Операционная система Linux

Начало созданию системы Linux

положено в 1991 г. финским студентом Линусом Торвальдсом

(Linus Torvalds). В сентябре 1991 года он распространил по e-mail первый прототип своей операционной системы, и призвал откликнуться на его работу всех, кому она нравится или нет. С этого момента многие программисты стали поддерживать Linux, добавляя драйверы устройств, разрабатывая разные продвинутые приложения и др. Атмосфера работы энтузиастов над полезным проектом, а также свободное распространение и использование исходных текстов стали основой феномена Linux. В настоящее время Linux — очень мощная система, но самое замечательное то, что она бесплатная

(free).

Линус Торвальдс

с символом Linux

—"пингвином"

Линус Торвальдс разработал не саму операционную систему, а только ее ядро, подключив уже имеющиеся компоненты. Сторонние компании, увидев хорошие перспективы для развития своего бизнеса, довольно скоро стали насыщать ОС утилитами и прикладным ПО. Недостаток такого подхода — отсутствие унифицированной и продуманной процедуры установки системы, и это до сих пор является одним из главных сдерживающих факторов для более широкого распространения Linux.

Феномен Linux вызвал к жизни разговоры о том, что родилась новая философия программирования,

принципиально отличающаяся от того, что было раньше. Традиционные стадии жизненного цикла программного продукта таковы: анализ требований, разработка спецификаций, проектирование, макетирование, написание исходного текста, отладка, документирование, тестирование и сопровождение. Главное, что отличает этот подход, — централизация управления разными стадиями и преимущественно "нисходящая" разработка (то есть постоянная детализация). Однако Linux

создавалась по-иному. Готовый работающий макет постоянно совершенствовался и развивался децентрализованной группой энтузиастов, действия которых лишь слегка координировались. Налицо анархичный характер и "восходящая"

разработка: сборка все более крупных блоков из ранее созданных мелких. Здесь можно отметить и другое. При традиционной разработке в основу кладется проектирование и написание текстов, при разработке по методу Linux — макетирование, отладка и тестирование. Первые два этапа распараллелить сложно, а с отладкой и тестированием дело обстоит полегче. Иными словами, разработка по методу Linux — это метод проб и ошибок, построенный на интенсивном тестировании. На любом этапе система должна работать, даже если это мини-версия того, к чему стремится разработчик. Естественный отбор оставляет только жизнеспособное. О том, что такое программирование — наука, искусство или ремесло, — спорят уже давно. И если в основе традиционной разработки ПО лежит прежде всего ремесло, то при разработке методом компьютерного дарвинизма — несомненно искусство.

Нетрудно заметить, что "восходящая" разработка характеризует так называемое исследовательское программирование, когда система строится вокруг ключевых компонентов и программ, которые создаются на ранних стадиях проекта, а затем постоянно модифицируются. Отсутствие четкого плана, минимальное управление проектом, большое число сторонних территориально удаленных разработчиков, свободный обмен идеями и кодами — все это атрибуты нового программирования.

Об особенностях исследовательского программирования написано немало статей. Так, швейцарские профессора А.Киральф, К.Чен и Й.Нивергельт выделили следующие важные моменты:

разработчик ясно представляет направление поиска, но не знает заранее, как далеко он сможет продвинуться к цели;

нет возможности предвидеть объем ресурсов для достижения того или иного результата;

разработка не поддается детальному планированию, она ведется методом проб и ошибок;

такие работы связаны с конкретными исполнителями и отражают их личностные качества.

Операционная система Unix

Операционная система Unix была создана в Bell Telephone Laboratories. С краткой историей ее создания можно ознакомиться здесь. Unix

— многозадачная операционная система, способная обеспечить одновременную работу очень большого количество пользователей. Ядро ОС Unix

написано на языке высокого уровня C и имеет только около 10 процентов кода на ассемблере. Это позволяет за считанные месяцы переносить ОС Unix

на другие аппаратные платформы и достаточно легко вносить в нее серьезные изменения и дополнения. UNIX является первой действительно переносимой операционной системой. В многочисленные существующие версии UNIX

постоянно вносятся изменения. С одной стороны, это расширяет возможности системы, делает ее мощнее и надежнее, с другой — ведет к появлению различий между существующими версиями. В связи с этим возникает необходимость стандартизации различных свойств системы. Наличие стандартов облегчает переносимость приложений между различными версиями UNIX и защищает как пользователей, так и производителей программного обеспечения. Поэтому в 80-х годах разработан ряд стандартов, оказывающих влияние на развитие UNIX. Сейчас существуют десятки операционных систем, которые можно объединить под общим названием UNIX. В основном, это коммерческие версии, выпущенные производителями аппаратных платформ для компьютеров своего производства. Причины популярности UNIX:

Код системы написан на языке высокого уровня C, что сделало ее простой для понимания, изменения и переноса на другие платформы. Можно смело сказать, что UNIX является одной из наиболее открытых систем.

UNIX — многозадачная многопользовательская система. Один мощный сервер может обслуживать запросы большого количества пользователей. При этом необходимо администрирование только одно системы. Кроме того, система способна выполнять большое количество различных функций, в частности, работать, как вычислительный сервер, как сервер базы данных, как сетевой сервер, поддерживающий важнейшие сервисы сети и т.д.

Наличие стандартов. Несмотря на разнообразие версий UNIX, основой всего семейства являются принципиально одинаковая архитектура и ряд стандартных интерфейсов. Для администратора переход на другую версию системы не составит большого труда, а для пользователей он может и вовсе оказаться незаметным.

Простой, но мощный модульный пользовательский интерфейс. Имея в своем распоряжении набор утилит, каждая из которых решает узкую специализированную задачу, можно конструировать из них сложные комплексы.

Использование единой, легко обслуживаемой иерархической файловой системы. Файловая система UNIX — это не только доступ к данным, хранящимся на диске. Через унифицированный интерфейс файловой системы осуществляется доступ к терминалам, принтерам, сети и т.п.

Очень большое количество приложений, в том числе свободно распространяемых, начиная от простейших текстовых редакторов и заканчивая мощными системами управления базами данных.

(По материалам пособия "ОС UNIX", http://base1.spiiras.nw.ru/univer/unix)

Операционные системы Windows

В настоящее время большинство компьютеров в мире работают под управлением той или иной версии операционной среды Windows фирмы Microsoft.

Охарактеризуем наиболее распространенные версии.

Windows NT

(NT — англ. New Technology) — это операционная система, а не просто графическая оболочка. Она использует все возможности новейших моделей персональных компьютеров и работает без DOS.

Windows NT — 32-разрядная ОС со встроенной сетевой поддержкой и развитыми многопользовательскими средствами. Она предоставляет пользователям истинную многозадачность, многопроцессорную поддержку, секретность, защиту данных и многое другое. Эта операционная система очень удобна для пользователей, работающих в рамках локальной сети, для коллективных пользователей, особенно для групп, работающих над большими проектами и обменивающихся данными.

Windows 95

представляет собой универсальную высокопроизводительную многозадачную и многопотоковую 32-разрядную ОС нового поколения с графическим интерфейсом и расширенными сетевыми возможностями. Windows 95 — интегрированная среда, обеспечивающая эффективный обмен информацией между отдельными программами и предоставляющая пользователю широкие возможности работы с мультимедиа, обработки текстовой, графической. звуковой и видеоинформации. Интегрированность подразумевает также совместное использование ресурсов компьютера всеми программами.

Эта операционная система обеспечивает работу пользователя в сети, предоставляя встроенные средства поддержки для обмена файлами и меры по их защите, возможность совместного использования принтеров, факсов и других общих ресурсов. Windows 95 позволяет отправлять сообщения электронной почтой, факсимильной связью, поддерживает удаленный доступ. Применяемый в Windows 95 защищённый режим не позволяет прикладной программе в случае сбоя нарушить работоспособность системы, надежно предохраняет приложения от случайного вмешательства одного процесса в другой, обеспечивает определённую устойчивость к вирусам.

Пользовательский интерфейс Windows 95 прост и удобен.
В отличие от оболочки Windows 3 эта операционная система не нуждается в установке на компьютере операционной системы DOS. Она предназначена для установки на настольных ПК и компьютерах блокнотного типа с процессором 486 или Pentium. Рекомендуемый размер оперативной памяти 32—128 Мбайт. После включения компьютера и выполнения тестовых программ BIOS

операционная система Windows 95 автоматически загружается с жесткого диска. После загрузки и инициализации системы на экране появляется рабочий стол, на котором размещены различные графические объекты. Пользовательский интерфейс спроектирован так, чтобы максимально облегчить усвоение этой операционной системы новичками и создать комфортные условия для пользователя.

Windows 98

отличается от Windows 95 тем, что в ней операционная система объединена с браузером Internet Explorer посредством интерфейса, выполненного в виде Web-браузера и оснащенного кнопками "Назад" и "Вперед" для перехода на предыдущую и последующую Web-страницы. Кроме этого, в ней улучшена совместимость с новыми аппаратными средствами компьютера, она одинаково удобна как для использования на настольных, так и на портативных компьютерах.

Windows 2000 Professional — операционная система нового поколения для делового использования на самых разнообразных компьютерах — от портативных до серверов. Эта ОС является наилучшей для ведения коммерческой деятельности в Интернете. Она объединяет присущую Windows 98 простоту использования в Интернете, на работе, в пути с присущими Windows NT надежностью, экономичностью и безопасностью.

Windows CE 3.0

— операционная система для мобильных вычислительных устройств, таких, как карманные компьютеры, цифровые информационные пейджеры, сотовые телефоны, мультимедийные и развлекательные приставки, включая DVD проигрыватели и устройства целевого доступа в Интернет.

Операционная система Windows CE — 32-разрядная, многозадачная, многопоточная операционная cистема, имеющая открытую архитектуру, разрешающую использование множеств устройств. Windows CE

позволяет устройствам различных категорий "говорить" и обмениваться информацией друг с другом, связываться с корпоративными сетями и с Интернет, пользоваться электронной почтой.

Windows CE компактна, но высоко производительна. Это мобильная система, функционирующая с микропроцессорами различных марок и изготовителей. Для нее есть программы Word и Excel, которые совместимы с их настольными аналогами. Имеет интегрированную систему управления питанием.

Оперативная память

Оперативная память (ОЗУ, англ. RAM, Random Access Memory — память с произвольным доступом) — это быстрое запоминающее устройство не очень большого объёма, непосредственно связанное с процессором и предназначенное для записи, считывания и хранения выполняемых программ и данных, обрабатываемых этими программами.

Оперативная память используется только для временного хранения данных и программ, так как, когда машина выключается, все, что находилось в ОЗУ, пропадает. Доступ к элементам оперативной памяти прямой — это означает, что каждый байт памяти имеет свой индивидуальный адрес.

Объем ОЗУ обычно составляет от 32 до 512 Мбайт. Для несложных административных задач бывает достаточно и 32 Мбайт ОЗУ, но сложные задачи компьютерного дизайна могут потребовать от 512 Мбайт до 2 Гбайт ОЗУ.

Обычно ОЗУ исполняется из интегральных микросхем памяти SDRAM (синхронное динамическое ОЗУ). Каждый информационный бит в SDRAM запоминается в виде электрического заряда крохотного конденсатора, образованного в структуре полупроводникового кристалла. Из-за токов утечки такие конденсаторы быстро разряжаются, и их периодически (примерно каждые 2 миллисекунды) подзаряжают специальные устройства. Этот процесс называется регенерацией памяти (Refresh Memory). Микросхемы SDRAM имеют ёмкость 16 — 256 Мбит и более. Они устанавливаются в корпуса и собираются в модули памяти.

Большинство современных компьютеров комплектуются модулями типа DIMM (Dual-In-line Memory Module — модуль памяти с двухрядным расположением микросхем). В компьютерных системах на самых современных процессорах используются высокоскоростные модули Rambus DRAM (RIMM) и DDR DRAM.

Рис. 2.6. Микросхемы памяти RIMM (сверху) и DIMM (снизу)

Модули памяти характеризуются такими параметрами, как объем —(16, 32, 64, 128, 256 или 512 Мбайт), число микросхем, паспортная частота(100 или 133 МГц), время доступа к данным (6 или 7 наносекунд) и число контактов (72, 168 или 184). В 2001 г. начинается выпуск модулей памяти на 1 Гбайт и опытных образцов модулей на 2 Гбайта.

Основные служебные слова

алг (алгоритм)	сим (символьный)	дано	для	да
арг (аргумент)	лит (литерный)	надо	от	нет
рез (результат)	лог (логический)	если	до	при
нач (начало)	таб(таблица)	то	знач	выбор
кон (конец)	нц (начало цикла)	иначе	и	ввод
цел (целый)	кц (конец цикла)	все	или	вывод
вещ (вещественный)	длин (длина)	пока	не	утв

Общий вид алгоритма:

алг название алгоритма (аргументы и результаты) дано условия применимости алгоритма надо цель выполнения алгоритма нач описание промежуточных величин | последовательность команд (тело алгоритма) кон

Часть алгоритма от слова алг

до слова нач называется заголовком, а часть, заключенная между словами нач и кон

— телом алгоритма.

