Контрольная работа по "Информатике". 320

 

 

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1

 

 

  1. Представление данных

 

    1. Данные

 

Информация – это совокупность сведений (данных), которая воспринимается из окружающей среды (входная информация), выдается в окружающую среду (исходная информация) или сохраняется внутри определенной системы. Таким образом, это знания или сведения о ком-либо или о чем-либо. Это сведения, которые можно собирать, хранить, передавать, обрабатывать и использовать.

Информация  существует в виде документов, чертежей, рисунков, текстов, звуковых и световых сигналов, электрических и нервных импульсов и т.п.

Важнейшие свойства информации:

  • объективность и субъективность;
  • полнота;
  • достоверность;
  • адекватность;
  • доступность;
  • актуальность.

Данные являются составной частью информации, представляющие собой зарегистрированные сигналы.

Во время  информационного процесса данные преобразовываются  из одного вида в другого с помощью  методов. Обработка данных включает в себя множество разных операций. Основными операциями являются:

  • сбор данных – накопление информации с целью обеспечения достаточной полноты для принятия решения;
  • формализация данных – приведение данных, которые поступают из разных источников к единой форме;
  • фильтрация данных – устранение лишних данных, которые не нужны для принятия решений;
  • сортировка данных – приведение в порядок данных за заданным признаком с целью удобства использования;
  • архивация данных – сохранение данных в удобной и доступной форме;
  • защита данных – комплекс мер, направленных на предотвращение потерь, воспроизведения и модификации данных;
  • транспортирование данных – прием и передача данных между отдаленными пользователями информационного процесса. Источник данных принят называть сервером, а потребителя – клиентом;
  • преобразование данных – преобразование данных с одной формы в другую, или с одной структуры в другую, или изменение типа носителя.

Информация  происходит от латинского information – сведения, разъяснения, изложение. В быту под информацией понимают сведения об окружающем мире и протекающих в нем процессах. В теории информации под информацией понимают не любые сведения, а лишь те, которые снимают полностью или уменьшают существующую до их получения неопределенность.

Информацию  можно встретить повсюду, например:

  • в неживой природе (например, в геологии или археологии);
  • в биологических системах (например, из жизни животных и растений);
  • в технических устройствах (например, телевидение, телеграфные сообщения);
  • в жизни общества (например, исторические сведения, реклама, средства массовой информации, общение людей).

Информация  всегда связана с материальным носителем. Носителем информации может быть

  • любой материальный предмет (бумага, камень и т.д.);
  • волны различной природы: акустическая (звук), электромагнитная (свет, радиоволна) и т.д.;
  • вещество в различном состоянии: концентрация молекул в жидком растворе, температура и т.д.

 

    1. Кодирование информации

 

Данные в  компьютере представляются в виде кода, который состоит из единиц и нулей в разной последовательности.

Рисунок 1 - Схема приема информации и ее передачи

Представление информации с помощью какого-либо языка часто называют кодированием.  

Код — набор символов (условных обозначений) дли представления информации. Кодирование — процесс представления информации в виде кода.

Знаменитый немецкий ученый Готфрид Вильгельм Лейбниц предложил  еще в XVII веке уникальную и простую  систему представления чисел. «Вычисление  с помощью двоек... является для  науки основным и порождает новые  открытия... при сведении чисел к простейшим началам, каковы 0 и 1, везде появляется чудесный порядок».

Сегодня такой способ представления  информации с помощью языка, содержащего  всего два символа алфавита — 0 и 1, широко используется в технических  устройствах, в том числе и в компьютере. Эти два символа 0 и 1 принято называть двоичными цифрами или битами (от англ. bit  — Binary Digit - двоичный знак).

Инженеров такой способ кодирования  привлек простотой технической  реализации — есть сигнал или нет  сигнала. С помощью этих двух цифр можно закодировать любое сообщение.

Более крупной единицей измерения  объема информации принято считать 1 байт, который состоит из 8 бит.

Принято также  использовать и более крупные  единицы измерения объема информации. Число 1024 (210) является множителем при переходе к более высокой единице измерения.

 

Таблица – Единицы измерения информации

 

Килобит

Кбит

Кбит = 1024 бит  ≈1000 бит

Мегабит

Мбит

1 Мбит = 1024 Кбит  ≈ 1 000 000 бит

Гигабит

Гбит

Гбит = 1024 Мбит ≈ 1 000 000 000 бит

Килобайт

Кбайт (Кб)

Кбайт = 1024 байт ≈ 1000 байт

Мегабайт

Мбайт (Мб)

Мбайт = 1024 Кбайт  ≈ 1 000 000 байт

Гигабайт

Гбайт (Гб)

Гбайт = 1024 Мбайт  ≈ 1 000 000 000 байт


 

    1. Кодирование чисел

 

Система счисления  — совокупность приемов и правил записи чисел с помощью определенного набора символов.

