Программа дисциплины

Общеинститутская кафедра естественнонаучных дисциплин

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС

ДИСЦИПЛИНЫ

ИНФОРМАТИКА

Специальность: 040201.65 Социология

Институт психологии, социологии и социальных отношений

СОЦРБ-О-Д

Формы обучения: очная

ДОЦЕНТ ОИК естественнонаучных дисциплин

ИНСТИТУТА МАТЕМАТИКИ И ИНФОРМАТИКИ ГОУ ВПО МГПУ

Полтавский А.В.

Москва 2011

Часть I. Программа учебной дисциплины

Пояснительная записка

Программа дисциплины информатика составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом Высшего профессионального образования (ГОС ВПО) для студентов, обучающихся по специальности 040201.65 – Социология и содержит следующие разделы.

Основные понятия и методы теории информатики и кодирования. Технические и программные средства реализации информационных процессов. Основы моделирования и решения функциональных и вычислительных задач. Алгоритмизация и программирование. Локальные сети и основы защиты компьютерной информации.

С целью установления межпредметных связей с дисциплинами: математические методы моделирования социальных процессов и анализ данных в социологии, изучаемыми студентами данной специальности, в программу включено изучение методики компьютерной обработка статистических данных.

По окончанию обучения по программе дисциплины студенты должны знать понятие информации, общую характеристику процессов сбора, передачи, обработки и накопления информации; технические и программные средства реализации информационных процессов; модели решения функциональных и вычислительных задач; основы алгоритмизации и программирования; основы языков программирования высокого уровня; основы баз данных; основы локальных и глобальных сетей ЭВМ; основы защиты информации и сведений, составляющих государственную тайну; методы защиты информации.

Программа дисциплины

2.1 Дидактическая единица №1: Основные понятия и методы теории информатики и кодирования. Сигналы, данные, информация. Общая характеристика процессов сбора, передачи, обработки и накопления информации.

Сигнал (от лат. signum — знак) представляет собой любой процесс, несущий информацию.

Сообщение — это информация, представленная в определенной форме и предназначенная для передачи.

Данные — это информация, представленная в формализованном виде и предназначенная для обработки ее техническими средствами, например, ЭВМ.

Атрибутивные свойства информации - это те свойства, без которых информация не существует. К данной категории свойств относится:

1. Неотрывность информации от физического носителя и языковая природа информации. Одно из важнейших направлений информатики как науки является изучение особенностей различных носителей и языков информации, разработка новых, более совершенных и современных. Необходимо отметить, что хотя информация и неотрывна от физического носителя и имеет языковую природу она не связана жестко ни с конкретным языком, ни с конкретным носителем.

2. Дискретность. Содержащиеся в информации сведения, знания – дискретны, т.е. характеризуют отдельные фактические данные, закономерности и свойства изучаемых объектов, которые распространяются в виде различных сообщений, состоящих из линии, составного цвета, буквы, цифры, символа, знака.

3. Непрерывность. Информация имеет свойство сливаться с уже зафиксированной и накопленной ранее, тем самым, способствуя поступательному развитию и накоплению.

Качество информации можно определить как совокупность свойств, обусловливающих возможность ее использования для удовлетворения определенных потребностей. К таким свойствам относятся:

Репрезентативность информации связана с правильностью ее отбора и формирования с целью адекватного отражения заданных свойств объекта.

Содержательность информации определяется удельной семантической емкостью (коэффициентом содержательности), равной отношению количества семантической информации к общему объему данных.

Полнота информации означает, что она содержит минимальный, но достаточный для принятия правильного управленческого решения состав.

Доступность информации для ее восприятия обеспечивается наличием соответствующих процедур ее получения и преобразования.

Актуальность информации определяется степенью ценности информации в момент ее использования.

Своевременность информации определяется возможностью ее использования без нарушения установленной процедуры и регламента. Таким образом, своевременной является информация, поступающая не позже заранее назначенного момента времени.

Точность информации определяется степенью близости отображаемого информацией параметра и истинного значения этого параметра.

Устойчивость — это свойство информации реагировать на изменение исходных данных, сохраняя необходимую точность.

Достоверность информации определяется ее свойством отображать реально существующие объекты с необходимой точностью.

Ценность информации — это комплексный показатель ее качества, мера количества информации на прагматическом уровне.

Формы представления информации. Различают две формы представления информации — непрерывную и дискретную. Поскольку носителями информации являются сигналы, то в качестве последних могут использоваться физические процессы различной природы. Например, процесс протекания электрического тока в цепи, процесс механического перемещения тела, процесс распространения света и т. д. Информация представляется (отражается) значением одного или нескольких параметров физического процесса (сигнала), либо комбинацией нескольких параметров.

Сигнал называется непрерывным, если его параметр в заданных пределах может принимать любые промежуточные значения. Сигнал называется дискретным, если его параметр в заданных пределах может принимать отдельные фиксированные значения.

Следует различать непрерывность или дискретность сигнала по уровню и во времени (Рис. 1).

Рис. 1. Непрерывность и дискретность сигнала.

а) непрерывный по уровню и во времени сигнал Х_нн; б) дискретный по уровню и непрерывный во времени сигнал Х_дн; в) непрерывный по уровню и дискретный во времени сигнал Х_нд; г) дискретный по уровню и во времени сигнал Х_дд.

Системы передачи информации.

В современных сетях связи используются аналоговые и цифровые системы передачи информации.

В процессе передачи информации обязательно участвуют источник и приемник информации: первый передает информацию, второй ее получает. Между ними действует канал передачи информации - канал связи.

Канал связи - совокупность технических устройств, обеспечивающих передачу сигнала от источника к получателю.

Кодирующее устройство - устройство, предназначенное для преобразования исходного сообщения источника к виду, удобному для передачи.

Декодирующее устройство - устройство для преобразования кодированного сообщения в исходное.

В процессе передачи информация может теряться и искажаться: искажение звука в телефоне, атмосферные помехи в радио, искажение или затемнение изображения в телевидении. Эти помехи, или, как их называют специалисты, шумы, искажают информацию (Рис. 2).

Рис. 2. Передача информации.

Каналы передачи сообщений характеризуются пропускной способностью и помехозащищенностью.

Каналы передачи данных делятся на симплексные (с передачей информации только в одну сторону (телевидение)) и дуплексные (по которым возможно передавать информацию в оба направления (телефон, телеграф)). По каналу могут одновременно передаваться несколько сообщений. Каждое из этих сообщений выделяется (отделяется от других) с помощью специальных фильтров. Например, возможна фильтрация по частоте передаваемых сообщений, как это делается в радиоканалах.