В предложении алг

после названия алгоритма в круглых скобках указываются характеристики (арг, рез) и тип значения (цел, вещ, сим, лит или лог) всех входных

(аргументы) и выходных (результаты) переменных. При описании массивов (таблиц) используется служебное слово таб, дополненное граничными парами по каждому индексу элементов массива.

Примеры предложений алг:

алг Объем и площадь цилиндра ( арг вещ R, H, рез вещ V, S )

алг Корни КвУр ( арг вещ а, b, c, рез вещ x1, x2, рез лит t )

алг

Исключить элемент ( арг цел N, арг рез вещ таб А[1:N] )

алг

Диагональ ( арг цел N, арг цел таб A[1:N, 1:N], рез лит Otvet )

Предложения дано и надо

не обязательны. В них рекомендуется записывать утверждения, описывающие состояние среды исполнителя алгоритма, например:

1. алг Замена (арг лит Str1, Str2, арг рез лит Text)2. дано | длины подстрок Str1 и Str2 совпадают3. надо | всюду в строке Text подстрока Str1 заменена на Str2

5. алг Число максимумов (арг цел N, арг вещ таб A[1:N], рез цел K)6. дано | N>07. надо | К — число максимальных элементов в таблице А

9. алг Сопротивление (арг вещ R1, R2, арг цел N, рез вещ R)10. дано | N>5, R1>0, R2>011. надо | R — сопротивление схемы

Здесь в предложениях дано

и надо после знака "|" записаны комментарии. Комментарии можно помещать в конце любой строки. Они не обрабатываются транслятором, но существенно облегчают понимание алгоритма.

Основные возможности, предоставляемые сетью Интернет

Интернет предоставляет своим пользователям разнообразные услуги и возможности (сервисы). Перечислим основные.

ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ АЛГЕБРЫ ЛОГИКИ

Закон	Для ИЛИ	Для И
Переместительный
Сочетательный
Распределительный
Правила де Моргана
Идемпотенции
Поглощения
Склеивания
Операция переменной с ее инверсией
Операция с константами
Двойного отрицания

По каким критериям классифицируют компьютеры?

Существуют различные классификации компьютерной техники:

по этапам развития (по поколениям);

по архитектуре;

по производительности;

по условиям эксплуатации;

по количеству процессоров;

по потребительским свойствам и т.д.

Четких границ между классами компьютеров не существует. По мере совершенствования структур и технологии производства, появляются новые классы компьютеров, границы существующих классов существенно изменяются.

Почему люди пользуются десятичной системой, а компьютеры — двоичной?

Люди предпочитают десятичную систему, вероятно, потому, что с древних времен считали по пальцам, а пальцев у людей по десять на руках и ногах. Не всегда и не везде люди пользуются десятичной системой счисления. В Китае, например, долгое время пользовались пятеричной системой счисления.

А компьютеры используют двоичную систему потому, что она имеет ряд преимуществ перед другими системами:

для ее реализации нужны технические устройства с двумя устойчивыми состояниями (есть ток — нет тока, намагничен — не намагничен и т.п.), а не, например, с десятью, — как в десятичной;

представление информации посредством только двух состояний надежно и помехоустойчиво;

возможно применение аппарата булевой алгебры для выполнения логических преобразований информации;

двоичная арифметика намного проще десятичной.

Недостаток двоичной системы — быстрый рост числа разрядов, необходимых для записи чисел.

Почему в компьютерах используются также восьмеричная и шестнадцатеричная системы счисления?

Двоичная система, удобная для компьютеров, для человека неудобна из-за ее громоздкости и непривычной записи.

Перевод чисел из десятичной системы в двоичную и наоборот выполняет машина. Однако, чтобы профессионально использовать компьютер, следует научиться понимать слово машины. Для этого и разработаны восьмеричная и шестнадцатеричная системы.

Числа в этих системах читаются почти так же легко, как десятичные, требуют соответственно в три (восьмеричная) и в четыре (шестнадцатеричная) раза меньше разрядов, чем в двоичной системе (ведь числа 8 и 16 — соответственно, третья и четвертая степени числа 2).

Перевод восьмеричных и шестнадцатеричных

чисел в двоичную систему очень прост: достаточно каждую цифру заменить эквивалентной ей двоичной триадой (тройкой цифр) или тетрадой (четверкой цифр).

Например:

Чтобы перевести число из двоичной системы в восьмеричную

или шестнадцатеричную, его нужно разбить влево и вправо от запятой на триады (для восьмеричной) или тетрады (для шестнадцатеричной) и каждую такую группу заменить соответствующей восьмеричной (шестнадцатеричной) цифрой.

Например,

Пример вложенных циклов для

Вычислить сумму элементов заданной матрицы А(5,3).

Матрица А

S := 0; нц для i от 1 до 5 нц для j от 1 до 3 S:=S+A[i,j] кц кц

Пример вложенных циклов пока

Вычислить произведение тех элементов заданной матрицы A(10,10), которые расположены на пересечении четных строк и четных столбцов.

i:=2; P:=1 нц пока i <= 10 j:=2 нц пока j <= 10 P:=P*A[i,j] j:=j+2 кц i:=i+2 кц

Пример записи алгоритма на школьном АЯ

алг Сумма квадратов (арг цел n, рез цел S) дано | n > 0 надо | S = 1*1 + 2*2 + 3*3 + ... + n*nнач цел i ввод n; S:=0 нц для i от 1 до n S:=S+i*i кц вывод "S = ", Sкон

Примеры записи арифметических выражений

Математическая запись		Запись на школьном алгоритмическом языке
		x * y / z
		x / ( y * z ) или x / y / z
		( a3 + b3 ) / ( b*c )
		( a[i+1] + b[i-1] ) / ( 2xy )
		( -b + sqrt(bb - 4ac)) / ( 2a )
(x<0)		sign(x) * abs(x) ** (1/5)
		0.49 * exp(aa - bb) + ln(cos(aa)) * 3
		x/(1 + xx/(3 + (2x)**3))

Типичные ошибки в записи выражений:

5x + 1

a + sin x

((a + b)/c**3

Пропущен знак умножения между 5 и х

Аргумент x функции sin x не заключен в скобки

Не хватает закрывающей скобки

Примеры записи логических выражений, истинных при выполнении указанных условий

Условие		Запись на школьном алгоритмическом языке
Дробная часть вещественого числа a равна нулю		int(a) = 0
Целое число a — четное		mod(a, 2) = 0
Целое число a — нечетное		mod(a, 2) = 1
Целое число k кратно семи		mod(a, 7) = 0
Каждое из чисел a, b положительно		(a>0) и (b>0)
Только одно из чисел a, b положительно		((a>0) и (b<=0)) или ((a<=0) и (b>0))
Хотя бы одно из чисел a, b, c является отрицательным		(a<0) или (b<0) или (c<0)
Число x удовлетворяет условию a < x < b		(x>a) и (x<b)
Число x имеет значение в промежутке [1, 3]		(x>=1) и (x<=3)
Целые числа a и b имеют одинаковую четность		((mod(a, 2)=0) и (mod(b, 2)=0) или ((mod(a, 2)=1) и (mod(b, 2)=1))
Точка с координатами (x, y) лежит в круге радиуса r с центром в точке (a, b)		(x-a)2 + (y-b)2 < r*r
Уравнение ax^2 + bx + c = 0 не имеет действительных корней		bb - 4a*c < 0
Точка (x, y) принадлежит первой или третьей четверти		((x>0) и (y>0)) или ((x<0) и (y>0))
Точка (x, y) принадлежит внешности единичного круга с центром в начале координат или его второй четверти		(xx + yy > 1) или ((xx + yy <= 1) и (x<0) и (y>0))
Целые числа a и b являются взаимнопротивоположными		a = -b
Целые числа a и b являются взаимнообратными		a*b = 1
Число a больше среднего арифметического чисел b, c, d		a > (b+c+d) / 3
Число a не меньше среднего геометрического чисел b, c, d		a >= (b+c+d) ** (1/3)
Хотя бы одна из логических переменных F1 и F2 имеет значение да		F1 или F2
Обе логические переменые F1 и F2 имеют значение да		F1 и F2
Обе логические переменые F1 и F2 имеют значение нет		не F1 и не F2
Логическая переменная F1 имеет значение да, а логическая переменная F2 имеет значение нет		F1 и не F2
Только одна из логических переменных F1 и F2 имеет значение да		(F1 и не F2) или (F2 и не F1)

Программа пересылки файлов Ftp

Перемещает копии файлов с одного узла Интернет на другой в соответствии с протоколом FTP (File Transfer Protocol — "протокол передачи файлов"). При этом не имеет значения, где эти узлы расположены и как соединены между собой. Компьютеры, на которых есть файлы для общего пользования, называются FTP-серверами. В Интернет имеется более 10 Терабайт бесплатных файлов и программ.

Программа удалённого доступа Telnet

Позволяет входить в другую вычислительную систему, работающую в Интернет, с помощью протокола TELNET. Эта программа состоит из двух компонент: программы-клиента, которая выполняется на компьютере-клиенте, и программы-сервера, которая выполняется на компьютере-сервере.

Функции программы-клиента:

установление соединения с сервером;

приём от абонента входных данных, преобразование их к стандартному формату и отсылка серверу;

приём от сервера результатов запроса в стандартном формате и переформатирование их в вид, удобный клиенту.

Функции программы-сервера:

ожидание запроса в стандартной форме;

обслуживание этого запроса;

отсылка результатов программе-клиенту.

Telnet — простое и поэтому универсальное средство связи в Интернет.

В Интернет один и тот же узел сети может одновременно работать по нескольким протоколам. Поэтому крупные узлы сети сейчас обладают полным набором серверов, и к ним можно обращаться почти по любому из существующих протоколов.

С х е м а И

Схема И реализует конъюнкцию двух или более логических значений. Условное обозначение на структурных схемах схемы И с двумя входами представлено на рис. 5.1.

Рис. 5.1

Таблица истинности схемы И

x	y	x . y
0	0	0
0	1	0
1	0	0
1	1	1

Единица на выходе схемы И будет тогда и только тогда, когда на всех входах будут единицы. Когда хотя бы на одном входе будет ноль, на выходе также будет ноль.

Связь между выходом z этой схемы и входами x и y описывается соотношением: z = x . y

(читается как "x и y"). Операция конъюнкции на структурных схемах обозначается знаком "&" (читается как "амперсэнд"), являющимся сокращенной записью английского слова and.

С х е м а И—НЕ

Схема И—НЕ состоит из элемента И и инвертора и осуществляет отрицание результата схемы И.

Связь между выходом z и входами x и y схемы записывают следующим образом:

, где

читается как "инверсия x и y". Условное обозначение на структурных схемах схемы И—НЕ с двумя входами представлено на рисунке 5.4.

Рис. 5.4

Таблица истинности схемы И—НЕ

x	y
0	0	1
0	1	1
1	0	1
1	1	0

С х е м а ИЛИ

Схема ИЛИ реализует дизъюнкцию двух или более логических значений. Когда хотя бы на одном входе схемы ИЛИ будет единица, на её выходе также будет единица.

Условное обозначение на структурных схемах схемы ИЛИ с двумя входами представлено на рис. 5.2. Знак "1" на схеме — от устаревшего обозначения дизъюнкции как ">=1" (т.е. значение дизъюнкции равно единице, если сумма значений операндов больше или равна 1). Связь между выходом z этой схемы и входами x

и y описывается соотношением: z = x v y

(читается как "x или y").

Рис. 5.2

Таблица истинности схемы ИЛИ

x	y	x v y
0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	1

С х е м а ИЛИ—НЕ

Схема ИЛИ—НЕ состоит из элемента ИЛИ и инвертора и осуществляет отрицание результата схемы ИЛИ. Связь между выходом z и входами x и y схемы записывают следующим образом:

, где

, читается как "инверсия x или y ".

Условное обозначение на структурных схемах схемы ИЛИ—НЕ с двумя входами представлено на рис. 5.5.

Рис. 5.5

Таблица истинности схемы ИЛИ—НЕ

x	y
0	0	1
0	1	0
1	0	0
1	1	0

С х е м а НЕ

Схема НЕ (инвертор) реализует операцию отрицания. Связь между входом x этой схемы и выходом z можно записать соотношением z

, x где

читается как "не x" или "инверсия х".

Если на входе схемы 0, то на выходе 1. Когда на входе 1, на выходе 0. Условное обозначение на структурных схемах инвертора — на рисунке 5.3

Рис. 5.3

Таблица истинности схемы НЕ

x
0		1
1		0

С л о ж е н и е

Таблицы сложения легко составить, используя Правило Счета.

Сложение в двоичной системе

Сложение в восьмеричной системе

Сложение в шестнадцатиричной системе

При сложении цифры суммируются по разрядам, и если при этом возникает избыток, то он переносится влево.

Пример 1. Сложим числа 15 и 6 в различных системах счисления.