Для записи чисел могут  использоваться не только цифры, но и  буквы (например, запись римских цифр — XXI). Одно и то же число может  быть по-разному представлено в различных  системах счисления.

В древнем Вавилоне делили час на 60 мин., угол на 360 градусов, англосаксы начали делить год на 12 месяцев, сутки на два периода по 12 часов, продолжительность года 360 суток. 

В Риме семь чисел обозначают буквами. 1-I, 5-V, 10-X, 50- L,100-C, 500-D, 1000-M ,IV (4=5-1)VI (6=5+1)

Значение числа определяется как сумма или разность цифр числа. Это непозиционная система счисления.

Славяне числа кодировали буквами  а=1, В=2, Г=3; чтобы избежать путаницы ставился специальный знак ~  титло  АЛФАВИТНАЯ  система счисления. Славянская нумерация сохранялась до конца XVII века.

При Петре I возобладала так называемая арабская нумерация. Славянская нумерация сохранилась в богослужебных книгах.

Самой популярной системой кодирования  чисел оказалась позиционная, десятичная. Используются десять цифр. Значение каждой определяется той позицией, которую цифра занимает в записи числа. 
Эта система пришла из Индии, где она появилась не позднее VI века, европейцы заимствовали ее у арабов, назвав ее арабской. Из арабского языка заимствовано слово "цифра". Причина ее возникновения анатомическая-10 пальцев  анатомическая система счисления (существовали пятиричные, двадцатиричные системы счисления)

Напр., 23 -три единицы, два десятка 32 -две единицы, три десятка 400 -4 сотни, два 0 вклад в число не дают, нужны  для того,чтобы указывать позицию 4. 

В десятичной позиционной  системе особую роль играет число 10 и его степени, например, 1996 - 6 единиц, 9 десятков, 9 сотен 1 тысяча или 1996=6+9*10+9*100+1*1000, т.к.1000=103 в третьей степени, 100=102, 10=101, т.о. 1996=1*103 + 9*102 + 9*101 +6*100.

В зависимости  от способа изображения чисел  системы счисления делятся на позиционные и непозиционные.

В позиционной  системе счисления количественное значение каждой цифры числа зависит  от того, в каком месте (позиции  или разряде) записана та или иная цифра этого числа. Например, меняя позицию цифры 2 в десятичной системе счисления, можно записать разные по величине десятичные числа, например 2; 20; 2000; 0,02 и т. д.

В непозиционной  системе счисления цифры не изменяют своего количественного значения при изменении их расположения (позиции) в числе. Примером непозиционной системы может служить римская система, в которой независимо от местоположения одинаковый символ имеет неизменное значение (например, символ X в числе XXV).

Количество  различных символов, используемых для изображения числа в позиционной системе счисления, называется основанием системы счисления.

В компьютере наиболее подходящей и надежной оказалась  двоичная система счисления, в которой  для представления чисел используются последовательности цифр 0 и 1.

 

    1. Кодирование символьной информации

 

Нажатие алфавитно-цифровой клавиши на клавиатуре приводит к  тому, что в компьютер посылается сигнал в виде двоичного числа, представляющего  собой одно из значений кодовой таблицы. Кодовая таблица - это внутреннее представление символов в компьютере. Во всем мире в качестве стандарта принята таблица ASCII (American Standart Code for Informational Interchange - американский стандартный код информационного обмена).

Для хранения двоичного  кода одного символа выделен 1 байт = 8 бит. Учитывая, что каждый бит принимает значение 1 или 0, количество возможных сочетаний единиц и нулей равно 28 = 256.

Значит, с помощью 1 байта можно получить 256 разных двоичных кодовых комбинаций и отобразить с их помощью 256 различных символов. Эти коды и составляют таблицу ASCII. 

Пример, при  нажатии клавиши с буквой S в  память компьютера записывается код 01010011. При выводе буквы S на экран компьютер  выполняет декодирование — на основании этого двоичного кода строится изображение символа.

SUN (СОЛНЦЕ) - 01010011  010101101  01001110

Стандарт ASCII кодирует первые 128 символов от 0 до 127: цифры, буквы  латинского алфавита, управляющие символы. Первые 32 символа являются управляющими и предназначены в основном для  передачи команд управления. Их назначение может варьироваться в зависимости от программных и аппаратных средств. Вторая половина кодовой таблицы (от 128 до 255) американским стандартом не определена и предназначена для символов национальных алфавитов, псевдографических и некоторых математических символов. В разных странах могут использоваться различные варианты второй половины кодовой таблицы.

Международный стандарт, в котором предусмотрена  кодировка символов русского алфавита, носит название кодировки ISO (International Standard Organization - Международный институт стандартизации). На практике данная кодировка используется редко.

