Все для вчителів, учнів, студентів, батьків...

Поняття про обчислювальну систему. Двійкова система числення

Victor_Pasyk — Tue, 31 Mar 2020 02:18:42 GMT

Лекція №1
Тема. Поняття про обчислювальну систему. Двійкова система числення

Література
1. Зарецька І.Т. та ін. Інформатика: Підручник для 10-11 класів загально освіт. навч. У 2-х част. – К.: Форум, 2004. – 392с.: іл. Ч.1. С.5-9, 12-14, 24-25.
2. Дибкова Л.М. Інформатика та комп’ютерна техніка: Посібник для студентів вищих навчальних закладів. – К.: ”Академвидав”, 2002. – 320с. С. 9-12.
3. В.В. Браткевич та ін. Інформатика: Комп’ютерна техніка. Комп’ютерні технології: Підручник для студентів вищих навчальних закладів/ За ред. О.І.Пушкаря. – К.: Видавничий центр „Академія”, 2002. – 704с. С. 9-12.
4. Клименко О.Ф., Головко Н.Р., Шарапов О.Д. Інформатика та комп’ютерна техніка: Навч.-метод. посібник/ За заг. ред. О.Д. Шарапова. – К.: КНЕУ, 2002. – 534с. С. 3-7.
5. Глинський Я.М. Інформатика: Навч. посібник для учнів 8-11 кл. середн. шк.: У 2-х кн. – Кн. 2. Інформаційні технології. – Львів: «Деол», 2001. С. 3-19.

План
1. Короткі історичні відомості про розвиток обчислювальної техніки, покоління комп’ютерів.
2. Поняття інформації. Види і властивості інформації.
3. Кодування інформації. Одиниці вимірювання інформації.
4. Двійкова система числення.