Шестнадцатеричная: F16+616

Ответ: 15+6 = 2110 = 101012 = 258 = 1516.

Проверка. Преобразуем полученные суммы к десятичному виду:

101012 = 24 + 22 + 20 = 16+4+1=21,

258 = 2 . 81 + 5 . 80

= 16 + 5 = 21,

1516 = 1 . 161 + 5 . 160

= 16+5 = 21.

Пример 2. Сложим числа 15, 7 и 3.

Шестнадцатеричная: F16+716+316

Ответ: 5+7+3 = 2510 = 110012

= 318 = 1916.

Проверка:

110012 = 24 + 23 + 20 = 16+8+1=25,

318 = 3 . 81 + 1 . 80

= 24 + 1 = 25,

1916 = 1 . 161 + 9 . 160

= 16+9 = 25.

Пример 3. Сложим числа 141,5 и 59,75.

Ответ: 141,5 + 59,75 = 201,2510 = 11001001,012 = 311,28 = C9,416

Проверка. Преобразуем полученные суммы к десятичному виду:

11001001,012 = 27 + 26 + 23 + 20

+ 2-2 = 201,25

311,28 = 3 . 82 + 181 + 1

. 80 + 2 . 8-1 = 201,25

C9,416 = 12 . 161 + 9 . 160

+ 4 . 16-1 = 201,25

Сенсорный экран

Рис. 2.19. Сенсорный экран

Общение с компьютером осуществляется путём прикосновения пальцем к определённому месту чувствительного экрана. Этим выбирается необходимый режим из меню, показанного на экране монитора. (Меню — это выведенный на экран монитора список различных вариантов работы компьютера, по которому можно сделать конкретный выбор.) Сенсорными экранами оборудуют рабочие места операторов и диспетчеров, их используют в информационно-справочных системах и т.д.

Системы информационного поиска сети Интернет

В Интернетe представлена информация на любые темы, которые только можно себе представить. Но найти в ней нужную информацию не так-то легко из-за того, что сеть по своей природе не имеет чёткой структуры. Поэтому для ориентировки в Интернет и быстрого получения свежей справочной информации разработаны системы поиска информации. Все системы поиска информации Интернет располагаются на специально выделенных компьютерах с мощными каналами связи. Ежеминутно они бесплатно обслуживают огромное количество клиентов. Поисковые системы можно разбить на два типа:

предметные каталоги, формируемые людьми-редакторами;

автоматические индексы, формируемые специальными компьютерными программами, без участия людей.

Системы, основанные на предметных каталогах

Используют базы данных, формируемые специалистами-редакторами, которые отбирают информацию, устанавливают связи для баз данных, организуют и снабжают данные в разных поисковых категориях перекрёстными ссылками. Кампании, владеющие предметными каталогами, непрерывно исследуют, описывают и каталогизируют содержимое WWW-cерверов и других сетевых ресурсов, разбросанных по всему миру. В результате этой работы клиенты Интернет имеют постоянно обновляющиеся иерархические (древовидные) каталоги, на верхнем уровне которых собраны самые общие категории, такие как "бизнес", "наука", "искусство" и т.п., а элементы самого нижнего уровня представляют собой ссылки на отдельные WWW-страницы и серверы вместе с кратким описанием их содержимого.

Пример. Если нужно выяснить, какая в мире имеется информация о динозаврах, достаточно спуститься по иерархии:

Науки ==> Животные ==> Доисторические животные ==> Динозавры.

Каталоги, составленные людьми, более осмыслены, чем автоматические индексы. Их очень мало, так как их создание и поддержка требуют огромных затрат. Для примера рассмотрим самый популярный предметный каталог Yahoo!, который обладает одной из крупнейших баз данных. Имеет информационные базы для детей и подростков. Поддерживает два основных метода работы с каталогом — поиск по ключевым словам и поиск по иерархическому дереву разделов. Не принимает запросов на естественном языке.

Словарь основных понятий и терминов

Автоматизированное рабочее место (АРМ, рабочая станция).

Место оператора, оборудованное всеми средствами, необходимыми для выполнения определённых функций. В системах обработки данных и учреждениях обычно АРМ — это дисплей с клавиатурой, но может использоваться также и принтер, внешние ЗУ и др.

Автоматизированные обучающие системы (АОС).

Комплексы программно-технических и учебно-методических средств, обеспечивающих активную учебную деятельность: обучение конкретным знаниям, проверку ответов учащихся, возможность подсказки, занимательность изучаемого материала.

Автоматизированные системы научных исследований (АСНИ).

Предназначены для автоматизации научных экспериментов, а также для осуществления моделирования исследуемых объектов, явлений и процессов, изучение которых традиционными средствами затруднено или невозможно.

Адаптер.

Устройство связи компьютера с периферийными устройствами.

Адрес.

Номер конкретного байта оперативной памяти компьютера.

Алгебра логики.

Раздел математики, изучающий высказывания, рассматриваемые со стороны их логических значений (истинности или ложности) и логических операций над ними.

Алгоpитм.

Заранее заданное понятное и точное предписание возможному исполнителю совершить определенную последовательность действий для получения решения задачи за конечное число шагов.

Алфавит.

Фиксированный для данного языка набор основных символов, т.е. "букв алфавита", из которых должен состоять любой текст на этом языке. Никакие другие символы в тексте не допускаются.

Антивирусные программы.

Программы, предотвращающие заражение компьютерным вирусом и ликвидирующие последствия заражения.

Арифметико-логическое устройство (АЛУ).

Часть процессора, которая производит выполнение операций, предусмотренных данным компьютером.

Архитектура фон Неймана.

Архитектура компьютера, имеющего одно арифметико-логическое устройство, через которое проходит поток данных, и одно устройство управления, через которое проходит поток команд. См. также “Принципы фон-Неймана”.

Архитектура компьютера.

Логическая организация, структура и ресурсы компьютера, которые может использовать программист. Определяет принципы действия, информационные связи и взаимное соединение основных логических узлов компьютера.

Ассемблер.

См. Язык ассемблера.

ASCII.

Читается "аски". Американский стандартный код обмена информацией. Широко используется для кодирования в виде байта букв, цифр, знаков операций и других компьютерных символов.

Аудиоадаптер (Sound Blaster, звуковая плата).

Специальная электронная плата, которая позволяет записывать звук, воспроизводить его и создавать программными средствами с помощью микрофона, наушников, динамиков, встроенного синтезатора и другого оборудования.

База данных.

Один или несколько файлов данных, предназначенных для хранения, изменения и обработки больших объемов взаимосвязанной информации.

Байт.

Группа из восьми битов, рассматриваемая при хранении данных как единое целое.

Библиотека стандартных подпрограмм.

Совокупность подпрограмм, составленных на одном из языков программирования и удовлетворяющих единым требованиям к структуре, организации их входов и выходов, описаниям подпрограмм.

Бит.

Наименьшая единица информации в цифровом компьютере, принимающая значения "0" или "1".

Ввод.

Считывание информации с внешнего устройства в память компьютера.

Вентиль.

См. Логический элемент.

Вещественное число.

В информатике — тип данных, содержащий числа, записанные с десятичной точкой и (или) с десятичным порядком.

Видеоадаптер.

Электронная плата, которая обрабатывает видеоданные (текст и графику) и управляет работой дисплея. Содержит видеопамять, регистры ввода-вывода и модуль BIOS. Посылает в дисплей сигналы управления яркостью лучей и сигналы развёртки изображения.

Винчестер.

См. Накопитель на жёстких магнитных дисках.

Вирус компьютерный.

Специально написанная небольшая программа, которая может "приписывать" себя к другим программам для выполнения каких-либо вредных действий — портит файлы, "засоряет" оперативную память.

Внешняя память.

Совокупность запоминающих устройств для длительного хранения данных. В состав внешней памяти входят накопители на гибких и жестких магнитных дисках, оптические и магнито-оптические накопители, накопители на магнитной ленте. Во внешней памяти обычно хранятся архивы программ и данных. Информация, размещенная на внешних носителях, не зависит от того, включен или выключен компьютер.

Второе поколение компьютерной техники.

Машины, созданные в 1955—65 гг. Элементная база — дискретные транзисторные логические элементы. Оперативная память на магнитных сердечниках. Высокопроизводительные устройства работы с магнитными лентами, магнитные барабаны и диски. Быстродействие — до сотен тысяч операций в секунду, ёмкость памяти — до нескольких десятков тысяч слов. Языки высокого уровня, широкий набор библиотечных программ, мониторные системы, управляющие режимом трансляции и исполнения программ.

Вывод.

Результаты работы программы, выдаваемые компьютером пользователю, другому компьютеру или во внешнюю память.

Выpажение.

В языке программирования — запись правила для вычисления некоторого значения. Строится из констант, пеpеменных и указателей функций, объединенных знаками опеpаций.

Гибкий (флоппи) диск.

Круглая пластиковая пластина, покрытая с обеих строн магнитным окислом и помещенная в защитную оболочку. Используется как носитель небольших объемов информации.

Глобальная сеть (ГВС).

См. Сеть компьютерная.

Графический редактор.

Программа или комплекс программ, позволяющих создавать и редактировать изображения на экране компьютера: рисовать линии, раскрашивать области экрана, создавать надписи различными шрифтами, обрабатывать изображения, полученные с помощью сканеров. Некоторые редакторы обеспечивают возможность получения изображений трёхмерных объектов, их сечений и разворотов.

Графопостроитель.

Устройство для вывода из компьютера информации в виде графиков и чертежей на неподвижную или вращающуюся на барабане бумагу.

Джойстик.

Стержень-ручка, отклонение которой от вертикального положения приводит к передвижению курсора в соответствующем направлении по экрану дисплея.

Часто применяется в компьютерных играх.

Диск.

Круглая металлическая или пластмассовая пластина, покрытая магнитным материалом, на которую информация наносится в виде концентрических дорожек, разделённых на секторы.

Дисковод.

Устройство, управляющее вращением магнитного диска, чтением и записью данных на нём.

Дисплей.

Устройство визуального отображения информации (в виде текста, таблицы, рисунка, чертежа и др.) на экране электронно-лучевого прибора.

Драйверы.

Программы, расширяющие возможности операционной системы по управлению устройствами ввода-вывода, оперативной памятью и т.д.; с помощью драйверов возможно подключение к компьютеру новых устройств или нестандартное использование имеющихся устройств.

Идентификатор.

Символическое имя переменной, которое идентифицирует её в программе.

Инструментальные программные средства.

Программы, используемые в ходе разработки, корректировки или развития других программ: редакторы, отладчики, вспомогательные системные программы, графические пакеты и др. По назначению близки системам программирования.

Интегральная схема.

Реализация электронной схемы, выполняющей некоторую функцию, в виде единого полупроводникового кристалла, в котором изготовлены все компоненты, необходимые для осуществления этой функции.

Интегрированные пакеты программ.

Пакеты программ, выполняющие ряд функций, для которых ранее создавались специализированные программы — в частности, текстовые редакторы, электронные таблицы, системы управления базами данных, программы построения графиков и диаграмм.

Интернет.

Гигантская всемирная компьютерная сеть, объединяющая десятки тысяч сетей всего мира. Её назначение — обеспечить любому желающему постоянный доступ к любой информации. Интернет предлагает практически неограниченные информационные ресурсы, полезные сведения, учёбу, развлечения, возможность общения с компетентными людьми, услуги удалённого доступа, передачи файлов, электронной почты и многое другое. Интернет обеспечивает принципиально новый способ общения людей, не имеющий аналогов в мире.

Интерпретатор.

Разновидность транслятора. Переводит и выполняет программу с языка высокого уровня в машинный код строка за строкой.

Интерфейс.

Электронная схема сопряжения двух устройств, обменивающихся информацией.

Информатизация общества.

Организованный социально-экономический и научно-технический процесс создания оптимальных условий для удовлетворения информационных потребностей и реализации прав граждан, органов государственной власти, органов местного самоуправления организаций, общественных объединений на основе формирования и использования информационных ресурсов.

Инфоpматика.

Дисциплина, изучающая структуру и общие свойства информации, а также закономерности и методы её создания, хранения, поиска, преобразования, передачи и использования в различных сферах человеческой деятельности. За понятием "информатика" закреплены области, связанные с разработкой, созданием, использованием и материально-техническим обслуживанием систем обработки информации, включая компьютеры и их программное обеспечение, а также организационные, коммерческие, административные и социально-политические аспекты компьютеризации — массового внедрения компьютерной техники во все области жизни людей. Информатика в самом своем существе базируется на компьютерной технике.

Информационная технология.

Совокупность методов и устройств, используемых людьми для обработки информации. Охватывает всю вычислительную технику, технику связи и, отчасти, — бытовую электронику, телевизионное и радиовещание.

Информационно-поисковая система (ИПС).

Система, выполняющая функции хранения большого объёма информации, быстрого поиска требуемой информации, добавления, удаления и изменения хранимой информации, вывода её в удобном для человека виде.

Информация.

Сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые воспринимают информационные системы (живые организмы, управляющие машины и др.) в процессе жизнедеятельности и работы. Применительно к обработке данных на компьютерах — произвольная последовательность символов, несущих смысловую нагрузку.

