Основы информатики

Теоретические вопросы:
1. Терминология и объект информатики.
2. Предметная область информатики. Цель и задачи дисциплины.
3. Категории информатики.
4. Аксиоматика информатики.
5. Виды и свойства информации.
6. Основные понятия систем счисления. Двоичная система счисления.
7. Смешанные системы счисления.
8. Перевод чисел из одной системы в другую.
9. Общие принципы представления информации. Числовая система ЭВМ.
10. Представление символьной информации в ЭВМ.
11. Форматы данных.
12. Классификация и характеристики ЭВМ.
13. Устройство и основные принципы построения компьютеров.
14. Классическая архитектура компьютера. Многопроцессорная и другие архитектуры компьютера.
15. Устройство центрального процессора.
16. Устройство памяти. Устройства образующие оперативную память.
17. Устройства ввода и отображения текстовой и графической информации.
18. Внешние запоминающие устройства персонального компьютера.
19. Печатающие устройства.
20. Устройства для передачи компьютерных данных на большие расстояния.
21. Система ввода-вывода BIOS, как интерфейс аппаратных средств.
22. Основные способы организации межкомпьютерной связи.
23. Понятие топологии сети и базовые топологии.
24. Локальные и глобальные вычислительные сети.
25. Способы соединения между собой локальных и глобальных вычислительных сетей.
26. Сеть Интернет. Основные понятия. Теоретические основы Интернет. Службы Интернет.
27. Основные понятия мультимедиа.
28. Аппаратные средства мультимедиа.
29. Технологии мультимедиа.
30. Алгоритм и его свойства.
31. Формы записи алгоритма.
32. Базовые алгоритмические структуры.
33. Языки программирования низкого уровня.
34. Компоненты образующие алгоритмический язык.
35. Классификация программного обеспечения.
36. Операционные системы и оболочки.
37. Файловая система компьютера.
38. Основные понятия операционной системы.
39. Характеристика операционной системы MS DOS.
40. Модульная система MS DOS.
41. Структура операционной системы MS DOS.
42. Операционные оболочки.
43. Операционные системы Windows.
44. Рабочий стол, главное меню Windows.
45. Окна в Windows. Операции с окнами.
46. Основные операции с объектами Windows.
47. Общие сведения о текстовых редакторах.
48. Приемы и средства автоматизации разработки документов. Создание комплексных документов.
49. Основные понятия электронных таблиц Excel.
50. Основные методики работы с электронными таблицами.
51. Построение диаграмм и графиков.
52. Основные понятия Баз Данных.
53. Реляционный подход к построению инфологической модели.
54. Функциональные возможности СУБД.
55. Предметные области для экспертных систем.
56. Обобщенная структура экспертной системы. Основные понятия и определения.
57. Классификация экспертных систем.
58. Инструментальные средства построения экспертных систем.
59. Технология разработки экспертных систем.
60. Направления исследований в области искусственного интеллекта.
61. Представление знаний в системах искусственного интеллекта.
62. Инструментарий программирования искусственного интеллекта.
63. Компьютерное математическое моделирование.
64. Назначение пакетов прикладных программ и их классификация.
65. Общая характеристика пакетов прикладных программ
66. Библиотека стандартных программ.
67. Угрозы безопасности информации в автоматизированных системах.
68. Обеспечение достоверности, безопасности и конфиденциальности инфомации.
69. Компьютерные вирусы, их свойства и классификация.
70. Пути проникновения вирусов в компьютер. Методы защиты от вирусов.

1.Терминология и объект информатики
Информатика - это наука об общих свойствах информации, закономерностях и методах ее поиска и получения, записи, хранения, преобразования, передачи, переработки, распространения и использования в различных сферах человеческой деятельности. В качестве объектов изучения информатики выступают: информация, данные, информационные технологии и информационные процессы.
Термин информатика возник в 60-х годах во Франции для названия области, занимающейся автоматизированной обработкой информации с помощью электронных вычислительных машин. В англоязычных странах этому термину соответствует синоним computer science (науки о компьютерной технике).
