Ім'я файлу: 13.docx
Розширення: docx
Розмір: 50кб.
Дата: 29.09.2021

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ДВНЗ «КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ЕКОНОМІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ імені Вадима Гетьмана»

Кафедра інформатики та системології
Реферат №1
з дисципліни “Інформатика

Тема: ” Теоретичні основи інформатики, комп’ютерна техніка, програмне

забезпечення та перспектива розвитку “

Виконав: Ткаченко Андрій Олександрович

студент І-го курсу групи РМ-109

спеціальності 075
Перевірив:

Київ - 2021

1.Теоретичні основи інформатики 4

1.1Інформація 4

1.2Дані 4

1.3Інформаційна система 5

1.4Кодування інформації 5

1.5Периферійні пристрої 6

2.Принципи фон Неймана 7

2.1Принципи побудови комп’ютера 7

2.2Принцип роботи машини Фон Неймана 9

2.2.1АРЛ 9

2.2.2ПУ 10

2.3Архітектура і структура ПК 10

2.3.1Класична архітектура (архітектура фон Неймана) 10

2.3.2Багатопроцесорна архітектура 11

2.3.3Багатомашинна обчислювальна система 11

2.3.4Архітектура з паралельними процесорами 12

3.Програмне забезпечення 12

3.1Поняття програмного забезпечення 12

3.2Класифікація програмного забезпечення 13

1.Системне: 13

4.Перспективи розвитку. 14

ВСТУП

Інформатика ‑ це комплексна, технічна наука, що систематизує прийоми створення, збереження, відтворення, обробки та передачі даних засобами обчислювальної техніки, а також принципи функціонування цих засобів та методи керування ними.

Термін «інформатика» походить від французького слова Informatique і утворене з двох слів: інформація та автоматика. Запроваджено цей термін у Франції в середині 60-х років XX ст., коли розпочалося широке використання обчислювальної техніки. Тоді в англомовних країнах увійшов до вжитку термін «Computer Science» для позначення науки про перетворення інформації, що грунтується на використанні обчислювальної техніки. Тепер ці терміни є синонімами.

В 1978 році міжнародний науковий конгрес офіційно закріпив за поняттям "інформатика" області, пов'язані з розробкою, створенням, використанням і матеріально-технічним обслуговуванням систем обробки інформації, включаючи комп'ютери і їхнє програмне забезпечення, а також організаційні, комерційні, адміністративні й соціально-політичні аспекти комп'ютеризації - масового впровадження комп'ютерної техніки в усі області життя людей.

Таким чином, інформатика базується на комп'ютерній техніці й немислима без неї.

  1. Теоретичні основи інформатики

    1. Інформація


Інформація є невід’ємною складовою світу довкола нас і нашої свідомості.

Поняття «інформація» багатозначне і тому суворо визначене бути не може. У широкому значенні інформація - це відображення реального (матеріального, предметного) світу, що виражається у вигляді сигналів і знаків.

Інформація - це дані та відомості, представлені у різних видах. В інформатиці поняття «інформація» означає відомості про об'єкти та явища навколишнього середовища, їхні параметри, властивості й стани, що зменшують наявний щодо них ступінь невизначеності, неповноти знань.

Поняття інформації - це одне з фундаментальних понять науки інформатики. Для того щоб інформація сприяла прийняттю на її основі правильних рішень, вона має відповідати таким критеріям, як достовірність, повнота, своєчасність, корисність, зрозумілість.
    1. Дані


Дані - відомості, отримані шляхом вимірювання, спостереження, логічних або арифметичних операцій і представлені у формі, придатній для постійного зберігання, передачі і (автоматизованої) обробки.

У процесах збору, обробки та використання дані поділяються на окремі елементарні складові - елементи даних, або елементарні дані (іноді їх теж називають просто даними). Елементарні дані можуть бути виражені цілими і дійсними числами, словами, а також булеві величинами, здатними приймати лише два значення - "істина" (1), "брехня" (0).
    1. Інформаційна система


Інформаційна система - це системи, яка здійснює або в якій відбуваються інформаційні процеси: пошук, збирання, зберігання, передавання й опрацювання інформації.

В інформаційній системі можуть відбуватися одночасно один, два чи кілька процесів:

  • введення інформації, отриманої з джерел інформації;

  • опрацювання (перетворення) інформації;

  • зберігання вхідної і опрацьованої інформації;

  • виведення інформації, призначеної для користувача;

  • відправка / отримання інформації мережею.
    1. Кодування інформації


Кодування - це утворення і надання кодового позначення об'єктам класифікації та класифікаційним угрупованням. Умовне позначення об'єктів за допомогою знака або сукупності знаків називають кодом.