Искусственный интеллект (ИИ).

Дисциплина, изучающая возможность создания программ для решения задач, которые требуют опредёленных интеллектуальных усилий при выполнении их человеком. Примерами областей использования ИИ являются: игры, логический вывод, обучение, понимание естественных языков, формирование планов, понимание речи, доказательство теорем и визуальное восприятие.

Исполнитель алгоритма.

Человек или автомат (в частности, процессор компьютера), умеющий выполнять определённый набор действий. Исполнителя хаpактеpизуют сpеда, элементаpные действия, система команд, отказы.

Итерационный цикл.

Вид цикла, для которого число повторений операторов тела цикла заранее неизвестно. На каждом шаге вычислений происходит последовательное приближение и проверка условия достижения искомого результата. Выход из цикла осуществляется в случае выполнения заданного условия.

Каталог (директория, папка).

Оглавление файлов. Доступен пользователю через командный язык операционной системы. Его можно просматривать, переименовывать зарегистрированные в нём файлы, переносить их содержимое на новое место и удалять. Часто имеет иерархическую структуру.

Клавиатура компьютера.

Устройство для ввода информации в компьютер и подачи управляющих сигналов. Содержит стандартный набор клавиш печатающей машинки и некоторые дополнительные клавиши — управляющую клавишу, функциональные клавиши, клавиши управления курсором и малую цифровую клавиатуру.

Клиент (рабочая станция).

Любой компьютер, имеющий доступ к услугам сервера. Клиентом также называют прикладную программу, которая от имени пользователя получает услуги сервера. См. Сервер.

Ключевое слово.

Слово языка программирования, имеющее определённый смысл для транслятора. Его нельзя использовать для других целей, например, в качестве имени переменной.

Команда.

Описание элементарной операции, которую должен выполнить компьютер. Обычно содержит код выполняемой операции, указания по определению операндов (или их адресов), указания по размещению получаемого результата.

Последовательность команд образует программу.

Компакт-диск (CD—ROM).

Постоянное ЗУ, выполненное с использованием специальной оптической технологии. В ряду запоминающих устройств занимает место между флоппи- и жёстким дисками, являясь одновременно и мобильным и очень ёмким.

Компилятор.

Разновидность транслятора. Читает всю программу целиком, делает её перевод и создаёт законченный вариант программы на машинном языке, который затем и выполняется.

Компьютер.

Программируемое электронное устройство, способное обрабатывать данные и производить вычисления, а также выполнять другие задачи манипулирования символами. Основу компьютеров образует аппаратура (HardWare), построенная, в основном, с использованием электронных и электромеханических элементов и устройств. Принцип действия компьютеров состоит в выполнении программ (SoftWare) — заранее заданных, чётко определённых последовательностей арифметических, логических и других операций.

Компьютеризация.

Задачи массового внедрения компьютеров во все области жизни, стоящие перед странами как необходимое важное условие их прогресса и развития, а также последствия, которые будут вызваны этим массовым внедрением компьютеров. Цель компьютеризации — улучшение качества жизни людей за счёт увеличения производительности и облегчения условий их труда.

Контроллер.

Устройство, которое связывает периферийное оборудование или каналы связи с центральным процессором, освобождая процессор от непосредственного управления функционированием данного оборудования.

Курсор.

Светящийся символ на экране дисплея, указывающий позицию, на которой будет отображаться следующий вводимый с клавиатуры знак.

Кэш.

См. Сверхоперативная память.

Логический тип.

Тип данных, представляемый значениями "истина" или "ложь" ("да" или "нет"). Иногда также называется булевским в честь английского математика XIX века Джорджа Буля.

Логический элемент (вентиль).

Часть электронной логической схемы, выполняющая элементарную логическую функцию.

Логическое высказывание.

Любoе пpедлoжение, в oтнoшении кoтopoгo мoжно oднoзначнo сказать, истиннo oнo или лoжнo.

Локальная сеть (ЛВС).

См. Сеть компьютерная.

Лэптоп (наколенник).

Портативный компьютер, по своим размерам близкий к портфелю. По быстродействию и памяти примерно соответствует настольным персональным компьютерам.

Манипуляторы (джойстик, мышь. трекболл и др.).

Специальные устройства для управления курсором.

Массив.

Последовательность однотипных элементов, число которых фиксировано и которым присвоено одно имя. Компьютерный эквивалент таблицы. Положение элемента в массиве однозначно определяется его индексами.

Математическая модель.

Система математических соотношений — формул, уравнений, неравенств и т.д., отражающих существенные свойства объекта.

Машинный язык.

Совокупность машинных команд компьютера, отличающаяся количеством адресов в команде, назначением информации, задаваемой в адресах, набором операций, которые может выполнить машина, и др.

Меню.

Выведенный на экран дисплея список различных вариантов работы компьютера, по которому можно сделать конкретный выбор.

Микропроцессор.

Процессор, выполненный в виде интегральной схемы. Состоит из цепей управления, регистров, сумматоров, счётчиков команд, очень быстрой памяти малого объёма.

Микрокомпьютер.

Компьютер, в котором в качестве управляющего и арифметического устройства используется микропроцессор.

Модем.

Устройство, обеспечивающее преобразование цифровых сигналов компьютера в переменный ток частоты звукового диапазона (модуляцию), а также обратное преобразование (демодуляцию). Используется для соединения компьютера с другими компьютерными системами через телефонную сеть.

Монитор.

См. Дисплей.

Мультимедиа.

Собирательное понятие для различных компьютерных технологий, при которых используется несколько информационных сред, таких, как графика, текст, видео, фотография, движущиеся образы (анимация), звуковые эффекты, высококачественное звуковое сопровождение. Мультимедиа-компьютер — это компьютер, снабжённый аппаратными и программными средствами, реализующими технологию мультимедиа.

Мышь.

Устройство управления курсором. Имеет вид небольшой коробки, умещающейся на ладони. Связана с компьютером кабелем. Её движения трансформируются в перемещения курсора по экрану дисплея.

Накопитель на жёстких магнитных дисках (винчестерский накопитель).

Наиболее массовое запоминающее устройство большой ёмкости, в котором носителями информации являются круглые алюминиевые пластины — платтеры, обе поверхности которых покрыты слоем магнитного материала. Используется для постоянного хранения больших объёмов информации.

Ноутбук (блокнот).

Портативный компьютер, по своим размерам близкий к книге крупного формата. Помещается в портфель-дипломат. Обычно комплектуется модемом и снабжается приводом CD—ROM.

Оболочки.

Программы, создаваемые для упрощения работы со сложными программными системами, такими, например, как операционная система DOS. Они преобразуют неудобный командный пользовательский интерфейс в дружественный графический интерфейс или интерфейс типа "меню". Оболочки предоставляют пользователю удобный доступ к файлам и обширные сервисные услуги.

Обработка информации.

В информатике — любое преобразование информации из одного вида в другой, производимое по строгим формальным правилам.

Оперативная память (ОЗУ).

Быстрое запоминающее устройство не очень большого объёма, непосредственно связанное с процессором и предназначенное для записи, считывания и хранения выполняемых программ и данных, обрабатываемых этими программами.

Оператор.

Фраза алгоритмического языка, определяющая некоторый законченный этап обработки данных. В состав опеpатоpов входят ключевые слова, данные, выpажения и др.

Операционная система.

Комплекс взаимосвязанных программ, предназначенных для автоматизации планирования и организации процесса обработки программ, ввода-вывода и управления данными, распределения ресурсов, подготовки и отладки программ, других вспомогательных операций обслуживания. Важнейшая часть программного обеспечения.

Описание.

Раздел программы, идентифицирующий структуры данных, которыми должна манипулировать программа, и описывающий их типы.

Основание системы счисления.

Количество различных цифр, используемых для изображения чисел в данной системе счисления.

Отладка (англ. debugging).

Этап компьютерного решения задачи, при котором происходит устранение явных ошибок в программе. Часто производится с использованием специальных программных средств — отладчиков.

Отладчик (англ. debugger).

Программа, позволяющая исследовать внутреннее поведение разрабатываемой программы. Обеспечивает пошаговое исполнение программы с остановкой после каждой оператора, просмотр текущего значения переменной, нахождение значения любого выражения и др.

Пакеты прикладных программ (ППП).

Специальным образом организованные программные комплексы, рассчитанные на общее применение в определённой проблемной области и дополненные соответствующей технической документацией.

Палмтоп (наладонник).

Самый маленький современный персональный компьютер. Умещается на ладони. Магнитные диски в нём заменяет энергонезависимая электронная память. Нет и накопителей на дисках — обмен информацией с обычными компьютерами идет по линиям связи.

Первое поколение компьютерной техники.

Машины, созданные на рубеже 50-х годов. В схемах использовались электронные лампы. Набор команд небольшой, схема арифметико-логического устройства и устройства управления простая, программное обеспечение практически отсутствовало. Быстродействие 10 — 20 тысяч операций в секунду.

Переменная.

Величина, значение которой может меняться в процессе выполнения программы.

Персональный компьютер.

Микрокомпьютер универсального назначения, рассчитанный на одного пользователя и управляемый одним человеком.

Подпрограмма.

Самостоятельная часть программы, которая создаётся независимо от других частей и затем вызывается по имени. Когда имя подпрограммы используется в качестве оператора программы, выполняется вся группа операторов, представляющая тело подпрограммы.

Поколения компьютеров.

Условная, нестрогая классификация вычислительных систем по степени развития аппаратных и программных средств, а также способов общения с ними.

Порты устройств.

Электронные схемы, содержащие один или несколько регистров ввода-вывода и позволяющие подключать периферийные устройства компьютера к внешним шинам микропроцессора. Последовательный порт обменивается данными с процессором побайтно, а с внешними устройствами — побитно. Параллельный порт получает и посылает данные побайтно.

Постоянная память (ПЗУ).

Энергонезависимое запоминающее устройство, изготовленное в виде микросхемы. Используется для хранения данных, не требующих изменения. Содержание памяти специальным образом "зашивается" в ПЗУ при изготовлении. В ПЗУ находятся программа управления работой самого процессора, программы управления дисплеем, клавиатурой, принтером, внешней памятью, программы запуска и остановки компьютера, тестирования устройств.

Прикладная программа.

Любая конкретная программа, способствующая решению какой-либо задачи в пределах данной проблемной области.

Принтер.

Печатающее устройство. Преобразует закодированную информацию, выходящую из процессора, в форму, удобную для чтения на бумаге.

Принцип открытой архитектуры.

1. Регламентируются и стандартизируются только описание принципа действия компьютера и его конфигурация (определённая совокупность аппаратных средств и соединений между ними). Таким образом, компьютер можно собирать из отдельных узлов и деталей, разработанных и изготовленных независимыми фирмами-изготовителями.

2. Компьютер легко расширяется и модернизируется за счёт наличия внутренних расширительных гнёзд, в которые пользователь может вставлять разнообразные устройства, удовлетворяющие заданному стандарту, и тем самым устанавливать конфигурацию своей машины в соответствии со своими личными предпочтениями.

Принципы фон-Неймана.

1.Принцип программного управления. Программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определённой последовательности.

2.Принцип адресности. Основная память состоит из перенумерованных ячеек; процессору времени доступна любая ячейка.

3.Принцип однородности памяти. Программы и данные хранятся в одной и той же памяти. Поэтому компьютер не различает, что хранится в данной ячейке памяти — число, текст или команда. Над командами можно выполнять такие же действия, как и над данными.

Программное обеспечение (SoftWare).

Совокупность программ, выполняемых компьютером, а также вся область деятельности по проектированию и разработке программ.

Прокрутка.

Имитация программистом за столом выполнения программы на конкретном наборе тестовых данных.

Протокол коммуникации.

Согласованный набор конкретных правил обмена информацией между разными устройствами передачи данных. Имеются протоколы для скорости передачи, форматов данных, контроля ошибок и др.

Псевдокод.

Система обозначений и правил, предназначенная для единообразной записи алгоритмов. Занимает промежуточное место между естественным и формальным языками.

Регистр.

Специальная запоминающая ячейка, выполняющая функции кратковременного хранения числа или команды и выполнения над ними некоторых операций. Отличается от ячейки памяти тем, что может не только хранить двоичный код, но и преобразовывать его.

Регистр команд.

Регистр УУ для хранения кода команды на период времени, необходимый для её выполнения.

Сверхоперативная память.

Очень быстрое ЗУ малого объёма. Используется для компенсации разницы в скорости обработки информации процессором и несколько менее быстродействующей оперативной памятью.

Семантика.

Система правил истолкования отдельных языковых конструкций. Определяет смысловое значение предложений языка. Устанавливает, какие последовательности действий описываются теми или иными фразами языка и какой алгоритм определён данным текстом на алгоритмическом языке.

Сервер.

Высокопроизводительный компьютер с большим объёмом внешней памяти, который обеспечивает обслуживание других компьютеров путем управления распределением дорогостоящих ресурсов совместного пользования (программ, данных и периферийного оборудования). См. также Клиент.