В России термин информатика получил распространение в начале 80-х годов. До этого совокупность направлений, называемых теперь информатикой, именовалась по-разному. Поэтому история информатики в России - это, по сути, и история отечественной кибернетики и частично прикладной математики и вычислительной техники
Информатика в широком смысле представляет собой единство разнообразных отраслей науки, техники и производства, связанных с переработкой информации главным образом с помощью компьютеров и телекоммуникационных средств связи во всех сферах человеческой деятельности. В узком смысле информатика состоит из трех взаимосвязанных частей: технических средств (hardware), программных средств (software), интеллектуальных средств (brainware). В свою очередь, информатику как в целом, так и каждую ее часть обычно рассматривают с разных позиций: как отрасль народного хозяйства; как прикладную дисциплину; как фундаментальную науку.
Информатика как отрасль народного хозяйства включает в себя предприятия разных форм хозяйствования, где занимаются производством технических средств обработки и передачи информации, программных продуктов и разработкой современных технологий переработки информации.
Информатика как прикладная дисциплина занимается изучением закономерностей в информационных процессах (накопление, переработка, распространение); созданием информационных моделей коммуникаций в различных областях человеческой деятельности; разработкой информационных систем и технологий в конкретных областях и выработкой рекомендаций относительно их жизненного цикла: для этапов проектирования и разработки систем, их производства, функционирования и т.д.
Информатика как фундаментальная наука занимается разработкой методологии создания информационного обеспечения процессов управления любыми объектами на базе компьютерных информационных систем. Одна из главных задач этой науки - выяснение, что такое информационные системы, какое место они занимают, какую должны иметь структуру, как функционируют, какие общие закономерности им свойственны.
2. Предметная область информатики. Цель и задачи дисциплины
Информатика - в настоящее время одна из фундаментальных отраслей научного знания, формирующая системно-информационный подход к анализу окружающего мира, изучающая информационные процессы, методы и средства получения, преобразования, передачи, хранения и использования информации, стремительно развивающаяся и постоянно расширяющаяся область практической деятельности человека, связанная с использованием информационных технологий.
Современный взгляд на предмет информатики во многом отличается от представлений о предмете этой науки, сложившихся к моменту ее формирования как отрасли научного знания и практической деятельности человека.
Термин "информатика" возник в середине 60-х годов как гибрид двух слов "информация" и "автоматика" для обозначения науки об автоматизации процессов обработки данных. Поэтому информатику связывали, прежде всего, с компьютерами, их использованием для решения задач. Однако, по мере развития информатики, ситуация стала существенно меняться. Информатика начала вбирать в себя многие отрасли научного знания, связанные с исследованием информационных процессов и структур кибернетику, теорию информации, документа листику и т.д. Пришло осознание того, что "информатика" - это не прикладная наука об "около компьютерной деятельности", а фундаментальная наука о закономерностях информационных процессов в системах различной природы. "Информатика... буквально на наших глазах из технической дисциплины о методах и средствах обработки данных при помощи средств вычислительной техники превращается в фундаментальную естественную науку об информации и информационных процессах в природе и обществе" - отмечает академик Н.Н. Моисеев (Н.Н. Моисеев. Алгоритмы развития. М. - Наука. 1987).
Изменения в подходе к формированию научной картины мира и превалирующий характер информационной составляющей в профессиональной деятельности человека и вызвал появление феномена "информации". В философском плане "информация", в определенной мере противопоставляется "знанию". Если знание есть "проверенный общественно-исторической практикой результат познания действительности", то "информация" есть результат ее формализации.
На основе понятия информации удалось найти общность в явлениях самой разнообразной природы. Наиболее значительным достижением в этом направлении было создание теории самоуправляемых систем, объединивших природные, социальные и технические системы единством протекающих в них информационных процессов. Заметим, что само понятие информация впервые получило научную трактовку в связи с изучением самоуправляемых систем и возникновением кибернетики.
За последние десятилетия понятия информации и информационных процессов стали выходить за рамки теории самоуправляемых систем и применяться к описанию самых различных природных и социальных явлений. Появление понятий "экономической информации", "информационного бизнеса", "информационного права", "зашиты информации" и пр. говорит о том, что понятие информации сделалось не только важнейшей категорией современного научного мировоззрения, но важнейшей чертой современной цивилизации.
