Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Министерство образования Свердловской области

Негосударственное образовательное учреждение

Среднего профессионального образования

Уральский экономический колледж

Ревдинский филиал

Контрольная работа

предмет: Информатика - математика

Выполнил:

Козырин А.Л.,15/10 гр,

Руководитель:

Ревда, 2011

Билет №1. Информация. Единица измерения количества информации.

Информация – это сведения об окружающем мире (объекте, процессе, явлении, событии), которые являются объектом преобразования (включая хранение, передачу и т.д.) и используются для выработки поведения, для принятия решения, для управления или для обучения.

Количество информации можно рассматривать как меру уменьшения неопределенности знания при получении информационных сообщений.

При всем многообразии подходов к определению понятия информации, с позиции измерения информации выделяют два из них: определение К. Шеннона, применяемое в математической теории информации (содержательный подход), и определение А. Н. Колмогорова, применяемое в отраслях информатики, связанных с использованием компьютеров (алфавитный подход).

Но если число исходов не зависит от суждений людей (случай бросания кубика или монеты), то информация о наступлении одного из возможных исходов является объективной.

Если сообщение уменьшило неопределенность знаний ровно в два раза, то говорят, что сообщение несет 1 бит информации.

1 бит - объем информации такого сообщения, которое уменьшает неопределенность знания в два раза.

2. Алфавитный подход. Алфавитный подход основан на том, что всякое сообщение можно закодировать с помощью конечной последовательности символов некоторого алфавита.

Алфавит - упорядоченный набор символов, используемый для кодирования сообщений на некотором языке.

Мощность алфавита - количество символов алфавита.
Двоичный алфавит содержит 2 символа, его мощность равна двум.
Сообщения, записанные с помощью символов ASCII, используют алфавит из 256 символов. Сообщения, записанные по системе UNICODE, используют алфавит из 65 536 символов.

С позиций computer science носителями информации являются любые последовательности символов, которые хранятся, передаются и обрабатываются с помощью компьютера. Согласно Колмогорову, информативность последовательности символов не зависит от содержания сообщения, алфавитный подход является объективным, т.е. он не зависит от субъекта, воспринимающего сообщение.

Единицы измерения информации.

Как уже было сказано, основная единица измерения информации - бит. 8 бит составляют 1 байт.

Наряду с байтами для измерения количества информации используются более крупные единицы:

1 Кбайт (один килобайт) = 210 байт = 1024 байта;

1 Мбайт (один мегабайт) = 210 Кбайт = 1024 Кбайта;

1 Гбайт (один гигабайт) = 210 Мбайт = 1024 Мбайта.

В последнее время в связи с увеличением объёмов обрабатываемой информации входят в употребление такие производные единицы, как:

1 Терабайт (Тб) = 1024 Гбайта = 240 байта,

1 Петабайт (Пб) = 1024 Тбайта = 250 байта.

Билет №6. Устройство памяти компьютера. Носители информации (гибкий диск, жесткий диск, диск CD - ROM / R / RW , DVD и т.д.

Основной функцией внешней памяти компьютера является способность долговременно хранить большой объем информации (программы, документы, аудио-и видеоклипы и т. д.). Устройство, которое обеспечивает запись/считывание информации, называется накопителем или дисководом, а хранится информация на носителях (например, дискетах).

В накопителях на гибких магнитных дисках (НГМД или дискетах) и накопителях на жестких магнитных дисках (НЖМД или винчестерах), в основу записи, хранения и считывания информации положен магнитный принцип, а в лазерных дисководах - оптический принцип.

1. Гибкие магнитные диски помещаются в пластмассовый корпус. Такой носитель информации называется дискетой. Дискета вставляется в дисковод, вращающий диск с постоянной угловой скоростью. Магнитная головка дисковода устанавливается на определенную концентрическую дорожку диска, на которую и записывается (или считывается) информация.

Информационная ёмкость дискеты невелика и составляет всего 1.44 Мбайт. Скорость записи и считывания информации также мала (около 50 Кбайт/с) из-за медленного вращения диска (360 об./мин).

В целях сохранения информации гибкие магнитные диски следует предохранять от воздействия сильных магнитных полей и нагревания, так как это может привести к размагничиванию носителя и потере информации.

2. Жесткий диск (HDD - Hard Disk Drive) относится к несменным дисковым магнитным накопителям. Первый жесткий диск был разработан фирмой IBM в 1973 г. и имел емкость 16 Кбайт.