Сеть компьютерная.

Совокупность компьютеров, соединенных с помощью каналов связи и средств коммутации в единую систему для обмена сообщениями и доступа пользователей к программным, техническим, информационным и организационным ресурсам сети. По степени географического распространения сети делятся на локальные, городские, корпоративные, глобальные и др.

Локальная сеть (ЛВС) – связывает ряд компьютеров в зоне, ограниченной пределами одной комнаты, здания или предприятия.

Глобальная сеть (ГВС) — соединяет компьютеры, удалённые географически на большие расстояния друг от друга. Отличается от локальной сети более протяженными коммуникациями (спутниковыми, кабельными и др.).

Городская сеть — обслуживает информационные потребности большого города.

Синтаксис.

Набор правил построения фраз языка, позволяющий определить, какие комбинации символов являются осмысленными предложениями в этом языке.

Система команд.

Совокупность операций, выполняемых некоторым компьютером.

Система программирования.

Система для разработки новых программ на конкретном языке программирования. Предоставляет пользователю мощные и удобные средства разработки программ: транслятор, редактор текстов программ, библиотеки стандартных программ, отладчик и др.

Система счисления.

Совокупность приемов и правил, по которым записываются и читаются числа.

Система телеконференций.

Основанная на использовании компьютерной техники система, позволяющая пользователям, несмотря на их взаимную удалённость в пространстве, а иногда, и во времени, участвовать в совместных мероприятиях, таких, как организация и управление сложными проектами.

Система управления базами данных (СУБД).

Система программного обеспечения, позволяющая обрабатывать обращения к базе данных, поступающие от прикладных программ конечных пользователей.

Системные программы.

Программы общего пользования, выполняемые вместе с прикладными и служащие для управления ресурсами компьютера — центральным процессором, памятью, вводом-выводом.

Системы автоматизированного проектирования (САПР).

Комплексные программно- технические системы, предназначеные для выполнения проектных работ с применением математических методов. Широко используются в архитектуре, электронике, механике и др. В качестве входной информации в САПР используются технические знания специалистов, которые вводят проектные требования, уточняют результаты, проверяют полученную конструкцию, изменяют ее и т.д. В САПР накапливается информация, поступающая из библиотек стандартов (данные о типовых элементах конструкций, их размерах, стоимости и др.).

Системы деловой графики.

Программные системы, позволяющие создавать различные виды графиков и диаграмм: гистограммы, круговые и секторные диаграммы и т.д.

Системы научной и инженерной графики.

Программные системы, позволяющие в цвете и в заданном масштабе отображать на экране графики двумерных и трехмерных функций, заданных в табличном или аналитическом виде, системы изолиний, в том числе и нанесенные на поверхность объекта, сечения, проекции, карты и др.

Сканер.

Устройство для ввода в компьютер документов — текстов, чертежей, графиков, рисунков, фотографий. Создаёт оцифрованное изображение документа и помещает его в память компьютера.

Сопровождение программ.

Работы, связанные с обслуживанием программ в процессе их эксплуатации.

Стример.

Устройство для резервного копирования больших объёмов информации. В качестве носителя применяются кассеты с магнитной лентой ёмкостью 1—2 Гбайта и больше.

Структурное программирование.

Метод разработки программ, в частности, требующий разбиения программы на небольшие независимые части (модули). Обеспечивает возможность проведения строгого доказательства правильности программ, повышает уверенность в правильности конечной программы.

Сумматор.

Электронная логическая схема, выполняющая суммирование двоичных чисел.

Суперкомпьютер.

Очень мощный компьютер с производительностью свыше 100 мегафлопов (1 мегафлоп — миллион операций с плавающей точкой в секунду). Представляет собой многопроцессорный и (или) многомашинный комплекс, работающий на общую память и общее поле внешних устройств.

Архитектура основана на идеях параллелизма и конвейеризации вычислений.

Схема алгоритма (блок-схема).

Графическое представление алгоритма в виде последовательности блоков, соединённых стрелками.

Счётчик команд.

Регистр УУ, содержимое которого соответствует адресу очередной выполняемой команды; служит для автоматической выборки команд программы из последовательных ячеек памяти.

Таблица истинности.

Табличное представление логической схемы (операции), в котором перечислены все возможные сочетания значений истинности входных сигналов (операндов) вместе со значением истинности выходного сигнала (результата операции) для каждого из этих сочетаний.

Текстовый редактор.

Программа для ввода и изменения текстовых данных (документов, книг, программ, ... ). Обеспечивает редактирование строк текста, контекстный поиск и замену частей текста, автоматическую нумерацию страниц, обработку и нумерацию сносок, выравнивание краёв абзаца, проверку правописания слов и подбор синонимов, построение оглавлений, распечатку текста на принтере и др.

Тест.

Некоторая совокупность данных для программы, а также точное описание всех результатов, которые должна выработать программа на этих данных, в том виде, как эти результаты должны быть выданы программой.

Тестирование.

Этап решения задачи на компьютере, в процессе которого проверяется работоспособность программы, не содержащей явных ошибок.

Тип данных.

Понятие языка программирования, определяющее структуру констант, переменных и других элементов данных, разрешенные их значения и операции, которые можно над ними выполнять.

Топология.

Раздел математики, изучающий свойства фигур, не изменяющиеся при любых деформациях, производимых без разрывов и склеиваний. Понятие топологии широко используется при создании компьютерных сетей.

Топология компьютерной сети.

Логический и физический способ соединения компьютеров, кабелей и других компонентов, в целом составляющих сеть. Топология характеризует свойства сетей, не зависящие от их размеров.

При этом не учитывается производительность и принцип работы этих объектов, их типы, длины каналов, хотя при проектировании эти факторы очень важны. Наиболее распространенные виды топологий: линейная, кольцевая, древовидная, звездообразная, ячеистая, полносвязная.

Транслятор.

Программа-переводчик. Преобразует программу, написанную на одном из языков высокого уровня, в программу, состоящую из машинных команд.

Трекболл.

Устройство управления курсором. Небольшая коробка с шариком, встроенным в верхнюю часть её корпуса. Пользователь рукой вращает шарик и перемещает, соответственно, курсор.

Третье поколение компьютерной техники.

Семейства программно совместимых машин с развитыми операционными системами. Обеспечивают мультипрограммирование. Быстродействие внутри семейства от нескольких десятков тысяч до миллионов операций в секунду. Ёмкость оперативной памяти — нескольких сотен тысяч слов. Элементная база — интегральные схемы.

Триггер.

Электронная схема, широко применяемая в регистрах компьютера для надёжного запоминания одного бита информации. Имеет два устойчивых состояния, которые соответствуют двоичной "1" и двоичному "0".

Упаковщики (архиваторы).

Программы, позволяющие записывать информацию на дисках более плотно, а также объединять копии нескольких файлов в один архивный файл.

Устройство управления (УУ).

Часть процессора, выполняющая функции управления устройствами компьютера.

Файл.

Именованная совокупность любых данных, размещенная на внешнем запоминающем устройстве и хранимая, пересылаемая и обрабатываемая как единое целое. Файл может содержать программу, числовые данные, текст, закодированное изображение и др. Имя файла регистрируется в каталоге.

Цикл.

Приём в программировании, позволяющий многократно повторять одну и ту же последовательность команд (операторов).

Четвёртое поколение компьютерной техники.

Теперешнее поколение машин, разработанных после 1970 года. Эти компьютеры проектировались в расчёте на эффективное использование современных высокоуровневых языков и упрощение процесса программирования для конечного пользователя.

Элементная база — интегральные схемы. Ёмкость ОЗУ — десятки Мегабайт. Машины этого поколения представляют собой персональные компьютеры, либо многопроцессорные и (или) многомашинные комплексы, работающие на общую память и общее поле внешних устройств. Быстродействие до нескольких десятков - сотен миллионов операций в секунду.

Чувствительный экран.

Позволяет осуществлять общение с компьютером путем прикосновения пальцем к определённому месту экрана монитора.

Штриховой код (бар-код).

Серия широких и узких линий, в которых зашифрован номер торгового изделия. Имеет большое распространение в организации компьютерного обслуживания торговых предприятий.

Экспертная система.

Комплекс компьютерного программного обеспечения, помогающий человеку принимать обоснованные решения. Использует информацию, полученную заранее от экспертов — людей, которые в какой-либо области являются лучшими специалистами. Хранит знания об определённой предметной области. Обладает комплексом логических средств для выведения новых знаний, выявления закономерностей, обнаружения противоречий и др.

Электронный офис.

Система автоматизации работы учреждения, основанная на использовании компьютерной техники.

Электронная почта.

Система пересылки сообщений между пользователями вычислительных систем, в которой компьютер берёт на себя все функции по хранению и пересылке сообщений.

Электронная таблица.

Программа, обрабатывающая таблицы, состоящие из строк и граф, на пересечении которых располагаются клетки. В клетках содержится числовая информация, формулы или текст. Значение в числовой клетке таблицы либо записано, либо рассчитано по формуле. В формуле могут присутствовать обращения к другим клеткам.

Язык ассемблера.

Система обозначений, используемая для представления в удобочитаемой форме программ, записанных в машинном коде. Перевод программы с языка ассемблера на машинный язык осуществляется специальной программой, которая называется ассемблером и является, по сути, простейшим транслятором.

Язык высокого уровня.

Язык программирования, более близкий к естественному языку, чем машинный код или язык ассемблера. Каждый оператор в нём соответствует нескольким командам машинного кода или языка ассемблера.

Сложение и вычитание

При сложении и вычитании сначала производится подготовительная операция, называемая выравниванием порядков.

В процессе выравнивания порядков мантисса числа с меньшим порядком сдвигается в своем регистре вправо на количество разрядов, равное разности порядков операндов. После каждого сдвига порядок увеличивается на единицу.

В результате выравнивания порядков одноименные разряды чисел оказываются расположенными в соответствующих разрядах обоих регистров, после чего мантиссы складываются или вычитаются. В случае необходимости полученный результат нормализуется путем сдвига мантиссы результата влево. После каждого сдвига влево порядок результата уменьшается на единицу.

Пример 1. Сложить двоичные нормализованные числа 0.10111 . 2-1 и 0.11011 . 210. Разность порядков слагаемых здесь равна трем, поэтому перед сложением мантисса первого числа сдвигается на три разряда вправо:

Пример 2. Выполнить вычитание двоичных нормализованных чисел 0.10101 . 210

и 0.11101 . 21. Разность порядков уменьшаемого и вычитаемого здесь равна единице, поэтому перед вычитанием мантисса второго числа сдвигается на один разряд вправо:

Результат получился не нормализованным, поэтому его мантисса сдвигается влево на два разряда

с соответствующим уменьшением порядка на две единицы: 0.1101 . 20.

Специальная память

К устройствам специальной памяти относятся постоянная память (ROM), перепрограммируемая постоянная память (Flash Memory), память CMOS RAM, питаемая от батарейки, видеопамять и некоторые другие виды памяти.

Постоянная память (ПЗУ, англ. ROM, Read Only Memory — память только для чтения) — энергонезависимая память, используется для хранения данных, которые никогда не потребуют изменения. Содержание памяти специальным образом "зашивается" в устройстве при его изготовлении для постоянного хранения. Из ПЗУ можно только читать.

Перепрограммируемая постоянная память (Flash Memory) — энергонезависимая память, допускающая многократную перезапись своего содержимого с дискеты.

Прежде всего в постоянную память записывают программу управления работой самого процессора. В ПЗУ находятся программы управления дисплеем, клавиатурой, принтером, внешней памятью, программы запуска и остановки компьютера, тестирования устройств.

Важнейшая микросхема постоянной или Flash-памяти — модуль BIOS. Роль BIOS двоякая: с одной стороны это неотъемлемый элемент аппаратуры, а с другой строны — важный модуль любой операционной системы.

BIOS (Basic Input/Output System — базовая система ввода-вывода) — совокупность программ, предназначенных для автоматического тестирования устройств после включения питания компьютера и загрузки операционной системы в оперативную память.

Разновидность постоянного ЗУ — CMOS RAM.

CMOS RAM — это память с невысоким быстродействием и минимальным энергопотреблением от батарейки. Используется для хранения информации о конфигурации и составе оборудования компьютера, а также о режимах его работы.

Интегральные схемы BIOS и CMOS

Содержимое CMOS изменяется специальной программой Setup, находящейся в BIOS (англ. Set-up — устанавливать, читается "сетап").

Для хранения графической информации используется видеопамять.

Видеопамять (VRAM) — разновидность оперативного ЗУ, в котором хранятся закодированные изображения. Это ЗУ организовано так, что его содержимое доступно сразу двум устройствам — процессору и дисплею. Поэтому изображение на экране меняется одновременно с обновлением видеоданных в памяти.

Справочные издания

15. Толковый словарь по вычислительным системам. Под ред. В. Иллингуотера и др. — М.: Машиностроение, 1990.

16. Зотов В.В. и др. Терминологический словарь по автоматике, информатике и вычислительной технике. — М.: Высшая школа, 1989.