1. Короткі історичні відомості про розвиток обчислювальної техніки, покоління комп’ютерів.
Жоден технічний пристрій не удосконалювався так швидко, як комп’ютери. Кожні 10-12 відбувалися суттєві зміни у їхніх конструкціях ат способах виробництва. Нові моделі швидко витісняли застарілі. Можливості та сфери їхнього застосування щораз розширювалися, а на відміну від інших пристроїв, наприклад телевізорів чи автомобілів собівартість і ціна постійно знижувались.
    Перший комп'ютер під назвою ENІAC був створений на замовлення міністерства оборони США в 1945 р. групою інженерів під керівництвом Джона Маушлі і Джона Преспера Еккерта.
Маса ENIAC була 30т. Вона містила 18 тисяч радіоламп, через велику кількість випромінюваного тепла вимагала потужних кондиціонерів, швидкодія — 5 тисяч операцій за секунду. Програму роботи набирали вручну перемикачами і кабелями на спеціальному полі. Комп'ютер працював ненадійно, кожної години виходив з ладу. Але на ньому були виконані найскладніші на той час розрахунки.
Американський математик Джон фон Нейман запропонував записувати програму в електронну пам'ять комп'ютера для її виконання. Досить з архіву занести програму в пам'ять — і комп'ютер готовий до роботи. Оскільки електронна пам'ять працює швидше, виконання програми із пам'яті різко збільшило швидкодію комп'ютера.
Джон фон Нейман запропонував також використовувати двійкову систему числення для виконання обчислень і запису команд програми. Це значно спростило будову пристроїв і дозволило звести будь-яку арифметичну або логічну дію до виконання додавання двійкових чисел у відповідних кодах.
    Перший комп'ютер із програмою в пам’яті одержав назву EDSAC. Він був створений в Кембріджському університеті (Англія) в 1949 р. З того часу в усіх комп'ютерах інформація, що обробляється, і необхідні для цього програми знаходяться в оперативній пам'яті.
Основоположником обчислювальної техніки в СРСР і на Україні був академік Сергій Олексійович Лебедєв. Під його керівництвом в Електро-технічному інституті в Києві у 1951 році був створений перший в СРСР комп'ютер з назвою МЭСМ (малая электронно-счётная машина). Пізніше, уже в Московському інституті точної механіки і обчислювальної техніки С.О.Лебедєв керував створенням найшвидкодіючої (1 мільйон операцій за секунду) у світі на той час великої електронно-обчислювальної машини БЭСМ-6 (1952 рік).
Одна з таких машин відпрацювала 25 років в академічному містечку Новосибірська, за що була занесена у книгу рекордів Гіннеса.
В розвитку комп'ютерів визначають чотири покоління в залежності від використаної при їх виробництві елементної бази. Елементна база – це радіоелектронні елементи з яких будуються модулі комп’ютера.
Комп'ютери 1-го покоління (50-ті роки минулого століття) мали елементною базою радіолампи. Такі комп'ютери вимагали для свого розміщення великі приміщення з кондиціонерами для охолодження. Комп'ютери були дуже об'ємні, нена¬дійні, мали низьку швидкодію.
Програми для них розроблялись в машинних кодах. Програми з одних комп'ютерів не підходили для інших. Введення даних і програм проводи¬лось за допомогою набірних полів із штекерами та перфокарт, інформа¬ція зберігалася на широких магнітних стрічках і на магнітних барабанах.
Комп'ютери 2-го покоління (60-ті роки) з кращими характеристиками з'явились у 1955 р. з появою транзисторів. Габарити комп'ютера зменшились і для його розміщення достатньо було машинної зали.
За пультам такого комп'ютера працював один оператор, з'явились нові накопичувана на магнітній стрічці, електрифікована друкарська машинка для керування роботою, введення даних і програм здійснювалось з перфокарт і перфострічок, з'явились мови програмування "для людини ": Фортран, Кобол, Бейсик.
В комп'ютерах з-го покоління (70-ті роки) замість транзисторів застосовуються інтегральні схеми, у яких на одній кремнієвій пластині розміщуються десятки, сотні і тисячі елементів. Розміри комп'ютера зменшились до роз¬мірів кількох шаф, швидкодія збільшилась до мільйонів операцій за секунду.
На комп'ютері змогли одночасно працювати кілька операторів, застосовувались віддалені термінали у вигляді дисплеїв (моніторів), з'яви¬лись комп'ютерні мережі, впроваджені перші гнучкі магнітні диски. Про¬грами і технічні засоби стандартизуються, що дало можливість копіювати і поширювати програми.
Мікропроцесор — це пристрій невеликих розмірів (не більше сірни¬кової коробки), що є набором електронних схем, які вмістились на крихіт¬ному кристалі кремнію.
Мікропроцесор дав можливість створити комп'ютер 4-го покоління (80-ті роки і до сьогодні). Серед них найбільш популярні невеликі зі розмірами персональні комп'ютери. Персональні комп'ютери з'явились в США в 1976 році (фірма Аpple) і в 1981 році (фірма IBM).
Не дивлячись на невеликі розміри і вартість, ці комп'ютери за своїми можливостям перевершують комп'ютери попередніх поколінь і здатні задовольнити більшість потреб підприємств і окремих осіб.
Персональні комп'ютери можуть працювати у всесвітній мережі Інтернет і забезпечувати користувача науковою, довідковою, навчаль¬ною, культурною і розважальною інформацією. Спілкування з персональ¬ним комп’ютером стало простим і природним завдяки застосуванню засобів мультимедіа. Мультимедиа — це поєднання кількох видів інформації (текстової, графічної, музичної, відео) або сукупність пристроїв для відтворення такого комплексу інформації.
Комп'ютери 5-го покоління згідно прогнозів будуть викорис¬товувати елементну базу оптичної електроніки, біоелектроніки, моле¬кулярної електроніки, біоніки і досягнень нейроінженерії.
Такі комп'ютери будуть мати нетрадщійну архітектуру, природну форму спілкування з користувачем (наприклад, голосом), елементи штуч¬ного інтелекту (наприклад, здатність до самонавчання).
2. Поняття інформації. Види і властивості інформації.
У процесі науково-практичної діяльності людство виділило такі узагальнені абстрактні поняття, як речовина (матерія), енергія та інформація.
Термін «інформація» походить від латинського informatio, що означає пояснення, ви¬клад, тлумачення. Поняття «інформація» багатозначне, належить до первісних понять інформа¬тики. Строгого означення йому не дають, але характеризують його, перераховуючи властивості інформації.
Властивості інформації:
1) Об'єктивність. Інформація — відображення зовнішнього світу, а він існує незалеж¬но від нашої свідомості, знань, думок та суджень про нього.
2) Достовірність. Інформація є достовірною, якщо вона відображає істинний стан справ. На основі достовірної інформації можуть прийматися правильні рішення.
3) Повнота. Інформацію можна назвати повною, якщо її достатньо для розуміння ситу¬ації та прийняття рішення.
4) Актуальність інформації — важливість, істотність для даного часу.
5) Корисність. Ступінь корисності інформації залежить від потреб конкретних людей і від тих задач, які за допомогою отриманої інформації можна розв'язати.
Таким чином, інформація — це набір відомостей про об'єкти, явища і процеси навколи-шнього світу. Інформація — це відомості, знання, які ми отримуємо із зовнішнього світу або які передаються від одного об'єкта до іншого (наприклад, від одного комп'ютера до іншого).
Характерні риси інформації:
1) Інформація — це нематеріальна субстанція, але передається вона за допомогою мате-ріальних носіїв — знаків і сигналів — або за допомогою фізичних процесів, які змінюються з перебігом часу;
2) Інформація залежить не тільки від самих знаків та сигналів, але від їх взаємного роз-ташування;
3) Якщо з однієї точки простору інформація передається в іншу, то в початковій точці вона не зникає;
4) Інформація є зрозумілою лише для того, хто здатний її розпізнати.
У широкому розумінні інформація — це відображення реального (матеріального світу) у вигляді знаків та сигналів.
Будь-якого виду інформація передається за допомогою конкретних повідомлень. Пові-домлення, як і інформація, належать до основних, неозначуваних понять інформатики. Вони не означаться через інші поняття. Повідомлення формуються як послідовності знаків, сигналів або за допомогою фізичних процесів, що є функціями часу, тобто мають матеріально-енергетичну основу.
Відповідність між повідомленням і інформацією не є взаємно однозначною. Одну й ту саму інформацію можна передати за допомогою різних повідомлень, наприклад, різними мова¬ми чи доданням несуттєвого повідомлення, що не несе ніякої додаткової інформації. З іншого боку, одне й те саме повідомлення може сприйматися по-різному, тобто може передавати при цьому різну інформацію. Наприклад, різні люди, читаючи одну й ту саму статтю, отримують рі¬зну інформацію залежно від рівня сприйняття, підготовленості тощо.
Таким чином, інформація залежить від того, як інтерпретується (трактується) повідом¬лення, за допомогою якого вона передається.
Види інформації:
За способом сприймання: зорова, слухова, дотикова, смакова, нюхова.
За формою подання:
 текстова— інформація, яка міститься в усій друкованій літературі або відображаєть¬ся технічними пристроями у вигляді текстів;
 графічна — картини, малюнки, графіки, діаграми, схеми тощо (сюди слід віднести і відеоінформацію);
 звукова інформація — усне мовлення, музичні мелодії, шумові ефекти;
 чисельна — набори числових даних;
 керуюча — вказівки, команди, накази, які передаються певним виконавцям. Вико-навцями команд можуть бути живі істоти та технічні пристрої такі, як роботи, станки з число¬вим програмним керуванням, комп'ютери.
За суспільним значенням: особиста, суспільна.
За способом циркулювання і обміном інформації:
 соціальна (обмін інформацією між людиною і людиною);
 технічна (обмін інформацією між людиною та автоматом, автоматом і автоматом);
 біологічна (інформація в тваринному і рослинному світі);
 генетична (передача інформації від клітини до клітини).
Операції, які можна виконувати з інформацією називаються інформаційними процесами. Інформаційні процеси можна умовно розкласти на три складові: зберігання, передачу, обробку.
3. Кодування інформації. Одиниці вимірювання інформації.
Інформація кожного виду подається в пам'яті обчислювальних машин за допомогою чи-слових кодів, які на фізичному рівні машин зберігаються у двійковому поданні.
Кодування — це процес заміни знаків одного набору знаками іншого набору при збере-женні змісту тієї інформації, яка за допомогою цих знаків подається.
Якщо кодування здійсню¬ється за допомогою двох елементів (наприклад, + і –, 0 і 1), то таке кодування називається двій¬ковим.
Двійкове кодування інформації для подання її в пам'яті обчислювальних машин здійснюється за допомогою цифр 0 і 1 двійкової системи числення. Подання інформації за до-помогою двійкових кодів конструктивно і технічно виявилося зручним тому, що двом знакам, які для цього використовуються, можуть відповідати два різні фізичні стани: намагнічена або розмагнічена елементарна ділянка на поверхні магнітного диска, тече через провідник струм чи ні, зафіксовано світловий промінь чи ні тощо.
Будь-яка інформація в комп’ютері передається за допомогою двійкових чисел. Найменшою кількістю інформації є одне з двох можливих значень – 0 або 1. Така кількість інформації називається біт.
Біт – це кількість інформації, що необхідна для однозначного визначення однієї з двох рівноймовірних подій.
Комбінація з 8 біт = 1 байт – машинне слово. (1байт=8біт)
Для вимірювання великих об’ємів інформації використовують кіло-, мега-, гігабайти.
1 КБ(кілобайт) = 210 байт = 1024 байт
1 МБ(мегабайт) = 210 КБ = 1024 КБ
1 ГБ(гігабайт) = 210 МБ = 1024 МБ
Кодування текстової інформації. Сукупність усіх символів, за допомогою яких здійс-нюється спілкування з комп'ютером, утворює кодову таблицю. Однією з найбільш відомих ко-дових таблиць є таблиця ASCII (American Standard Code for Information Interchange). Вона міс¬тить 256 символів. Символи в кодових таблицях нумеруються числами, і ці номери називаються кодами символів.
Тексти слід розглядати як послідовності символів, і текстова інформація в пам'яті обчислюва¬льних машин подається у вигляді послідовності числових кодів тих символів, з яких вона складається.
Кодування графічної інформації. Графічна інформація, яку можуть опрацьовувати об-числювальні машини, є дискретною. Графічні зображення на екранах моніторів формуються шляхом підсвічення усіх точок екрану в певні кольори. Елементом графічного зображення є то¬чка, або піксель (Picture Element). У практиці використовують таблиці, які містять 16, 256, 65536, понад 4 млн. і більшу кількість кольорів.
Поширеним підходом для кодування графічних зображень є занесення в пам'ять обчис-лювальних машин кодів кольорів тих точок, з яких воно складається, причому в такій послідо-вності, в якій ці точки підсвічуються на екрані (в кожному рядочку зліва направо, рядочки під-свічуються зверху вниз). На основі цього завжди можна підрахувати, який об'єм пам'яті потрібний для збереження графічного зображення. Часто графічна інформація під час кодуван¬ня за допомогою певних алгоритмів стискується.
Кодування чисельної інформації. Двійкові коди цілих чисел будуються шляхом пере-ведення їх у двійкову систему числення.
Для запам'ятовування цілих чисел виділяється певна кількість байт (часто 2), які нази-ваються машинними словами і в які будуть заноситися їх двійкові коди. Крайній лівий біт ма-шинного слова виділяється для кодування знаку числа. Решта бітів займає двійкове подання числа без знаку, яке при потребі доповнюється незначущими нулями до потрібної довжини.
    Дійсні числа можуть бути подані у формі з фіксованою або плаваючою крапками. При кодуванні дійсних чисел з фіксованою крапкою один розряд (крайній лівий) виділяється для запам'ятовування знаку числа, а решта розрядів поділені на дві частини: в одну з них заносить¬ся код цілої частини, а в іншу — код дробової.
Перед кодуванням дійсні числа у формі з плаваючою крапкою зводять до стандартного нормалізованого виду: m•10р, де m — мантиса числа (0≤m≤l), p — порядок числа. Машинне слово такого числа містить два знакові біти: один — для знаку мантиси, а другий — для знаку порядку. Решта бітів поділяється на дві частини, в одну частину поміщається код порядку, а в іншу — код мантиси. Кількість бітів, які виділяються для мантиси та порядку, залежить від ти¬пу обчислювальної машини та програмних засобів, які на ній використовуються.
    Кодування звукової інформації. За своєю фізичною природою звук, який сприймається органами слуху людини, — це звукові хвилі, які розповсюджуються у пружному середовищі. Математично такі хвилі описуються рівностями, до складу яких входять такі визначальні чис¬лові величини, як частота коливань, амплітуда, фаза зміщення. А це с числа, які кодуються за загальноприйнятими правилами.
Кодування керуючої інформації. Керуюча інформація призначена для сприйняття її деяким виконавцем. Якщо виконавцем є технічний пристрій, то він володіє певною системою команд, які можна подавати на його вхід. Якщо виконавцем команд є мікропроцесорна техніка (калькулятори, комп'ютери тощо), то систему команд таких виконавців утворюють команди їх процесорів.                             Для комп'ютерів ці команди утворюють мову машинних команд. Керуюча інфор¬мація а такому випадку записується у вигляді відповідних програм.
    Систему команд кожного виконавця можна подати у вигляді таблиці, де кожній команді відповідає свій номер, що називається кодом команди. Під час кодування керуючої інформації записується послідовність кодів тих команд, з яких вона складається.

Контрольні запитання
1. Що таке інформатика? Яка головна функція інформатики?
2. Що розуміється під терміном "Інформація"?
3. Коли і як відбуваються інформаційні процеси?
4. Які об'єкти беруть участь в інформаційному процесі?
5. Що таке "інформаційні технології" та "інформаційні ресурси"?
6. Які форми використовують для подання інформації?
7. Які характеристики інформації у символьній, текстовій і графічній формах?
8. У яких двох видах може бути інформація? Які характеристики цих видів?
9. Чому віддають перевагу інформації в дискретному виді?
10. Коли інформація стає шумом і як відбувається їх взаємоперетворення?
11. Якими одиницями вимірюють об'єм інформації?
12. Як і для чого і яким чином кодується інформація в комп'ютері?
13. Як побудована кодова таблиця символів ASCII?
14. Які властивості повинна мати інформація?
15. Яка структура інформаційного процесу?
16. Чим незручна традиційна форма зберігання інформації?
17. Яким чином в комп'ютері записується інформація?
18. Які переваги сучасної форми зберігання інформації?
19. Які технічні характеристики мав перший комп'ютер?
20. Що запропонував Джон фон Нейман? Які це викрило можливості?
21. Які технічні характеристики мали комп'ютери 1-го покоління?
22. Які технічні характеристики мали комп'ютери 2-го покоління?
23. Які технічні характеристики мали комп'ютери 3-го покоління?
24. Які можливості надають персональні комп'ютери?
25. Які прогнози технічних характеристик комп'ютерів 5-го покоління?
26. Як допомагають комп'ютери у плануванні і керуванні виробництвом?
27. Чим корисні комп'ютери при виробництві кіно- і мультфільмів?
28. Які основні галузі застосування комп'ютерів?