Жесткие магнитные диски представляют собой несколько десятков дисков, размещенных на одной оси, заключенных в металлический корпус и вращающихся с высокой угловой скоростью. За счет множества дорожек на каждой стороне дисков и большого количества дисков информационная емкость жестких дисков может в десятки тысяч раз превышать информационную емкость дискет и достигать сотен Гбайт. Скорость записи и считывания информации с жестких дисков достаточно велика (около 133 Мбайт/с) за счет быстрого вращения дисков (7200 об./мин). Часто жесткий диск называют винчестер.

В жестких дисках используются достаточно хрупкие и миниатюрные элементы. Чтобы сохранить информацию и работоспособность жестких дисков, необходимо оберегать их от ударов и резких изменений пространственной ориентации в процессе работы.

3. Лазерные дисководы и диски. За последние несколько лет компьютерные устройства для чтения компакт-дисков (CD), называемые CD-ROM, стали практически необходимой частью любого компьютера. Это произошло потому, что разнообразные программные продукты стали занимать значительное количество места, и поставка их на дискетах оказалась чрезмерно дорогостоящей и ненадёжной. Поэтому их стали поставлять на CD (таких же, как и обычные музыкальные).

Лазерные дисководы используют оптический принцип чтения информации. На лазерных дисках CD (CD - Compact Disk, компакт диск) и DVD (DVD - Digital Video Disk, цифровой видеодиск) информация записана на одну спиралевидную дорожку (как на грампластинке), содержащую чередующиеся участки с различной отражающей способностью. Лазерный луч падает на поверхность вращающегося диска, а интенсивность отраженного луча зависит от отражающей способности участка дорожки и приобретает значения 0 или 1. Для сохранности информации лазерные диски надо предохранять от механических повреждений (царапин), а также от загрязнения.

На лазерных дисках хранится информация, которая была записана на них в процессе изготовления. Запись на них новой информации невозможна. Производятся такие диски путем штамповки. Существуют CD-R и DVD-R диски информация на которые может быть записана только один раз. На дисках CD-RW и DVD-RW информация может быть записана/перезаписана многократно. Диски разных видов можно отличить не только по маркировки, но и по цвету отражающей поверхности.

Запись на CD и DVD при помощи обычных CD-ROM и DVD-ROM невозможна. Для этого необходимы устройства CD-RW и DVD-RW с помощью которых возможны чтение-однократная запись и чтение-запись-перезапись. Эти устройства обладают достаточно мощным лазером, позволяющем менять отражающую способность участков поверхности в процессе записи диска.

Информационная ёмкость CD-ROM достигает 700 Мбайт, а скорость считывания информации (до 7.8 Мбайт/с) зависит от скорости вращения диска. DVD-диски имеют гораздо большую информационную ёмкость (однослойный односторонний диск - 4.7 Гбайт) по сравнению с CD-дисками, т.к. используются лазеры с меньшей длинной волны, что позволяет размещать оптические дорожки более плотно. Так же существуют двухслойные DVD-диски и двухсторонние DVD-диски. В настоящее время скорости считывания 16-скоростных DVD-дисководов достигает 21 Мбайт/с.

4. Устройства на основе flash-памяти. Flash-память - это энергонезависимый тип памяти, позволяющий записывать и хранить данные в микросхемах. Устройства на основе flash-памяти не имеют в своём составе движущихся частей, что обеспечивает высокую сохранность данных при их использовании в мобильных устройствах.

Flash-память представляет собой микросхему, помещенную в миниатюрный корпус. Для записи или считывания информации накопители подключаются к компьютеру через USB-порт. Информационная емкость карт памяти достигает 1024 Мбайт.

Билет №5. Функциональная схема компьютера (основные устройства, их функции и взаимосвязь).

По своему назначению компьютер - это универсальный прибор для работы с информацией. По принципам своего устройства компьютер - это модель человека, работающего с информацией.

Персональный компьютер (ПК) - это компьютер, предназначенный для обслуживания одного рабочего места. По своим характеристикам он может отличаться от больших ЭВМ, но функционально способен выполнять аналогичные операции. По способу эксплуатации различают настольные (desktop), портативные (laptop и notebook) и карманные (palmtop) модели ПК.

Аппаратное обеспечение. Поскольку компьютер предоставляет все три класса информационных методов для работы с данными (аппаратные, программные и естественные), принято говорить о компьютерной системе как о состоящей из аппаратных и программных средств, работающих совместно. Узлы, составляющие аппаратные средства компьютера, называют аппаратным обеспечением. Они выполняют всю физическую работу с данными: регистрацию, хранение, транспортировку и преобразование как по форме, так и по содержанию, а также представляют их в виде, удобном для взаимодействия с естественными информационными методами человека.