Система кодування - це сукупність правил утворення коду.

Система кодування використовується для заміни назви об'єкта на умовні позначення (коди) з метою забезпечення зручної і більш ефективної обробки інформації. Для кожного коду встановлюється:

  • алфавіт коду - система знаків, що прийнята для утворення коду

  • основа коду - кількість знаків в алфавіті коду;

  • розряд коду - позиція знака в коді;

  • довжина коду - кількість знаків у коді.

Процедура надання об'єктові кодового позначення називається кодуванням. Залежно від того, чи передує кодуванню класифікування об'єктів, усі відомі системи кодування поділяють на реєстраційні і класифікаційні системи, кожна з цих систем використовує певні методи кодування.

    1. Периферійні пристрої


Периферійні пристрої призначені для забезпечення вводу-виводу інформації в необхідному для оператора форматі, а також зручності взаємодії останнього з комп’ютером. Периферійні пристрої бувають зовнішніми або вбудованими.

Зовнішні пристрої виготовляються, як окремі прилади, які обладнані власним блоком живлення і вимагають для підключення окремої розетки в електричній мережі. Зв’язок між комп’ютером та зовнішніми пристроями здійснюється за допомогою спеціальних сигнальних кабелів через відповідні пристрої вводу-виводу. В зовнішньому виконанні виготовляються пристрої, які мають значну споживану потужність, або з ергономічних міркувань (з точки зору зручності використання) не можуть бути виготовлені у внутрішньому виконанні.

Внутрішні периферійні пристрої не мають власного блоку живлення, а тому використовують блок живлення комп’ютера і є вбудованими в його системний блок. Зв’язок між комп’ютером і такими пристроями реалізується за допомогою спеціальних сигнальних кабелів (шлейфів) через відповідні пристрої вводу-виводу або безпосередньо за системною магістраллю.

Існують багато різновидів периферійних пристроїв, основними з яких є:

  • Клавіатура. Призначена для вводу інформації в комп’ютер та керування з боку оператора процесом виконання програми. В технічному аспекті клавіатура представляє сукупність механічних датчиків, які сприймають тиск на клавіші і тим самим замикають певне електричне коло.

  • Монітор. Призначений для відображення (виводу) інформації – результатів роботи програм на екрані електронно-променевої трубки (ЕПТ). Принцип роботи таких моніторів мало чим відрізняються від звичайних телевізорів і полягає в тому, що пучок електронів, випущений з електронної гармати, попадаючи на екран, покритий люмінофором, приводить до його свічення. На шляху пучка електронів розміщені відхиляюча система, яка дозволяє змінювати напрям променя та модулятор, який регулює яскравість зображення.

  • Маніпулятор “миша” та трекбол. Є зручним інструментом керування комп’ютером, особливо, якщо на останньому виконуються програми з графічним інтерфейсом користувача. Є електронно-механічним пристроєм, який відслідковує власне переміщення на поверхні і передає дану інформацію до ПК, який, обробивши її, відповідним чином реагує.

  • Модеми. Дозволяють передавати інформацію на значні відстані за телефонними каналами зв’язку. За допомогою модемів реалізуються глобальні комп’ютерні мережі – WAN – Wide Area Network). Модеми виготовляються в зовнішньому або внутрішньому виконанні; зовнішні модеми підключаються через послідовний порт, внутрішні – безпосередньо до системної магістралі комп’ютера.
  1. Принципи фон Неймана

    1. Принципи побудови комп’ютера


В основу побудови переважної більшості комп’ютерів покладені такі загальні принципи, що були сформульовані у 1945 році. Д. фон Нейман, Г. Голдстайн і А. Беркс в своїй спільній статті виклали нові принципи побудови і функціонування ЕОМ. На основі цих принципів відбувалось виробництво перших двох поколінь комп'ютерів. У пізніших поколіннях відбувалися деякі зміни, хоча принципи Неймана актуальні і сьогодні.

По суті, Нейману вдалося узагальнити наукові розробки і відкриття багатьох інших учених і сформулювати на їх основі принципово нове:

Використання двійкової системи числення в обчислювальних машинах. Перевага перед десятковою системою числення полягає в тому, що пристрої можна робити досить простими, арифметичні і логічні операції в двійковій системі числення також виконуються досить просто.

