|
|
Скачати 1.77 Mb.
|
Кодування текстових данихІнститут стандартизації США ввів у дію систему кодування ASCII (American Standard Code for Information Interchange – стандартний код інформаційного обміну США). Перші 32 коди таблиці, починаючи з нульового, віддані виробникам апаратних засобів (у першу чергу виробникам комп'ютерів і друкувальних пристроїв). Тут розміщуються управляючі коди, яким не відповідають ніякі символи мов, і, відповідно, ці коди не виводяться ні на екран, ні на друкуючі пристрої. Починаючи з коду 32 до коду 127 розміщені символи англійського алфавіту, розділові знаки, цифри, знаки арифметичних дій і деяких допоміжних символів. Коди з 128 по 255 відведені для національних систем кодування. Аналогічні системи кодування текстових даних були розроблені й в інших країнах. Так, наприклад, в СРСР були створені системи кодування КОІ-7 (код обміну інформацією, семизначний), КОІ-8 (код обміну інформацією, восьмизначний), ГОСТ та ГОСТ – альтернативна(що працюють в операційних системах MS-DOS). Міжнародний стандарт, у якому передбачене кодування символів кирилиці, називається кодуванням ISO (International Standard Organization ~ Міжнародний інститут стандартизації) системами 16-розрядного кодування символів є ASCII (шістнадцяткова), UNICODE та ін. Шістнадцять розрядів дозволяють забезпечити унікальні коди для 65536 різних символів – цього діапазону досить для розміщення в одній таблиці символів більшості мов планети. Кодування графічних даних. Якщо графічне зображення, надруковане в газеті чи книзі збільшувати, то можна побачити, що воно складається з дрібних крапок, таке зображення називають точковим або растровим. Растрова графіка – це сукупність засобів для подання графічних зображень, для кодування яких використовуються точки (на екрані монітора пікселі (picture element)). Оскільки лінійні координати й індивідуальні характеристики кожної точки (колір, яскравість) можна виразити за допомогою цілих чисел, то для кодування растрового зображення можна використовувати двійковий код. При кодуванні кольорового зображення за допомогою чотирьох біт можна передати тільки 16 кольорів, а за допомогою восьми біт можна передати 256 кольорових відтінків. Такий метод кодування кольору називається індексним. Зміст назви в тому, що, оскільки 256 значень зовсім недостатньо, щоб передати весь діапазон кольорів, доступний людському оку, код кожної точки растра представляє не колір сам по собі, а тільки його номер (індекс) у деякій таблиці (палітрі). Для кодування кольорових графічних зображень застосовується принцип декомпозиції довільного кольору на основні складових. Як складові використовують три основні кольори: червоний (Red, R), зелений (Green, G) і синій (Blue, B). Така система кодування називається системою RGB за першими літерами назв основних кольорів. Кодування кольорової графіки 16-розрядним двійковим кодом називається режимом High Color (65536 різних кольорів). Якщо для кодування кольору однієї точки використовувати 24 розряди, то система кодування забезпечує однозначне визначення 16,5 млн. різних кольорів, що насправді близько до чутливості людського ока. Режим подання кольорових зображень з використанням 24 двійкових розрядів називається повнокольоровим (True Color). 1.2.3. Кодування звукових даних Використання звукових сигналів в обчислювальній техніці впроваджене значно пізніше на відміну від числових, текстових і графічних даних. У природі звукові сигнали мають неперервний спектр, тобто є аналоговими. Для розкладання їх в гармонійні ряди і подання у вигляді дискретних цифрових сигналів (дискретизації) використовуються спеціальні пристрої – аналогово-цифрові перетворювачі (АЦП). Зворотне перетворення для відтворення звуку, закодованого числовим кодом, виконують цифроаналогові перетворювачі (ЦАП). Процес перетворення звукового сигналу в цифрову форму називається оцифровуванням. У визначений момент часу збереження миттєвого значення звукового сигналу в цифровій формі називається вибіркою. Чим частіше беруться вибірки, тим точніше цифрова копія звуку відповідає оригіналу. Частота вибірок залежить від розрядності звуку. Розрядність звуку характеризує кількість бітів, які використовуються для цифрового подання кожної вибірки. Перший стандарт МРС передбачав восьмирозрядний звук (256 дискретних рівнів). Якщо використати 16-бітний код подання звуку, то кількість