Совокупность аппаратных средств компьютера называют его аппаратной конфигурацией.

Программное обеспечение. Программы могут находиться в двух состояниях: активном и пассивном. В пассивном состоянии программа не работает и выглядит как данные, содержательная часть которых - сведения. В этом состоянии содержимое программы можно «читать» с помощью других программ, как читают книги, и изменять. Из него можно узнать назначение программы и принцип ее работы. В пассивном состоянии программы создаются, редактируются, хранятся и транспортируются. Процесс создания и редактирования программ называется программированием.

Когда программа находится в активном состоянии, содержательная часть ее данных рассматривается как команды, согласно которым работают аппаратные средства компьютера. Чтобы изменить порядок их работы, достаточно прервать исполнение одной программы и начать исполнение другой, содержащей иной набор команд.

Совокупность программ, хранящихся на компьютере, образует его программное обеспечение.Совокупность программ, подготовленных к работе, называют установленным программным обеспечением. Совокупность программ, работающих в тот или иной момент времени, называют программной конфигурацией.

Устройство компьютера. Любой компьютер (даже самый большой) состоит из четырех частей:

· устройства ввода информации

· устройства обработки информации

· устройства хранения

· устройства вывода информации.

Конструктивно эти части могут быть объединены в одном корпусе размером с книгу или же каждая часть может состоять из нескольких достаточно громоздких устройств

Базовая аппаратная конфигурация ПК. Базовой аппаратной конфигурацией персонального компьютера называют минимальный комплект аппаратных средств, достаточный для начала работы с компьютером. С течением времени понятие базовой конфигурации постепенно меняется.

Чаще всего персональный компьютер состоит из следующих устройств:

1. Системный блок - основной блок компьютерной системы. В нем располагаются устройства, считающиеся внутренними. Устройства, подключаемые к системному блоку снаружи, считаются внешними. Для внешних устройств используют также термин периферийное оборудование.

2. Монитор - устройство для визуального воспроизведения символьной и графической информации. Служит в качестве устройства вывода. Для настольных ПК в настоящее время наиболее распространены мониторы, основанные на электронно-лучевых трубках. Они отдаленно напоминают бытовые телевизоры.

3. Клавиатура - клавишное устройство, предназначенное для управления работой компьютера и ввода в него информации. Информация вводится в виде алфавитно-цифровых символьных данных.

4. Мышь - устройство «графического» управления.

Дополнительно могут подключатся другие устройства ввода и вывода информации, например звуковые колонки, принтер, сканер и др.

Внутренние устройства персонального компьютера. Внутренними считаются устройства, располагающиеся в системном блоке. Доступ к некоторым из них имеется на лицевой панели, что удобно для быстрой смены информационных носителей, например гибких магнитных дисков. Разъемы некоторых устройств выведены на заднюю стенку - они служат для подключения периферийного оборудования. К некоторым устройствам системного блока доступ не предусмотрен - для обычной работы он не требуется.

Процессор. Микропроцессор - основная микросхема персонального компьютера. Все вычисления выполняются в ней. Основная характеристика процессора - тактовая частота (измеряется в мегагерцах, МГц). Чем выше тактовая частота, тем выше производительность процессора. Так, например, при тактовой частоте 500 МГц процессор может за одну секунду изменить свое состояние 500 миллионов раз. Для большинства операций одного такта недостаточно, поэтому количество операций, которые процессор может выполнить в секунду, зависит не только от тактовой частоты, но и от сложности операций.

Единственное устройство, о существовании которого процессор «знает от рождения», - оперативная память - с нею он работает совместно. Оттуда поступают данные и команды. Данные копируются в ячейки процессора (они называются регистрами), а потом преобразуются в соответствии с содержанием команд. Более полную картину того, как процессор взаимодействует с оперативной памятью, вы получите в главах, посвященных основам программирования.

Оперативная память. Оперативную память можно представить как обширный массив ячеек, в которых хранятся числовые данные и команды в то время, когда компьютер включен. Объем оперативной памяти измеряется в миллионах байтов - мегабайтах (Мбайт).

Процессор может обратиться к любой ячейке оперативной памяти (байту), поскольку она имеет неповторимый числовой адрес. Обратиться к индивидуальному биту оперативной памяти процессор не может, так как у бита нет адреса. В то же время, процессор может изменить состояние любого бита, но для этого требуется несколько действий.