 

2 Операционные системы

 

    1. Назначение операционных систем

 

Операционная система – это комплекс взаимосвязанных программ, который действует как интерфейс между приложениями и пользователями с одной стороны, и аппаратурой компьютера с другой стороны. В соответствии с этим определением, операционная система выполняет две основные функции:

  • предоставление пользователю или программисту вместо реальной аппаратуры расширенной виртуальной машины (которую иногда называют операционная среда), с которой удобно работать и которую легче программировать;
  • повышение эффективности использования компьютера путём рационального управления его ресурсами в соответствии с некоторыми критериями.

Программное и аппаратное обеспечение можно выстроить  в виде иерархии, каждый уровень  которой представляет собой виртуальную машину со своим интерфейсом, за которым скрываются детали нижележащего уровня.

 

Рисунок 2 - Уровни вычислительной системы

 

Операционная система  не только предоставляет пользователям  и программистам удобный интерфейс  к аппаратным средствам компьютера, но и является механизмом, распределяющим ресурсы компьютера.

Управление ресурсами  вычислительной системы с целью  наиболее эффективного их использования – назначение операционной системы. Многозадачная операционная система занимается переключением процессора с одного процесса на другой, максимизируя его загрузку, а также отслеживает конфликты при обращении к общим ресурсам.

Критерий эффективности, в соответствии с которым операционная система организует управление ресурсами  компьютера, может быть различным  и зависит от назначения информационно-вычислительной системы, частью которой она является. Например, в одних системах важен такой критерий, как пропускная способность – число задач, выполненных за единицу времени, а в других – время реакции (время, прошедшее с момента ввода команды до получения отклика системы).

 

    1. Основные функции

 

  • Исполнение запросов программ (ввод и вывод данных, запуск и остановка других программ, выделение и освобождение дополнительной памяти и др.).
  • Загрузка программ в оперативную память и их выполнение.
  • Стандартизованный доступ к периферийным устройствам (устройства ввода-вывода).
  • Управление оперативной памятью (распределение между процессами, организация виртуальной памяти).
  • Управление доступом к данным на энергонезависимых носителях (таких как жёсткий диск, оптические диски и др.), организованным в той или иной файловой системе.
  • Обеспечение пользовательского интерфейса.
  • Сохранение информации об ошибках системы.

 

    1. Классификация операционных систем

 

Существует несколько  классификаций операционных систем, в которых выделяют определенные критерии, отражающие разные существенные характеристики систем, рассмотрим наиболее часто встречающиеся:

По назначению

1. Системы общего назначения.

Подразумевает ОС, предназначенные  для решения широкого круга задач, включая запуск различных приложений, разработку и отладку программ, работу с сетью и мультимедиа.

2. Системы реального  времени.

Предназначены для работы в контуре управления объектами.

3. Прочие специализированные  системы.

Это различные ОС, ориентированные, прежде всего на эффективное решение  определенного класса, с большим  или меньшим ущербом для прочих задач

По характеру взаимодействия с пользователем

1. Пакетные ОС, обрабатывающие  заранее подготовленные задания

2. Диалоговые ОС, выполняющие  задания пользователя в интерактивном  режиме

3. ОС с графическим  интерфейсом 

4. Встроенные ОС, не  взаимодействующие с пользователем

По числу одновременного выполнения задач

1. Однозадачные ОС.

В таких систем ах в  каждый момент времени может существовать не более чем один пользовательский процесс. Однако, одновременно с этим, могут работать системные процессы

2. Многозадачные ОС.

Они обеспечивают параллельное выполнение некоторых пользовательских процессов. Реализация многозадачности требует значительного усложнения алгоритмов и структур данных, используемых в системе.

По числу одновременных  пользователей

1. Однопользовательские  ОС.

Для них характерен полный пользовательский доступ к ресурсам. Подобные системы приемлемы в основном на изолированных компьютерах.

2. Многопользовательские  ОС.

Их важной компонентой  являются средства защиты данных и  процессов каждого пользователя, основанные на понятии владельца ресурса и на точном указании прав доступа, предоставленных каждому пользователю системы.

По аппаратурной основе

1. Однопроцессорные ОС.

2. Многопроцессорные  ОС.

В задачи такой системы  входит эффективное распределение  выполняемых заданий по процессорам  и организация согласованной работы всех процессоров.

3. Сетевые ОС.

Они включают возможность  доступа к другим компьютерам  локальной сети, работы с файловыми  и другими серверами.

4. Распределенные ОС.

Распределенная система, используя ресурсы локальной  сети, представляет их пользователю как единую систему, не разделенную на отдельные машины.

По способу построения

1. Микроядерные

2. Монолитные

Объектно-ориентированная  операционная система - операционная система, имеющая объектно-ориентированную  архитектуру. Основные функции объектно-ориентированной ОС реализует микроядро, над которым располагаются сервисные модули. С микроядром связаны объектно-ориентированные языки программирования. Ресурсы объектно-ориентированной ОС используют прикладные программы.