Сервісні операції з дисками. Боротьба з вірусами

Victor_Pasyk — Tue, 08 Jul 2014 09:26:48 GMT

Інструкція длявиконання лабораторної роботи №3

Тема: Сервісні операції з дисками. Боротьба зкомп'ютерними вірусами

1 Мета: набути уміння і навички виконання операцій форматування, перевірки тадефрагментації диска, а також архівації даних за допомогою сервісних програм Windows.Набути навички діагностики комп'ютерних вірусів і боротьби з ними.

2 Матеріально-технічне та навчально-методичнезабезпечення:
2.1 Інструкція довиконання роботи
2.2 Персональний комп'ютер із встановленою операційноюсистемою Windows, атакож антивірусною програмою AntiviralToolkitPRO (AVP).

3 Теоретичні відомості:
Форматування дискети здійснюється за командоюФорматувати, яку можна вибрати такими способами:

1 Відкрити папку «Мій комп’ютер». Потімклацнути правою клавішею миші на значку диска, який треба відформатувати. В
контекстному меню, що з'явиться на екрані, активізувати команду Форматувати.

2 Відкрити програму «Провідник», вибрати значок диска напанелі вмісту вибраної папки і клацнути правою клавішею миші. У контекстному меню, що з'явиться на екрані, задати команду Форматувати.

В обох способах відкривається діалогове вікно«Форматування», що містить параметри та їх групи.

Після вибору параметрів треба клацнути мишеюна командній кнопці «Почати», щоб почалося форматування диска.

Після закінчення форматування дискети наекрані відображається вікно «Результати форматування».

Примітки
1 Неможна відформатувати диск, що містить папку з ОС Windows(про це на екрані з'являється повідомлення).

2 Не можна форматувати мережні диски (вїхньому контекстному меню немає команди Форматувати).

Швидкість розв'язання багатьох задач, а інодій принципова можливість їхнього розв'язання залежить від стану зовнішніх запам'ятовуючих пристроїв. Для перевірки стану дисків і поліпшення їх якості у Windowsвикористовується кілька сервісних програм:
-     перевірка диска;
-     архівація даних;
-     дефрагментація диска.

Програми для обслуговування дисків можназапустити, вибравши в меню Пуск команду Програми - Стандартні - Службові - потрібна програма.

Якщо необхідно обробити який-небудьконкретний диск, то найчастіше користуються такими способами:

1 У вікні папки «Мій комп’ютер» клацнутиправою клавішею миші по значку потрібного диска.

2 Уконтекстному меню, що з'явилося, вибрати команду «Властивості» а у вікні властивостей
- вкладку «Сервіс».

3 Увкладці «Сервіс» вибрати одну з програм, натиснувши відповідні кнопку:
«Виконати перевірку»;
«Виконати архівацію»;
«Виконати дефрагментацію».

У вікні «Дефрагментація диска» виводитьсядетальна інформація про поточний стан диска. Щоб спостерігати за процесом дефрагментації, потрібно в цьому вікні натиснути кнопку «Властивості».

Розшифрування умовних позначок виводиться у вікні «Легенда», що викликається
натисканням відповідної кнопки.

Для запуску програми AVPнеобхідно двічі клацнути мишею на її значку або ярлику.Під час пуску програми завантажуються антивірусні бази даних тестуються оперативна пам'ять й основний файл додатка AVP32.EXEна наявність у них вірусів.

Після завантаження програми внижньому рядку її головного вікна відображається повідомлення «Антивіруснібази завантажені. Відомих вірусів: ххххх», де ххххх- кількість вірусів.

У головному вікні знаходяться вкладки «Область»,«Об’єкти», «Дії», «Параметри» і «Статистика».
Вкладка «Область» містить список дисків, що перевіряються.
Вкладка «Об’єкти» задає списокоб'єктів і типи файлів для перевірки. Об'єктами є пам'ять, сектори, файли, упаковані об'єкти й архіви створені архіваторами ARJ, ZIP, RAR і LHA(лікування архівних файлів не виконується).

Вкладка «Дії» задає дії під час виявлення заражених і/або підозрілихоб'єктів.

До таких дій належать:
звіт про знайдені віруси, що виводиться увікні «Об’єкт-Результат» й у файлі звіту;

запит на лікування, при якому відкриваєтьсядіалогове вікно «Заражений об’єкт»;

лікування всіх заражених об'єктів без запиту;

вилучення всіх заражених об'єктів без запиту;

копіювання в окрему папку заражених і/абопідозрілих об'єктів.

Вкладка «Параметри» виконує настройку програми AVPна різні режими перевірки: попередження, виявленняневідомого вірусу, звіт про чисті (без вірусів) об'єкти, звукові ефекти під час виявлення вірусів, створення файла звіту та ін.

Вкладка «Статистика» відображає результати роботи програми AVP. Ця вкладка стає активною після закінчення перевіркипрограми.

Вкладка складається з двох частин:
Перевірено. У ній відображаються кількість перевірених секторів,файлів, папок, архівних і упакованих файлів, а також час перевірки зазначених
об'єктів.

Знайдено. Уній відображається кількість відомих вірусів, їх знайдених тіл,вилікуваних об'єктів, попереджень, підозр щодо вірусу, зіпсованихоб'єктів і помилок введення/виведення.

4 Хід роботи:
4.1 Скопіювати надискету кілька файлів і виконати її швидке форматування.

4.2 Повторити п. 4.1 і виконати повне форматування.

4.3 Порівняти результати і час виконання п.п. 4.1 і 4.2.

4.4 Скопіювати на дискету кілька файлів і зробити перевірку дискети сервісною програмою архівації. Порівняти результати і час повного форматування дискети з її перевіркою.

4.5 Задопомогою сервісної програми архівації скопіювати дані з однієї дискети на
іншу.

4.6   Здискети, на якій міститься понад чотири файли, видалити два файли, а на їх
місце скопіювати ще три файли. Після цього за допомогою сервісної програми Windowsпровести дефрагментацію дискети. Проведіть спостереженняза процесом дефрагментації.

4.7 Перевірити пам'ять й усі дискикомп'ютера. Підозрілі об'єкти скопіювати в окрему папку і видати звіт в окремий файл.

4.8 Перевірити дискету на наявність вірусів іпри їх виявленні видати запит на лікування, а також звіт про чисті об'єкти.

4.9 Ретельно перевірити на дискеті упаковані об'єкти нанаявність вірусів і за її результатами видати тільки звіт.

4.10 Перевірити ЕХЕ-файли на диску D:, стежити за ходом перевірки, видавати попередження привиявленні вірусів і наприкінці видати тільки звіт без лікування.

4.11 Перевірити на дискеті архівний файл нанаявність вірусу і при виявленні видалити його без запиту. У звіті представити результати кожної перевірки.

За результатами виконання лабораторної роботиоформити докладний звіт про те, як виконувалася кожна дія і які результати
отримані.

5 Висновки:
Оволодіння засобами виконання основнихоперацій з дискамидозволить раціонально використовувати диски у повсякденній роботі, а в деяких випадках врятувати дані на пошкодженому диску чи просто зробити його знову придатним для роботи.

А також, ознайомлення зі способамизапобігання зараження комп’ютера вірусами і засобами боротьби з ними за допомогою однієї з найпоширеніших антивірусних програм. Це в подальшому дозволить підтримувати комп'ютер і програми в робочому стані.

6 Контрольні питання:
6.1           У чому полягає форматування диска?
6.2           У яких випадках доцільно здійснюватиформатування?
6.3           Які способи форматування диска ви знаєте? Порівняйтеїх.
6.4           Які диски не можна форматувати?
6.5           Чи можна прочитати інформацію, що була надиску, після його форматування?
6.6           Чим відрізняється форматування диска віддефрагментації?
6.7           Що спільного між перевіркою диска і йогоформатуванням?
6.8           У яких випадках доцільно робити архіваціюданих за допомогою стандартної програми Windows?
6.9           Що дає дефрагментація диска? Як можнаспостерігати за її процесом?
6.10       Як часто треба робити дефрагментацію диска?
6.11       Що являє собою комп'ютерний вірус?
6.12       До яких наслідків може призвести дія комп'ютерноговірусу?
6.13       Якими шляхами поширюється комп'ютерний вірус?
6.14       Які засоби захисту від вірусу ви знаєте?
6.15       Які види антивірусних програм вам відомі?

Література
Інформатика. Комп’ютерна техніка. Комп’ютернітехнології: Підручник. – К.: Каравела, 2003. – 464с.