Материнская плата. Материнская плата - это самая большая плата персонального компьютера. На ней располагаются магистрали, связывающие процессор с оперативной памятью, - так называемые шины. Различают шину данных, по которой процессор копирует данные из ячеек памяти, адресную шину, по которой он подключается к конкретным ячейкам памяти, и шину команд, по которой в процессор поступают команды из программ. К шинам материнской платы подключаются также все прочие внутренние устройства компьютера. Управляет работой материнской платы микропроцессорный набор микросхем - так называемый чипсет.

Видеоадаптер. Видеоадаптер - внутреннее устройство, устанавливаемое в один из разъемов материнской платы. В первых персональных компьютерах видеоадаптеров не было. Вместо них в оперативной памяти отводилась небольшая область для хранения видеоданных. Специальная микросхема (видеоконтроллер) считывала данные из ячеек видеопамяти и в соответствии с ними управляла монитором.

По мере улучшения графических возможностей компьютеров область видеопамяти отделили от основной оперативной памяти и вместе с видеоконтроллером выделили в отдельный прибор, который назвали видеоадаптером. Современные видеоадаптеры имеют собственный вычислительный процессор (видеопроцессор), который снизил нагрузку на основной процессор при построении сложных изображений. Особенно большую роль видеопроцессор играет при построении на плоском экране трехмерных изображений. В ходе таких операций ему приходится выполнять особенно много математических расчетов.

В некоторых моделях материнских плат функции видеоадаптера выполняют микросхемы чипсета - в этом случае говорят, что видеоадаптер интегрирован с материнской платой. Если же видеоадаптер выполнен в виде отдельного устройства, его называют видеокартой. Разъем видеокарты выведен на заднюю стенку. К нему подключается монитор.

Звуковой адаптер. В настоящее время средства для работы со звуком считаются стандартными. Для этого на материнской плате устанавливается звуковой адаптер. Он может быть интегрирован в чипсете материнской платы или выполнен как отдельная подключаемая плата, которая называется звуковой картой.

Разъемы звуковой карты выведены на заднюю стенку компьютера. Для воспроизведения звука к ним подключают звуковые колонки или наушники. Отдельный разъем предназначен для подключения микрофона. При наличии специальной программы это позволяет записывать звук. Имеется также разъем (линейный выход) для подключения к внешней звукозаписывающей или звуковоспроизводящей аппаратуре (магнитофонам, усилителям и т.п.).

Жесткий диск. Поскольку оперативная память компьютера очищается при отключении питания, необходимо устройство для длительного хранения данных и программ. В настоящее время для этих целей широко применяют так называемые жесткие диски. Принцип действия жесткого диска основан на регистрации изменений магнитного поля вблизи записывающей головки.

Основным параметром жесткого диска является емкость, измеряемая в гигабайтах (миллиардах байтов), Гбайт. Средний размер современного жесткого диска составляет 80 - 160 Гбайт, причем этот параметр неуклонно растет.

Дисковод гибких дисков. Для транспортировки данных между удаленными компьютерами используют так называемые гибкие диски. Стандартный гибкий диск (дискета) имеет сравнительно небольшую емкость 1,44 Мбайт. По современным меркам этого совершенно недостаточно для большинства задач хранения и транспортировки данных, но низкая стоимость носителей и высокая степень готовности к работе сделали гибкие диски самыми распространенными носителями данных.

Для записи и чтения данных, размещенных на гибких дисках, служит специальное устройство - дисковод. Приемное отверстие дисковода выведено на лицевую панель системного блока.

Дисковод CD-ROM. Для транспортировки больших объемов данных удобно использовать компакт-диски CD-ROM. Эти диски позволяют только читать ранее записанные данные - производить запись на них нельзя. Емкость одного диска составляет порядка 650-700 Мбайт.

Для чтения компакт-дисков служат дисководы CD-ROM. Основной параметр дисковода CD-ROM- скорость чтения. Она измеряется в кратных единицах. За единицу принята скорость чтения, утвержденная в середине 80-х гг. для музыкальных компакт-дисков (аудиодисков). Современные дисководы CD-ROM обеспечивают скорость чтения 40х - 52х.
Основной недостаток дисководов CD-ROM - невозможность записи дисков - преодолен в современных устройствах однократной записи - CD-R. Существуют также устройства CD-RW, позволяющие осуществлять многократную запись.

Принцип хранения данных на компакт-дисках не магнитный, как у гибких дисков, а оптический.

Коммуникационные порты. Для связи с другими устройствами, например принтером, сканером, клавиатурой, мышью и т. п., компьютер оснащается так называемыми портами. Порт - это не просто разъем для подключения внешнего оборудования, хотя порт и заканчивается разъемом. Порт - более сложное устройство, чем просто разъем, имеющее свои микросхемы и управляемое программно.