Именно эту всеобщность понятия информации как социального и культурного феномена позволяет расширить более строгое толкование понятие информации, которое сложилось в теории самоуправляемых систем.
Такое понимание информации зафиксировано, в частности, в структуре предметной области информатики, приведенной в Национальном докладе Российской Федерации на II Международном Конгрессе ЮНЕСКО "Образование и информатика" (Москва, июль 1996 г) и в Концепции информатизации сферы образования Российской Федерации, утвержденной Минобразованием РФ в 1998т.
Отметим, что предметная область любой науки определяется (как это принято в философии и науковедении) не только областью действительности, изучаемой этой наукой, но и методологией, методами исследования этой области. Характеризуя методологию информатики, приведем позицию по этому вопросу Института проблем информатики РАН, сформулированную в работе "Развитие определений "информатика" и "информационные технологии", вышедшей под редакцией чл. - корр. РАН И.А. Мизина. В ней отмечается: "Важнейшим методологическим принципом информатики является изучение объектов и явлений окружающего мира с точки зрения процессов сбора, обработки и выдачи информации о них, а также определенного сходства этих процессов при их реализации в искусственных и естественных (в том числе биологических и социальных) системах".
Из всего вышесказанного вытекает, что общеобразовательный компонент понятия информации раскрывается, по крайней мере, через три основных аспекта:
философских и методологических вопросов, связанных с соотношением понятий: "знание" - "информация";
комплекса научных дисциплин, занимающейся изучением самоуправляемых систем различной природы;
изучение процессов сбора, хранения и переработки информации в системах различной природы, в том числе и с помощью компьютера.
Из этих трех основных компонент слагается образовательная область "Информатика"
3. Категории информатики
Существуют 3 направления информатики: 1.технически-инженерное (проблемы создания вычислительной техники) архитектуры вычислительного комплекса. 2.математическое обеспечение. 3.Чисто научное (алгоритмическое). Информатика –синтетическая дисциплина, включает в себя разработку новых технологий, исследования и проектирование связанное с использованием ЭВМ. Информатика связана не с конкретными формами материи, а с категориями информации, модель. Развивается в следующих основных направлениях: Теория информации применительно к многоуровневым системам, информационные процессы эволюции (переход от неживого к живому), моделирование и техническая реализация творческих процессов, повышение качественных показателей информации, методы обработки информации, создание вычислительных комплексов большой мощности, развитие диалоговых средств общения с пользователем. Информатика внесла 2 фактора в прогнозирование:1. метод математического моделирования (которому предшествует классификация)
2. метод распознавания образов. Информатика – область человеческой деятельности, связанная с процессами преобразования информации с помощью компьютера и их взаимной средой применения. Кибернетика – наука о принципах управления в различных системах технических, биологических, социальных и др. Основное отличие- не требует применение вычислительных машин. Информатика развилась благодаря развитию компьютерных технологий и немыслима без неё.Различие между информатикой и кибернетикой в расстановке акцентов. В информатике- на свойствах информатики и аппаратно-программных средствах её обработки.В киберентике- на разработках концентраций и построении моделей с использованием в частности информационного подхода.
5.Виды и свойства информации
Информация (от лат. informatio — осведомление, разъяснение, изложение) — в широком смысле абстрактное понятие, имеющее множество значений, в зависимости от контекста. В узком смысле этого слова — сведения (сообщения, данные) независимо от формы их представления. В настоящее время не существует единого определения термина информация. С точки зрения различных областей знания, данное понятие описывается своим специфическим набором признаков. Информация — совокупность данных, зафиксированных на материальном носителе, сохранённых и распространённых во времени и пространстве. == Понятие информации,классификация и свойства ==В литературе можно найти достаточно много определений термина «информация», отражающих различные подходы к толкованию этого понятия. В «Федеральный закон Российской Федерации от 27 июля 2006 г. N 149-ФЗ Об информации, информационных технологиях и о защите информации» (http://www.rg.ru/2006/07/29/informacia-dok.html) дается следующее определение этого термина: «информация — сведения (сообщения, данные) независимо от формы их представления». Толковый словарь русского языка Ожегова приводит 2 определения слова «информация»:
Сведения об окружающем мире и протекающих в нем процессах, воспринимаемые человеком или специальным устройством.