Пропускная способность канала определяется максимальным количеством символов, передаваемых ему в отсутствии помех. Эта характеристика зависит от физических свойств канала.

Для измерения информации используются два параметра: количество информации I_β и объем данных V_д. Эти параметры имеют разные выражения и интерпретацию в зависимости от рассматриваемой формы адекватности. Каждой форме адекватности соответствует своя мера количества информации и объема данных (Рис. 3).

Синтаксическая мера информации

Эта мера количества информации оперирует с обезличенной информацией, не выражающей смыслового отношения к объекту.

Объем данных V_д в сообщении измеряется количеством символов (разрядов) в этом сообщении. В различных системах счисления один разряд имеет различный вес и соответственно меняется единица измерения данных:

· в двоичной системе счисления единица измерения — бит (bit — binary digit — двоичный разряд);

· в десятичной системе счисления единица измерения — дит (десятичный разряд).

Количество информации на синтаксическом уровне невозможно определить без рассмотрения понятия неопределенности состояния системы (энтропии системы). Получение информации о какой-либо системе всегда связано с изменением степени неосведомленности получателя о состоянии этой системы.

Пусть до получения информации потребитель имеет некоторые предварительные (априорные) сведения о системе а. Мерой его неосведомленности о системе является функция H(а), которая в то же время служит и мерой неопределенности состояния системы.

После получения некоторого сообщения β получатель приобрел некоторую дополнительную информацию H_β(а), уменьшившую его априорную неосведомленность так, что апостериорная (после получения сообщения β) неопределенность состояния системы стала I_β(а).

Тогда количество информации I_β(а) о системе, полученной в сообщении β, определится как

т.е. количество информации измеряется изменением (уменьшением) неопределенности состояния системы.

Энтропия системы Н(а), имеющая N возможных состояний, которая может рассматриваться, как мера недостающей информации, согласно формуле Шеннона, равна:

где P_i — вероятность того, что система находится в i-м состоянии.

Позиционные системы счисления

Система счисления - способ записи (изображения) чисел. Символы, при помощи которых записывается число, называются цифрами.

Системы счисления, в которых количественный эквивалент каждой цифры зависит от ее положения (позиции) в коде (записи) числа, называются позиционными.

Основанием позиционной системы счисления называется количество знаков или символов, используемых для изображения числа в данной системе счисления.

Базисом позиционной системы счисления называется последовательность чисел, каждое из которых задает количественное значение или "вес" каждого разряда. Базисы некоторых позиционных систем счисления:

· Десятичная система: 10⁰, 10¹, 10², 10³, 10⁴,..., 10ⁿ

· Двоичная система: 2⁰, 2¹, 2², 2³, 2⁴,..., 2ⁿ

· Восьмеричная система: 8⁰, 8¹, 8², 8³, 8⁴,..., 8ⁿ

Совокупность различных цифр, используемых в позиционной системе счисления для записи чисел, называется алфавитом системы счисления. Количество цифр в алфавите равно основанию системы счисления. Алфавиты некоторых позиционных систем счисления:

· Десятичная система: {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}

· Двоичная система: {0, 1}

· Восьмеричная система: {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}

· Шестнадцатеричная система: {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F}

Представление чисел в позиционных системах счисления.

Любое число в позиционной системе счисления можно представить в развернутой и свернутой форме.

Например, число 15936 в десятичной системе счисления можно записать так:

15936₁₀ = 1? 10⁴ + 5? 10³ + 9? 10² + 3? 10¹ + 6? 10⁰,

где 15936₁₀ - свернутая форма записи числа с указанием основания системы счисления, а 1? 10⁴ + 5? 10³ + 9? 10² + 3? 10¹ + 6? 10⁰ - развернутая форма записи числа в указанной системе счисления.

Двоичная система счисления

В двоичной с.с. для записи чисел используются только две цифры: 0 и 1. Основание двоичной с.с. равно 2. Двоичное число представляет собой цепочку нулей и единиц.

Перевод целых чисел из десятичной с.с. в двоичную.

Для перевода целых чисел из десятичной системы счисления в двоичную чаще всего применяют два метода - метод разностей и метод поэтапного деления на основание системы счисления.

Метод разностей. Для перевода чисел этим методом используется таблица степеней числа 2.

n

…

2^n

…

Пример: переведем числа 25, 48, 105, 734 в двоичную с.с при помощи таблицы:

	…

Метод поэтапного деления на основание с.с. заключается в последовательном выполнении действий:

1. Исходное число делим на основание с.с. с остатком в десятичной с.с.

2. Если частное от деления не равно 0, выполняем п.1.

3. Полученные остатки записываем последовательно от последнего к первому.

4. Полученная запись - искомое двоичное число.

Пример: переведем число 105 в двоичную с.с. методом поэтапного деления на основание с.с.

105₁₀ = 1101001₂

Методом поэтапного деления можно перевести целое десятичное число в любую позиционную систему счисления.

Перевод целых чисел из двоичной с.с. в десятичную с.с.

Для того, чтобы перевести двоичное число в десятичную с.с. необходимо выполнить алгоритм.

Алгоритм перевода А₂→А₁₀

1. Записать число в развернутой форме записи.

2. Вычислить полученное значение суммы.

3. Результат - искомое десятичное число.

Пример: Переведем двоичное число 100011101₂ в десятичную с.с.

100011101₂ = 1? 2⁸ + 0? 2⁷ + 0? 2⁶ + 0? 2⁵ + 1? 2⁴ + 1? 2³ + 1? 2² + 0? 2¹ + 1? 2⁰ = 1? 256 + 0? 128 + 0? 64 + 0? 32 + 1? 16 + 1? 8 + 1? 4 + 0? 2 + 1? 1 = 256 + 16 + 8 + 4 + 1 = 28510

Аналогично переводятся числа из любой позиционной системы счисления в десятичную с.с.

Двоичная, восьмеричная, шестнадцатеричная системы счисления. Связь между ними.

Наиболее распространенными системами счисления, применяемыми в технике, являются двоичная, восьмеричная и шестнадцатеричная с.с.

	Двоичная	Восьмеричная	Шестнадцатеричная
Основание
Базис	2^0, 2^1, 2^2, 2^3, 2^4,..., 2^n	8^0, 8^1, 8^2, 8^3, 8^4,..., 8^n	16^0, 16^1, 16^2, 16^3, 16^4,..., 16^n
Алфавит	0, 1	0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7	0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F

A10	A2	A8	A16		A10	A2	A8	A16
								A
								B
								C
								D
								E
								F

Для того чтобы перевести двоичное число в восьмеричное, минуя десятичную с.с. необходимо выполнить алгоритм.