Сетевой адаптер. Сетевые адаптеры необходимы компьютерам, чтобы они могли обмениваться данными между собой. Этот прибор следит за тем, чтобы процессор не подал новую порцию данных на внешний порт, пока сетевой адаптер соседнего компьютера не скопировал к себе предыдущую порцию. После этого процессору дается сигнал о том, что данные забраны и можно подавать новые. Так осуществляется передача.

Когда сетевой адаптер «узнает» от соседнего адаптера, что у того есть порция данных, он копирует их к себе, а потом проверяет, ему ли они адресованы. Если да, он передает их процессору. Если нет, он выставляет их на выходной порт, откуда их заберет сетевой адаптер очередного соседнего компьютера. Так данные перемещаются между компьютерами до тех пор, пока не попадут к адресату.

Сетевые адаптеры могут быть встроены в материнскую плату, но чаще устанавливаются отдельно, в виде дополнительных плат, называемых сетевыми картами.

За единицу количества информации принимается такое количество информации, которое содержит сообщение, уменьшающее неопределенность в два раза. Такая единица называется «бит». Произошло от английского словосочетания binary digit (двоичная цифра).

Бит – количество информации, необходимой для различения двух равновероятных сообщений, наименьшая «порция» памяти, необходимая для хранения одного из двух знаков «0» и «1», используемых для внутримашинного представления данных и команд.

В примере с монетой количество информации, которое мы получаем, равно 1 биту.

Бит – это минимальная единица измерения количества информации. Следующей по величине единицей является байт.

1 байт = 8 бит.

В информатике система образования кратных единиц измерения количества информации отличается от систем, принятых в большинстве наук. Международная система единиц СИ в качестве множителей кратных единиц использует коэффициент 10 n , где n = 3,6,9 и так далее, что соответствует десятичным приставкам Кило (10 3), Мега (10 6), Гига (10 9) и так далее.

В компьютере используются числа не в десятичной, а в двоичной системе исчисления, поэтому в кратных единицах измерения количества информации используется коэффициент 2 n . Кратные байту единицы измерения количества информации выводятся следующим образом:

1 Килобайт (Кбайт) = 1024 байт = 2 10 байт;

1 Мегабайт (Мбайт) = 1024 Кбайт = 2 20 байт;

1 Гигабайт (Гбайт) = 1024 Мбайт = 2 30 байт;

1 Терабайт (Тбайт) = 1024 Гбайт = 2 40 байт;

1 Петабайт (Пбайт) = 1024 Тбайт = 2 50 байт.

Существует формула, которая связывает между собой количество возможных равновероятных (как в случае подбрасывания монеты) событий N и количество информации I :

I = log 2 N . (2.1)

По этой формуле легко определить количество информации, если известно количество возможных событий. Наоборот, для определения количества равновероятных событий, если известно количество информации, необходимо решить уравнение:

N = 2 I . (2.2)

Пример.

1. Пусть изображение на экране содержит 128х64 точек и каждая точка может иметь один из 256 оттенков. Определить минимальный объем памяти, необходимый для хранения этого изображения.

Решение. Всего точек на экране 128*64 = 8192. Каждый цвет можно рассматривать как возможное состояние точки. Тогда количество цветов, отображаемых на экране монитора, может быть вычислено по формуле (2.1):

I = log 2 256 = 8 бит.

Необходимый объем памяти равен

8 бит * 8192 = 65536 бит = 8192 байт = 8 Кбайт.

2. В игре «крестики-нолики» на поле 8х8 перед ходом существует 64 возможных события. Определить количество информации, полученное вторым игроком после первого хода первого игрока.

Решение. Уравнение (2.2) принимает вид:

64 = 2 I .

Так как 64 = 2 6 , то получаем 2 6 = 2 I .

Таким образом, I = 6 бит, то есть количество информации, полученное вторым игроком после первого хода первого игрока, составляет 6 бит.