Такая система в своем составе может иметь несколько мини-ядер (на рис. 2 они обозначены Ml и М2), каждое из которых поддерживает свою область.

 

Рисунок 3 - Объектно-ориентированная ОС

 

Современная технология разработки программных продуктов, в том числе и операционной системы Windows, базируется на концепции объектно-ориентированного программирования, в которой выдерживается единый подход к данным и программам. В основе всего лежит понятие объекта, который объединяет в себе как алгоритмы, так и данные, обрабатываемые этими алгоритмами. В результате упрощается не только разработка программ, но и технология работы пользователя, которому предоставляется возможность при работе в интерактивном (диалоговом) режиме применять наглядные графические инструменты и различные подсказки.

Объектно-ориентированное  программирование стало необычайно популярным в последние годы. Оно  определяет новое понимание процесса вычисления, а также то, как можно  структурировать информацию внутри компьютера. В своей статье один из "отцов" этого направления .Алан Кей так определил фундаментальные характеристики объектно-ориентированного программирования, на которых базируется весь программный комплекс операционной системы Windows:

  • все, с чем мы имеем дело в компьютерном мире, является объектами;
  • вычисление в компьютере осуществляется путем обмена данными между объектами, при котором один объект требует, чтобы другой объект выполнил некоторое действие. Объекты взаимодействуют, посылая и получая сообщения. Сообщение - это запрос на выполнение действия;
  • каждый объект имеет независимую память, которая состоит из других объектов;
  • каждый объект является представителем класса, который выражает свойства принадлежащих ему объектов;
  • в классе задается поведение объекта, поэтому все объекты, принадлежащие к данному классу, могут выполнять одинаковые действия;
  • все классы образуют иерархическую (древовидную) структуру, отражающую иерархию наследования. Память и поведение, связанное с экземплярами определенного класса, могут использоваться любым классом, расположенным ниже в иерархической структуре.

Благодаря тому, что операционная система Windows создана на базе объектно-ориентированной  методологии программирования, пользователь получил в руки достаточно удобную среду работы. Ее основными понятиями становятся объект, его свойства и действия, которые объект может выполнять в зависимости от запроса. В объектно-ориентированной среде с любым объектом сопоставлена определенная совокупность действий. Выбор из этой совокупности действий определяется поставленной целью.

При намерении что-либо сделать в системной среде Windows необходимо придерживаться следующей  последовательности действий:

  • выбрать (выделить) объект, т.е. щелкнуть левой кнопкой мыши по изображению этого объекта на экране;
  • затем из совокупности действий, которые объект может выполнить, выбрать необходимое, например, при помощи меню.

Запомните! При работе с объектами в среде Windows сперва выделяете (выбираете) объект, а затем производите над ним действие.

В среде Windows существует множество объектов, с которыми придется работать пользователю, например, с  объектами файловой системы, с объектами  графического интерфейса и т.д. В  дальнейшем вы познакомитесь с наиболее типичными представителями разных классов подобных объектов.

Объектная ориентация среды Windows проявляется для пользователя сразу при знакомстве с технологией  работы в ней. Щёлкнув по любому объекту  правой кнопкой мыши, вы получаете  доступ к командам контекстного меню. Контекстное меню объекта предоставляет пользователю возможность: ознакомиться со свойствами этого объекта Например, если объектом является документ, то вы получаете информацию о том, в какой среде он создавался, сколько места занимает на диске, где хранится, кто и когда его создал и т.д.

  

Список  литературы

 

  1. http://infosgs.narod.ru/quest_11.htm
  2. http://rudocs.exdat.com/docs/index-382544.html
  3. http://deadbeef.narod.ru/work/docs/evm/02.htm
  4. http://rahem.pisem.net/tutor/oses.htm
  5. http://www.openspin.org/materials/courses/admin/ch01.html
  6. http://www.5byte.ru/10/0026.php
  7. http://www.gim2.ru/inf/uroki/OC.htm
  8. http://www.bestreferat.ru/referat-215084.html
  9. http://www.bibliofond.ru/view.aspx?id=553066
  10. http://www.rusedu.info/Article619.html
  11. http://spo.licey-serpuhov.ru/p21aa1.html
  12. http://www.w3.org/International/articles/definitions-characters/Overview.ru.php
  13. http://wm-azbook.ru/index.php/znachenija/kodirovka-simvolov.html
  14. http://vestikinc.narod.ru/AB/coding.htm

 


Контрольная работа по Информатике. 320 📙 Контрольная → 🆔 57114

Контрольная работа по Информатике. 320 📙 Контрольная → 🆔 57114

Контрольная работа по "Информатике". 320