дискретних рівнів досягне 65536, при цьому якість звуку значно покращиться. Для запису і відтворення мови достатньо 8-розрядного подання, а для музики потрібно 16 розрядів. Архівація файлів. Програми архіватори. Одні з найбільш корисних сервісних програм — це програми-архіватори. Архіватор — це програма, яка забезпечує стиснення інформації. Стиснення — це таке подання інформації, при якому вона займає менший обсяг в байтах. Процес стиснення називається архівацією, а стиснена інформація — архівною інформацією або просто архівом. Зворотний щодо стиснення процес називається роз-архівацією або розкриттям. Необхідність в архівації інформації виникає при нестачі вільного місця на дисковому нагромаджувачі. Сучасні програми-архіватори дозволяють зменшити обсяг пам'яті, який займає інформація, в середньому у два рази для програм, у чотири рази — для текстових документів, у десять разів — для графічних зображень. В основі стиснення інформації завжди лежить принцип ліквідації надлишкової інформації, для чого кожна програма-архіватор звичайно використовує свій патентований метод. Звичайно програми-архіватори не є складовою частиною операційних систем, їх треба придбати і встановити на комп'ютер окремо. У наш час найбільшої популярності набрали архіватори arj, WinZip, WinRar. Вони мають різний інтерфейс та методи архівації, але виконують однакові функції: • додавання файлів до архіву;• здобування файлів з архіву (розкриття архіву); • тестування архіву на предмет пошкоджень;• вилучення файлів з архіву; • перегляд вмісту архіву, перегляд вмісту файлів архіву;• створення багатотомних архівів (тобто розбиття архіву на файли заданого розміру, які, наприклад, зручно переносити на дискетах); • створення SFX-архівів (SFX — скорочення від англ. SelF Extracting — сам себе розархівує), тобто архівів, для розархівації яких непотрібна програма-архіватор; такі архіви виконуються у вигляді exe-файла, після запуску якого архів розкривається; • установлення пароля на архів у такий спосіб, щоб розпакувати його та продивитися його вміст міг тільки той, хто знає пароль; • додаткові можливості. Звичайно програми-архіватори не можуть опрацьовувати архіви, створені іншими архіваторами. Архівація даних – це злиття кількох файлів чи каталогів до єдиного файла – архіву.
Призначення і основні функції операційних систем Операційна система - це сукупність програм, які призначені для керування ресурсами комп'ютера й обчислювальними процесами, а також для організації взаємодії користувача з апаратурою. Перша функція ОС - керування ресурсами комп'ютера та їх розподіл. Ресурси - це логічні й фізичні компоненти комп'ютера: оперативна пам'ять, місце на диску, периферійні пристрої, процесорний час тощо. Інша функція ОС - керування обчислювальними процесами. Обчислювальним процесом (або завданням) називається послідовність дій, яка задається програмою. У принципі, функції керування процесами можна було б передати кожній прикладній програмі, але тоді програми були б набагато більшими та складнішими. Тому зручніше мати на комп'ютері одну керуючу програму - операційну систему, послугами якої користуватимуться всі інші програми. Для виконання третьої функції ОС - забезпечення взаємодії користувача з апаратурою - служить інтерфейс користувача ОС. До складу інтерфейсу користувача входить також набір сервісних програм - утиліт. Утиліта - це невелика програма, що виконує конкретну сервісну функцію. Утиліти звільняють користувача від виконання рутинних і часом досить складних операцій. Сучасні ОС надають користувачеві широкий спектр сервісних послуг. Чим досконалішою є ОС, тим зручніше у ній працювати користувачу. 1. Операційна система служить для керування ресурсами комп'ютера і забезпечення взаємодії всіх програм на комп'ютері з людиною. Компоненти операційної системи поділяються на два класи: системні та прикладні. До прикладних компонентів відносяться текстові редактори, компілятори, інтегровані системи програмування, пакети графічного виведення, комунікаційні програми і т. До системних компонентів відносяться ядро системи, що забезпечує взаємодію всіх компонентів, завантажувач програм, підсистеми, що забезпечують діалог з людиною, — віконна система та інтерпретатор команд і, насамкінець, файлова система. Саме системні компоненти ОС визначають основні властивості операційної системи. Для ІВМ-сумісних ПК створено