Алгоритм перевода А₂ → А₈

1. Разбить двоичное число на тетры (группы по три цифры) справа налево.

2. По таблице перевести каждую тетру в восьмеричную цифру.

3. Записать полученное восьмеричное число.

Пример: переведем число из двоичной в восьмеричную с.с.

001 001 111 101 011₂ = 11753₈

Для того чтобы перевести двоичное число в шестнадцатеричное, минуя десятичную с.с. необходимо выполнить алгоритм.

Алгоритм перевода А₂ → А₁₆

1. Разбить двоичное число на кварты (группы по четыре цифры) справа налево.

2. По таблице перевести каждую кварту в шестнадцатеричную цифру.

3. Записать полученное шестнадцатеричное число.

Пример: переведем число из двоичной в шестнадцатеричную с.с.

0001 0011 1110 1011₂ = 13ЕВ₁₆

Арифметические операции в двоичной системе счисления.

Двоичная арифметика основывается на использовании следующих таблиц сложения и умножения цифр:

+				*

Сложение. Таблица двоичного сложения проста. т.к. 1 + 1 = 10, то 0 остается в данном разряде, а 1 переносится в следующий разряд.

Умножение. Операция умножение выполняется с использованием таблицы умножения по обычной схеме, применяемой в десятичной с.с. с последовательным умножением одного множителя на очередную цифру другого множителя.

Вычитание. Операция вычитания выполняется с использованием таблицы сложения, по обычной схеме, применяемой в десятичной с.с. Однако при "заеме" единицы более старшего разряда, необходимо помнить, что каждая единица более старшего разряда равна основанию системы счисления, то есть в младший разряд при "заеме" приходит две единицы.

Деление. Операция деления выполняется по правилам, подобным правилам выполнения деления в десятичной с.с. при делении столбиком приходится в качестве промежуточных вычислений выполнять действия умножения и вычитания.

Логические основы ЭВМ

В основе обработки компьютером информации лежит алгебра логики, разработанная Дж. Булем. Было доказано, что все электронные схемы ЭВМ могут быть реализованы с помощью логических элементов И, ИЛИ, НЕ.

Элемент НЕ

A

При подаче на вход схемы сигнала низкого уровня (0) транзистор будет заперт, т.е. ток через него проходить не будет, и на выходе будет сигнал высокого уровня (1). Если же на вход схемы подать сигнал высокого уровня (1), то транзистор “откроется”, начнет пропускать электрический ток. На выходе за счет падения напряжения установится напряжение низкого уровня. Таким образом, схема преобразует сигналы одного уровня в другой, выполняя логическую функцию.

Элемент ИЛИ

A	B	C

Функция “ИЛИ” - логическое сложение (дизъюнкция), ее результат равен 1, если хотя бы 1 из аргументов равен 1.

Здесь транзисторы включены параллельно друг другу. Если оба закрыты, то их общее сопротивление велико и на выходе будет сигнал низкого уровня (логический “0”). Достаточно подать сигнал высокого уровня (“1”) на один из транзисторов, как схема начнет пропускать ток, и на сопротивлении нагрузки установится также сигнал высокого уровня (логическая “1”).

Элемент И

A	B	C

Если на входы Вх1 и Вх2 поданы сигналы низкого уровня (логические “0”), то оба транзистора закрыты, ток через них не проходит, выходное напряжение на Rн близко к нулю.

Пусть на один из входов подано высокое напряжение (“1”). Тогда соответствующий транзистор откроется, однако другой останется закрытым, и ток через транзисторы и сопротивление проходить не будет. Следовательно, при подаче напряжения высокого уровня лишь на один из транзисторов, схема не переключается и на выходе остается напряжение низкого уровня.

И лишь при одновременной подаче на входы сигналов высокого уровня (“1”) на выходе мы также получим сигнал высокого уровня.

Триггеры представляют собой импульсные устройства, которые характеризуются наличием двух устойчивых состояний. Простейший триггер имеет два входа и два выхода (рис. 5). Выходы обозначают Q и /Q. Выход Q называют прямым, a /Q - инверсным. Уровни напряжения на обоих выходах взаимно инверсны: если сигнал Q = 1, то /Q = 0, либо если Q = 0, то /Q = 1. Необходимо еще отметить, что состояние триггера, при котором Q = 1, a /Q = 0, называют единичным. При нулевом состоянии триггера Q = 0 и /Q = 1. С поступлением сигналов на входы триггера в зависимости от его состояния либо происходит переключение, либо исходное состояние сохраняется. В зависимости от функциональной связи между логическими сигналами на входах и выходах триггеры в интегральном исполнении имеют следующие наименования: /R/S, RS, D, Т, JK и некоторые другие. Теми же буквами обозначают и входы триггеров.

2.2 Дидактическая единица №2: Технические средства реализации информационных процессов.

История развития ЭВМ.

Деление компьютерной техники на поколения — весьма условная, нестрогая классификация вычислительных систем по степени развития аппаратных и программных средств, а также способов общения с компьютером.

Идея делить машины на поколения вызвана к жизни тем, что за время короткой истории своего развития компьютерная техника проделала большую эволюцию как в смысле элементной базы (лампы, транзисторы, микросхемы и др.), так и в смысле изменения её структуры, появления новых возможностей, расширения областей применения и характера использования.

Первое поколение ЭВМ (1948 — 1958 гг.)

Элементной базой машин этого поколения были электронные лампы — диоды и триоды. Машины предназначались для решения сравнительно несложных научно- технических задач. Они были значительных размеров, потребляли большую мощность, имели невысокую надежность работы и слабое программное обеспечение. Быстродействие их не превышало 2—3 тысяч операций в секунду, емкость оперативной памяти—2К или 2048 машинных слов (1K=1024) длиной 48 двоичных знаков. В вычислительных машинах этого времени использовались электровакуумные лампы и внешняя память на магнитном барабане. Они были опутаны проводами и имели время доступа 1х10-3 с. Производственные системы и компиляторы пока не появились. В конце этого периода стали выпускаться устройства памяти на магнитных сердечниках. Надежность ЭВМ этого поколения была крайне низкой.

Второе поколение ЭВМ (1959 — 1967 гг.)