Конец работы -

Эта тема принадлежит разделу:

КУРС ЛЕКЦИЙ по дисциплине Информатика Лекция 1 1. Введение в информатику

Федеральное агентство по образованию... Государственное образовательное учреждение... высшего профессионального образования...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Твитнуть

Все темы данного раздела:

Информатика как научная дисциплина
Информатика – комплексная научная дисциплина об информации и информационных процессах, аппаратных и программных средствах информатизации, информационных и коммуникационных техн

Понятие информации
Термин «информация» является базовым и невозможно дать его определение через более простые понятия. Аналогично в геометрии базовыми понятиями являются «точка», «прямая», «плоскость». Вообщ

Общая характеристика процессов сбора, передачи, обработки и накопления информации
Сбор, передача, обработка и накопление информации присущи как живым, так и техническим системам. Эти процессы позволяют организмам живого мира и сложным техническим системам существовать и развиват

Количество информации
Процесс систематического научного познания окружающего мира приводит к накоплению информации в форме знаний. Таким образом, с точки зрения процесса познания информация может рассматриваться как зна

Язык как знаковая система
Для обмена информацией с другими людьми человек использует естественные языки, в основе которых лежит алфавит, то есть набор символов. Последовательность символов алфавита в соответствии с

Двоичная система счисления
В двоичной системе счисления основание равно 2, а алфавит состоит из двух цифр (0 и 1). Следовательно, числа в двоичной системе в развернутой форме записываются в виде суммы степеней основания 2 с

Архитектура персональных компьютеров
Архитектура компьютера – его описание на некотором общем уровне, включающее описание пользовательских возможностей программирования, системы команд, системы адресации и т. д. А

Накопители на дисках
Отличительной особенностью таких устройств является использование в качестве носителей информации круглых дисков разного диаметра, отличающихся размером (форм-фактором). Выпускаются носители с форм

Накопители на сменных дисках.
Приводы для floppy-дисков появились уже на первых персональных компьютерах. Форм-фактор этих дисков 5,25”. Емкость одного диска составляла 160 Кбайт. Следующим этапом было п

Устройства ввода информации
Клавиатура.Клавиатура является основным устройством ввода информации в персональный компьютер. Основное ее назначение – ввод символьной информации. Клавиатура содержит 101 и бо

Устройства вывода информации
Монитор. Наибольшее распространение получили: CRT-мониторы (англ. Cathod Ray Tube). В основе конструкции этих мониторов лежит электронно-лучевая трубка.

Программные и аппаратные компоненты вычислительной сети
Вычислительная сеть – сложная система программных и аппаратных компонентов, взаимосвязанных друг с другом. Среди аппаратных компонентов можно выделить компьютеры и ком

Локальные и глобальные сети ЭВМ
Вычислительные сети классифицируются по территориальному признаку: а) локальные; б) городские; в) глобальные. Локальная сеть (ЛВС или англ.

Понятие, основные функции и составные части операционной системы
Операционная система – это комплекс специальных программных средств, предназначенных для управления загрузкой, запуском и выполнением других (пользовательских) программ, а такж

Операционная система MS DOS
Перечислим основные составные части MS DOS: 1) Модуль расширения системы ввода/вывода (IO.SYS). 2) Базовый модуль операционной системы (MSDOS.SYS). 3) Командный процессор

Командный процессор Command.com
Взаимодействие пользователя с операционной системой осуществляется с помощью командной строки. В начале командной стоки всегда имеется приглашение (к вводу команды) в MS DOS. По умолчанию в качеств

Операционные системы Windows
Дальнейшим шагом в развитии оболочек операционных систем стало появление в 1986 году графической многооконной операционной оболочки Windows фирмы Microsoft. В 1991 году была выпущена версия Windows

Файлы и каталоги
В разных источниках по информатике и вычислительной технике определения термина «файл» могут варьироваться. Наиболее распространенными являются такие формулировки: Файл

Физическая организация данных на носителе
Физическая организация данных описывает расположение файлов на носителе. Расположение файла описывается расположением принадлежащих ему блоков. Блоком

Текстовые редакторы, процессоры
Со времен изобретения письменности текстовые документы ис­пользуются для хранения и передачи данных. В современном пони­мании текстовым документом является и короткая записка, и тол­стая иллюстриро

Элементы форматирования текста
Отдельные части текста в «Блокноте» не форматируются, но име­ется возможность отобразить весь текст в одном из перечисленных в меню ПРАВКА ШРИФТ шрифтов. Шрифты

Текстовый npoцeccop WordPad
Дальнейшее развитие возможностей текстового редактора полу­чено в текстовом процессоре WordPad, который, также как и «Блок­нот», встроен в операционные системы Windows. Запуск его про­исходит через

Форматирование документа
WordPad допускает весьма широкие возможности форматирова­ния текста. Это форматирование шрифта, абзацев, маркированных списков, табуляции. Н

Текстовый npoцeccop Word
Текстовый процессор Word сейчас один из самых популярных программных продуктов в мире. Его последние версии представля­ют мощный программный конгломерат, объединяющий около тыся­чи различных возмож

Рабочее окно текстового процессора
Рабочее окно текстового процессора внешне сходно с рабочим окном WordPad, состоит из строки меню, по умолчанию двух пане­лей инструментов, а вообще их шестнадцать, рабочего поля, строки состояния.