Ярмуш О.В., Редько М.М. Інформатика і комп’ютерна техніка: Навч. посібник. – К.: Вища освіта, 2006. – 359 с.

Будова та принцип роботи комп’ютера

Victor_Pasyk — Thu, 08 Aug 2013 20:42:23 GMT

Лекція №2
Тема. Будова та принцип роботи комп’ютера

Література
1. Зарецька І.Т. та ін. Інформатика: Підручник для 10-11 класів загально освіт. навч. У 2-х част. – К.: Форум, 2004. – 392с.: іл. Ч.1. С.32-49.
2. Дибкова Л.М. Інформатика та комп’ютерна техніка: Посібник для студентів вищих навчальних закладів. – К.: ”Академвидав”, 2002. – 320с. С. 14-19.
3. В.В. Браткевич та ін. Інформатика: Комп’ютерна техніка. Комп’ютерні технології: Підручник для студентів вищих навчальних закладів/ За ред. О.І.Пушкаря. – К.: Видавничий центр „Академія”, 2002. – 704с. С. 12-37, 44-50.
4. Клименко О.Ф., Головко Н.Р., Шарапов О.Д. Інформатика та комп’ютерна техніка: Навч.-метод. посібник/ За заг. ред. О.Д. Шарапова. – К.: КНЕУ, 2002. – 534с. С. 8-15.
5. Глинський Я.М. Інформатика: Навч. посібник для учнів 8-11 кл. середн. шк.: У 2-х кн. – Кн. 2. Інформаційні технології. – Львів: «Деол», 2001. С. 19-34.

План
1. Функціональний склад персонального комп'ютера (ПК). Структурна схема ПК.
2. Основні пристрої ПК:
а) Процесор. Основні характеристики та функції процесора. Арифметико-логічний пристрій, пристрій управління.
б) Пам'ять ЕОМ. Внутрішня й зовнішня пам'ять комп'ютера. Оперативна пам'ять комп'ютера.
в) Звукові та відеоплати. Контролери. Адаптери. Магістраль.
3. Зовнішні запам'ятовуючі пристрої ПЕОМ. Дискові накопичу-вачі, їх основні характеристики та принципи роботи:
а) Гнучкі магнітні диски.
б) Жорсткі магнітні диски.
в) Компакт-диски, магнітооптичні диски.
4. Пристрої введення-виведення інформації:
а) Клавіатура ПК, призначення клавіш.
б) Дисплей. Типи, основні характеристики та принципи роботи дисплея.
в) Принтер. Типи й принципи роботи принтерів.
г) Сканер.
5. Пристрої для організації комп'ютерного зв'язку. Модем, види модемів та їх функції.

1. Функціональний склад персонального комп'ютера (ПК). Структурна схема ПК.
Комп'ютер — це електронна система, яка призначена для опрацювання різних видів ін-формації, що подається в цифрових кодах за наперед складеними програмами (алгоритмами).
Функціональна схема комп'ютера — це деяка абстрактна модель, яка описує сервісні можливості обчислювальної машини, що задовольняють потреби користувача для розв'язування його професійних задач. У число таких можливостей, як правило, входять:
 засоби і способи подання даних (подання різних видів інформації в доступній для сприйняття користувачем формі);
 засоби введення даних (в тому числі, введення даних із твердих носіїв: магніт¬них дисків і стрічок, компакт-дисків);
 керування процесом обробки даних (за допомогою програмного забезпечення);
 фіксація результатів обробки даних (вибір відповідного типу носія).

До основних принципів функціонування комп'ютерів відносять:
1) Магістрально-модульний принцип їх будови.
Конструктивною особливістю будови сучасних комп'ютерів є те, що вони складаються з окре¬мих модулів, кожний з яких має своє функціональне призначення. Модулі — це логічно і конструкти¬вно завершені пристрої, які виконують певні функції в обчислювальному процесі. Будова комп'ютерів на основі модульного принципу дозволяє в міру необ¬хідності підключати додаткові пристрої або робити заміну існуючих пристроїв на більш досконалі. Таким чином можна нарощувати обчислювальну потужність комп'ютерів, змінювати апаратну конфі¬гурацію системи, пристосовувати її до конкретних умов використання та потреб користувача.
Обмін даними між окремими пристроями здійснюється за допомогою ліній зв'язку, які називаються шинами. Шина — це сукупність паралельних ліній, по яких на основі спеціальних алгоритмів передається інформація від одного модуля комп'ютера до іншого за допомогою еле-ктричних сигналів. Для передачі адрес, даних та керуючих сигналів вико¬ристовуються окремі шини. Усі шини в сукупності утворюють системну магістраль. Зовнішні пристрої до системної магістралі під'єднуються паралельно. Зв'язок між центральними та зов¬нішніми пристроями організовується за допомогою двох ланок: системної магістралі та інтерфейсного блоку.
Таким чином, магістрально-модульний принцип будови комп'ютерів полягає в тому, що їх окремими апаратними складовими є модулі, обмін інформацією між якими здійснюється че¬рез системну магістраль.
2) Принцип числового кодування даних: інформація будь-якого виду в пам'яті обчис-лювальних машин подасться за допомогою числових кодів.
3) Програмний (командний) принцип керування роботою комп'ютера: всі його функціо¬нальні можливості реалізуються шляхом виконання відповідних програм.
Структурна схема ПК:

2. Основні пристрої ПК.
Персональний комп'ютер — універсальна технічна система. Його конфігурацію (склад устаткування) можна гнучко змінюва¬ти в міру необхідності. Проте існує поняття базової конфігурації, яку вважають типовою.
Базова конфігурація складається з таких пристроїв:
• системний блок;
• монітор;
• клавіатура;
• маніпулятор «мишка».
Системний блок є основним вузлом комп'ютера. У системному блоці розташовуються наступні вузли комп'ютера:
 електронні схеми, які керують роботою комп'ютера (мікропроцесор, мікросхе¬ми оперативної та постійної пам'яті, інтерфейсні блоки зовнішніх пристроїв);
 блок живлення;
 накопичувачі на гнучких магнітних дисках (дисководи);
 накопичувачі на жорстких магнітних дисках;
 CD-ROM.
Крім вище перерахова¬них, у системному блоці можуть знаходитися й інші зовнішні пристрої: наприклад, модем (пристрій для організації зв'язку між комп'ютерами за допомо¬гою телефонних ліній). До сис¬темного блоку можна під'єднувати різноманітні зовнішні пристрої, розширюючи таким чином функціональні можливості комп'ютера. Підключення нового пристрою робиться за допомогою спеціального кабелю, який під’єднується до відповідного гнізда, попередньо вставленого в сис¬темний блок контролера (інтерфейсного блоку) цього пристрою.
Електронні схеми для ПК виготовляються у вигляді електронних плат. На основній (сис-темній або материнській) платі розташовуються мікропроцесор, мікросхеми пам'яті, системна магістраль та контролер клавіатури. Залежно від типу материнської плати в неї можуть бути ін-тегровані контролери і інших зовнішніх присфоїв. Інтерфейсні блоки для зовнішніх пристроїв знаходяться на окремих електронних платах, які вставляються у відповідні гнізда (слоти) материнської плати. Через ці гнізда інтерфейсні блоки під'єднуються до системної магістралі.
«Мозком» персонального комп'ютера є мікропроцесор, або центральний процесор. Його також скорочено називають ЦП, або CPU (Central Processing Unit — центральний процесорний устрій).

    Мікропроцесор (МП) — це програмно-керований електронний цифровий пристрій, при-значений для обробки різної інформації, що подасться в числових кодах, і який функціонує на базі мікросхеми. Слова «програмно-керований» означають, що МП працює, виконуючи деяку програму, яка окремо зберігається в оперативній пам'яті. МП — це головна апаратна складова комп'ютера. Його характеристики:
1. Тактова частота – вказує скільки тактів здійснює мікропроцесор за 1 секунду. Вимірюється тактова частота в МГц (1МГц= 1 млн. тактів/сек.).
2. Розрядність. Характерною рисою мікропроцесорів різ¬них моделей є розрядність основних регістрів та кількісний та якісний склад системи команд (тобто перелік видів операцій, які може виконувати мікропроцесор). Так, мікропроцесори типу 8088 були 8-розрядні, 80286— 16-розрядні, 80386 і 80486 — 32-розрядні, a Pentium — 64-розрядні. Від розрядності залежить, який об'єм інформації в бітах опрацьовує мікропроцесор за одиницю часу.
Розряднісгь та тактова частота істотно впливають на продуктивність роботи ПК, оскіль¬ки чим більшою є розрядність, тим більшими порціями мікропроцесор може читати дані для обробки, а чим більшою є тактова частота, тим швидше здійснюється процес обробки даних.
3. Об'єм адресного простору. Це діапазон або множина всіх тих адрес, до яких може звернутися процесор використовуючи адресний код. Адресний код – це двійкове число, що позначає адресу комірки пам’яті, або деякого зовнішнього пристрою.
МП виконує наступні функції:
 керує та координує роботу всіх інших пристроїв комп'ютера;
 здійснює читання кодів команд і даних для опрацювання із основної пам'яті;
 здійснює декодування команд;
 виконує арифметико-логічні та інші операції, які вказуються в командах;
 керує передачею даних між МП та оперативною пам'яттю, а також опрацьовує сиг¬нали, які поступають від зовнішніх пристроїв.
Складовими частинами МП є регістри, пристрій керування та арифметико-логічний пристрій.
    Пристрій керування призначений для аналізу команд та забезпечення їх виконання, а та-кож для керування роботою всіх апаратних компонентів комп'ютера і організації їх взаємодії між собою. Керування здійснюється за допомогою електричних сигналів, які пересилаються на відповідні зовнішні пристрої через системну магістраль. Крім того, пристрій керування може отримувати сигнали від зовнішніх пристроїв. Фізично пристрій керування — електронна схема, на вхід якої подаються коди команд, які потрібно виконати, а на виході отримуються керуючі сигнали, які забезпечують виконання команд програми.
    Арифметико-логічний пристрій призначений для виконання арифметичних та логічних операцій, які задаються кодами виконуваних команд. Основою арифметико-логічного при¬строю є операційний блок, який може налаштовуватися на різні операції та виконувати їх. На¬стройка операційного блоку на конкретну операцію і забезпечення її покрокового виконання здійснюється за допомогою керуючих сигналів пристрою керування.
    Регістри служать для тимчасового зберігання інформації в формі двійкових кодів. Регіс¬три — це внутрішні для МП ділянки пам'яті. У них зберігаються адреси команд, що викону¬ються, коди команд, значення операндів перед виконанням операцій та значення результатів обчислень, виконаних арифметико-логічним пристроєм тощо. Регістри складаються із ряду тригерів — елементів, які можуть знаходитися в одному із двох станів. Один із цих станів від¬повідає запам'ятовуванню двійкового нуля, а другий — одиниці. Кількість тригерів в регістрах визначає розрядність МП.