Элементной базой машин этого поколения были полупроводниковые приборы. Машины предназначались для решения различных трудоемких научно-технических задач, а также для управления технологическими процессами в производстве. Появление полупроводниковых элементов в электронных схемах существенно увеличило емкость оперативной памяти, надежность и быстродействие ЭВМ. Уменьшились размеры, масса и потребляемая мощность. С появлением машин второго поколения значительно расширилась сфера использования электронной вычислительной техники, главным образом за счет развития программного обеспечения. Данный период характеризуется широким применением транзисторов и усовершенствованных схем памяти на сердечниках. Большое внимание начали уделять созданию системного программного обеспечения, компиляторов и средств ввода-вывода. Была достигнута уже величина времени доступа 1х10-6 с, хотя большая часть элементов вычислительной машины еще была связана проводами. Вычислительные машины этого периода успешно применялись в областях, связанных с обработкой множеств данных и решением задач, обычно требующих выполнения рутинных операций на заводах, в учреждениях и банках. Эти вычислительные машины работали по принципу пакетной обработки данных. По существу, при этом копировались ручные методы обработки данных.

Третье поколение ЭВМ (1968 — 1973 гг.)

Элементная база ЭВМ - малые интегральные схемы (МИС). Машины предназначались для широкого использования в различных областях науки и техники. Благодаря интегральным схемам удалось существенно улучшить технико-эксплуатационные характеристики ЭВМ. Например, машины третьего поколения по сравнению с машинами второго поколения имеют больший объем оперативной памяти, увеличилось быстродействие, повысилась надежность, а потребляемая мощность, занимаемая площадь и масса уменьшились. Характерной чертой данного периода явилось резкое снижение цен на аппаратное обеспечение. Этого удалось добиться главным образом за счет использования интегральных схем. Обычные электрические соединения с помощью проводов при этом встраивались в микросхему. Это позволило получить значение времени доступа до 2х10 - 9 с.

Четвёртое поколение ЭВМ

Четвёртое поколение — это теперешнее поколение компьютерной техники, разработанное после 1970 года.

Наиболее важный в концептуальном отношении критерий, по которому эти компьютеры можно отделить от машин третьего поколения, состоит в том, что машины четвёртого поколения проектировались в расчете на эффективное использование современных высокоуровневых языков и упрощение процесса программирования для конечного пользователя.

В аппаратурном отношении для них характерно широкое использование интегральных схем в качестве элементной базы, а также наличие быстродействующих запоминающих устройств с произвольной выборкой ёмкостью в десятки мегабайт.

C точки зрения структуры машины этого поколения представляют собой многопроцессорные и многомашинные комплексы, работающие на общую память и общее поле внешних устройств. Быстродействие составляет до нескольких десятков миллионов операций в секунду, ёмкость оперативной памяти порядка 1–64 Мбайт.

Для них характерны:

применение персональных компьютеров;

телекоммуникационная обработка данных;

компьютерные сети;

широкое применение систем управления базами данных;

элементы интеллектуального поведения систем обработки данных и устройств.

Архитектура ЭВМ.

Архитектура ЭВМ – это наиболее общие принципы построения ЭВМ, реализующие программное управление работой и взаимодействием основных ее функциональных узлов.

Разработка последующих поколений компьютеров производится на основе больших интегральных схем повышенной степени интеграции, использования оптоэлектронных принципов (лазеры, голография).

Развитие идет также по пути "интеллектуализации" компьютеров, устранения барьера между человеком и компьютером. Компьютеры будут способны воспринимать информацию с рукописного или печатного текста, с бланков, с человеческого голоса, узнавать пользователя по голосу, осуществлять перевод с одного языка на другой.

В компьютерах пятого поколения произойдёт качественный переход от обработки данных к обработке знаний.

Архитектура компьютеров будущего поколения будет содержать два основных блока. Один из них — это традиционный компьютер. Но теперь он лишён связи с пользователем. Эту связь осуществляет блок, называемый термином "интеллектуальный интерфейс". Его задача — понять текст, написанный на естественном языке и содержащий условие задачи, и перевести его в работающую программу для компьютера.

Будет также решаться проблема децентрализации вычислений с помощью компьютерных сетей, как больших, находящихся на значительном расстоянии друг от друга, так и миниатюрных компьютеров, размещённых на одном кристалле полупроводника.

Принципы Фон Неймана.

В основу построения подавляющего большинства ЭВМ положены следующие общие принципы, сформулированные в 1945 году американским ученым венгерского происхождения Джоном фон Нейманом.

Принцип двоичного кодирования. Согласно этому принципу, вся информация, поступающая в ЭВМ, кодируется с помощью двоичных сигналов.

Принцип программного управления. Из него следует, что программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определенной последовательности.

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

Принцип адресности. Структурно основная память состоит из пронумерованных ячеек; процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка.

Отсюда следует возможность давать имена областям памяти, так, чтобы к запомненным в них значениям можно было бы впоследствии обращаться или менять их в процессе выполнения программы с использованием присвоенных имен.

Согласно фон Нейману, ЭВМ состоит из следующих основных блоков: Устройства ввода/вывода информации, Основная память компьютера, Внешняя память компьютера, Процессор, состоящий из устройства управления (УУ) и арифметико-логического устройства (АЛУ). Машины, построенные на этих принципах, называются ФОН-НЕЙМАНОВСКИМИ.

Состав персонального компьютера, назначение и характеристики основных элементов персонального компьютера: центрального процессора и системных шин, системной памяти: ОЗУ, ПЗУ, кэш, назначение и характеристики микропроцессорных систем.

Персональный компьютер – универсальная техническая система. Его конфигурацию (состав оборудования) можно гибко изменять по мере необходимости. Тем не менее, существует понятие базовой конфигурации, которую считают типовой. В таком комплекте компьютер обычно поставляется. Понятие базовой конфигурации может меняться. В настоящее время в базовой конфигурации рассматривают четыре устройства: системный блок; монитор; клавиатуру; манипулятор "мышь".

Системный блок - представляет собой основной узел, внутри которого установлены наиболее важные компоненты. Устройства, находящиеся внутри системного блока, называют внутренними, а устройства, подключаемые к нему снаружи, называют внешними. Внешние дополнительные устройства, предназначенные для ввода, вывода и длительного хранения данных, также называют периферийными.