17. Бордовский Г.А. Информатика в понятиях и терминах. — М.: Просвещение, 1991.

Сводная таблица переводов целых чисел из одной системы счисления в другую

Рассмотрим только те системы счисления, которые применяются в компьютерах — десятичную, двоичную, восьмеричную и шестнадцатеричную. Для определенности возьмем произвольное десятичное число, например 46, и для него выполним все возможные последовательные переводы из одной системы счисления в другую. Порядок переводов определим в соответствии с рисунком:

На этом рисунке использованы следующие обозначения:

в кружках записаны основания систем счисления;

стрелки указывают направление перевода;

номер рядом со стрелкой означает порядковый номер соответствующего примера в сводной таблице 4.1.

Например:

означает перевод из двоичной системы в шестнадцатеричную, имеющий в таблице порядковый номер 6.

Сводная таблица переводов целых чисел

Таблица 4.1.

Таблица стандартных функций школьного алгоритмического языка

Название и математическое обозначение функции	Указатель функции
Абсолютная величина (модуль)	\| х \|	abs(x)
Корень квадратный		sqrt(x)
Натуральный логарифм	ln x	ln(x)
Десятичный логарифм	lg x	lg(x)
Экспонента (степень числа е ~ 2.72)	ex	exp(x)
Знак числа x ( - 1, если х<0; 0, если x = 0; 1, если x > 0)	sign x	sign(x)
Целая часть х (т.е. максимальное целое число,не превосходящее х)		int(x)
Минимум из чисел х и y		min(x,y)
Максимум из чисел х и y		max(x,y)
Частное от деления целого х на целое y		div(x,y)
Остаток от деления целого х на целое y		mod(x,y)
Случайное число в диапазоне от 0 до х - 1		rnd(x)
Синус (угол в радианах)	sin x	sin(x)
Косинус (угол в радианах)	cos x	cos(x)
Тангенс (угол в радианах)	tg x	tg(x)
Котангенс (угол в радианах)	ctg x	ctg(x)
Арксинус (главное значение в радианах)	arcsin x	arcsin(x)
Арккосинус (главное значение в радианах)	arccos x	arccos(x)
Арктангенс (главное значение в радианах)	arctg x	arctg(x)
Арккотангенс (главное значение в радианах)	arcctg x	arcctg(x)

В качестве аргументов функций можно использовать константы, переменные и выражения. Например:

sin ( 3.05 )

min ( a, 5)

sin ( x )

min ( a, b )

sin ( 2 * y + t / 2 )

min ( a + b , a * b )

sin((exp(x) + 1) ** 2)

min(min(a, b), min(c, d))

Каждый язык программирования имеет свой набор стандартных функций.

У м н о ж е н и е

Выполняя умножение многозначных чисел в различных позиционных системах счисления, можно использовать обычный алгоритм перемножения чисел в столбик, но при этом результаты перемножения и сложения однозначных чисел необходимо заимствовать из соответствующих рассматриваемой системе таблиц умножения и сложения.

Умножение в двоичной системе

Умножение в восьмеричной системе

Ввиду чрезвычайной простоты таблицы умножения в двоичной системе, умножение сводится лишь к сдвигам множимого и сложениям.

Пример 7. Перемножим числа 5 и 6.

Ответ: 5 . 6 = 3010 = 111102 = 368.

Проверка. Преобразуем полученные произведения к десятичному виду:

111102 = 24 + 23 + 22 + 21

= 30;

368 = 381 + 680 = 30.

Пример 8. Перемножим числа 115 и 51.

Ответ: 115 . 51 = 586510 = 10110111010012

= 133518.

Проверка. Преобразуем полученные произведения к десятичному виду:

10110111010012 = 212 + 210 + 29 + 27

+ 26 + 25 + 23 + 20 = 5865;

133518 = 1 . 84 + 3 . 83

+ 3 . 82 + 5 . 81 + 1

. 80 = 5865.

Учебные издания для средних школ

1. Кушниренко А.Г. и др. Информатика. — М.: Дрофа, 1998.

2. Кулаков А.Г., Ландо С.К., Семенов А.Л., Шень А.Х. Алгоритмика, V—VII классы. — М.: Дрофа, 1996.

3. Кузнецов А.А. и др. Основы информатики. — М.: Дрофа, 1998.

4. Гейн А.Г., Сенокосов А.И. Информатика. — М.: Дрофа, 1998.

5. Сенокосов А.И., Гейн А.Г. Информатика, VIII—IX кл. школ с углубленным изучением информатики. — М.: Просвещение, 1995.

6. Первин Ю.А. и др. Информационная культура. Компьютер и слово, V класс. — М.: Дрофа, 1996.

7. Шафрин Ю.А. Основы компьютерной технологии. Учебное пособие для VII—XI классов. — M.: ABF, 1996.

8. Кушниренко А.Г. и др. Информационная культура. Кодирование информации. Информационные модели, IX—X классы. — М.: Дрофа, 1997.

9. Ляхович В.Ф. Информатика для X—XI классов. — М.: Просвещение, 1997.

10. Лебедев Г.В., Кушниренко А.Г. 12 лекций по преподаванию курса информатики. — М.: Дрофа, 1998.

11. Гейн А.Г. Земля Информатика: спецвыпуск газеты "Информатика", 20, 22, 24, 26, 36, 38, 1996.

12. Ландо С.К. Алгоритмика. Методическое пособие. — М.: Дрофа, 1997.

13. Кирюхин В.М., Лапунов А.В. Окулов С.М. Задачи по информатике. Международные олимпиады 1989—1996, для факультативов по информатике в старших классах. — М.: ABF, 1996.

14. Каймин В. А. и др. Основы информатики и вычислительной техники. — М.: Просвещение, 1989.

Учебные пособия для студентов вузов

22. Вычислительная техника и программирование. Под ред. А.В.Ретрова. — М.: Высшая школа, 1990.

23. Боглаев Ю.П. Вычислительная математика и программирование. — М.: Высшая школа, 1990.

24. Светозарова Г.Н. и др. Практикум по программированию на языке Бейсик. — М.: Наука, 1988.

25. Каранчук В.П. Основы применения ЭВМ. — М.: Радио и связь, 1988.

26. Фролов Г.Д., Кузнецов Э.И. Элементы информатики. — М.: Высшая школа, 1989.

27. Кузьмичев Д.А. и др. Автоматизация экспериментальных исследований. — М.: Наука, 1983.

28. Кушниренко А.Г., Лебедев Г.В. Программирование для математиков. — М.: Наука, 1988.

Умножение

При умножении двух нормализованных чисел их порядки складываются, а мантиссы перемножаются.

Пример 3. Выполнить умножение двоичных нормализованных чисел:

(0.11101 . 2101)

. (0.1001 . 211) = (0.11101 . 0.1001)

. 2(101+11) = 0.100000101 . 21000.

Запишите множество вариантов загорания двух

1.1. Запишите множество вариантов загорания двух светофоров, расположенных на соседних перекрёстках.

[ Ответ
]
1.2. Три человека, Иванов, Петров и Сидоров, образуют очередь. Запишите все возможные варианты образования этой очереди.

[ Ответ
]
1.3. Назовите все возможные комбинации из двух различных нот (всего нот семь: до, ре, ми, фа, соль, ля, си).

[ Ответ
]
1.4. Пусть голосуют 3 человека (голосование "да"/"нет"). Запишите все возможные исходы голосования.

[ Ответ
]
1.5. Предположим, что имеются 3 автомобильные дороги, идущие от Парижа до Тулузы, и 4 — от Тулузы до Мадрида. Сколькими способами можно выбрать дорогу от Парижа в Мадрид через Тулузу? Попытайтесь найти систематический метод для последовательного нахождения решения так, чтобы можно было составить список способов, не пропустив ни одного из них.

[ Ответ
]
1.6. Поезд находится на одном из восьми путей. Сколько бит информации содержит сообщение о том, где находится поезд?

[ Ответ
]
1.7. Сколько существует различных двоичных последовательностей из одного, двух, трех, четырёх, восьми символов?

[ Ответ
]
1.8. Каков информационный объём сообщения "Я помню чудное мгновенье" при условии, что один символ кодируется одним байтом и соседние слова разделены одним пробелом?

[ Ответ
]
1.9. Определите приблизительно информационный объём:
а) этой страницы книги;
б) всей книги;
в) поздравительной открытки.
1.10. Сколько бит необходимо, чтобы закодировать оценки: "неудовлетворительно", "удовлетворительно", "хорошо" и "отлично"?

[ Ответ
]
1.11. Сколько различных символов, закодированных байтами, содержится в сообщении: 1101001100011100110100110001110001010111
?

[ Ответ
]
1.12. Сколько байт памяти необходимо, чтобы закодировать изображение на экране компьютерного монитора, который может отображать 1280 точек по горизонтали и 1024 точек по вертикали при 256 цветах?

[ Ответ
]
1.13. Решите уравнение: 8x (бит) = 32 (Кбайт).

4.1. Используя Правило Счета, запишите первые 20 целых чисел в десятичной, двоичной, троичной, пятеричной и восьмеричной системах счисления.

[ Ответ
]
4.2. Какие целые числа следуют за числами:

а) 12;	е) 18;	п) F16;
б) 1012;	ж) 78;	м) 1F16;
в) 1112;	з) 378;	н) FF16;
г) 11112;	и) 1778;	о) 9AF916;
д) 1010112;	к) 77778;	п) CDEF16 ?

[ Ответ
]
4.3. Какие целые числа предшествуют числам:

а) 102;	е) 108;	л) 1016;
б) 10102;	ж) 208;	м)2016;
в) 10002;	з) 1008;	н) 10016;
г) 100002;	и) 1108;	о) A1016;
д) 101002;	к) 10008;	п) 100016 ?

[ Ответ
]
4.4. Какой цифрой заканчивается четное двоичное число? Какой цифрой заканчивается нечетное двоичное число? Какими цифрами может заканчиваться четное троичное число?

[ Ответ
]
4.5. Какое наибольшее десятичное число можно записать тремя цифрами:
а) в двоичной системе;
б) в восьмеричной системе;
в) в шестнадцатеричной системе?
[ Ответ
]
4.6. В какой системе счисления 21 + 24 = 100?

Решение. Пусть x — искомое основание системы счисления. Тогда 100x
= 1 · x2 + 0 · x1 + 0 · x0, 21x = 2 · x1 + 1 · x0, 24x
= 2 · x1 + 4 · x0. Таким образом, x2 = 2x + 2x + 5 или x2 - 4x - 5 = 0. Положительным корнем этого квадратного уравнения является x = 5.

Ответ. Числа записаны в пятеричной системе счисления.
4.7. В какой системе счисления справедливо следующее:
а) 20 + 25 = 100;
б) 22 + 44 = 110?
[ Ответ
]
4.8. Десятичное число 59 эквивалентно числу 214 в некоторой другой системе счисления. Найдите основание этой системы.
[ Ответ
]
4.9. Переведите числа в десятичную систему, а затем проверьте результаты, выполнив обратные переводы:

а) 10110112;	е) 5178;	л) 1F16;
б) 101101112;	ж) 10108;	м) ABC16;
в) 0111000012;	з) 12348;	н) 101016;
г) 0,10001102;	и) 0,348;	о) 0,А416;
д) 110100,112;	к) 123,418;	п) 1DE,C816.

<

Составьте системы тестов для решения следующих задач:
8.1. Найдите наибольший общий делитель двух заданных целых чисел.
8.2. Найдите наименьшее общее кратное двух заданных целых чисел.
8.3. Определите, является ли заданное число нечетным двузначным числом.
8.4. Заданы площади квадрата и круга. Определите, поместится ли квадрат в круге.
8.5. Решите биквадратное уравнение.
8.6. Найдите среднее арифметическое положительных элементов заданного одномерного массива.
8.7. Элементы заданного одномерного массива разделите на его первый элемент.
8.8. Определите, лежит ли заданная точка на одной из сторон треугольника, заданного координатами своих вершин.
8.9. Определите, имеют ли общие точки две плоские фигуры — треугольник с заданными координатами его вершин и круг заданного радиуса c центром в начале координат.
8.10. Задано целое А > 1. Найдите наименьшее целое неотрицательное k, при котором 2k
> А.
8.11. Дана последовательность целых чисел. Определите, со скольких чётных чисел она начинается.
8.12. В заданном двумерном массиве найдите количество строк, не содержащих нули.
8.13. Определите, сколько строк заданного двумерного массива содержат элементы из заданного диапазона.
8.14. Преобразуйте число, заданное в римской системе счисления, в число десятичной системы.