Програмне управління ЕОМ. Робота ЕОМ контролюється програмою, що складається з набору команд. Команди виконуються послідовно одна за одною. Створенням машини з програмою, що зберігається в пам'яті, дало початок тому, що ми сьогодні називаємо програмуванням.

Вибірка програми з пам'яті здійснюється за допомогою лічильника команд - регістр процесора, який послідовно збільшує адресу чергової команди, що зберігається в нім, на довжину команди. А оскільки команди програми розташовані в пам'яті одна за одною, то тим самим організовується вибірка ланцюжка команд з послідовно розташованих елементів пам'яті.

Якщо ж потрібно після виконання команди перейти не до наступної, а до якоїсь інший, використовуються команди умовного або безумовного переходів, які заносять в лічильник команд номер елементу пам'яті, що містить наступну команду. Вибірка команд з пам'яті припиняється після досягнення і виконання команди “стоп”. Таким чином, процесор виконує програму автоматично, без втручання людини.

Пам'ять комп'ютера використовується не лише для зберігання даних, але і програм. При цьому і команди програми і дані кодуються в двійковій системі числення, тобто їх спосіб запису однаковий. Тому в певних ситуаціях над командами можна виконувати ті ж дії, що і над даними.

Це відкриває цілий ряд можливостей. Наприклад, програма в процесі свого виконання також може піддаватися переробці, що дозволяє задавати в самій програмі правила здобуття деяких її частин (так в програмі організовується виконання циклів і підпрограм). Більш того, команди однієї програми можуть бути отримані як результати виконання іншої програми.

На цьому принципі засновані методи трансляції — перекладу тексту програми з мови програмування високого рівня на мову конкретної машини.

Принцип адресності: елементи пам'яті ЕОМ мають адреси, які послідовно пронумеровані. У будь-який момент можна звернутися до будь-якого елементу пам'яті за її адресою. Цей принцип відкрив можливість використовувати змінні в програмуванні.

Можливість умовного переходу в процесі виконання програми. Не дивлячись на те, що команди виконуються послідовно, в програмах можна реалізувати можливість переходу до будь-якої ділянки коди.

Комп'ютери, побудовані на цих принципах, відносяться до типа фон-нейманівськи. Але існують комп'ютери, що принципово відрізняються від останніх. Для них, наприклад, може не виконуватися принцип програмного управління, тобто вони можуть працювати без “лічильника команд”, який вказує поточну виконувану команду програми. Для звернення до якої-небудь змінної, що зберігається в пам'яті, цим комп'ютерам не обов'язково давати їй ім'я. Такі комп'ютери називаються не-фон-нейманівськими.

Найголовнішим наслідком цих принципів можна назвати те, що тепер програма вже не була постійною частиною машини (як наприклад, в калькуляторі). Програму стало можливо легко змінити. А ось апаратура, звичайно ж, залишається незмінною, і дуже простою.
    1. Принцип роботи машини Фон Неймана


Машина фон Неймана складається з пристрою (пам'яті), що запам'ятовує, - ЗП(Запам’ятовуючий пристрій), арифметико-логічного пристрою – АЛП(Арифметико-логічний пристрій), пристрою управління – ПУ(Пристрій управління), а також пристроїв введення і виводу.

Програми і дані вводяться в пам'ять з пристрою введення через арифметико-логічний пристрій. Всі команди програми записуються в сусідні елементи пам'яті, а дані для обробки можуть міститися в довільних комірках. В будь-якій програмі остання команда має бути командою завершення роботи.
      1. АРЛ


Арифметико-логічний пристрій - пристрій, який виконує вказані командами операції над вказаними даними.

З арифметико-логічного пристрою результати виводяться в пам'ять або пристрій виводу. Принципова відмінність між ЗП і пристроєм виводу полягає в тому, що в ЗП дані зберігаються у вигляді, зручному для обробки комп'ютером, а на пристрої виводу (принтер, монітор і ін.) поступають так, як зручно людині.
      1. ПУ


Пристрій управління керує всіма частинами комп'ютера. Від пристрою, що управляє, на інші пристрої поступають сигнали «що робити», а від інших пристроїв ПУ отримує інформацію про їх стан. ПУ містить спеціальний регістр (комірку), який називається «Лічильник команд». Після завантаження програми і даних в пам'ять до лічильника команд записується адреса першої команди програми. ПУ прочитує з пам'яті вміст елементу пам'яті, адреса якої знаходиться в лічильнику команд, і поміщає його в спеціальний пристрій – «Регістр команд». ПУ визначає операцію команди, «відзначає» в пам'яті дані, адреси яких вказані в команді, і контролює виконання команди. Операцію виконує АЛП або апаратні засоби комп'ютера.
    1. Архітектура і структура ПК


При розгляді комп’ютерних приладів прийнято розрізняти їх архітектуру і структуру.