Внутренние устройства системного блока

Материнская плата – основная плата персонального компьютера. На ней размещаются: процессор – основная микросхема, выполняющая большинство математических и логических операций; микропроцессорный комплект (чипсет) – набор микросхем, управляющих работой внутренних устройств компьютера и определяющих основные функциональные возможности материнской платы; шины – наборы проводников, по которым происходит обмен сигналами между внутренними устройствами компьютера; оперативная память (оперативное запоминающее устройство, ОЗУ) – набор микросхем, предназначенных для временного хранения данных, когда компьютер включен; ПЗУ (постоянное запоминающее устройство) – микросхема, предназначенная для длительного хранения данных, в том числе и когда компьютер выключен; разъемы для подключения дополнительных устройств (слоты). ПРОЦЕССОР предназначен для вычислений, обработки информации и управления работой компьютера; ОЗУ, накопители на гибких и жестких магнитных дисках — для хранения информации. Процессоры характеризуются быстродействием и разрядностью Разрядность процессоров составляет 8, 16, 32, 64 бит. ОЗУ используется процессором для кратковременного хранения информации во время работы компьютера. При выключении источника питания информация в ОЗУ не сохраняется (разрушается). КЭШ-память — это сверхоперативная сверхскоростная промежуточная память. КЭШ устраняет простои процессора, Наличие КЭШ в 256 Кб может увеличить производительность ПК на 20%. Размер КЭШ-памяти составляет от 64 Кб до 512 Кб.

Внешние и внутренние запоминающие устройства, основные характеристики запоминающих устройств.

ПАМЯТЬ компьютера бывает внутренней и внешней. К внутренней памяти относится постоянное ЗУ (ПЗУ-BIOS или CMOS Setup), ОЗУ, КЭШ, видеопамять. К устройствам внешней памяти относятся накопители на жестком и гибком магнитных дисках (HDD и FDD), CD-ROM, магнитооптический диск и стример.

Жесткий диск – основное устройство для долговременного хранения больших объемов данных и программ. На самом деле это не один диск, а группа соосных дисков, имеющих магнитное покрытие и вращающихся с высокой скоростью. Таким образом, этот “диск” имеет не две поверхности, как должно быть у обычного плоского диска, а 2n поверхностей, где n – число отдельных дисков в группе. Над каждой поверхностью располагается головка, предназначенная для чтения- записи данных. При высоких скоростях вращения дисков (90 об/с) в зазоре между головкой и поверхностью образуется аэродинамическая подушка, и головка парит над магнитной поверхностью на высоте, составляющей несколько тысячных долей миллиметра. При изменении силы тока, протекающего через головку, происходит изменение напряженности динамического магнитного поля в зазоре, что вызывает изменения в стационарном магнитном поле ферромагнитных частиц, образующих покрытие диска. Так осуществляется запись данных на магнитный диск. Операция считывания происходит в обратном порядке. Намагниченные частицы покрытия, проносящиеся на высокой скорости вблизи головки, наводят в ней ЭДС самоиндукции. Электромагнитные сигналы, возникающие при этом, усиливаются и передаются на обработку. Управление работой жесткого диска выполняет специальное аппаратно-логическое устройство – контроллер жесткого диска. К основным параметрам жестких дисков относятся емкость и производительность.

Дисковод гибких дисков. Информация на жестком диске может храниться годами, однако иногда требуется ее перенос с одного компьютера на другой. Несмотря на свое название, жесткий диск является весьма хрупким прибором, чувствительным к перегрузкам, ударам и толчкам. Теоретически, переносить информацию с одного рабочего места на другое путем переноса жесткого диска возможно, и в некоторых случаях так и поступают, но все-таки этот прием считается нетехнологичным, поскольку требует особой аккуратности и определенной квалификации. Для оперативного переноса небольших объемов информации используют так называемые гибкие магнитные диски (дискеты), которые вставляют в специальный накопитель – дисковод. Приемное отверстие накопителя находится на лицевой панели системного блока. Правильное направление подачи гибкого диска отмечено стрелкой на его пластиковом кожухе. Основными параметрами гибких дисков являются: технологический размер (измеряется в дюймах), плотность записи (измеряется в кратных единицах) и полная емкость. Гибкие диски считаются малонадежными носителями информации. Пыль, грязь, влага, температурные перепады и внешние электромагнитные поля очень часто становятся причиной частичной или полной утраты данных, хранившихся на гибком диске. Поэтому использовать гибкие диски в качестве основного средства хранений информации недопустимо. Их используют только для транспортировки информации или в качестве дополнительного (резервного) средства хранения.

Дисковод компакт-дисков CD-ROM / DVD-ROM. Аббревиатура CD-ROM (Compact Disc Read-Only Memory) переводится на русский язык как постоянное запоминающее устройство на основе компакт-диска. Принцип действия этого устройства состоит в считывании числовых данных с помощью лазерного луча, отражающегося от поверхности диска. Цифровая запись на компакт-диске отличается от записи на магнитных дисках очень высокой плотностью, и стандартный компакт-диск может хранить примерно 650-700 Мбайт данных.

Разновидности устройств ввода/вывода, их назначение и основные характеристики: клавиатура, координатные устройства ввода, видео- и звуковые адаптеры, сканеры, принтеры, плоттеры, мониторы.

Монитор – устройство визуального представления данных. Это не единственно возможное, но главное устройство вывода. Его основными потребительскими параметрами являются: размер и шаг маски экрана, максимальная частота регенерации изображения, класс защиты. Размер монитора измеряется между противоположными углами трубки кинескопа по диагонали. Единица измерения – дюймы. Стандартные размеры: 14";15";17"; 19"; 20"; 21". В настоящее время наиболее универсальными являются мониторы размером 15 и 17 дюймов, а для операций с графикой желательны мониторы размером 19-21 дюйм.

Клавиатура – клавишное устройство управления персональным компьютером. Служит для ввода алфавитно-цифровых (знаковых) данных, а также команд управления. Совокупность монитора и клавиатуры обеспечивает простейший интерфейс пользователя. С помощью клавиатуры управляют компьютерной системой, а с помощью монитора получают от нее отклик.