Создание документа
В Word любой документ создается на основе некоторого образ­ца, называемого шаблоном. Шаблон - это именованная совокупность параметров (страниц, абзацев, шрифтов и д.р.) для создания доку­мен

Дополнительные возможности ввода текста
Текстовый процессор Word, как известно, является многооконным приложением, что создает удобства при одновременной работе с не­сколькими документами, например, при создании документа на ос­но

Форматирование текста
Форматирование текста в Word выполняется с помощью меню ФОРМАТ. Наиболее часто используемые команды меню вынесены в панель инструментов ФОРМАТИРОВАНИЕ в виде кнопок. Меню ФОРМАТ содержит возможност

Создание формул
Текстовый процессор Word снабжен редактором формул Microsoft Equation 3.0, который позволяет создавать формульные выражения и вставлять их в текст. Формульный редактор запускается через меню ВСТАВК

Электронные таблицы
Решение ряда экономических задач часто приводит к обработке данных в таблицах (текстовых, числовых). Применение для таких задач средств алгоритмических языков высокого уровня оказалось во многих сл

Создание таблиц
Ввод данных в ячейку и в диапазон. В любой ячейке Excel может содержаться текстовая строка, число или формула. Тип данного определя

Работа с формулами, диаграммами, списками
Ввод формул. Возможность работы с формулами и встроенными функциями является важнейшей особенностью электронных таблиц. Логика использования табличного процессора требуе

Понятие базы данных
Базу данных(БД) можно определить как унифицированную совокупность данных, совместно используемую различными задачами в рамках некоторой единой автоматизированной информационной

Модели организации данных
Набор принципов, определяющих организацию логической структуры хранения данных в базе, получил название модели данных. Модели баз данных определяются тремя компонентами: а) допустимой орга

Модель поведения потенциального нарушителя
Нарушением считается попытка несанкционированного доступа к любой части информации, подлежащей защите, хранимой, обрабатываемой или передаваемой в автоматизированной системе обработки данных.

Модель элементарной защиты
В общем случае, модель элементарной защиты может быть представлена

Законодательные меры.
Указанные методы могут реализовываться организованно или с помощью технических средств. С развитием автоматизированной обработки информации появились новые виды физических носителей. Усложнились те

Ограничения доступа
Ограничение доступа заключается в создание некоторой физической замкнутой преграды вокруг объекта защиты, а также в организации контролируемого доступа лиц, связанных с объектом защиты по своим фун

Контроль доступа к аппаратуре
В целях контроль доступа к внутреннему монтажу, линиям связи и технологическим органам управления используется аппаратура контроля вскрытия. Т.е. внутренний монтаж, технологические органы и пульты

Разграничение доступа
Разграничение доступа в системе заключается в разделении информации на части и организации доступа к ней должностных лиц в соответствии с их функциональными обязанностями и полномочиями. Задача раз

Для количественного определения любой величины необходимо определить единицу измерения. Для определения количества информации необходимо также ввести единицу измерения. За единицу количества информации принято такое количество информации, которое содержит сообщение уменьшающее степень неопределенность в два раза. Такая единица названа бит . Сообщение, уменьшающее степень неопределенности в два раз, несет 1 бит информации. Сообщение об одном событии из двух равновероятных несет 1 бит информации.

Формула Хартли.

Пусть в некотором сообщении содержатся сведения о том, что произошло одно из N равновероятных событий. Тогда количество информации, заключенное в этом сообщении, – i бит и число N – количество событий связаны формулой: 2 i = N.

Данная формула является показательным уравнением относительно неизвестной i . Из математики известно, что решение такого уравнения имеет вид:

(логарифм от N по основанию 2). (1)

Если N равно целой степени двойки (2,4,8 и т.д.), то такое уравнение можно решить в уме. В противном случае, количество информации становится нецелой величиной, и для решения задачи придется воспользоваться таблицей логарифмов.

Формула (1) является частным случаем формулы Р. Хартли, которая в общем случае имеет вид:

Здесь Н – количество информации, k – коэффициент пропорциональности, m – число возможных выборов, a – основание логарифма. Чаще всего принимают k = 1 и a = 2.

1. При бросании монеты сообщение о результатах (выпал «орел») несет 1 бит информации. Оба варианта равновероятны. 2 i =2 следовательно i = 1 бит.