Сообщения, осведомляющие о положении дел, о состоянии чего-нибудь. (Научно-техническая и газетная информации, средства массовой информации — печать, радио, телевидение, кино).
Информация и ее свойства являются объектом исследования целого ряда научных дисциплин, таких как теория информации (математическая теория систем передачи информации), кибернетика (наука о связи и управлении в машинах и животных, а также в обществе и человеческих существах), семиотика (наука о знаках и знаковых системах), теория массовой коммуникации (исследование средств мас-совой информации и их влияния на общество), информатика (изучение процессов сбора, преобразования, хранения, защиты, поиска и передачи всех видов информации и средств их автоматизированной обработки), соционика (теория информационного метаболизма индивидуальной и социальной психики), информодинамика (наука об открытых информационных системах), информациология (наука о получении, сохранении и передаче информации для различных множеств объектов) и т. д.
В информатике наиболее часто используется следующее определение этого термина: Информация — это осознанные сведения об окружающем мире, которые являются объектом хранения, преобразования, передачи и использования. Сведения — это знания, выраженные в сигналах, сообщениях, известиях, уведомлениях и т. д. Каждого человека в мире окружает море информации различных видов.
Стремление зафиксировать, сохранить надолго свое восприятие информации было всегда свойственно человеку. Мозг человека хранит множество информации, и использует для хранения ее свои способы, основа которых — двоичный код, как и у компьютеров. Человек всегда стремился иметь возможность поделиться своей информацией с другими людьми и найти надежные средства для ее передачи и долговременного хранения. Для этого в настоящее время изобретено множество способов хранения информации на внешних (относительно мозга человека) носителях и ее передачи на огромные расстояния.
Основные виды информации по ее форме представления, способам ее кодирования и хранения, что имеет наибольшее значение для информатики, это:
графическая или изобразительная — первый вид, для которого был реализован способ хранения информации об окружающем мире в виде наскальных рисунков, а позднее в виде картин, фотографий, схем, чертежей на бумаге, холсте, мраморе и др. материалах, изображающих картины реального мира;
звуковая — мир вокруг нас полон звуков и задача их хранения и тиражирования была решена с изобретение звукозаписывающих устройств в 1877 г. (см., например, историю звукозаписи на сайте — http://radiomuseum.ur.ru/index9.html ); ее разновидностью является музыкальная информация — для этого вида был изобретен способ кодирования с использованием специальных символов, что делает возможным хранение ее аналогично графической информации;
текстовая — способ кодирования речи человека специальными символами — буквами, причем разные народы имеют разные языки и используют различные наборы букв для отображения речи; особенно большое значение этот способ приобрел после изобретения бумаги и книгопечатания;
числовая — количественная мера объектов и их свойств в окружающем мире; особенно большое значение приобрела с развитием торговли, экономики и денежного обмена; аналогично текстовой информации для ее отображения используется метод кодирования специальными символами — цифрами, причем системы кодирования (счисления) могут быть разными;
видеоинформация — способ сохранения «живых» картин окружающего мира, появившийся с изобретением кино.
Существуют также виды информации, для которых до сих пор не изобретено способов их кодирования и хранения — это тактильная информация, передаваемая ощущениями, органолептическая, передаваемая запахами и вкусами и др.
Для передачи информации на большие расстояния первоначально использовались кодированные световые сигналы, с изобретением электричества — передача закодированного определенным образом сигнала по проводам, позднее — с использованием радиоволн.
Создателем общей теории информации и основоположником цифровой связи считается Клод Шеннон (Claude Shannon). Всемирную известность ему принес фундаментальный труд 1948 года — «Математическая теория связи» (A Mathematical Theory of Communication), в котором впервые обосновывается возможность применения двоичного кода для передачи информации.
С появлением компьютеров (или, как их вначале называли в нашей стране, ЭВМ — электронные вычислительные машины) вначале появилось средство для обработки числовой информации. Однако в дальнейшем, особенно после широкого распространения персональных компьютеров (ПК), компьютеры стали использоваться для хранения, обработки, передачи и поиска текстовой, числовой, изобразительной, звуковой и видеоинформации. С момента появления первых персональных компьютеров — ПК (80-е годы 20 века) — до 80 % их рабочего времени посвящено работе с текстовой информацией.