багато ОС, серед яких найпопулярнішими є DOS, Windows, ОS/2, UNIX та інші. Для роботи на ПК найчастіше використовуються системи класу Windows і МS-DОS. Операційні системи зручно Основні етапи еволюції операційних систем. Перший період (1945 -1955) комп'ютер був винайдений англійським математиком ЧарльзомБебіджем наприкінці вісімнадцятого століття. цей комп'ютер не мав операційної системи. У середині 40-х були створені перші лампові обчислювальні пристрої. Програмування здійснювалося винятково машинною мовою. Про операційні системи не було і мови, усі задачі організації обчислювального процесу вирішувалися вручну кожним програмістом з пульта керування. Другий період (1955 - 1965) Із середини 50-х років почався новий період у розвитку обчислювальної техніки, зв'язаний з появою нової технічної бази - напівпровідникових елементів (транзисторів). Комп'ютери другого покоління стали більш надійними, тепер вони змогли безупинно працювати настільки довго, щоб на них можна було покласти виконання дійсне практично важливих задач. В ці роки з'явилися перші алгоритмічні мови, а отже і перші системні програми - компілятори. Третій період (1965 - 1980) У цей час у технічній базі відбувся перехід від окремих напівпровідникових елементів типу транзисторів до інтегральних мікросхем, що дало набагато більші можливості новому, третьому поколінню комп'ютерів. Для цього періоду характерно також створення сімейств програмно-сумісних машин. Першим сімейством програмно-сумісних машин, побудованих на інтегральних мікросхемах, стала серія машин IBM/360. Побудоване на початку 60-х років це сімейство значно перевершувало машини другого покоління за критерієм іна/продуктивність. Незабаром ідея програмно-сумісних машин стала загальновизнаною. Однак, незважаючи на великі розміри і безліч проблем, OS/360 і інші їй подібні операційні системи машин третього покоління дійсно задовольнялибільшості вимог споживачів. У 1973 р. Кен Томпсон і Денніс Рітчі створили ОС UNIX. У 1975 р. Пол Алені Билл Гейтс реализовали для комп’ютера Альтаір мову Бейсик, пізніше створили фірму Майкрософт (Microsoft), і ОС MS-DOS. У 1976 р. студенти Стів Возняк і Стів Джобс, влаштувавши майстерю у гаражі, реалізували комп’ютер Apple—1, поклавши початок начало корпорацї Apple, яка згодом випустила комп’ютер Macintosh з ОС MacOS. Четвертий період 1980 - Наступний період в еволюції операційних систем зв'язаний з появою великих інтегральних схем (ВІС). На ринку операційних систем домінували дві системи: MS-DOS і UNIX.Однопрограмна однокористувальницька ОС MS-DOS широко використовуваласядля комп'ютерів, побудованих на базі мікропроцесорів Intel. Мультипрограмна багатокористувацька ОС UNIX домінувала всередовищі "не-інтеловських" комп'ютерів, особливо побудованих на базівисокопродуктивних RISC-процесорів.У середині 80-х стали бурхливо розвиватися мережі ерсональних комп'ютерів, що працюють під керуванням мережних або розподілених ОС. Пятий характеризується використаням штучного інтелекту і природних мов спілкування Віртуалізація. Зазвичай кожний сервер містить одну прикладну програму що виконується в операційній системі. Середня зайнятість сервера коливається в межах 5-15 відсотків, що означає що переважна більшість обчислювальної потужності взагалі не використовується. Так само не ефективно використовується й дисковий простір, це стосується й масивів сховищ даних. Таке неефективне використання призводить до великих витрат на апаратне забезпечення, нерухомість, високої операційної вартості та вартості експлуатації. Технології віртуалізації дозволяють консолідувати оточення і використовувати їх на значно меншій кількості фізичних серверів. Кожне оточення, що виконується на одній обчислювальній машині поряд з іншими, є повністю ізольованим та замкненим для забезпечення цілісності та безпеки даних. Це дозволяє спростити управління, ефективніше використовувати наявні ресурси а також неймовірно заощаджувати. Переривання. Переривання (hardware interrupt) - це подія, яка генерується зовнішнім (стосовно процесора) пристроєм. За допомогою апаратних переривань апаратури або інформує центральний процесор про те, що відбулася яка-небудь подія, що вимагає негайної реакції (наприклад, користувач нажав клавішу), або повідомляє про завершення асинхронної операції вводу-виводу (наприклад, закінчене читання даних з диска в основну пам'ять). Важливий тип апаратних переривань - переривання таймера, які генеруються періодично через фіксований проміжок часу. Переривання таймера використаються операційною системою при плануванні процесів. Кожен тип апаратних переривань має власний номер, що однозначно визначає джерело переривання. Апаратне переривання - це асинхронна подія, тобто воно виникає поза залежністю від того, який код виконується процесором у цей момент. Обробка апаратного переривання не повинна враховувати, який процес є поточним. Ресурси. Ресурси - це логічні й фізичні компоненти комп'ютера: оперативна пам'ять, місце на диску, периферійні пристрої, процесорний час тощо.