Пам'ять ЕОМ.
    Пам’ять комп’ютера призначена для зберігання вхідної інформації, програм та результатів обробки. Комп’ютер має внутрішню та зовнішню пам’ять.
    Уся внутрішня пам'ять комп'ютера поділяється на два види. Перший називається оперативною пам'яттю, або опера¬тивним запам'ятовуючим пристроєм (скорочено ОЗП). В англійській мові для такого виду пам'яті використовується абре¬віатура RAM від Random Access Memory — пам'ять із довільним доступом. Цей вид пам'яті має таку назву, тому що дає змогу не тільки зчитувати інформацію з пам'яті за вказаними адресами, а й записувати інформацію в пам'ять (тобто змінювати вміст пам'яті). Саме з цією пам'яттю центральний процесор постійно обмінюється інформацією при розв'язуванні комп'ютером кожного конкретного завдання. Вміст цього виду пам'яті не зберігається при вимкненні комп'ютера.
Оперативну пам'ять призначено для читання та запису інформації.
Другий вид пам'яті називається постійним запам'ятовуючим пристроєм (скорочено ПЗП) і характеризується тим, що ство¬рює можливість тільки зчитувати інформацію. Саме тому такий вид пам'яті отримав у англійській мові назву ROM-пам'яті від Read Only Memory — пам'ять тільки для читання. Запис до цього виду пам'яті неможливий, завдяки цьому інформація, яка є в ROM-пам'яті, захищена від порушень та змін. Вміст цього виду пам'яті зберігається при вимкненні комп'ютера.
Постійна пам'ять призначена тільки для читання інформації.
У ПЗП містяться важливі для правильної роботи комп'ютера дані та програми, частину яких комп'ютер використовує відразу після ввімкнення.
ПЗП становить тільки невелику частину загального обсягу пам'яті комп'ютера. Більшу частину всього обсягу пам'яті комп'юте¬ра займає ОЗП.
Окрім зазначених видів пам'яті є ще один, який призначений для прискорення роботи комп'ютера. Він називається кеш-пам'яттю (від англ, cache — схованка) й є невеликою за обсягом окремою па¬м'яттю, де зберігається найчастіше використовувана інформація. Час доступу до інформації, що зберігається в кеш-пам'яті, менший, ніж час доступу до цієї самої інформації, що зберігається в інших видах пам'яті комп'ютера. Механізм кеширування (використання кеш-пам'яті) прискорює роботу комп'ютера, бо швидкодіючим пристроям не доводиться чекати на інформацію від тих видів пам'яті, що діють порівняно з ними досить повільно, — інформація добувається з кеш-пам'яті. Таким чином, кеш-пам'ять використовується для узгоджен¬ня часу взаємодії швидких і повільних пристроїв.

Адаптери.
Форми подання даних і керуючих сигналів, які вико¬ристовують у різних пристроях ПК, істотно різні, оскільки різними є функції пристроїв, фізичні принципи їх роботи, форми взаємодії з людиною. Так, дані, які зчитуються з дискети, подаються як послідовність електричних імпуль¬сів, кожний із яких несе значения одного біта. Ті самі дані в системній шині зображаються комбінацією, наприклад, 64 імпульсів, які передаються одночасно.
Для підтримання взаємодії пристроїв необхідно вико¬нувати перетворення форм подання інформації, використо¬вуючи спеціальні пристрої — адаптери. Конструктивно — це печатні плати, що, з одного боку, мають стандартне рознімне з'єднання для сполучення з шиною, а з іншого — специфічне рознімне з'єднання (одне або кілька) для зв'яз¬ку з відповідним пристроєм. На платах розміщують мік¬росхеми й інші елементи, які виконують необхідні перетворення.
Нині у номенклатурі адаптерів стійко фігурують відеоадаптери (вони ж — відеоплати, відеокарти), адаптери портів введення-виведення, мережні адаптери (карти), зву¬кові плати (аудіокарти), внутрішні модеми.

Відеоадаптер є чи не головним типом адаптерів, адже саме він визначає режим роботи монітора.
Відеоадаптер (відеокарта) — пристрій, що перетворює набір да¬них, які характеризують зображення на екрані монітора, на відеосигнал, що посилається монітору по кабелю.
Відеоадаптер, як правило, розміщують у системному блоці комп'ютера, де він займає слот розширення на системній платі.
Швидкість роботи — важливий показник відеоадап¬тера. Чим «вищий» відеорежим за кольоровістю та роз¬дільною здатністю, тим більше даних треба передавати до відеопам'яті та прочитувати з неї. У застарілих картах це істотно сповільнювало прорисовування зображень у гра¬фічних системах. Так, вікно у Windows прорисовувалося за 1—2 с, міг зникати графічний курсор під час руху миші тощо.
Продуктивність відеокарти залежить від внутрішньої розрядності відеоадаптера (у сучасних відеоадаптерах во¬на становить 64—256 біт), швидкості роботи відеопам'яті, її типу та ін. У сучасних відеокартах використовується графічна акселерація — режим, у якому робота ЦП під час побудови окремих елементів зображення (лінії, прямо¬кутника, графічного курсора та ін.) передається спеціалізованому процесору карти. Продуктивність «прискореної» відеопідсистеми під час роботи з програмами, в яких застосовується така акселерація, зростає до кількох разів.

Контролер дисків.
Цей контролер призначено для керування роботою ме¬ханічних рухомих частин пристрою і формування електрич¬них імпульсів під час записування та читання інформації. У сучасних НЖМД (IDE, EIDE) багато зазначених ком¬понентів контролера перенесено з відповідних плат на сам накопичувач. Адаптер виконує переважно логічні функції.

Контролер введення-виведення (адаптер портів)
Це пристрій, що обслуговує різноманітні зовнішні при¬строї (принтери, маніпулятори тощо). До системного бло¬ка їх приєднують через спеціальні схемні елементи, які називають портами. Розрізняють паралельні та послідов¬ні порти.
Паралельний порт дає змогу передати за один такт 1 байт, оскільки для передавання кожного біта відводить¬ся один провідник (контакт), і таким чином усі складові байта передаються одночасно, паралельно.
Послідовний порт має тільки одну пару провідників для передавання даних, і тому біти одного байта прохо¬дять через порт послідовно. Для передавання одного бай¬та потрібно не менше восьми тактів. Послідовний порт використовують і для передавання сигналів (наприклад, від маніпулятора).
Адаптер введення-виведення обслуговує один — три па¬ралельних порти (їх іменують LPT1—LPT3) і два — чоти¬ри послідовних (з іменами СОМ1—COM4). Рознімні з'єд¬нання винесено на задню стінку системного блока, до них підключаються кабелі зовнішніх пристроїв. Найчастіше ПК має два СОМ- та один LPT-порт.

Мережні плати.
Ці адаптери призначено для сполучення ПК з фізич¬ним каналом передавання даних, наприклад із коаксіаль¬ним кабелем. Вони здійснюють двоспрямоване транспорту¬вання даних: приймання сигналів з каналу і передавання їх на шину комп'ютера або навпаки — приймання даних із комп'ютера та їх передавання в канал. При цьому мережні плати виконують усі необхідні перетворення структури по¬відомлень, що передаються згідно зі стандартами, за якими побудовано обчислювальну мережу.
У мережних адаптерах можуть застосовуватися для зв'язку тонкий коаксіальний кабель, вита пара або оптико-волоконний кабель, у деяких моделях — різні типи кабелю.