Архітектурою комп'ютера називається його опис на деякому загальному рівні, що включає опис призначених для користувача можливостей програмування, системи команд, системи адресації, організації пам'яті і так далі Архітектура визначає принципи дії, інформаційні зв'язки і взаємне з'єднання основних логічних вузлів комп'ютера: процесора, оперативного ЗП, зовнішніх ЗП і периферійних пристроїв. Спільність архітектури різних комп'ютерів забезпечує їх сумісність з точки зору користувача.

Структура комп'ютера - це сукупність його функціональних елементів і зв'язків між ними. Елементами можуть бути самі різні пристрої - від основних логічних вузлів комп'ютера до простих схем. Структура комп'ютера графічно представляється у вигляді структурних схем, за допомогою яких можна дати опис комп'ютера на будь-якому рівні деталізації.
      1. Класична архітектура (архітектура фон Неймана)


Один арифметико-логічний пристрій (АЛП), через який проходить потік даних, і один пристрій управління (ПУ), через яке проходить потік команд – програма. Це однопроцесорний комп'ютер.

До цього типа архітектури відноситься і архітектура персонального комп'ютера з загальною шиною. Всі функціональні блоки тут зв'язані між собою загальною шиною, яка називається системною магістраллю.

Фізично системна магістраль є багатопровідною лінією з гніздами для підключення електронних схем. Сукупність дротів магістралі розділяється на окремі групи: шину адреси, шину даних і шину управління.

Периферійні пристрої (принтер і ін.) підключаються до апаратури комп'ютера через спеціальні контролери – пристрої управління периферійними пристроями.

Контролер - пристрій, який пов'язує периферійне устаткування або канали зв'язку з центральним процесором, звільняючи процесор від безпосереднього управління функціонуванням даного устаткування.
      1. Багатопроцесорна архітектура


Наявність в комп'ютері декількох процесорів означає, що паралельно може бути організоване багато потоків даних і багато потоків команд. Таким чином, паралельно можуть виконуватися декілька фрагментів одного завдання. Структура такої машини, що має загальну оперативну пам'ять і декілька процесорів
      1. Багатомашинна обчислювальна система


Тут декілька процесорів, що входять в обчислювальну систему, не мають загальної оперативної пам'яті, а мають кожен свою (локальну). Кожен комп'ютер в багатомашинній системі має класичну архітектуру, і така система застосовується досить широко. Проте ефект від вживання такої обчислювальної системи може бути отриманий лише при вирішенні завдань, що мають дуже спеціальну структуру: вона повинна розбиватися на стільки слабо зв'язаних підзадач, скільки комп'ютерів в системі. Перевага в швидкодії багатопроцесорних і багатомашинних обчислювальних систем перед однопроцесорними очевидно.
      1. Архітектура з паралельними процесорами


Тут декілька АЛП працюють під управлінням одного ПУ. Це означає, що безліч даних може оброблятися за однією програмою – тобто по одному потоку команд. Високу швидкодію такої архітектури можна отримати лише на завданнях, в яких однакові обчислювальні операції виконуються одночасно на різних однотипних наборах даних.
  1. Програмне забезпечення

    1. Поняття програмного забезпечення


Програмне забезпечення – загальне поняття, що вказує на набір кодованих інструкцій (програм) для керування процесором комп'ютера. Процесор комп'ютера зчитує такі кодовані інструкції та виконує їх. Виконання програмного забезпечення комп'ютером полягає у маніпулюванні інформацією та керуванні апаратними компонентами комп'ютера. Наприклад, типовим для персональних комп'ютерів є відображення інформації на екран та прийом її з клавіатури.

Апаратне забезпечення - комплекс технічних засобів, який включає ЕОМ: зовнішні пристрої, термінали, абонентські пункти тощо, які необхідні для функціонування тієї чи іншої системи.

Програмне забезпечення та апаратне забезпечення є дві комплементарні компоненти комп'ютера, причому межа між ними нечітка: деякі фрагменти програмного забезпечення на практиці реалізуються суто апаратурою мікросхем комп'ютера, а програмне забезпечення, в свою чергу, здатне виконувати функції електронної апаратури. Та по суті призначення програмного забезпечення полягає в керуванні як самим комп'ютером так і іншими програмами та маніпулюванні інформацією.

