № 5 Прикладное ПО
Проблемно-ориентированные пакеты – программная реализация решения определённой прикладной задачи.
Проблемно-ориентированные ППП
Набор;
Текстовый редактор
Все текстовые редакторы можно разделить на 3 группы
Общего назначения (Ворд)
Редакторы научных документов
Редакторы исходных текстов программ (multi edit, turbo pascal)
Использование электронных таблиц
ЭТ (spreadsheet) – это интерактивная система обработки данных, представленных в виде прямоугольной таблицы, разбитой на строки и столбцы с данными или формулы, задающие зависимость значения ячейки от значений в других ячеек таблицы.
ЭТ обеспечивают:
Выполнение технических и научных расчётов по формулам, включающим операции и функции
Построение диаграмм различных типов
Анализ данных и построение отчётов различных форматов
Системы электронного перевода:
Глобализация и компьтеризация
Электронные переводчики
Системы оптического распознавания текста (bmp, Gif, Tif)
Сканер
Fine reader
Они служат для автоматизации ввода печатной информации в компьютер, посредством сканера.
Для преобразования изображения в текстовый документ создана OCR.
Электронные презентации
Наглядная демонстрация излагаемого материала.
Э/п – это электронный документ, совокупность данных, предназначенных для восприятия человеком с помощью соответствующих программ и аппаратных средств.
Графические редакторы
Для синтеза графических изображений, разрабатываются специальные пакеты машинной графики, которые позволяют программными средствами формировать различные изображения.
Правовые системы
СПС – справочно-правовые системы.
Компьютерные СПС – программный комплекс, включающий в себя массив правовой информации и программные инструменты, позволяющие пользователю производить поиск конкретных документов или их фрагментов подборки необходимых документов и выводить их на бумажные носители.
На этой лекции были рассмотрены различные представления строений и устройств прикладного ПО, включая их определения, классификации и примеры. Наибольшее внимание было уделено описанию примеров включенных в ОС систем их структуре и типам связей, возникающих внутри них.
Лекция № 6 Базы данных (БД)
Уровни представления данных
данные
логические представления физическое представление информации хранится в памяти
отражают взаимодействие связи между элементами ЭВМ, на ЗУ
Проблемы при работе с обычными файловыми системами: избыточность данных; опасность несоответствия данных в файлах при нарушении целостности.
Решение проблем: объединить файловые системы всех приложений в единую базу данных, в которой будет содержаться только одна копия, целостная каждого документа; согласовывать работу приложений баз данных через использование общей управ. программы; отделить логическую форму данных от физической.
Уровни представления информации
Внешний уровеньконцептуальный уровень внутренний уровень
Пользователь 1 Пользователь 2 Пользователь 3 Пользователь 4
Внешнее представление А Внешнее представление Б Внешнее представление В
Концептуальное представление Внутреннее представлениеПравила описания данных, определяются выбранной моделью данных:
Основные модели: реляционная, сетевая, иерархическая
База данных – это именованая совокупность взаимосвязанных данных, отображающих состояние объектов рассматриваемой предметной области и их отношений.
В ПК БД – это файл или несколько файлов.
Классификация БД по их моделям
ИерархическаяСетеваяРеляционнаяОбъективная
По содержимому БД
ГеографическиеИсторическиеНаучныеМультимедийные
По степени распределённости БД
распределённаяцентрализованная (на 1ом ПК)
неоднородная однородная
Реляционный подход к управлению БД
Реляционный подход основан на математической модели, используя методы реляционной алгебры и реляционного счисления.
Основные свойства при этом порядке: вся информация в БД представлена в виде таблиц; столбцы в таблицах имеют конкретный тип и размер; строки представляют собой набор неструктурированных данных и образуют математические отношения; поддерживаются 3 реляционные операции – выбора, проектирования и объединения.
Правила при реляционной модели
Каждая таблица проименована, состоит из строк и столбцов
Каждая строка описывает объект или сущность
Каждый столбец описывает атрибут условного обозначения при обработке данных.
Отношение или таблица, определяются как множество упорядоченных строк.
Реляционные таблицы выражают отношение и состоят из строк и столбцов.