Звукові карти.
Одним із середовищ, у якому користувач веде діалог із ПК, є звукове. Навіть звичайні офісні, домашні комп'ютери можуть записувати і відтворювати звук, реагувати на голо¬сові команди, виводити звукові повідомлення. Раніше це ро¬били лише спеціалізовані мультимедійні ПК.
Будь-який IBM-сумісний комп'ютер має стандартний ка¬нал керування звуком — спікер (speaker), розрахований на підключення невеликого динаміка (як у кишеньковому ра¬діоприймачі). Звук формується з тонального сигналу від таймера, роботою якого можна програмне керувати.
Фактично стандартизованим засобом для роботи з аудіо¬сигналом є сучасний цифровий аудіоканал, реалізований на звукових платах — спеціалізованих мікрокомп'ютерах для оброблення звуку. Одним із перших таких пристроїв була плата Sound Blaster. Цифровий аудіоканал забезпечує мож¬ливість моно- та стереофонічного записування і відтворенняаудіофайлів із рівнем якості від касетного магнітофона до аудіо-CD.
3. Зовнішні запам'ятовуючі пристрої ПЕОМ. Дискові накопичувачі, їх основні характеристики та принципи роботи.
Зовнішня пам'ять комп'ютера призначена для довготривалого зберігання програм і да¬них. Інформація в зовнішній пам'яті зберігається після виключення ПК. Зовнішня пам'ять ор-ганізовується на дисках та магнітних стрічках. Для роботи з ними використовують відповідні накопичувачі. Диски поділяють на магнітні та оптичні (компакт-диски). Магнітні диски бува¬ють гнучкі та жорсткі. Гнучкі магнітні диски називають ще дискетами, або флоппі-дисками.
Накопичувачі на гнучких магнітних дисках (НГМД, дисководи) призначені для зберігання інформації на флоппі-дисках. Флоппі-диск — це гнучка кругла пластина, на обидві сторони якої напилена магнітна речовина. Усередині пластини міститься отвір, за край якого механізм дисковода захоплює дискету і прокручує її всередині картріджа (упаковки для дискети). Картрідж містить проріз (щілину), через яку головки читання-запису здійснюють доступ до магніт¬них поверхонь. Використовують дискети діаметром 3,5" (89 мм).
Перед використанням кожна дискета форматується: обидві її поверхні на магнітному рі¬вні розбиваються на доріжки (треки), які мають вигляд концентричних кіл, кожна доріжка ра-діальними лініями розбивається на сектори. У кожний сектор поміщається 512 байт інформації. Сектори нумеруються числами, розпочинаючи з нуля. Тому з логічної точки зору можна уявляти, що дискова пам'ять — це лінійна послідовність секторів. Вздовж кожного сектора виділяють¬ся елементарні ділянки, які можуть знаходитися в стані намагнічено чи розмагнічено, що відповідає збереженню двійкових значень 1 або 0 відповідно. Оскільки інформація будь-якого виду зберігається у вигляді числових кодів, то зрозумілим стає принцип фізичного запису цих кодів у двійковому представленні на поверхні магнітного диска.
Залежно від густини напилення магнітної речовини розрізняють такі типи дискет: DD (double density) — дискети з подвійною густиною запису, HD (high density) — дискети з висо¬кою густиною запису. Ємності сучасних є такими:
Густина запису 3,5"
DD 720/800 Кб
HD 1,44Мб
Для прикладу відзначимо, що дискета типу HD діаметром 3,5" на кожній стороні містить 80 доріжок по 18 секторів на кожній доріжці. Спеціального типу дискети можуть містити сотні мегабайтів інформації.
Накопичувачі на жорстких магнітних дисках (НЖМД) служать для роботи із дисками, які в практиці називають вінчестерами. Вінчестер — це деяка кількість твердих круглих плас¬тин, які кріпляться на одному стержні і поміщаються в герметичний корпус. Для кожної магнітної сторони вінчестера використовується своя головка читання/запису. Магнітні поверхні вінчестера форматуються, і запис інформації на них здійснюється так само як і на звичайні дискети. Але вінчестери мають значно більші об'єми пам'яті в порівнянні з дискетами. Перші вінчестери вміщали 10 Мб, пам'ять сучасних вінчестерів вимірюється гігабайтами.
Останнім часом у зв'язку з появою мультимедійних програм та необхідністю розповсю-джувати великі об'єми інформації великою популярністю користуються компакт-диски, які вміщають у більшості випадків 650 Мб інформації і мають діаметр 5,25". Приводи для них ма¬ють назву CD-ROM і призначені лише дня читання інформації. Компакт-диски виготовляються у вигляді круглої алюмінієвої пластини, на одній стороні якої спеціальною пресформою витиснуті мікроскопічні заглибини. Для захисту від пошкоджень пластина має прозоре пластикове покриття. Читання інформації здійснюється за допомогою лазерного променя, який відбиваєть¬ся або не відбивається залежно від того, яка ділянка підсвічується: заглибина чи горбинка. Від¬битий промінь потрапляє на світлочутливий пристрій, який фіксує наявність відбитого променя чи його відсутність. У такий спосіб зчитуються двійкові значення 1 або 0.
Уся пам'ять на вінчестерах умовно поділяється на частини, які називаються логічними дисками, а в практиці просто дисками. Усі доступні для роботи диски мають свої імена, за до-помогою яких можна здійснювати доступ до інформації, яка на них зберігається. Зовнішні дис-ководи для роботи із гнучкими дисками мають імена А: і В:, іменами для дисків на вінчестері є наступні літери латинського алфавіту: С, D:, Е: залежно від їх кількості. Іменем приводу для компакт-дисків та іменами дисків, які доступні для роботи по локальних мережах, а також вір-туальних дисків, які організовані в оперативній пам'яті комп'ютерів, будуть наступні літери латинського алфавіту.
Пристроєм для накопичення інформації на магнітних стрічках є стримери. Стримери до-зволяють зберігати величезні об'єми архівної інформації, яка вимірюється гігабайтами. При на-явності відповідного адаптера та програмного забезпечення в якості стримерів можна викорис-товувати звичайні відеомагнітофони.
У магнітооптичних дисках, на відміну від лазерно-оптичних, запис інформації здійснюється магнітною головкою, а зчитування — лазерним променем.
Для зберігання великих обсягів відеоінформації (музичні кліпи, кінофільми, ігри) використовується технологія DVD (Digital Video Device — цифровий відеопристрій), заснована на іншому принципі зберігання відеоінформації — у цифровому форматі. Ємність таких носіїв інформації в кілька разів більша від ємності компакт-дисків.
4. Пристрої введення-виведення інформації.
Клавіатура призначена для введення символьної інформації, а також для керування ро-ботою ПК. Кожний символ вводиться шляхом натискування на відповідну клавішу, при цьому в оперативну пам'ять комп'ютера заноситься код символу. Символи кодової таблиці, яка вико-ристовується при роботі з ПК, кодуються 8-бітовими двійковими числами.
У більшості ПК використовується IBM-сумісна клавіатура, яка має 101 клавішу і декі¬лька індикаторів, що сигналізують про режими роботи клавіатури. Залежно від призначення всі клавіші поділяють на чотири блоки.
1. Алфавітно-цифровий блок. Містить клавіші з літерами, цифрами, розділовими знаками, а також ряд керуючих клавіш.
2. Блок функціональних клавіш. Він містить 12 функціональних клавіш [F1-F12], а також керуючі клавіші: Esc, Print Screen, Scroll Lock. При натискуванні на функціональні клавіші комп'ютер виконує дії, які задаються програмою, що в даний момент пра¬цює.
3. Клавіші керування курсором. Натискування відповідної клавіші зумовлює переміщення курсору на екрані дисплея ліворуч, праворуч, вгору, вниз.
4. Додатковий блок. Містить клавіші, які можна використовувати для набору цифр і знаків арифметичних операцій або управління курсором. Перехід до режиму введення цифр здійсню-ється після натискання клавіші [Num Lock] (при цьому загоряється індикатор Num Lock). По-вторне натискання клавіші [Num Lock] (індикатор Num Lock гасне) переводить клавіші цього поля в режим управління курсором аналогічно клавішам третього поля.

Монітор (дисплей) — це пристрій для відображення на екрані текстової та графічної інформації. Він не єдиний, але головний пристрій виведення даних. Основними характеристиками моніторів є:
 розмір екрана по діагоналі;
 роздільна здатність;
 кількість кольорів.
Більшість з параметрів зображення на екрані монітора мож¬ливо змінювати програмно.