7.1. Запишите по правилам алгоритмического языка выражения:

a)		e)
б)		ж)
в)		з)
г)		и)
д)		к)

[ Ответ
]
7.2. Запишите в обычной математической форме арифметические выражения:

а) a / b ** 2;

б) a+b/c+1;

в) 1/a*b/c;

г) a**b**c/2;

д) (a**b)**c/2;

е) a/b/c/d*p*q;

ж) x**y**z/a/b;

з) 4/3*3.14*r**3;

и) b/sqrt(a*a+b);

к) d*c/2/R+a**3;

л) 5*arctg(x)-arctg(y)/4;

м) lg(u*(1/3)+sqrt(v)+z);

н) ln(y*(-sqrt(abs(x))));

о) abs(x**(y/x)-(y/x)**(1/3));

п) sqrt((x1-x2)**2+(y1-y2)**2);

р) exp(abs(x-y))*(tg(z)**2+1)**x;

c) lg(sqrt(exp(x-y))+x**abs(y)+z);

т) sqrt(exp(a*x)*sin(x)**n)/cos(x)**2;

у) sqrt(sin(arctg(u))**2+abs(cos(v)));

ф) abs(cos(x)+cos(y))**(1+sin(y)**2);

[ Ответ ]
7.3. Вычислите значения арифметических выражений при x=1:

а) abs(x-3)/ln(exp(3))*2/lg(10000);

   Решение: abs(1-3)=2; ln(exp(3))=3; lg(10000)=4; 2/3*2/4=0.33;

б) sign(sqrt(sqrt(x+15)))*2**2**2;

в) int(-2.1)*int(-2.9)/int(2.9)+x;

г) -sqrt(x+3)**2**(sign(x+0.5)*3)+tg(0);

д) lg(x)+cos(x**2-1)*sqrt(x+8)-div(2,5);

е) sign(x-2)*sqrt(int(4.3))/abs(min(2,-1));

ж) div(10,x+2)*mod(10,x+6)/max(10,x)*mod(2,5).

[ Ответ
]
7.4. Запишите арифметические выражения, значениями которых являются:

а) площадь треугольника со сторонами a, b, c (a, b, c>0) и полупериметром p;

   Ответ: sqrt(p*(p-a)*(p-b)*(p-c));

б) среднее арифметическое и среднее геометрическое чисел a, b, c, d;
в) расстояние от точки с координатами (x,y) до точки (0,0);

г) синус от x градусов;

д) площадь поверхности куба (длина ребра равна а);

е) радиус описанной сферы куба (длина ребра равна а);

ж) координаты точки пересечения двух прямых, заданных уравнениями

   a1x+b1y+c1=0 и a2x+b2y+c2=0
(прямые не параллельны).

[ Ответ
]
7.5. Вычислите значения логических выражений:

а) x*x+y*y<=9 при x=1, y=-2

   Ответ: да;

б) b*b-4*a*c<0 при a=2, b=1, c=-2;

в) (a>=1) и (a<=2) при a=1.5;

5.1. Установите, какие из следующих предложений являются логическими высказываниями, а какие — нет (объясните почему):
а) "Солнце есть спутник Земли";
б) "2+3?4";
в) "сегодня отличная погода";
г) "в романе Л.Н. Толстого "Война и мир" 3 432 536 слов";
д) "Санкт-Петербург расположен на Неве";
е) "музыка Баха слишком сложна";
ж) "первая космическая скорость равна 7.8 км/сек";
з) "железо — металл";
и) "если один угол в треугольнике прямой, то треугольник будет тупоугольным";
к) "если сумма квадратов двух сторон треугольника равна квадрату третьей, то он прямоугольный".
[ Ответ
]
5.2. Укажите, какие из высказываний предыдущего упражнения истинны, какие — ложны, а какие относятся к числу тех, истинность которых трудно или невозможно установить.

[ Ответ
]
5.3. Приведите примеры истинных и ложных высказываний:
а) из арифметики; б) из физики;
в) из биологии; г) из информатики;
д) из геометрии; е) из жизни.
[ Ответ
]
5.4. Сформулируйте отрицания следующих высказываний или высказывательных форм:
а) "Эльбрус — высочайшая горная вершина Европы";
б) "2>=5";
в) "10<7";
г) "все натуральные числа целые";
д) "через любые три точки на плоскости можно провести окружность";
е) "теннисист Кафельников не проиграл финальную игру";
ж) "мишень поражена первым выстрелом";
з) "это утро ясное и теплое";
и) "число n делится на 2 или на 3";
к) "этот треугольник равнобедренный и прямоугольный";
л) "на контрольной работе каждый ученик писал своей ручкой".
[ Ответ
]
5.5. Определите, какие из высказываний (высказывательных форм) в следующих парах являются отрицаниями друг друга, а какие нет:
а) "5<10", "5>10";
б) "10>9", "10<=9";

В чем особенности компьютеров третьего поколения?

Компьютер IBM—360.

Третье поколение

Машины третьего поколения созданы примерно после 60-x годов. Поскольку процесс создания компьютерной техники шел непрерывно, и в нём участвовало множество людей из разных стран, имеющих дело с решением различных проблем, трудно и бесполезно пытаться установить, когда "поколение" начиналось и заканчивалось. Возможно, наиболее важным критерием различия машин второго и третьего поколений является критерий, основанный на понятии архитектуры.

Интегральная схема

Машины третьего поколения — это семейства машин с единой архитектурой, т.е. программно совместимых. В качестве элементной базы в них используются интегральные схемы, которые также называются микросхемами.

Машины третьего поколения имеют развитые операционные системы. Они обладают возможностями мультипрограммирования, т.е. одновременного выполнения нескольких программ. Многие задачи управления памятью, устройствами и ресурсами стала брать на себя операционная система или же непосредственно сама машина.

Примеры машин третьего поколения — семейства IBM—360, IBM—370, ЕС ЭВМ (Единая система ЭВМ), СМ ЭВМ (Семейство малых ЭВМ) и др.

Быстродействие машин внутри семейства изменяется от нескольких десятков тысяч до миллионов операций в секунду. Ёмкость оперативной памяти достигает нескольких сотен тысяч слов.

Краткое описание процесса изготовления микросхем

Разработчики с помощью компьютера создают электрическую схему новой микросхемы. Для этого они вводят в компьютер перечень свойств, которыми должна обладать микросхема, а компьютер с помощью специальной программы разрабатывает детальную структуру соединений и конструкций всех взаимодействующих элементов микросхемы.

Компьютер создаёт схемы расположения элементов на поверхности полупроводникового кристалла кремния. По этим схемам изготавливаются фотошаблоны — стеклянные пластинки со штриховым рисунком. Через фотошаблоны специальными лампами или источниками рентгеновского излучения, а иногда, и электронными пучками, освещают (засвечивают) нанесённый на поверхность кристалла кремния слой фото- или, соответственно, рентгеночувствительного лака.

Засвеченные (или, наоборот, незасвеченные) участки лака меняют свои свойства и удаляются специальными растворителями. Этот процесс называется травлением. Вместе с лаком с поверхности кристалла кремния удаляется и слой окисла, и эти места становятся доступными для легирования — внедрения в кристаллическую решётку кремния атомов бора или фосфора. Легирование обычно требует нагрева пластинки в парах нужного элемента до 1100 — 1200 °С.

Последовательно меняя шаблоны и повторяя процедуры травления и легирования, создают один за другим слои будущей микросхемы. При этом на одной пластинке кристалла кремния создаётся множество одинаковых микросхем.

Каждая микросхема проверяется на работоспособность. Негодные выбраковываются.

После завершения всех операций пластинки разрезаются на отдельные кристаллики с микросхемами, к ним присоединяют выводы и устанавливают в корпуса.

Здесь вы найдете описания отечественных компьютеров третьего поколения.

В чем преимущества алгоритмических языков перед машинными?

Основные преимущества таковы:

алфавит

алгоритмического языка значительно шире алфавита машинного языка, что существенно повы шает наглядность текста программы;

набор операций, допустимых для использования, не зависит от набора машинных операций, а выбирается из соображений удобства формулирования алгоритмов решения задач определенного класса;

формат предложений достаточно гибок и удобен

для использования, что позволяет с помощью одного пред ложения задать достаточно содержательный этап обра ботки данных;

требуемые операции задаются с помощью общепринятых математических обозначений;

данным в алгоритмических языках присваиваются индивидуальные имена, выбираемые программистом;

в языке может быть предусмотрен значительно более широкий набор типов данных по сравнению с набором машинных типов данных.

Таким образом, алгоритмические языки в значительной мере являются машинно-независимыми. Они облегчают работу программиста и повышают надежность

создаваемых программ.

В чем заключается отладка?

В современных программных системах (Turbo Basic, Turbo Pascal, Turbo C и др.) отладка осуществляется часто с использованием специальных программных средств, называемых отладчиками. Эти средства позволяют исследовать внутреннее поведение программы.

Программа-отладчик обычно обеспечивает следующие возможности:

пошаговое исполнение программы с остановкой после каждой команды (оператора);

просмотр текущего значения любой переменной или нахождение значения любого выражения, в том числе, с использованием стандартных функций; при необходимости можно установить новое значение переменной;

установку в программе "контрольных точек", т.е. точек, в которых программа временно прекращает свое выполнение, так что можно оценить промежуточные результаты, и др.

При отладке программ важно помнить следующее:

в начале процесса отладки надо использовать простые тестовые данные;

возникающие затруднения следует четко разделять и устранять строго поочередно;

не нужно считать причиной ошибок машину, так как современные машины и трансляторы обладают чрезвычайно высокой надежностью.

В чем заключается сопровождение программы?

Сопровождение программ — это работы, связанные с обслуживанием программ

в процессе их эксплуатации.

Многократное использование разработанной программы для решения различных задач заданного класса требует проведения следующих дополнительных работ:

исправление обнаруженных ошибок;

модификация программы для удовлетворения изменяющихся эксплуатационных требований;

доработка программы для решения конкретных задач;

проведениe дополнительных тестовых просчетов;

внесение исправлений в рабочую документацию;

усовершенствование программы и т.д.

Применительно ко многим программам работы по сопровождению поглощают более половины затрат, приходящихся на весь период времени существования программы (начиная от выработки первоначальной концепции и кончая моральным ее устареванием) в стоимостном выражении.

Программа, предназначеная для длительной эксплуатации, должна иметь соответствующую документацию и инструкцию по её использованию.

В какой форме записываются алгоритмы?

На практике наиболее распространены следующие формы представления алгоритмов:

словесная

(запись на естественном языке);

графическая

(изображения из графических символов);

псевдокоды

(полуформализованные описания алгоритмов на условном алгоритмическом языке, включающие в себя как элементы языка программирования, так и фразы естественного языка, общепринятые математические обозначения и др.);

программная

(тексты на языках программирования).

В каком виде существует информация?

Информация может существовать в виде:

текстов, рисунков, чертежей, фотографий;

световых или звуковых сигналов;

радиоволн;

электрических и нервных импульсов;

магнитных записей;

жестов и мимики;

запахов и вкусовых ощущений;

хромосом, посредством которых передаются по наследству признаки и свойства организмов и т.д.

Предметы, процессы, явления материального или нематериального свойства, рассматриваемые с точки зрения их информационных свойств, называются информационными объектами.

В каком виде записываются в памяти компьютера и в регистрах процессора данные и команды?

Данные и команды представляются в виде двоичных последовательностей различной структуры и длины. Существуют различные физические способы кодирования двоичной информации. Мы уже рассмотрели способы записи двоичной информации на магнитных дисках и на CD-ROM. В электронных устройствах компьютера двоичные единицы чаще всего кодируются более высоким уровнем напряжения, чем двоичные нули (или наоборот), например:

В ы ч и т а н и е

Пример 4. Вычтем единицу из чисел 102, 108

и 1016

Пример 5. Вычтем единицу из чисел 1002, 1008 и 10016.

Пример 6. Вычтем число 59,75 из числа 201,25.

Ответ: 201,2510 - 59,7510 = 141,510 = 10001101,12 = 215,48 = 8D,816.

Проверка. Преобразуем полученные разности к десятичному виду:

10001101,12 = 27 + 23 + 22 + 20

+ 2-1 = 141,5;

215,48 = 2 . 82 + 1 . 81

+ 5 . 80 + 4 . 8-1 = 141,5;

8D,816 = 8 . 161 + D . 160

+ 8 . 16-1 = 141,5.

Вопросы для самоконтроля

1.1. Что означает термин "информатика" и каково его происхождение?

1.2. Какие области знаний и административно-хозяйственной деятельности официально закреплены за понятием "информатика" с 1978 года?

1.3. Какие сферы человеческой деятельности и в какой степени затрагивает информатика?

1.4. Назовите основные составные части информатики и основные направления её применения.

1.5. Что подразумевается под понятием "информация" в бытовом, естественно-научном и техническом смыслах?

1.6. Приведите примеры знания фактов и знания правил. Назовите новые факты и новые правила, которые Вы узнали за сегодняшний день.

1.7. От кого (или чего) человек принимает информацию? Кому передает информацию?

1.8. Где и как человек хранит информацию?

1.9. Что необходимо добавить в систему "источник информации — приёмник информации", чтобы осуществлять передачу сообщений?

1.10. Какие типы действий выполняет человек с информацией?

1.11. Приведите примеры ситуаций, в которых информация

а) создаётся;	д) копируется;	и) передаётся;
б) обрабатывается;	е) воспринимается;	к) разрушается;
в) запоминается;	ж) измеряется;	л) ищется;
г) делится на части;	з) принимается;	м) упрощается.