Мышь – устройство управления манипуляторного типа. Представляет собой плоскую коробочку с двумя или тремя кнопками. Перемещение мыши по плоской поверхности синхронизировано с перемещением графического объекта (указателя мыши) на экране монитора. Принцип действия. В отличие от рассмотренной ранее клавиатуры, мышь не является стандартным органом управления, и персональный компьютер не имеет для нее выделенного порта. Для мыши нет и постоянного выделенного прерывания, а базовые средства ввода и вывода (BIOS) компьютера, размещенные в постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ), не содержат программных средств для обработки прерываний мыши. В связи с этим в первый момент после включения компьютера мышь не работает. Она нуждается в поддержке специальной системной программы – драйвера мыши. Драйвер устанавливается либо при первом подключении мыши, либо при установке операционной системы компьютера. Хотя мышь и не имеет выделенного порта на материнской плате, для работы с ней используют один из стандартных портов, средства для работы с которыми имеются в составе BIOS, Драйвер мыши предназначен для интерпретации сигналов, поступающих через порт. Кроме того, он обеспечивает механизм передачи информации о положении и состоянии мыши операционной системе и работающим программам. Компьютером управляют перемещением мыши по плоскости и кратковременными нажатиями правой и левой кнопок. (Эти нажатия называются щелчками.) В отличие от клавиатуры мышь не может напрямую использоваться для ввода знаковой информации - ее принцип управления является событийным. Перемещения мыши и щелчки ее кнопок являются событиями с точки зрения ее программы-драйвера. Анализируя эти события, драйвер устанавливает, когда произошло событие и в каком месте экрана в этот момент находился указатель. Эти данные передаются в прикладную программу, с которой работает пользователь в данный момент. По ним программа может определить команду, которую имел в виду пользователь, и приступить к ее исполнению.

3.3 Дидактическая единица №3: Программные средства реализации информационных процессов.

Назначение и структура системного программного обеспечения компьютера, характеристики составляющих его элементов, функции утилит, назначение, основные функции, классификация операционных систем, базовые технологии работы в ОС, классификация компьютерных вирусов по различным признакам и способы защиты от них.

Программное обеспечение (ПО) — это совокупность программ, позволяющая организовать решение задач на ЭВМ. Делится на: Системное ПО — организует процесс обработки информации. Основная часть — операционная система (ОС). Также относятся программы для диагностики и контроля работы компьютера, архиваторы, антивирусы, программы для обслуживания дисков, программные оболочки, драйверы внешних устройств, сетевое ПО и телекоммуникационные программы. Прикладное ПО — решение определенного класса задач пользователей. Существуют пакеты прикладных программ (например, MS Works) и библиотеки стандартных программ (например, MathCad для вычисления функций, построения графиков и решения уравнений). Системы программирования (инструментальные системы) — позволяют разрабатывать новые программы на языках программирования. Примеры: Turbo Pascal, QBasic, Borland C++, Visual Basic.

Операционная система (ОС) служит для управления ресурсами компьютера и обеспечения взаимодействия всех программ на компьютере с человеком. Компоненты ОС делятся на 2 класса: системные и прикладные. К прикладным компонентам относятся текстовые редакторы, компиляторы, отладчики, системы программирования, программы графического вывода информации, коммуникационные программы и т.д. К системным компонентам относятся ядро системы, обеспечивающее взаимодействие всех компонент, загрузчик программ, подсистемы, обеспечивающие диалог с человеком - оконная система, интерпретатор команд, и файловая система. Именно системные компоненты ОС определяют ее основные свойства. Операционные системы делятся на однопользовательские и много пользовательские, однозадачные и многозадачные, с текстовым или с графическим интерфейсом. Дисковая операционная система (DOS) — программа, которая загружается при включении компьютера. Общение пользователя с DOS осуществляется путем задания команд в командную строку. В настоящее время часто используются ОС Windows-98, Windows-2000 и Windows-XP, которые имеют многооконный графический интерфейс. Командный процессор command.com выполняет следующие функции: 1. Запуск прикладных программ на исполнение. 2. Выполнение внутренних команд DOS (обработка команд пользователя). 3. Запуск файла конфигурации config.sys и файла автозапуска машины autoexec.bat. Начальная загрузка DOS выполняется автоматически при следующих случаях: 1. Включении электропитания компьютера. 2. Нажатии кнопки Reset на системном блоке компьютера. 3. Одновременном нажатии клавиш Ctrl, Alt, Del.

Для выполнения начальной загрузки DOS необходимо, чтобы либо на жестком диске была записана операционная система, либо в дисководе А: находилась системная дискета. Если нет ошибок, загрузка проходит нормально. Однако, если есть серьезные ошибки, загрузка прекращается и выдается сообщение об ошибках. После считывания дисковых файлов IO.SYS и MSDOS.SYS, считывается файл config.sys, затем командный процессор сommand.com и наконец файл autoexec.bat, который запускает оболочку Norton Commander. Если отсутствуют файлы config.sys и autoexec.bat, то запрашиваются текущая дата и время, и после их ввода загрузка протекает нормально и завершается появлением приглашения DOS в виде значка C:\>, что означает, что DOS готова к приему команд пользователя. Таким образом, для загрузки машины достаточно, чтобы на диске было записано хотя бы только ядро операционной системы: файлы IO.SYS, MSDOS.SYS и command.com. Файлы autoexec.bat и config.sys, их назначение и структура.

Компьютерный вирус — это специально написанная небольшая программа, которая может приписывать себя к другим программам (то есть заражать их), а также выполнять различные вредные действия на компьютере. Признаки заражения компьютера: 1. некоторые программы перестают работать или работают с ошибками; 2. размер некоторых исполнимых файлов и время их создания изменяются. 3. на экран выводятся посторонние символы и сообщения, появляются странные видео и звуковые эффекты; 4. работа компьютера замедляется и уменьшается размер свободной оперативной памяти; 5. некоторые файлы и диски оказываются испорченными (иногда необратимо, если вирус отформатирует диск); 6. компьютер перестает загружаться с жесткого диска.

Зараженными оказываются дискеты с завирусованного компьютера, и компьютеры, связанные с ним по сети. Типы вирусов: 1. Файловые вирусы, поражающие exe и com файлы. 2. Загрузочные вирусы — поражают загрузочные сектора жестких дисков и дискет. 3. Вирусы, поражающие драйверы, указанные в файле config.sys, и дисковые файлы DOS. 4. Вирусы DIR, меняющие файловую структуру. 5. Невидимые или стелс-вирусы. Их очень трудно обнаружить. 6. Самомодифицирующиеся вирусы. Они меняют свою структуру и код по случайному закону и их очень трудно обнаружить. 7. Сетевые вирусы — поражают машины, работающие в сети, в том числе в сети Интернет. 8. Вирусы Word, Excel, Access, PowerPoint — поражают документы и макросы программ из MS Office.

Методы борьбы с вирусами: 1. Резервное копирование всех программ, файлов и системных областей дисков на дискеты. 2. Ограничение доступа к машине путем введения пароля, администратора, закрытых дисков. 3. Включение антивирусного протектора от загрузочных вирусов в CMOS Setup машины. Защита дискет от записи. 4. Проверка всей поступающей извне информации на вирусы, как на дискетах, CD-ROM, так и по сети. 5. Применение антивирусных программ и обновление их версий. 6. Подготовка ремонтного набора дискет (антивирусы и программы по обслуживанию дисков). 7. Периодическая проверка компьютера на наличие вирусов при помощи антивирусных программ.