Отношение называется нормализованным, если каждый компонент строки является простым. В отношении могут существовать несколько атрибутов, которые однозначно идентифицировать каждую строку таблицы, называемых ключами.
Один из них выбирается в качестве первичного ключа.
Типы связей
Один к одномуОдин ко многиммногие ко многим
Связь одного ко многим реализуется с помощью внешнего ключа. Внешний ключ – столбец или комбинация столбцов в таблице, значение которых совпадают со значениями первичного ключа другой таблицы. Для отношения многие ко многим в БД строится отдельная таблица, описывающая связи между первой и второй таблицами.
Проектирование БД
Процесс определения структуры создаваемый БД:
Определение набора таблиц, которые будут входить в БД
Определение столбцов
Проектирование БД в первую очередь должно обеспечивать целостность БД.
Этапы проектирования
Кратко описать содержание БД; выделить отдельные объекты БД, описать их атрибуты; построить таблицы; выделить первичные ключи; построить связи между таблицами.
На этой лекции были рассмотрены различные аспекты баз данных, включая их определения, классификации и примеры. Наибольшее внимание было уделено описанию баз данных, их структуре и типам связей, возникающих внутри них.
Лекция № 7 СУБД. Базы данных
Это программная система, которая обеспечивает определение логической и физической структуры БД, ввод информации и доступ к ней.
обеспечивают надёжность от прикладных программ: СУБД представляет собой систему ПО, инстр. для работы с БД; Реализации функций описания БД; Разработке приложений; Обработке обращений к БД, от прикладных программ и пользователя; Поддержание целостности БД
Использование СУБД: лучшее управление данными; более совер. Орган. Данных; более простое обращение к данным по сравнению с обычным способом хранения.
Цель СУБД состоит в получении запросов от приложений и в преобразовании запросов в файлы ввода или вывода БД.
Основные функции СУБД
Управление данными во внешней памяти; управление данными в оперативной памяти с использованием дискового КЭШа; запись изменений, резервная копия; поддержка языков БД (SQL)
Назначение и классификация СУБД
По модели данных( иерархические, сетевые, реляционные БД); Объектно-ориентированные; Объектно-реляционные; По степени распределённости (локальные, распределённые СУБД); по способу доступа к данным.
Базы знаний
Совокупность систем основополагающих сведений, относящихся к определённой области знаний, хранящихся в памяти ЭВМ. Объём которых необходим и достаточен для решения заданного круга теоретических и практических задач.
Это особая рода БД, разработанная для ориентирования знаниями.
В системе управления БЗ используются: методы искусственного интеллекта; специальные языки написания знаний; интеллектуальный интерфейс.
БЗ содержат в себе не только фактическую информацию, но и правила вывода допускающие автоматические умозаключения о вновь вводимых фактах и как следствие осмысленную обработку информации.
Знания о предметной области, её объектах и закономерностях описывающих на некотором формальном языке, язык представления знаний ЯПЗ. ЯПЗ – пролог, представляющий собой язык и систему логическаго программирования.
Применение БЗ
Важный компонент ИС; экспертными системы; для поиска способов решения проблем; для создания экспертных систем хранения данных в организации.
СУБЗ
Система управления БЗ – это объектная БД с возможностями интеллектуального поиска и автоматическаго переупорядовачивания структуры в зависимости от действий пользователя.
Экспертная система
Компьютерная программа, способная частично заменить спец-эксперта в разрешении проблемной ситуации.
Структура э\с
В рамках логической модели БД и БЗ записываются на языке Пролог с помощью языка предикатов для описания фактов и правил логического вывода, выражающих правила определения понятий, для описания обобщённых и конкретных сведений, а также конкретных и обобщённых запросов к БД и БЗ.
БЗ э\с создаётся при помощи 3-х групп людей: эксперты, инженеры по знаниям, программисты.
На этой лекции были рассмотрены различные аспекты баз данных, включая их определения, классификации и примеры. Наибольшее внимание было уделено описанию баз знаний и данных, их структуре и типам связей, возникающих внутри них.

Приложенные файлы

  • docx 18280020
    Размер файла: 45 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий