MINISTERSTVO DOPRAVY RUSKEJ FEDERÁCIE

DOPRAVNÉ ODDELENIE

KRSNOJARSKÝ INŠTITÚT ŽELEZNIČNEJ DOPRAVY - POBOČKA GOU VPO "IRKUTSK ŠTÁTNA UNIVERZITA KOMUNIKÁCIÍ"

KURZ PREDNÁŠOK Z INFORMATIKY

Učebnica pre študentov inžinierskeho štúdia

Krasnojarsk 2012

MDT 681.3.06 BBK 32-973-01

Egorushkin, I.O. Kurz prednášok z informatiky. Časť 1: Študijná príručka / I.O. Egorushkin. Krasnojarsk: Krasnojarský inštitút železničnej dopravy - pobočka GOU VPO "Irkutsk Štátna univerzita spôsoby komunikácie“, 2012. 79 s.: chor.

Prezentovaný je kurz prednášok z informatiky na 1 semester vypracovaný na základe štandardu FEPO vrátane nasledovných disciplinárnych modulov:

a) pojem informácie, všeobecné charakteristiky procesy zberu, prenosu, spracovania a akumulácie informácií;

b) technické prostriedky na realizáciu informačných procesov; hardvér počítača;

c) softvér na realizáciu informačných procesov; d) informačné technológie: (technológie na spracovanie textu a

tabuľkové informácie).

Tento kurz prednášok je určený na rozvíjanie teoretickej časti odboru "Informatika" (prednáškový kurz) študentmi inžinierskych odborov. Manuál pozostáva z deviatich prednášok, ktoré poskytuje program 1. semestra, vypracovaný na základe štandardu FEPO.

Il. 15. Bibliografia: 3 tituly.

Recenzenti: Gaydenok N.D. – doktor technických vied, profesor katedry EZhD

Rogalev A.N. – kandidát fyzikálnych a matematických vied, docent Katedry matematického modelovania a informatiky, IGURE SibFU

Publikované rozhodnutím metodickej rady KRIZhT

© Krasnojarský inštitút železničnej dopravy - pobočka Štátnej vzdelávacej inštitúcie vyššieho odborného vzdelávania "Irkutská štátna univerzita komunikácií", 2012

© A O. Egorushkin, 2012

PREDNÁŠKA 1
1.1.Správy, dáta, signály ..................................
1.2 Miery a jednotky prezentácie, merania a uchovávania informácií ...............
1.3. Typy a vlastnosti informácií .................................................. ...................................................................... .................
PREDNÁŠKA 2. VŠEOBECNÁ CHARAKTERISTIKA ZBERNÝCH PROCESOV,
SPRACOVANIE, PRENOS A AKUMULÁCIA INFORMÁCIÍ ..................................
2.1. Meranie informácií ................................................ ....................................................... ........
2.2. Vnímanie informácií ................................................ ................................................................... ................. ....
2.3.Zber informácií ............................................................ ........................................................ ..............................
2.4.Prenos informácií............................................ ....................................................... ...............
2.5.Spracovanie informácií............................................................ ....................................................... ........
INFORMAČNO-LOGICKÉ ZÁKLADNE POČÍTAČA................................................ ......
2.6.Číselné sústavy ............................................................ ........................................................ ..............................
2.7.Pozičné číselné sústavy .................................................. ................................................................... .................
PREDNÁŠKA 3. INFORMAČNO-LOGICKÉ POČÍTAČOVÉ ZÁKLADNE
3.1. Číselné sústavy (koniec) ...................................................... ....................................................
3.1.1. Binárny číselný systém...........................................................................
3.1.2. Iné pozičné číselné sústavy....................................................
3.1.3. Zmiešané číselné sústavy.....................................................................
INFORMATIKA AKO VEDA ................................................. . .................................
3.2. Predmet informatika ako veda ...................................... ......................................................
3.3. Stručná história vývoja informatiky ............................................ ......................................................
3.4. Koncept informačnej spoločnosti ................................................. ..............................................
3.5. Ciele a zámery kurzu "informatika"....................................... ............................................................. ..........
PREDNÁŠKA 4. POČÍTAČ AKO NÁSTROJ NA SPRACOVANIE INFORMÁCIÍ ...............
4.1.História vývoja počítačov ...................................................... ............................................................. ..........
4.2.Hlavné vlastnosti počítača ................................................. ...................................................................... ............
4.3.Počítačová klasifikácia ................................................. ................................................................. .............................
PREDNÁŠKA 5. POČÍTAČ AKO NÁSTROJ NA SPRACOVANIE INFORMÁCIÍ
(UKONČENIE).............................................. ...................................................... ............
5.1. Všeobecné princípy konštrukcie moderných počítačov ................................................. ...........................
5.2. Počítačový softvér a jeho funkcie ................................................. ........................................
5.3. Zloženie a účel hlavných prvkov PC, ich charakteristiky ......................
5.3.1. Všeobecné informácie o PC a ich klasifikácii ..........................................
5.3.2. Bloková schéma PC...............................................................................
5.3.3. Externé PC zariadenia............................................................................
5.3.4. Pamäťové zariadenia PC................................................................

PREDNÁŠKA 6. OPERAČNÉ SYSTÉMY.GRAFIKA
PREVÁDZKOVÉ PROSTREDIE WINDOWS ...................................................... ...............

6.1.Operačný systém MSDOS............................................ ................................................................... .................
6.2. Plášť NortonCommander............................................ ................................................................. ...............
6.3.Základné technologické mechanizmy Windows................................................. ...........................
6.4. Vytváranie objektov, správa objektov, vlastnosti objektov ...................................... .........
6.5 Navigácia v systéme súborov Operácie so súbormi Vyhľadávanie súborov.
Konfigurácia nastavení operačného systému ................................................................ ................. .
6.6 Prehľad aplikácií Windows. Spolupráca s aplikáciami .................................. ........
6.7.Programy údržby disku.Programy na archiváciu údajov-
archivátori ................................................................ ................................................. ......................................
6.8. Shell FarManager................................................ ................................................................. ......................

PREDNÁŠKA 7. SOFTVÉR NA SPRACOVANIE INFORMÁCIÍ56

PREDNÁŠKA 8. SOFTVÉROVÉ NÁSTROJE NA SPRACOVANIE INFORMÁCIÍ

(UKONČENIE).............................................. ...................................................... ............
8.1. Aplikačné programy ................................................ ................................................................. ......................
8.2 Programovacie systémy ................................................ ...................................................... .............
8.3.Klasifikácia softvéru............................................................ ...................................................................... .....
8.4.Problémovo orientované PPP ...................................... ................................................................... ...
8.5.Integrovaná RFP ................................................. ........................................................ ..............
PREDNÁŠKA 9. ZÁKLADY SPRACOVANIA TEXTU A TABUĽKY
INFORMÁCIE ................................................................ .................................................. ........
9.1.Textový procesor MicrosoftWord............................................ ...................................................................... ..
9.1.1. Spustenie a vypnutie programu Word.............................................................
9.1.2. Hlavné menu a panely nástrojov.........................................................
9.1.3. Otváranie a ukladanie dokumentov.............................................................
9.1.4. Formátovanie dokumentu..........................................................................
9.1.5. Tlač dokumentu................................................................................................
9.2. Tabuľkový hárok programu Microsoft Excel ................................................ ...................................................................... ..
9.2.1. Základné koncepty tabuliek......................................................
9.2.2. Rozhranie tabuľkového procesora MS Excel. Hlavné rozdiely
medzi Wordom a Excelom ................................................. ...................................................... ........
LITERATÚRA................................................... ................................................. ..........

PREDNÁŠKA 1. INFORMÁCIE A FORMY JEJ PREZENTÁCIE

Pojem informácie je základným pojmom informatiky. Akákoľvek ľudská činnosť je procesom zhromažďovania a spracovania informácií, rozhodovania sa na ich základe a ich realizácie. S nástupom modernej výpočtovej techniky začali informácie pôsobiť ako jeden z najdôležitejších zdrojov vedecko-technického pokroku.

AT V rámci vedy je informácia primárnym a nedefinovateľným pojmom. Predpokladá existenciu hmotného nosiča informácie, zdroja informácií, informačného vysielača, prijímača a komunikačného kanála medzi zdrojom a prijímačom. Pojem informácie sa používa vo všetkých oblastiach: veda, technika, kultúra, sociológia a Každodenný život. Konkrétna interpretácia prvkov spojených s pojmom informácie závisí od metódy konkrétna veda, účel štúdie, alebo jednoducho z našich predstáv.

Pojem „informácia“ pochádza z latinského informatio – vysvetlenie, výklad, uvedomenie. encyklopedický slovník(M.: Sov. encyklopédia, 1990) definuje informácie v historickom vývoji: spočiatku - informácie, prenášané ľuďmiústne, písomne ​​alebo akýmkoľvek iným spôsobom (pomocou podmieňujúcich signálov, technických prostriedkov a pod.); od polovice dvadsiateho storočia - všeobecný vedecký koncept, vrátane výmeny informácií medzi ľuďmi, človekom

a automatická, výmena signálov u zvieraťa a flóry(prenos vlastností z bunky do bunky, z organizmu do organizmu).

Užšia definícia je uvedená v technike, kde tento pojem zahŕňa všetky informácie, ktoré sú predmetom uchovávania, prenosu a transformácie informácií.

Najvšeobecnejšia definícia sa odohráva vo filozofii, kde sa informácia chápe ako odraz reálneho sveta. Informácia ako filozofická kategória je považovaná za jeden z atribútov hmoty, odrážajúci jej štruktúru.

AT evolučná séria hmota → energia → informácie každý

Ďalší prejav hmoty sa od predchádzajúceho líši v tom, že pre ľudí bolo ťažšie ho rozpoznať, izolovať a použiť v čistej forme. Práve obtiažnosť identifikácie rôznych prejavov hmoty pravdepodobne určila naznačenú postupnosť poznávania prírody ľudstvom.

1.1. Správy, dáta, signály

OD pojem informácie zahŕňa také pojmy ako signál, správa a

Signál (z latinského signum - znak) je akýkoľvek proces, ktorý nesie informáciu.

Existujú dve formy reprezentácie informácií – spojitá a diskrétna. Keďže signály sú nosičmi informácií, môžu sa použiť fyzikálne procesy rôznej povahy.

Informácia je reprezentovaná (odrážanou) hodnotou jedného alebo viacerých parametrov fyzikálneho procesu, prípadne kombináciou viacerých parametrov.

Signál sa nazýva spojitý, ak jeho parameter v rámci daných limitov môže nadobudnúť akékoľvek stredné hodnoty. Signál sa nazýva diskrétny, ak jeho parameter v rámci daných limitov môže nadobudnúť určité pevné hodnoty.

Správa je informácia prezentovaná v určitej forme a určená na prenos.

Z praktického hľadiska sú informácie vždy prezentované ako správa. Informačná správa je spojená s zdroj správy, na-

prijímač správ a komunikačný kanál.

Správa zo zdroja do prijímača sa prenáša v hmotnej a energetickej forme (elektrické, svetelné, zvukové signály atď.). Človek vníma správy prostredníctvom zmyslov. Informačné prijímače v technike vnímajú správy pomocou rôznych meracích a záznamových zariadení. V oboch prípadoch je príjem informácie spojený so zmenou času nejakej veličiny charakterizujúcej stav prijímača. V tomto zmysle môže byť informačná správa reprezentovaná funkciou x (t), charakterizujúcou zmenu v čase materiálových a energetických parametrov fyzického prostredia, v ktorom sa informačné procesy uskutočňujú.

Funkcia x (t) nadobúda akékoľvek reálne hodnoty v rozsahu času t. Ak je funkcia x (t) spojitá, ide o spojitú alebo analógovú informáciu, ktorej zdrojom sú zvyčajne rôzne prírodné objekty (napríklad teplota, tlak, vlhkosť vzduchu), objekty technologických výrobných procesov (napríklad tok neutrónov). v aktívnej zóne, tlakové a teplotné chladivo v okruhoch jadrového reaktora a pod. Ak je funkcia x (t) diskrétna, potom informačné správy používané osobou majú charakter diskrétnych správ (napríklad poplachy prenášané prostriedkami svetelných a zvukových správ, jazykových správ prenášaných písomne ​​alebo pomocou zvukových signálov, správ prenášaných gestami atď.).

AT modernom svete informácie zvyčajne spracúvajú počítače. Informatika preto úzko súvisí so súpravou nástrojov – počítačom.

Počítač je zariadenie na konverziu informácií prostredníctvom vykonávania programom riadenej sekvencie operácií. Synonymom pre počítač je počítač, častejšie elektronický počítač (ECM).

Údaje sú informácie prezentované vo formalizovanej forme a určené na spracovanie technickými prostriedkami, napríklad počítačom.

Preto spolu s podmienkami vkladanie informácií, spracovanie informácií, uchovávanie informácií, vyhľadávanie informácií sa používajú výrazy zadávanie údajov, spracovanie údajov, ukladanie údajov atď.

1.2. Miery a jednotky reprezentácie, meranie a uchovávanie informácií

Pre teoretickú informatiku zohráva informácia vo fyzike rovnakú úlohu ako hmota. A tak ako látke možno priradiť pomerne veľké množstvo charakteristík (hmotnosť, náboj, objem atď.), tak pre informáciu existuje pomerne reprezentatívny súbor charakteristík, aj keď nie až taký veľký. Pokiaľ ide o vlastnosti látky, tak aj pre charakteristiky informácií existujú merné jednotky, ktoré umožňujú priradiť určitej časti informácií čísla - kvantitatívne charakteristiky informácií.

K dnešnému dňu sú najznámejšie tieto metódy merania informácií:

objem; entropia; algoritmický.

Objemový je najjednoduchší a najhrubší spôsob merania informácií. Je prirodzené nazývať zodpovedajúce kvantitatívne hodnotenie informácie objemom informácií.

Množstvo informácií v správe je počet znakov v správe.

Pretože napríklad to isté číslo možno zapísať mnohými rôznymi spôsobmi (pomocou rôznych abecied):

"dvadsaťjeden" 21 11001

potom je táto metóda citlivá na formu reprezentácie (záznamu) správy. Vo výpočtovej technike sú všetky spracované a uložené informácie bez ohľadu na ich povahu (číslo, text, zobrazenie) reprezentované v binárnej forme (pomocou abecedy pozostávajúcej iba z dvoch znakov 0 a 1). Táto štandardizácia umožnila zaviesť dve štandardné merné jednotky: bit a bajt. Bajt má osem bitov. Tieto jednotky merania budú podrobnejšie diskutované neskôr.

Množstvo informácií nazývaná číselná charakteristika signálu, odrážajúca stupeň neistoty(neúplnosť vedomostí), ktorá po prijatí správy v podobe daného signálu zmizne. Táto miera neistoty v teórii informácie sa nazýva entropia. Ak v dôsledku prijatia správy dôjde k úplnému objasneniu nejakého problému, hovorí sa, že boli prijaté úplné alebo úplné informácie a potreba prijať Ďalšie informácieč. A naopak, ak po prijatí správy zostalo nedefinované rovnaké, tak nebola prijatá žiadna informácia (nulová informácia).

Vyššie uvedená úvaha ukazuje, že medzi pojmami informácie

neistota a výber existuje blízky vzťah. takže,

akákoľvek neistota znamená možnosť voľby a akákoľvek informácia, ktorá znižuje neistotu, znižuje možnosť voľby. Pri úplných informáciách nie je na výber. Čiastočné informácie znižujú počet možností, čím sa znižuje neistota.

Príklad. Človek si hodí mincou a sleduje, na ktorú stranu padne. Obe strany mince sú si rovné, takže je rovnako pravdepodobné, že jedna alebo druhá strana vypadne. Takáto situácia sa pripisuje počiatočnej neistote, ktorá sa vyznačuje dvoma možnosťami. Po páde mince sa dosiahne úplná jasnosť, neistota zmizne (rovná sa nule).

V algoritmickej teórii informácie (časť teórie algoritmov) sa navrhuje algoritmická metóda vyhodnotenie informácií v správe. Túto metódu možno stručne charakterizovať nasledujúcim zdôvodnením.

Každý bude súhlasiť, že slovo 0101…01 je ťažšie ako slovo 00..0 a slovo, kde sú 0 a 1 vybrané z experimentu – hod mincou (kde 0 je štátny znak, 1 je chvost), je náročnejšia ako obe predchádzajúce.

Počítačový program, ktorý vytvorí slovo zo všetkých núl, je mimoriadne jednoduchý: vytlačte rovnaký znak. Na získanie 0101 ... 01 je potrebný trochu zložitejší program, ktorý vypíše opačný znak ako práve vytlačený. Náhodnú sekvenciu bez vzoru nemôže vytvoriť žiadny „krátky“ program. Dĺžka programu produkujúceho chaotickú sekvenciu musí byť blízka dĺžke posledného.

Vyššie uvedená úvaha naznačuje, že každej správe možno priradiť kvantitatívnu charakteristiku, ktorá odráža zložitosť (veľkosť) programu, ktorý umožňuje jej vytvorenie.

Pretože existuje veľa rôznych počítačov a rôznych programovacích jazykov ( rôzne cesty algoritmus), potom ich pre istotu zadáva nejaký špecifický počítač, napríklad Turingov stroj, a očakávaná kvantitatívna charakteristika - zložitosť slova (správy) - je definovaná ako minimálny počet vnútorných stavov Turingovho stroja. stroj potrebný na jeho reprodukciu. Algoritmická teória informácie využíva aj iné spôsoby špecifikácie zložitosti.

1.3. Druhy a vlastnosti informácií

Pozrime sa podrobnejšie na odhalenie pojmu informácie. Zvážte nasledujúci zoznam:

genetická informácia; geologické informácie; prehľadné informácie; nepravdivé informácie (dezinformácie); úplné informácie; ekonomické informácie; technické informácie a pod.

Pravdepodobne každý bude súhlasiť s tým, že v tomto zozname nie sú uvedené všetky typy informácií, rovnako ako s tým, že zoznam je málo užitočný. Tento zoznam nie je systematický. Aby bola klasifikácia druhov užitočná, musí byť založená na nejakom systéme. Zvyčajne kedy

klasifikácia objektov rovnakej povahy, ako základ pre klasifikáciu sa používa jedna alebo druhá vlastnosť (môže byť súbor vlastností) objektov.

Vlastnosti objektu možno spravidla rozdeliť do dvoch veľkých tried: vonkajšie a vnútorné vlastnosti.

Vnútorné vlastnosti sú vlastnosti vlastné objektu. Zvyčajne sú „skryté“ pred študentom objektu a prejavujú sa nepriamo v interakcii tohto objektu s ostatnými.

Vonkajšie vlastnosti sú vlastnosti, ktoré charakterizujú správanie objektu pri interakcii s inými objektmi.

Vysvetlime si to, čo bolo povedané, na príklade. Hmotnosť je vnútorná vlastnosť hmoty (hmoty). Prejavuje sa v interakcii alebo v priebehu nejakého procesu. Odtiaľ sa objavujú také pojmy fyziky ako gravitačná hmotnosť a zotrvačná hmotnosť, ktoré by sa dali nazvať vonkajšími vlastnosťami hmoty.

Pre informáciu možno uviesť aj podobné rozdelenie vlastností. Pre akúkoľvek informáciu môžete špecifikovať tri objekty interakcie: zdroj informácie, príjemcu informácie (jeho spotrebiteľ) a objekt alebo jav, ktorý táto informácia odráža. Preto možno rozlíšiť tri skupiny vonkajších vlastností, z ktorých najdôležitejšie sú vlastnosti informácie z pohľadu spotrebiteľa.

Informačná kvalita- zovšeobecnená pozitívna charakteristika informácie, odrážajúca mieru užitočnosti pre používateľa.

Úroveň kvality- jedna z dôležitých pozitívnych vlastností informácie (z pozície spotrebiteľa). Akákoľvek negatívna vlastnosť môže byť nahradená jej inverznou, pozitívnou vlastnosťou.

Najčastejšie sa berú do úvahy ukazovatele kvality, ktoré možno vyjadriť číslami a takéto ukazovatele sú kvantitatívnymi charakteristikami pozitívnych vlastností informácií.

Ako je zrejmé z vyššie uvedených definícií, za účelom definovania množiny kľúčové ukazovatele kvality, je potrebné hodnotiť informáciu z pohľadu jej spotrebiteľa.