Понятие файловой системы и файловой структуры, операции над файлами и папками и основные приемы их выполнения. Назначение и основные функции текстовых процессоров, приемы ввода, редактирования и форматирования текста.

Файловая система — это совокупность всех каталогов и файлов на жестком диске. Файловая система является сердцевиной всего программного обеспечения компьютера и представляет собой древовидную иерархическую структуру каталогов, в которых находятся файлы и подкаталоги. Файл — это поименованное место на внешнем носителе, в котором хранится информация (текст, графика, изображение, звук и т.д.).

Характеристики файла: имя (иногда с полным путем), расширение, размер в байтах, время создания (время и дата), атрибут (архивный, только для чтения, системный и скрытый). Каталог (директория, папка) — это поименованное место на внешнем носителе, в котором хранятся файлы и вложенные каталоги (подкаталоги). Каталог — это контейнер для файлов. Ряд служебных слов зарезервировано DOS и не может использоваться в качестве имен файлов: PRN, CON, AUX, NUL, LPT1-LPT3, COM1-COM4.

Расширение файла позволяет отнести его к тому или иному общепринятому типу:

exe, com — программа, готовая к исполнению; bat — текстовый командный файл; sys — системный файл; txt, lst — текстовый файл в формате DOS; doc — документ (чаще всего в формате WinWord); wri — документ редактора Write для Windows; bak, old — старая копия файла, создаваемая перед его изменением; arj, rar, zip, lzh, ain, arc, ice, pak, zoo — архивные файлы; bas — текст программы на языке Basic; pas — текст программы на языке Turbo Pascal; bmp, pcx, gif, tif, jpg, ico — графические файлы; dbf — базы данных формата DBase; wps — документ текстового процессора MS WORKS; wdb — базы данных формата MS WORKS; wks — электронная таблица формата MS WORKS; xls — электронные таблицы EXCEL; lib, dll — файлы библиотек; dat — файл данных; ini — файл инициализации; hlp — файл помощи; ext — файл расширений; mnu — файл меню; ovl, ovr — оверлейный файл; pif — программно-информационный файл Windows; wav, mid, mod, mp3 — звуковые файлы. avi, mov, mpg (mpeg), rm (ram) — файлы видеоклипов.

Полное имя файла строится следующим образом: [имя диска:] [путь\] имя файла. У дисков могут быть имена A:, B: - для гибких дисков (дискет); C:, D:, E: и т.д. вплоть до Z: - для жестких дисков и их логических разделов, электронных (виртуальных) дисков и для лазерных дисков CD-ROM.

Текстовый процессор. Назначение, основные функции.

Общее назначение ТР — ввод текстов в компьютер и их редактирование, сохранение на внешнем запоминающем устройстве (ВЗУ) и печать на бумаге. Простейшие ТР сохраняют тексты в форме текстовых файлов. Текст разбит на строки. Каждая строка заканчивается кодом конца строки. В текстовом документе, созданном на компьютере с помощью ТР, могут использоваться разнообразные шрифты. Современные текстовые редакторы (например, Word) имеют достаточно большие наборы шрифтов. У каждого шрифта есть свое название. Среда ТР Текст, обрабатываемый с помощью ТР, хранится в оперативной памяти. Кроме основной памяти, где ТР хранит обрабатываемый текст, в его распоряжении находится буфер для хранения копируемых фрагментов текста, справочник (подсказка), словарь. Режимы работы ТР 1. Ввод-редактирование текста. Состояние ТР, находящегося в этом режиме, отражается в строке состояния. 2. Форматирование. Работа в этом режиме позволяет скомпоновать текст (фрагмент текста) в требуемом виде, установив отступы, красную строку, число позиций в строке и т.д. 3. Обращение за подсказкой. При переходе в этот режим на экране открывается дополнительное справочное окно, содержащее краткую справочную информацию о работе в ТР. 4. Орфографическая проверка. Этот режим работы возможен лишь при наличии словаря. 5. Обмен с ВЗУ возможен в двух направлениях: сохранение и загрузка (считывание) текста, который при хранении на ВЗУ называется файлом (текстовым файлом). При этом указывается путь к необходимому каталогу. 6. Печать. В этом режиме осуществляется вывод текста на бумагу. Система команд ТР Систему команд ТР можно условно разделить на следующие группы команд: команды интерфейса — вход в меню и выход из него, перемещение маркера по меню, выбор нужного пункта меню; команды изменения состояния ТР, позволяющие в режиме редактирования выбрать шрифт, нижний/верхний регистр, режим вставки/замены и т. д. команды перемещения по тексту, которые разделяются на две группы: пошаговое перемещение и быстрое перемещение по тексту; команды посимвольного редактирования, позволяющие внести исправления в текст; команды работы со строками, позволяющие манипулировать со строками; поиск по образцу служит для отыскания в тексте мест, содержащих указанный набор символов; копирование включает в себя выделение копируемого фрагмента текста и помещение его в буфер, воспроизведение содержимого буфера в требуемом месте текста; форматирование позволяет придать тексту требуемый вид: установить число символов в строке, выровнять по краям, выделить поля и красную строку и т. д.

Назначение, структура и основные функции электронных таблиц, способы ввода данных, формул и их последующего редактирования, типы данных в ячейках, типы ссылок на ячейки и диапазоны, особенности работы со списками.