1.12. Приведите примеры обработки информации человеком. Что является результатами этой обработки?

1.13. Приведите примеры информации:

а) достоверной и недостоверной;

б) полной и неполной;

в) ценной и малоценной;

г) своевременной и несвоевременной;

д) понятной и непонятной;

е) доступной и недоступной для усвоения;

ж) краткой и пространной.

1.14. Назовите системы сбора и обработки информации в теле человека.

1.15. Приведите примеры технических устройств и систем, предназначенных для сбора и обработки информации.

1.16. От чего зависит информативность сообщения, принимаемого человеком?

1.17. Почему количество информации в сообщении удобнее оценивать не по степени увеличения знания об объекте, а по степени уменьшения неопределённости наших знаний о нём?

1.18. Как определяется единица измерения количества информации?

1.19. В каких случаях и по какой формуле можно вычислить количество информации, содержащейся в сообщении?

1.20. Почему в формуле Хартли за основание логарифма взято число 2?

1.21. При каком условии формула Шеннона переходит в формулу Хартли?

1.22. Что определяет термин "бит" в теории информации и в вычислительной технике?

1.23. Приведите примеры сообщений, информативность которых можно однозначно определить.

1.24. Приведите примеры сообщений, содержащих один (два, три) бит информации.

2.1. Какова роль аппаратуры (HardWare) и программного обеспечения (SoftWare) компьютера?
2.2. Какие основные классы компьютеров Вам известны?
2.3. В чём состоит принцип действия компьютеров?
2.4. Из каких простейших элементов состоит программа?
2.5. Что такое система команд компьютера?
2.6. Перечислите главные устройства компьютера.
2.7. Опишите функции памяти и функции процессора.
2.8. Назовите две основные части процессора. Каково их назначение?
2.9. Что такое регистры? Назовите некоторые важные регистры и опишите их функции.
2.10. Сформулируйте общие принципы построения компьютеров.
2.11. В чём заключается принцип программного управления? Как выполняются команды условных и безусловных переходов?
2.12. В чём суть принципа однородности памяти? Какие возможности он открывает?
2.13. В чём заключается принцип адресности?
2.14. Какие архитектуры называются "фон-неймановскими"?
2.15. Что такое команда? Что описывает команда?
2.16. Какого рода информацию может содержать адресная часть команды?
2.17. Приведите примеры команд одноадресных, двухадресных, трёхадресных.
2.18. Каким образом процессор при выполнении программы осуществляет выбор очередной команды?
2.19. Опишите основной цикл процесса обработки команд.
2.20. Что понимается под архитектурой компьютера? Какие характеристики компьютера определяются этим понятием? Верно ли, что общность архитектуры разных компьютеров обеспечивает их совместимость в плане реализации функциональных элементов?
2.21. Что понимается под структурой компьютера? Какой уровень детализации описания компьютера может она обеспечить?
2.22. Перечислите распространённые компьютерные архитектуры.
2.23. Каковы отличительные особенности классической архитектуры?
2.24. Что собой представляет шина компьютера? Каковы функции общей шины (магистрали)?
2.25. Какую функцию выполняют контроллеры?
2.26. Как характер решаемых задач связан с архитектурой компьютера?
2.27. Какие отличительные особенности присущи многопроцессорной архитектуре? Многомашинной архитектуре? Архитектуре с параллельным процессором?

8.1. Какие основные этапы включает в себя решение задач на компьютере?
8.2. Какие этапы компьютерного решения задач осуществляются без участия компьютера?
8.3. Что называют математической моделью объекта или явления?
8.4. Почему невозможно точное исследование поведения объектов или явлений?
8.5. Какие способы моделирования осуществляются с помощью компьютера?
8.6. Из каких последовательных действий состоит процесс разработки программы?
8.7. Доказывает ли получение правдоподобного результата правильность программы?
8.8. Какие ошибки могут остаться невыявленными, если не провести проверку (просмотр, прокрутку) программы?
8.9. Чем тестирование программы отличается от её отладки?
8.10. Каким образом программа-отладчик помогает исследовать поведение программы в процессе её выполнения?
8.11. Как следует планировать процесс отладки программы?
8.12. Можно ли с помощью тестирования доказать правильность программы?
8.13. На какой стадии работы над программой вычисляются эталонные результаты тестов?
8.14. Назовите основные этапы процесса тестирования.
8.15. В чём заключается отличие синта ксических ошибок от семантических?
8.16. О чём свидетельствует отсутствие сообщений машины о синтаксических ошибках?
8.17. Какие разновидности ошибок транслятор не в состоянии обнаружить?
8.18. Для чего программам требуется сопровождение?

9.1. Расскажите об основных направлениях использования компьютеров в жилищах людей.
9.2. Как вы представляется себе информационное общество?
9.3. Какие функции обеспечения жизнедеятельности жилища возлагаются сегодня на компьютер?
9.4. Какие виды повседневных информационных потребностей людей обеспечивают компьютеры?
9.5. В чем суть процесса информатизации образования?
9.6. Какие задачи решаются с помощью автоматизированных обучающих систем?
9.7. Что такое дистанционное обучение?
9.8. Назовите основные перспективные направления использования СНИТ в образовании.
9.9. Расскажите об областях применения систем виртуальной реальности.
9.10. Назовите основные компоненты компьютерных офисных технологий.
9.11. Какие преимущества имеет электронная почта по сравнению с обычной почтой?
9.12. Назовите функции координатора системы телеконференций.
9.13. Назовите темы телеконференций, в которых вы хотели бы участвовать.
9.14. Каким вам представляется информационное наполнение баз данных вашего учебного заведения?
9.15. Какие медицинские технологии и способы лечения стали возможны с развитием компьютерной техники?
9.16. Перечислите основные компоненты автоматизированного офиса.
9.17. Что такое POS-система? Какие виды услуг предоставляет система электронных денег?
9.18. Какие функции выполняет система торговли без наличных?
9.19. Как устроена кредитная карточка?
9.20. Какие функции реализуют автоматические клиринговые компьютерные сети?
9.21. Назовите преимущества и недостатки системы компьютеризированных банковских расчетов.
9.22. Какие примеры эффективного применения компьютеров в сельском хозяйстве вы можете назвать?

3.1. По каким признакам можно разделять компьютеры на классы и виды?
3.2. Как эволюционировала элементная база компьютеров от поколения к поколению?
3.3. В какой последовательности возникали известные Вам языки программирования?
3.4. Когда микрокомпьютеры стали доступны для широкого домашнего применения?
3.5. Можете ли Вы связать понятия "яблоко", "гараж" и "компьютер"?
3.6. На основе каких технических элементов создавались компьютеры первого поколения?
3.7. Какую основную проблему перед разработчиками и пользователями выдвинул опыт эксплуатации компьютеров первого поколения?
3.8. Какая элементная база характерна для второго поколения компьютеров?
3.9. Какую функцию выполняет операционная система в процессе работы компьютера?
3.10. На какой элементной базе конструируются машины третьего поколения?
3.11. Из каких основных этапов состоит процесс изготовления микросхем?
3.12. Для каких поколений компьютеров характерно широкое использование интегральных схем?
3.13. Какое быстродействие характерно для машин четвёртого поколения?
3.14. Что подразумевают под "интеллектуальностью" компьютеров?
3.15. Какую задачу должен решать "интеллектуальный интерфейс" в машинах пятого поколения?
3.16. Какими особенностями должны обладать промышленные компьютеры?
3.17. Что такое операторский компьютерный интерфейс?
3.18. По каким основным признакам можно отличить мэйнфреймы от других современных компьютеров?
3.19. На какое количество пользователей рассчитаны мэйнфреймы?
3.20. Какие идеи лежат в основе архитектуры суперкомпьютеров?
3.21. На каких типах задач максимально реализуются возможности суперкомпьютеров?
3.22. Какие свойства и конструктивные особенности отличают векторные процессоры?
3.23. Назовите основные характеристики какого-либо суперкомпьютера.
3.24. Что означают в переводе на русский язык названия Laptop, Notebook, Palmtop?
3.25. Как в Palmtop компенсируется отсутствие накопителей на дисках?

World Wide Web — главный информационный сервис

World Wide Web (WWW, "Всемирная паутина") — гипертекстовая, а точнее, гипермедийная информационная система поиска ресурсов Интернет и доступа к ним.

Гипертекст — информационная структура, позволяющая устанавливать смысловые связи между элементами текста на экране компьютера таким образом, чтобы можно было легко осуществлять переходы от одного элемента к другому. На практике в гипертексте некоторые слова выделяют путем подчёркивания или окрашивания в другой цвет. Выделение слова говорит о наличии связи этого слова с некоторым документом, в котором тема, связанная с выделенным словом, рассматривается более подробно.

Гипермедиа — это то, что получится, если в определении гипертекста заменить слово "текст" на "любые виды информации": звук, графику, видео. Такие гипермедийные ссылки возможны, поскольку наряду с текстовой информацией можно связывать и любую другую двоичную информацию, например, закодированный звук или графику, Так, если программа отображает карту мира и если пользователь выбирает на этой карте с помощью мыши какой-либо континент, программа может тут же дать о нём графическую, звуковую и текстовую информацию.

Система WWW построена на специальном протоколе передачи данных, который называется протоколом передачи гипертекста HTTP (читается "эйч-ти-ти-пи", HyperText Transfer Protocol). Всё содержимое системы WWW состоит из WWW-страниц.

WWW-cтраницы — гипермедийные документы системы World Wide Web. Создаются с помощью языка разметки гипертекста HTML (Hypertext markup language).

Язык HTML позволяет добавлять к текстовым документам специальные командные фрагменты — тэги

(англ. tag — "этикетка, ярлык") таким образом, что становится возможным связывать с этими документами другие тексты, графику, звук и видео, задавать заголовки различных уровней, разделять текст на абзацы, строить таблицы и т.д. Например, заголовок документа может иметь такой вид:

<TITLE> Клуб любителей персиков </TITLE>

Записывающие оптические и магнитооптические накопители

Записывающий накопитель CD-R (Compact Disk Recordable) способен, наряду с прочтением обычных компакт-дисков, записывать информацию на специальные оптические диски емкостью 650 Мбайт. В дисках CD-R отражающий слой выполнен из золотой пленки. Между этим слоем и поликарбонатной основой расположен регистрирующий слой из органического материала, темнеющего при нагревании. В процессе записи лазерный луч нагревает выбранные точки слоя, которые темнеют и перестают пропускать свет к отражающему слою, образуя участки, аналогичные впадинам. Накопители CD-R, благодаря сильному удешевлению, приобретают все большее распространение.

Рис.2.10. Накопитель CD-MO

Накопитель на магнито-оптических компакт-дисках СD-MO (Compact Disk — Magneto Optical) (рис. 2.10). Диски СD-MO можно многократно использовать для записи. Ёмкость от 128 Мбайт до 2,6 Гбайт.

Записывающий накопитель CD-R (Compact Disk Recordable) способен, наряду с прочтением обычных компакт-дисков, записывать информацию на специальные оптические диски. Ёмкость 650 Мбайт.

Накопитель WARM (Write And Read Many times), позволяет производить многократную запись и считывание.

Жидкокристаллические мониторы

Все шире используются наряду с традиционными ЭЛТ-мониторами. Жидкие кристаллы — это особое состояние некоторых органических веществ, в котором они обладают текучестью и свойством образовывать пространственные структуры, подобные кристаллическим. Жидкие кристаллы могут изменять свою структуру и светооптические свойства под действием электрического напряжения. Меняя с помощью электрического поля ориентацию групп кристаллов и используя введённые в жидкокристаллический раствор вещества, способные излучать свет под воздействием электрического поля, можно создать высококачественные изображения, передающие более 15 миллионов цветовых оттенков.

Большинство ЖК-мониторов использует тонкую плёнку из жидких кристаллов, помещённую между двумя стеклянными пластинами. Заряды передаются через так называемую пассивную матрицу — сетку невидимых нитей, горизонтальных и вертикальных, создавая в месте пересечения нитей точку изображения (несколько размытого из-за того, что заряды проникают в соседние области жидкости).

Рис. 2.18. Жидкокри-

сталлический монитор

Активные матрицы

вместо нитей используют прозрачный экран из транзисторов и обеспечивают яркое, практически не имеющее искажений изображение. Экран при этом разделен на независимые ячейки, каждая из которых состоит из четырех частей (для трёх основных цветов и одна резервная). Количество таких ячеек по широте и высоте экрана называют разрешением экрана. Современные ЖК-мониторы имеют разрешение 642х480, 1280х1024 или 1024х768. Таким образом, экран имеет от 1 до 5 млн точек, каждая из которых управляется собственным транзистором. По компактности такие мониторы не знают себе равных. Они занимают в 2 — 3 раза меньше места, чем мониторы с ЭЛТ и во столько же раз легче; потребляют гораздо меньше электроэнергии и не излучают электромагнитных волн, воздействующих на здоровье людей.