На відміну від апаратних складових комп'ютера, програмне забезпечення являє собою інформацію, яка зберігається на матеріальних носіях у вигляді файлів (дискета, HDD,CD,DVD тощо) та може передаватись по каналах зв'язку.
    1. Класифікація програмного забезпечення

  1. Системне:


  • програмне резервування;

  • операційні системи (Windows, Linux, MS DOS);

  • програми русифікатори;

  • програми для діагностики комп’ютера;

  • програми КЕШи;

  • програми-оболонки (FAR, Win32, Nc, Dn);

  • утиліти - допоміжні або службові програми:

  • архіватори: WinRar, WinZip;

  • антивіруси: Касперського);

  • програми для оптимізації дисків;

  • програми динамічного зжаття дисків;

  • програми для діагностики комп'ютера;

  1. Інструментальне:

  • мови програмування:

    • машинно-орієнтовані (низький рівень): Асамблер;

    • процедурно-орієнтовані (середній рівень): Pascal, Basic;

    • об’єктно-орієнтовані (високий рівень): Delphi, Java, Visual Basic;

  • відлагоджувачі – програми, що дозволяють автоматизувати процес відлагоджування (Debuger);

  • транслятори – програми,що перекладають текст, записаний однією з мов програмування, у машинний код:

    • інтерпретатори (Basic);

    • компілятори (Pascal).

  1. Прикладне:

  • загального пизначення:

    • Ms Office (World, Excel, Power Point);

    • поштові програми;

    • довідники, енциклопедії;

  • спеціального призначення:

    • 1С бухгалтерія

    • навчальні програми

    • банківські програми

    • САПР (системи автоматизованого проектування)

    • ARM (автоматизоване роботе місце).

Системне програмне забезпечення призначено для загального керування ком'ютером.

Інструментальне програмне забезпечення є засобом для створення нових та відлагоджування пронрам.

Прикладне програмне забезпечення призначено для розв'язання конкретних задач. Наприклад: редактори тексту, електронні таблиці, бази даних тощо.
  1. Перспективи розвитку.


Розвиток інформатики надзвичайно динамічний. При цьому і апаратні і програмні технології розвиваються шляхом, який робить можливим обробку великої кількості інформації в режимі реального часу і доступ до цієї інформації майже з любої точки за допомогою розподілених баз даних. Більш того, збільшення комфортності для користувачів і зростання можливостей удосконалення персональних комп’ютерів і робочих станцій дозволяють працювати з цими системами людям, які формально мають невелику підготовку.

Інформаційні технології – одні з найважливіших досягнень діяльності людства. Використання інформаційних технологій дає можливість створити сприятливі умови для розвитку економіки, стимулювати зростання продуктивності праці та підвищення заробітної платні, полегшити організацію комунікацій на всіх рівнях управління, швидко знижувати матеріало- та енергоємність окремого виробництва і національної економіки в цілому.
ВИСНОВКИ

Сьогодні в нашій країні нараховується майже 100 тисяч програмістів. Сфера інформаційних технологій залишається одним з найбільш динамічних сегментів економіки України. Експорт послуг ІТ-сектору з країни виріс на 20%. Багато аутсорсингових компаній пропонують свої послуги по всьому світу, а у сфері розробки ІТ в Україні працює більш ніж 100 висококваліфікованих компаній.


Список літератури:

  • http://apeps.kpi.ua/perspektivi-rozvitku-informatsiinykh-technologii

  • https://sites.google.com/site/programnezabezpecenna/ponatta-programnogo-zabezpecenna

  • https://sites.google.com/site/skladovipk/home/-arhitektura-komp-utera-vstup/pristroie-vivedenna-informaciie

  • https://elearning.sumdu.edu.ua/free_content/lectured:1a259358378153792bb8645df287e86d790fc40d/20160903092057/44806/index.html#sl19

  • https://pidru4niki.com/12281128/bankivska_sprava/koduvannya_informatsiyi

  • http://www.kievoit.ippo.kubg.edu.ua/kievoit/2013/95/95.html

  • https://step.org.ua/konspekt/info/tema1

  • https://stud.com.ua/97162/informatika/dani

  • https://uk.wikipedia.org/wiki/Інформатика#Теоретична_інформатика

  • https://esu.com.ua/search_articles.php?id=12450

  • https://dl.nure.ua/pluginfile.php/468/mod_resource/content/3/content/content1.html

скачати

© Усі права захищені
написати до нас