Табличные процессоры (ТП) — позволяют создавать таблицы, являются динамическими, т. е. содержат так называемые вычисляемые поля, значения которых автоматически пересчитываются по заданным формулам при изменении значений исходных данных, содержащихся в других полях. При работе с табличными процессорами создаются документы в памяти компьютера — электронные таблицы (ЭТ). В дальнейшем ее можно просматривать, изменять, записывать на магнитный диск для хранения, печатать на принтере. Электронные таблицы Excel. Основные сведения. Программа Excel входит в офисный пакет программ Microsoft Office и предназначена для подготовки и обработки электронных таблиц под управлением операционной оболочки Windows. Документом Excel является файл с произвольным именем и расширением XLS. На пересечении столбца и строки располагается основной элемент таблицы — ячейка. В любую ячейку можно ввести исходные данные — число, текст, а также формулу для расчета производной информации. Ширину столбца или строки можно менять при помощи мыши. Для указания конкретной ячейки используется адрес, который составляется из обозначения столбца и номера строки, на пересечении которых находится ячейка, например: A1, B2, F8, C24, AA2 и т.д. Чтобы сделать ячейку активной, надо указать в неё мышью и нажать левую клавишу мыши. Ячейка при этом будет выделена прямоугольной рамкой. При вводе формулы надо вводить знак =, поскольку знак = является признаком формулы. Прямоугольная группа ячеек, заданная первой и последней ячейкой, разделяемых двоеточием называется интервалом. Электронные таблицы Excel можно использовать для создания Баз Данных. Программа Excel является многооконной. Окнами являются рабочие листы Excel. Вверху расположено Главное (горизонтальное) выпадающее меню, состоящее из 8 пунктов. Ниже меню расположена панель инструментов (кнопки со специальными значками). В Excel возможно использование встроенных инструментов: Мастера Диаграмм для построения графиков, Мастера Функций для производства математических вычислений, программы для создания рисунков (как и в Word). Для вызова Мастера Функций надо выбрать Меню Вставка, Функция, выбрать необходимую функцию в списке встроенных функций. Для вызова Мастера Диаграмм надо взять Меню Вставка, Диаграмма. Для вызова программы для создания рисунков надо взять Меню Вставка, Объект, выбрать MS Draw в списке объектов. Для вставки в электронную таблицу Excel графического файла *.bmp, *.wmf и др. надо указать мышью Меню Вставка, Рисунок, выбрать на диске необходимый графический файл, содержащий рисунок, и ОК. В Excel, как и в Word, возможен обмен информацией (текст, графика, формулы, диаграммы и т.д.) с другими приложениями (Word, MS Works, PaintBrush и др.) через Буфер Обмена Windows. Копирование, вырезание и вставка выделенного содержимого ячеек производится также как и в Word через пункт меню Вставка или соответствующих кнопок в панели инструментов.

Графические редакторы, способы представления и хранения графической информации, форматы графических файлов.

Графические редакторы (ГР) — это программы для создания и редактирования на ЭВМ графических изображений. Виды графической информации: рисунки, схемы, чертежи, фотографии, карты, объёмные изображения и т.д. Для работы ГР необходимо наличие следующих аппаратных средств: 1. Графический адаптер (другие названия: контроллер дисплея, видеокарта) представляет собой единство двух компонент: видеопамяти и дисплейного процессора (монитора). Функция видеопамяти — хранить видеоинформацию. Функция дисплейного процессора — выводить содержимое видеопамяти на экран. 2. Программные средства — это графические редакторы. Существуют графические редакторы для DOS и для Windows. Графические редакторы для DOS: Painter, NeoPainter, Paint Show, Picasso и др. Редактор 3D Studio служит для создания трёхмерных рисунков. Графические редакторы для Windows: PaintBrush, Corel Draw и др. В основе технологии получения графических изображений лежит представление изображения как совокупности точек разного цвета (мозаики точек). Точечный элемент экрана компьютера называется пикселем (от слов picture element — pixel). Совокупность пикселей на экране образует графическую сетку. Чем гуще эта сетка, тем лучше качество изображения. Режимы работы ГР: 1. Режим работы с рисунком (рисование). 2. Режим выбора и настройки инструмента. 3. Режим выбора рабочих цветов. 4. Режим работы с внешними устройствами.

Представление графической информации. Растровое представление: В отличии текстового представления информации, когда минимальной единицей является символ, при отображении графики картинка строится из отдельных элементов - ПИКСЕЛОВ (от английских слов PICture ELement, означающих "элемент картинки"). Очень часто пиксел совпадает с точкой дисплея, но это совсем необязательно: например, в некоторых видеорежимах 1 пиксел может состоять из 2 или 4 точек экрана. Каждый пиксел характеризуется цветом. Как и вся остальная информация в ЭВМ, цвет кодируется числом. В зависимости от количества допустимых цветов, число двоичных разрядов на один пиксел будет различным. Так, для черно-белой картинки закодировать цвет точки можно одним битом: 0 - черный, 1 - белый. Для случая 16 цветов требуется уже по 4 разряда на каждую точку, а для 256 цветов - 8, т.е. 1 байт. Растр - прямоугольная сетка пикселей на экране. Число цветов, воспроизводимых на экране дисплея (K), и число бит, отводимых в видеопамяти под каждый пиксель (N), связаны формулой: K = 2N. Все многообразие красок на экране получается путем смешивания трех базовых цветов: красного, синего и зеленого. Каждый пиксель на экране состоит из трех близко расположенных элементов, святящихся этими цветами. Цветные дисплеи, использующие такой принцип, называются RGB (Red - Green - Blue) - мониторами. Код цвета пикселя содержит информацию о доле каждого базового цвета. Если все три составляющие имеют одинаковую интенсивность (яркость), то из их сочетаний можно получить 8 различных цветов (23). Желающие могут в качестве примера ознакомится с таблицей кодирующей 8 - цветную палитру с помощью трехразрядного двоичного кода Шестнадцатицветная палитра получается при использовании 4 - разрядной кодировки пикселя: к трем битам базовых цветов добавляется один бит интенсивности. Этот бит управляет яркостью всех трех цветов одновременно. Например: если в 8 - цветовой палитре код 100 обозначает красный цвет, то в 16 - цветной палитре: 0100 - красный, 1100 - ярко - красный цвет; 0110 - коричневый, 1110 - ярко коричневый (желтый). Большее количество цветов получается при раздельном управлении интенсивностью базовых цветов. Причем интенсивность может иметь более двух уровней, если для кодирования каждого из базовых цветов выделять больше одного бита. При использовании битовой глубины 8 бит / пиксель количество цветов: 28 = 256. Биты такого кода распределены следующим образом: КККЗЗЗСС. Это значит, что под красную и зеленую компоненты выделено по 3 бита, под синюю - 2 бита. Следовательно, красная и зеленая компоненты имеют по 28 = 256 уровней яркости, а синяя - 4 уровня.

Векторное представление: При векторном подходе изображение рассматривается как совокупность простых элементов: прямых линий, дуг, окружностей, эллипсов, прямоугольников, закрасок и пр., которые называются графическими приметивами. Графическая информация - это данные, однозначно определяющие все графические приметивы, составляющие рисунок. Положение и форма графических примитивов задаются в системе графических координат, связанных с экраном. Обычно начало координат расположено в верхнем левом углу экрана. Сетка пикселей совпадает с координатной сеткой. Горизонтальная ось X направлена слева направо; вертикальная ось Y - сверху вниз. Отрезок прямой линии однозначно определяется указанием координат его концов; окружность - координатами центра и радиусом; многоугольник - координатами его углов, закрашен

Дата добавления: 2015-10-21