2. В барабане для розыгрыша лотереи находится 32 шара. Сколько информации содержит сообщение о первом выпавшем номере?

Дано: N = 32 (количество событий)

Решение: по формуле определяем i – количество информации

По определению логарифма получаем i = 5

Ответ: сообщение несет 5 бит информации.

3. Каково было количество возможных событий, если после реализации одного из них мы получили количество информации равное 3 бит? 7 бит?

а) Дано: i = 3 (количество информации)

Решение: , по определению логарифма (2 3 = 8) получаем N = 8

Ответ: было 8 возможных событий.

б) Дано: i = 7 (количество информации)

Решение: , по определению логарифма (2 7 = 128) получаем N =128

Ответ: было 128 возможных событий.

Формула Шеннона.

Существует множество ситуаций, когда возможные события имеют различные вероятности реализации. Например, если монета несимметрична (одна сторона тяжелее другой), то при ее бросании вероятности выпадения «орла» и «решки» будут различаться.

Рассмотрим еще один пример: в коробке имеется 50 шаров из них 40 белых и 10 черных. Очевидно, вероятность того, что при вытаскивании «не глядя» попадется белый шар больше, чем вероятность попадания черного.

Сделанное нами качественное заключение о вероятностях событий в рассмотренном примере – интуитивно понятно. Однако вероятность может быть выражена количественно.

В нашем примере: обозначим р ч – вероятность попадания при вытаскивании черного шара, р б - вероятность попадания при вытаскивании белого шара; тогда: р ч = 10/50 = 0.2, р б = 40/50 = 0.8; отсюда – вероятность попадания белого шара в 4 раза больше, чем черного.

Из рассмотренного примера можно сделать вывод: если N – это общее число возможных исходов какого-то процесса (вытаскивания шара, получения оценки и т.д.), и из них интересующее нас событие (вытаскивание белого шара, получение пятерки) может произойти K раз, этого события равна K/N.

Вероятность выражается в долях единицы. В частном случае, вероятность достоверного события равна 1 (из 50 белых шаров вытащен белый); вероятность невозможного события равна нулю (из 50 белых шаров вытащен черный шар).

Качественную связь между вероятностью события и количеством информации в сообщении об этом событии можно выразить так: чем меньше вероятность некоторого события, тем больше информации содержит сообщение об этом событии.

Формулу для вычисления количества информации для событий с различными вероятностями предложил К. Шеннон в 1948 году. В этом случае количественная зависимость между вероятностью события (р) и количеством информации в сообщении о нем выражается формулой:

В нашем примере: количество информации в сообщении о попадании белого шара и черного шара:

бит;

бит.

Удобнее в качестве меры количества информации пользоваться не значением i, а средним значением количества информации, приходящейся на реализацию одного из возможных событий:

(3).

где I - количество информации,

N - количество возможных событий,

p i - вероятности отдельных событий.

В нашем примере: количество информации, которое мы получим в сообщении о попадании белого шара или черного шара (после реализации одного из возможных событий):

Для частного, но широко распространенного и рассмотренного выше случая, когда события равновероятны (р i = I/N), величину количества информации I можно рассчитать по формуле:

(4).

В рассмотренном выше примере, изменив условия следующем образом: в коробке лежат 50 пронумерованных шаров одинакового цвета; количество информации, которое мы получим при сообщении “достали шар с номером 25” определим по формуле

I = Iog 2 50 = 5,64386 бит.

Таким образом, когда события равновероятны, мы получим большее количество информации (5,64386 бит), чем когда события неравновероятны (2,282892 бит).

Количество информации, которое мы получаем, достигает максимального значения, если события равновероятны.

1. В корзине лежат 32 клубка шерсти. Среди них – 4 красных. Сколько информации несет сообщение о том, что достали клубок красной шерсти?

Дано: N=32, K=4

1. Найдем вероятность события – попал красный клубок шерсти: р к =4/32=1/8

2. По формуле (2) определим количество информации, которое несет сообщение «достали красный клубок шерсти» бит.

Ответ: сообщение «достали красный клубок шерсти» несет 3 бита информации.

2. В коробке лежат 64 цветных карандаша. Сообщение о том, что достали белый карандаш, несет 4 бита информации. Сколько белых карандашей было в корзине?

Дано: N=64, i =4

1. Найдем вероятность события – попал белый карандаш: р б =К/64

2. По формуле (2) составим следующее выражение

3. По определению логарифма: 2 4 =64/К -> 16K=64 -> K=4

Ответ: в коробке с цветными карандашами 4 белых карандаша.