Принтер (друкарський пристрій) призначений для виведення інформації на папір. Звичайно принтери можуть виводити не тільки текст, а й малюнки та графіку. Одні принтери дозволяють друкувати тільки в одному кольорі (чорному), інші можуть виводити і кольорове зображення. За принципом роботи розрізняють матричні, струменеві та лазерні принтери.
Матричні принтери. Головним вузлом матричного принтера є друкарська головка — обойма з тонкими металевими стрижнями (голками), розміщеними у вертикаль¬ній площині перпендикулярно до паперу. Рухається вона вздовж рядка, який друкується, а стрижні у потрібний мо¬мент ударяють по папері через фарбувальну стрічку. Та¬ким чином на папері формуються символи та інші зобра¬ження. У них найбільший рівень шуму.
Струменеві принтери. Струменеві принтери зараз є найрозповсюдженішими принтерами. У струменевих принтерах зобра¬ження формується мікрокраплями спеціального чорнила, що ви-прискується на папір через сопла друкарської головки. Як і в ма¬тричних принтерах, друкарська головка струменевого принтера рухається горизонтально, а по закінченні друкування кожної го-ризонтальної смуги зображення папір просувається вертикально.
Лазерні принтери. Лазерні принтери забезпечують (і отриму¬ють) найвищу якість чорно-білого та кольорового друкування. У лазерних принтерах використовується метод ксерографії: зо-браження переноситься на папір зі спеціального барабана, до якого електрично притягуються частинки фарби (тонера). Різниця між лазерним принтером і звичайним копіювальним апаратом полягає в тому, що друкуючий барабан електризується за допомогою лазе¬ра за командами з комп'ютера. Лазерні принтери мають найвищу швидкість друкування серед усіх інших типів принтерів.
До основних характеристик принтера відносять:
 швидкість друку (кількість надрукованих аркушів за 1 хвилину);
 роздільну здатність (кількість відбитих точок на відрізку 1 дюйм).
Сканер – пристрій для отримання електронних копій текстових та графічних документів.
За способом переміщення зчитую чого вузла щодо оригіналу сканери поділяють на: планшетні, барабанні, ручні.
5. Пристрої для організації комп'ютерного зв'язку. Модем, види модемів та їх функції.
Для всіх користувачів, що бажають
 використовувати глобальну електронну мережу Internet,
 працювати з електронною поштою,
 мати зв'язок з локальною мережею своєї фірми,
 надсилати та отримувати факси за допомогою комп'ютера і т. ін.,
необхідно мати модем або факс-модем.
Модем — це пристрій для обміну інформацією з іншими ком¬п'ютерами через телефонну мережу. Факс-модем — пристрій, що поєднує можливості модему із засобами для обміну факсимільного зображення з іншими факс-модемами та звичайними телефаксними апаратами. Більшість сучасних модемів є факс-модемами.
За конструктивним виконанням модеми бувають вбу¬дованими (вставляються в системний блок комп'ютера в один зі слотів розширення) і зовнішніми (підключаються через один із комунікаційних портів або порт USB, маючи окремий корпус і власний блок живлення).
Існують також радіомодеми та модеми для мобільного телефонного зв'язку.

Контрольні запитання
1. Які є види пам'яті?
2. Для чого призначена постійна пам'ять?
3. Що таке RAM?
4. Для чого призначена оперативна пам'ять?
5. Які є технологічні види оперативної пам'яті?
6. З яких частин складається оперативна пам'ять?
7. У чому полягає різниця між ROM і RAM?
8. Яке призначення кеш-пам'яті?
9. Назвіть основні технічні характеристики комп'ютера.
10. Яка суть принципу програмного керування комп'ютером?
11. У чому полягає алгоритм роботи процесора?
12. Яка суть принципу адресності?
13. За допомогою чого подається інформація в комп'ютері?
14. Що таке регістр?
15. Яке призначення відеокарти?
16. За рахунок чого досягається велика швидкодія і надійність комп'ютерів?
17. Для чого призначений ЦП?
18. Назвіть основні пристрої , що входять до ЦП, та їх призначення.
19. Для чого застосовується механізм кеширування?
20. Що таке адаптер?
21. В чому полягає магістрально-модульний принцип будови ПК?
22. Зобразіть структурну схему ПК?
23. Назвіть основні принципи функціонування комп'ютера?
24. Що таке накопичувачі? Яке їх призначення?
25. Які є види дискової пам'яті (дисководи)?
26. Яке призначення дискової пам'яті?
27. Яка різниця між оперативною та дисковою пам'яттю комп'ютера?
28. У чому полягає магнітний принцип зберігання інформації?
29. Що станеться з вмістимим усіх трьох основних видів пам'яті, якщо вимкнути живлення?
30. Назвіть основні пристрої введення інформації.
31. Назвіть основні пристрої виведення інформації.
32. Що є носієм інформації в накопичувачах на жорстких дисках?
33. Що таке дискета?
34. Чим відрізняються компакт диски від дискет?
35. Для чого використовують компакт-диски?
36. Призначення та основні характеристики монітора.
37. Призначення та основні характеристики принтерів.
38. Поясніть принципи друку різних видів принтерів.
39. Для чого призначено клавіатуру?
40. Що таке модем?
41. Для чого застосовують сканер?

Інформаційні технології в освіті

Victor_Pasyk — Thu, 08 Aug 2013 20:31:58 GMT

Лекція №1
Тема. Інформаційні технології в освіті.
Використання комп’ютерних технологій в професійній діяльності вчителя.

Література
1. Дибкова Л.М. Інформатика та комп’ютерна техніка: Посібник для студентів вищих навчальних закладів. – К.: ”Академвидав”, 2002. – 320с.
2. В.В. Браткевич та ін. Інформатика: Комп’ютерна техніка. Комп’ютерні технології: Підручник для студентів вищих навчальних закладів/ За ред. О.І.Пушкаря. – К.: Видавничий центр „Академія”, 2002. – 704с.
3. Клименко О.Ф., Головко Н.Р., Шарапов О.Д. Інформатика та комп’ютерна техніка: Навч.-метод. посібник/ За заг. ред. О.Д. Шарапова. – К.: КНЕУ, 2002. – 534с.
4. Глинський Я.М. Інформатика: Навч. посібник для учнів 8-11 кл. середн. шк.: У 2-х кн. – Кн. 2. Інформаційні технології. – Львів: «Деол», 2001.
5. Глинський Я.М. Практикум з інформатики. Навч. посібник. 5-е вид. – Львів: Деол, 2002.

План
1. Поняття про інформаційні технології. Історія виникнення інформаційних технологій.
2. Складові сучасних інформаційних технологій (С1Т), їх характеристика. Мета і завдання СІТ навчання.
3. Можливі напрями використання СІТ вчителями- предметниками.

Розробка комп'ютерних технологій в Україні почалася в середині 70-х років. Найбільшого поширення набули алгоритмізовані комп'ютерні системи (довідкові та тестувальні).
Точкою відліку появи нових інформаційних технологій в школі вважається урядова постанова "Про заходи щодо забезпечення комп'ютерної грамотності учнів середніх навчальних закладів і широкого впровадження електронно-обчислювальної техніки в навчальний процес", прийнята в 1985р. Робоча група під керівництвом акад. А.П.Єршова запропонувала на обговорення Концепцію інформатизації освіти, в якій давалося визначення поняттям "інформатизація суспільства", "інформатизація освіти" і впроваджувався термін HIT.
Інформаційна технологія з'явилася із виникненням інформаційного суспільства Академік Глушков В.М. уперше проаналізував поняття і перспективи розвитку інформаційних технологій (IT).
Дидактичні проблеми і перспективи використання IT у навчанні досліджувала І.В.Роберт.
Психологічні основи комп'ютерного навчання визначив Машбіц Ю.І. Систему підготовки вчителя до використання IT у навчальному процесі запропонував і обґрунтував М. І.Жалдак., С. Пейперт сформулював ідею "комп'ютерних навчальних середовищ".
У сучасній літературі СІТ визначають як сукупність методів і технічних засобів збирання, організації, опрацювання, передачі, подання інформації за допомогою комп’ютерів та комп’ютерних комунікацій.
Складовими СІТ є засоби і методи СІТ:

Засоби і методи сучасних інформаційних технологій

С1Т навчання - це методологія і технологія навчально-виховного процесу з використанням новітніх електронних засобів навчання в першу чергу ЕОМ.
СІТ відкривають учням доступ до нетрадиційних джерел інформації підвищують ефективність самостійної роботи, даюсь цілком нові можливості для творчості, знаходження та закріплення професійних навиків. Інформатизація освіти – це процес забезпечення сфери освіти теорією і практикою розробки і використання сучасних нових інформаційних технологій, орієнтованих на реалізацію психолого-педагогічної мети навчання та виховання.
Поняття інформаційна технологія з'явилася із виникненням інформаційною суспільства, основою соціальної динаміки в якому є нетрадиційні, матеріальні, а інформаційні ресурси - знання, наука, організаційні чинники, інтелектуальні здібності людей.
Уперше перспективи розвитку IT докладно проаналізував академік В.M.Глушков.
Інформаційна технологія – людинно-машинна технологія збирання, оброблення та передавання інформації.

Мета і завдання СІТ навчання

    Основною метою СІТ навчання є підготовка учнів до повноцінної життєдіяльності в умовах інформаційного суспільства.
Педагогічні завдання:
    Інтенсифікація всіх рівнів навчально-виховного процесу, підвищення його ефективності
• Побудова відкритої системи освіти.
• Система інтеграції предметних галузей знань.
• Розвиток творчого потенціалу учня.
• Розвиток умінь експериментально-дослідницької діяльності.
• Формування інформаційної кулыури учнів.
• Реалізація соціального замовлення, обумовленого інформатизацією
сучасного суспільства.