Хранение информации при использовании компьютеров осуществляется на магнитных дисках или лентах, на лазерных дисках (CD и DVD), специальных устройствах энергонезависимой памяти (флэш-память и пр.). Эти методы постоянно совершенствуются, изобретаются новые устройства и носители информации. Обработку информации (воспроизведение, преобразование, передача, запись на внешние но-сители) выполняет процессор компьютера. С помощью компьютера возможно создание и хранение новой информации любых видов, для чего служат специальные программы, используемые на компьютерах, и устройства ввода информации.
Особым видом информации в настоящее время можно считать информацию, представленную в глобальной сети Интернет. Здесь используются особые приемы хранения, обработки, поиска и передачи распределенной информации больших объемов и особые способы работы с различными видами информации. Постоянно совершенствуется программное обеспечение, обеспечивающее коллективную работу с информацией всех видов.
Как и всякий объект, информация обладает свойствами. Характерной отличительной особенностью информации от других объектов природы и общества, является дуализм: на свойства информации влияют как свойства исходных данных, составляющих ее содержательную часть, так и свойства методов, фиксирующих эту информацию.
С точки зрения информатики наиболее важными представляются следующие общие качественные свойства: объективность, достоверность, полнота, точность, актуальность, полезность, ценность, своевременность, понятность, доступность, краткость и пр.
Объективность информации. Объективный – существующий вне и независимо от человеческого сознания. Информация – это отражение внешнего объективного мира. Информация объективна, если она не зависит от методов ее фиксации, чьего-либо мнения, суждения.
Пример. Сообщение «На улице тепло» несет субъективную информацию, а сообщение «На улице 22°С» – объективную, но с точностью, зависящей от погрешности средства измерения.
Объективную информацию можно получить с помощью исправных датчиков, измерительных приборов. Отражаясь в сознании конкретного человека, информация перестает быть объективной, так как, преобразовывается (в большей или меньшей степени) в зависимости от мнения, суждения, опыта, знаний конкретного субъекта.
Достоверность информации. Информация достоверна, если она отражает истинное положение дел. Объективная информация всегда достоверна, но достоверная информация может быть как объективной, так и субъективной. Достоверная информация помогает принять нам правильное решение. Недостоверной информация может быть по следующим причинам:
преднамеренное искажение (дезинформация) или непреднамеренное искажение субъективного свойства;
искажение в результате воздействия помех («испорченный телефон») и недостаточно точных средств ее фиксации.
Полнота информации. Информацию можно назвать полной, если ее достаточно для понимания и принятия решений. Неполная информация может привести к ошибочному выводу или решению.
Точность информации определяется степенью ее близости к реальному состоянию объекта, процесса, явления и т. п.
Актуальность информации – важность для настоящего времени, злободневность, насущность. Только вовремя полученная информация может быть полезна.
Полезность (ценность) информации. Полезность может быть оценена применительно к нуждам конкретных ее потребителей и оценивается по тем задачам, которые можно решить с ее помощью.
Самая ценная информация – объективная, достоверная, полная, и актуальная. При этом следует учитывать, что и необъективная, недостоверная информация (например, художественная литература), имеет большую значимость для человека. Социальная (общественная) информация обладает еще и дополнительными свойствами:
имеет семантический (смысловой) характер, т. е. понятийный, так как именно в понятиях обобщаются наиболее существенные признаки предметов, процессов и явлений окружающего мира.
имеет языковую природу (кроме некоторых видов эстетической информации, например изобразительного искусства). Одно и то же содержание может быть выражено на разных естественных (разговорных) языках, записано в виде математических формул и т. д.
С течением времени количество информации растет, информация накапливается, происходит ее систематизация, оценка и обобщение. Это свойство назвали ростом и кумулированием информации. (Кумуляция – от лат. cumulatio – увеличение, скопление).
Старение информации заключается в уменьшении ее ценности с течением времени. Старит информацию не само время, а появление новой информации, которая уточняет, дополняет или отвергает полностью или частично более раннюю. Научно-техническая информация стареет быстрее, эстетическая (произведения искусства) – медленнее.
Логичность, компактность, удобная форма представления облегчает понимание и усвоение информации.

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать полную версию