Spotrebiteľ v praxi čelí nasledujúcim situáciám: niektoré informácie zodpovedajú jeho požiadavke, jeho požiadavkám a takéto informácie sa nazývajú relevantné a niektoré nie, nazývajú sa irelevantnými, všetky informácie sú relevantné, ale pre potreby nestačia. spotrebiteľa; ak sú prijaté informácie dostatočné, potom je prirodzené nazvať ich úplnými, prijaté informácie sú neaktuálne (napríklad neaktuálne);

niektoré informácie, ktoré spotrebiteľ rozpoznal ako relevantné, sa môžu ukázať ako nespoľahlivé, to znamená, že obsahujú skryté chyby (ak spotrebiteľ zistí niektoré chyby, potom jednoducho klasifikuje poškodené informácie ako nepodstatné); informácie nie sú dostupné;

informácie podliehajú „nežiaducemu“ použitiu a úprave inými spotrebiteľmi, informácie majú pre spotrebiteľa nevhodnú formu a objem.

Prehľad vyššie uvedených situácií nám umožňuje sformulovať nasledujúce rozdelenie informačných vlastností.

Relevantnosť – schopnosť informácie uspokojiť potreby (žiadosti) spotrebiteľa.

Úplnosť je vlastnosť informácie vyčerpávajúco (pre daného spotrebiteľa) charakterizovať odrazený objekt a (alebo) proces.

Včasnosť- schopnosť informácií uspokojiť potreby spotrebiteľa v správnom čase.

Spoľahlivosť je vlastnosť informácie, ktorá nemá skryté chyby. Dostupnosť je vlastnosť informácie, ktorá charakterizuje možnosť jej

prijaté týmto spotrebiteľom.

Zabezpečenie je vlastnosť, ktorá charakterizuje nemožnosť neoprávneného použitia alebo zmeny.

Ergonómia je vlastnosť, ktorá charakterizuje pohodlnosť formy alebo množstva informácií z pohľadu daného spotrebiteľa.

Okrem toho možno informácie z hľadiska ich použitia klasifikovať do nasledujúcich typov: politické, technické, biologické, chemické atď. e) Ide v podstate o klasifikáciu informácií podľa potreby.

Nakoniec, na charakterizáciu kvality informácií vo všeobecnosti sa často používa nasledujúca definícia. vedecké informácie.Všimnite si, že posledná definícia charakterizuje nie vzťah "informácia - spotrebiteľ", ale vzťah "informácia - odrazený objekt / jav", to znamená, že ide už o skupinu vonkajších vlastností informácie. Tu je vlastnosť primeranosti najdôležitejšie.

Adekvátnosť je vlastnosť informácie jednoznačne zodpovedať zobrazenému objektu alebo javu. Adekvátnosť sa ukazuje ako interná vlastnosť informácie pre spotrebiteľa, ktorá sa prejavuje prostredníctvom relevantnosti a spoľahlivosti.

Z vnútorných vlastností informácií sú najdôležitejšie objem (množstvo) informácií a ich vnútorná organizácia, štruktúra. Podľa spôsobu vnútornej organizácie sa informácie delia do dvoch skupín:

1. Dáta alebo jednoduchý, logicky neusporiadaný súbor informácií.

2. Logicky usporiadané, usporiadané súbory údajov. Usporiadanie údajov sa dosiahne tým, že sa na údaje uložia niektoré

štruktúr (odtiaľ často používaný pojem - dátová štruktúra).

V druhej skupine sú zvláštnym spôsobom usporiadané informácie – vedomosti. Vedomosti, na rozdiel od údajov, nie sú informáciami o jednej konkrétnej skutočnosti, ale o tom, ako sú usporiadané všetky skutočnosti určitého typu.

Nakoniec sa ukázalo, že vlastnosti informácií spojené s procesom ich ukladania sú mimo nášho zorného poľa. Tu je najdôležitejšou vlastnosťou schopnosť prežitia – schopnosť informácií zachovať si svoju kvalitu v priebehu času. K tomu môžete pridať aj vlastnosť jedinečnosti. Informácie, ktoré sú uložené v jedinej kópii, sa nazývajú jedinečné.

Popísali sme teda hlavné vlastnosti informácií a podľa toho sme určili základ pre ich klasifikáciu podľa typu.