    Інформаційна технологія - сукупність методів та програмно-технічних засобів, об'єднаних у технологічний ланцюжок, що забезпечує збирання, оброблення, зберігання, поширення та відображення інформації, з метою зменшення трудомісткості процесів використання інформаційного ресурсу, а також підвищення їхньої надійності та оперативності.

    Інформаційні технології мають такі властивості:
 Предметом оброблення є дані;
 Мета процесу – одержання інформації;
 Засіб здійснення інформаційною процесу – програмні, програмно-апаратні, лічильні комплекси;
 Процеси оброблення даних включають окремі операції відповідно до проблемної сфери;
 Вибір керуючих дій на процеси виконується особами, що приймають рішення;
 Критеріями оптимізації процесу е вірогідність, надійність, цілісність, своєчасність інформації.

    Інформаційні технології створюють нові можливості для розвитку суспільства і мають стратегічне значення для:
 Ефективного використання інформаційних ресурсів;
 Оптимізації та автоматизації інформаційних процесів;
 Розроблення виробничих технологій;
 Застосування в системах електронних телекомунікація;
 Підвищення інтелектуального потенціалу суспільства;
 Використання методів інформаційного моделювання в науково-дослідницьких роботах, що дає можливість проводити і аналізувати складні або небезпечні ситуації;
 Використання методів інформаційного моделювання, глобальних процесів, космічного інформаційного моніторингу.

СІТ — нові можливості навчання.

    Сучасні інформаційні технології відкривають учням доступ до нетрадиційних джерел інформації, підвищують ефективність самостійної роботи, дають цілком нові можливості для творчості, знаходження і закріплення усяких професійних навиків, дозволяють реалізувати принципово нові форми і методи навчання.
    Інформаційні технології навчання надають можливість учителю для досягнення дидактичної мети застосовувати різні види навчальної роботи. Орієнтовані вчителя інструментальні засоби (програми—конструктори уроків) дозволяють йому оперативно поновлювати зміст навчальних і контролюючих програм відповідно до появи новітніх знань і технологій.
    Вчитель одержує додаткові можливості для підтримки і спрямовування розвитку особистості учнів творчого пошуку й організації їхньої спільної роботи.
    Як показує сучасна педагогічна практика, використання комп'ютера в навчальному процесі спрямоване переважно на розв'язання таких чотирьох типів дидактичних завдань.
    І. Комп'ютер використовується як допоміжний засіб для ефективнішого розв'язання вже існуючої системи дидактичних завдань. Змістом об'єкта засвоєння в комп'ютерній навчальній програмі цього гину є довідкова інформація, інструкції, обчислювальні операції, демонстрації тощо
    Комп'ютер, який оснащено технічними засобами мультимедіа, дозволяє використовувати дидактичні можливості відео- і аудіоінформацїі. Технології мультимедіа не тільки перетворили комп'ютер у повноцінного співрозмовника, а й дозволяють учням, не покидаючи навчального класу (дому), бути присутніми на лекціях видатних вчених і педагогів, стати свідками історичних подій минулою і сучасного, відвідати найвизначніші музеї і культурні центри світу, найвіддаленіші й цікаві з географічного погляду куточки Землі. Впровадження в навчальний процес гіпертекстових технологій забезпечило учнів і викладачів принципово новими можливостями роботи з довідковою інформацією. За допомогою гіпертекстових систем можна створювати перехресні посилання в текстових масивах, що полегшує пошук погрібної інформації з ключових слів. Системи гіпермедіа дозволяють пов'язати один з одним не тільки фрагменти тексту, а й графіку, звукозаписи, фотографії, мультфільми, відеокліпи тощо.
    Використання таких систем дозволяє створювати і широко тиражувати на лазерних компакт-дисках "електронні" довідники, книги, енциклопедії.
    Розвиток інформаційних телекомунікаційних мереж дає новий імпульс системам дистанційного навчання, забезпечує доступ до гігантських обсягів інформації, яка зберігається в різних куточках нашої планет.
    2. Комп'ютер може бути засобом, на який покладено вирішення окремих дидактичних завдань при збереженні загальної структури. мети і завдань безмашинною навчання При цьому сам навчальний зміст не закладається в комп'ютер (ЕОМ виконує функції контролера, тренажера тощо).
    Цю функцію широко подано в діалогових навчальних системах, які моделюють діяльність учителя. Нині найчастіше використовуються довідково-контролювальні програми з деяких шкільних предметів. Нові цікаві можливості під час роботи з текстами дає текстовий редактор (тренаж, самоконтроль, самокорекція. порівняння з еталоном).
    Широкі можливості і перспективи надаються в експертних навчальних системах (ЕНС). ЕНС мають у своєму розпорядженні можливість пояснень стратегії і тактики розв'язку завдань із досліджуваної предметної галузі за діалоговою підтримкою процесу розв'язування; контролю рівня знань, умінь і навиків із діагностикою помилок учня і оцінкою достовірності контролю; автоматизації процесу керування саме системою в цілому. Орієнтуючи учня на самостійну роботу, ЕНС ініціюють процес пізнавальної діяльності учнів, підвищують мотивацію навчання за рахунок варіативності самостійних робіт і можливості самоконтролю.
    3. Використовуючи комп'ютер, можна ставити і вирішувати нові дидактичні завдання, не розв'язувані традиційним шляхом. Характерними є імітаційно-моделювальні програми, наприклад комп'ютерні програми з імітації експерименту. У цих програмах об'єктом засвоєння виступають: а) зовнішні параметри того або іншого процесу; б) закономірності, які не доступні для спостереження в природних умовах; в) зв'язки імітованих явищ із тими параметрами, які автоматично задані програмою; г) пошук параметрів, які оптимізують проходження імітованого процесу, тощо.
    Наприклад, у процесі викладання математики можливо використовувати інструментальні програмні засоби, що дозволяють створювати різні математичні моделі, керувати ними і досліджувати їх "поведінку" (зокрема, під час вивчення тематики, пов'язаної з дослідженням функцій, розв'язанням завдань на оптимізацію, моделюванням геометричних об'єктів і ситуацій).
    Одним з перспективних напрямів, що дозволяє уникнути негативних наслідків, пов'язаних із зануренням учня у світ символів та імітацій реальних процесів, які подаються на екрані комп'ютера, є використання навчального демонстраційного обладнання, з'єднаного з комп'ютером, що дозволяє дати учню інструмент дослідження реальних явищ або об'єктів.
    Набувають більшого поширення міжнародні телекомунікаційні проекти, і учні, одержуючи доступ до професійних банків і баз даних, опановують наукові проблеми, розробки яких ще не завершені, працюють невеликими дослідницькими колективами, обмінюються результатами з іншими дослідниками в своїй галузі. Використання добре структурованої інформації, збережуваної в базах даних, є засобом перевірки власних гіпотез, допомагає учням запам'ятати інформацію, сприяє формуванню прийомів виконання логічних операцій аналізу, порівняння тощо.
    Викладачі, завдяки доступу до мереж телекомунікацій, не тільки істотно підвищують свою інформаційну озброєність, а й одержують унікальну можливість спілкуватися зі своїми колегами практично по всьому світові. Це створює ідеальні умови для професійних контактів, виконання спільної навчально-методичної і наукової праці, обміну навчальними розробками, даними тощо.
    Останнім часом в Україні поширюється використання комп'ютерів у дошкільних освітніх установах. Розробляються методики, спрямовані на розвиток дітей з урахуванням-їхнього віку та індивідуальних особливостей, організацію їхньою спілкування. Окрема увага приділяється використанню сучасних інформаційних технологій при розв'язуванні завдань інтеграції дітей з обмеженими можливостями в життя сучасною суспільства. Для цієї групи дітей інформаційні технології нерідко є єдиним засобом одержання повноцінної освіти, конкурентноздатної професії і просто спілкування.

HIT у керуванні освітою.

    HIT надають нові можливості для управлінської діяльності як в окремій школі, так і в усій системі освіти в цілому.
    Один або два комп'ютери, призначені для автоматизації адміністративно-господарської діяльності школи, дозволяють створювати бази даних учнів (алфавітну книгу школи), анкетних даних учителів, реєструвати вхідні і вихідні документи, складати розклад занять, готувати різні статистичні зведення. Автоматизація роботи шкільної бібліотеки дає можливість швидкого пошуку потрібної літератури, ведення карток учнів і вчителів, нагляду за станом шкільних підручників тощо.
    Наявність достатньої кількості комп'ютерів дає змогу об'єднувати їх в інформаційну мережу школи, яка зв'язує кабінет директора, учительську, шкільні кабінет, адміністративно-господарську частину, бібліотеку в єдиний інформаційний простір. Це надає нові можливості автоматизації управлінської діяльності: ведення електронних журналів успішності учнів, створення і використання річних інформаційно-довідкових систем (нормативних, предметних, методичних), одержання і передачу оперативної інформації по всій школі. Застосування комп'ютерів у психологічній службі школи, дає змогу оперативно використовувати складні психодіагностичні методики, тестувати великі групи учнів, проводити статистичну обробку даних психодіагностики, відслідковувати динаміку розвитку психологічних особливостей учнів упродовж усього періоду навчання. Об'єднання шкіл і установ освіти в єдину інформаційну мережу дає змогу розв'язати проблему обміну оперативною інформацією між органами керування освітою й освітніми установами (накази, довідки, статистичні дані).