Керування ресурсами полягає, наприклад, у тому, що ОС: розпізнає й обробляє команди, що надходять з клавіатури; керує роботою дисків; готує інформацію для виведення на екран монітора або на принтер тощо. При цьому ОС намагається оптимальним способом розподіляти ресурси між різними завданнями, що виконуються. Процес. Процес (комп.) — послідовність операцій при виконанні програми, що є наборами байтів, які інтерпретуються центральним процесором як машинні інструкції, дані та стекові структури. Процес — це одне з найважливіших понять інформатики. За визначенням це екземпляр виконуваної програми, включаючи змінні та стан програми. Забезпечення інтерфейсу користувача. Будь-яку прикладну програму розробляють для широкого кола користувачів і вона повинна мати прості та зручні засоби взаємозв'язку з нею. Ці засоби називають інтерфейсом користувача.Через інтерфейс користувач керує роботою програми, отримує від неї повідомлення, відповідає на запити програми та ін. Нині інтерфейс користувача має деякі стандартні засоби, основними елементами яких є меню та вікно діалогу. В графічній оболонці Windows та її додатках ці елементи доповнені панелями інструментів, смугами прокрутки і т.д. Часто меню має багаторівневу структуру. Меню верхнього (першого) рівня називають головним. Інтерфейс користувача створюють так, щоб забезпечитии вільний ступеневий перехід між пунктами меню зверху вниз і знизу вверх. Це означає, що з головного меню можна перейти в будь-який пункт меню другого рівня, від нього до пунктів меню третього рівня і т.д. З будь-якого пункту меню найнижчого рівня можна поступово перейти в головне меню. Важливим елементом інтерфейса користувача є вікно діалогу. Вікно діалогу видається на екран дисплея за програмою. У ньому або пропонується перелік об'єктів для вибору, наприклад перелік файлів, шрифтів, або його потрібно заповнити самому користувачу. Іноді вікно діалогу вже заповнене відповіддю, яку пропонує сама система. Користувач має або згодитися з нею, або може заповнити вікно діалогу іншими повідомленнями. |
|
70. Вступ. Інформація та інформаційні процеси (3 год.) ХХ ст. Поняття інформації. Інформація і повідомлення. Інформація та інформаційні процеси. Носії інформації, форми і способи подання... |
Календарно-тематичні плани календарно-тематичні плани ХХ ст. Поняття інформації. Інформація і повідомлення. Інформація та інформаційні процеси. Носії інформації, форми і способи подання... |
|
Пояснювальна записка Дані. Різновиди обсягу даних. Поняття про інформаційну надлишковість повідомлень. Способи подання і кодування повідомлень, двійкове... |
35. Вступ. Інформація та інформаційні процеси (2 год.) Носії інформації, форми і способи подання інформації. Види інформації. Інформація і шум та їх взаємоперетворення. Властивості інформації.... |
|
Календарно-тематичні плани календарно-тематичні плани Носії інформації, форми і способи подання інформації. Види інформації. Інформація і шум та їх взаємоперетворення. Властивості інформації.... |
16. Методики навчання понять «інформація» ті «інформаційні процеси» З'ясування питань про оцінювання і вимірювання інформації, про шум та взаємоперетворення інформації і шуму |
|
Тема : Інформація. Повідомлення. Види та властивості інформації Мета: Ознайомити учнів з місцем та значенням розділу „Вступ. Інформація та інформатика.” |
Складові змісту спеціальності “Документознавство та інформаційна діяльність ... |
|
2. Інформаційні процеси Поняття про інформаційні процеси. Носії повідомлень. Форми та засоби передавання повідомлень. Опрацювання повідомлень. Кодування... |
Розглянуто на засіданні циклової Затверджую Визначення інформації і інформатики. Властивості інформації. Одиниці вимірювання інформації |