Как информация представлена в компьютере


Представление информации в компьютере

Вопрос представления и кодирования информации в компьютере является очень важным вопросом компьютерной грамотности.

Содержание:
1. Есть сигнал – единичка, нет сигнала – нолик
2. Что значит бит и байт

3. Кратко о представлении информации в компьютере
4. Примеры кодирования информации, не связанные с компьютером

Если есть сигнал – единичка, если нет – нолик

В статье «Пять поколений ЭВМ» перечисляется элементная база компьютеров разных поколений: электронные лампы, транзисторы, микросхемы. До сих пор ничего принципиально нового не появилось.

Перечисленные элементы четко распознают только два состояния: включено или выключено, есть сигнал или нет сигнала. Для того чтобы закодировать эти два состояния, достаточно двух цифр: 0 (нет сигнала) и 1 (есть сигнал).

Таким образом, с помощью комбинации 0 и 1 компьютер (с первого поколения и по сей день) способен воспринимать любую информацию: тексты, формулы, звуки и графику.

Иными словами, компьютеры обычно работают в двоичной системе счисления, состоящей из двух цифр 0 и 1. Все необходимые преобразования (в привычную для нас форму или, наоборот, в двоичную систему счисления) могут выполнить программы, работающие на компьютере.

Обычная для нас десятичная форма счисления состоит из десяти цифр: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9. Кстати, числа 10 в этом списке нет: оно состоит из 0 и 1 – чисел, входящих в десятичную систему счисления.

Что такое бит и что такое байт

Один двоичный знак – 0 или 1 – называется бит (англ. bit – сокращение от английских слов binary digit, что означает двоичная цифра). Бит представляет наименьшую единицу информации. Однако компьютер имеет дело не с отдельными битами, а с байтами.

Байт (англ. byte) – число из восьми бит (различные комбинации из восьми нулей и единиц). Байт является единицей измерения информации.

Последовательностью битов можно закодировать текст, изображение, звук или какую-либо другую информацию. Такой метод представления информации называется двоичным кодированием (binary encoding).

О представлении информации в компьютере

Чтобы перевести в цифровую форму музыкальный звук, можно применить такое устройство, как аналого-цифровой преобразователь. Он из входного звукового (аналогового) сигнала на выходе дает последовательность байтов (цифровой сигнал).

Обратный перевод можно сделать с помощью другого устройства – цифро-аналогового преобразователя, и таким образом воспроизвести записанную музыку.

На самом деле роль  преобразователей (аналого-цифрового и цифро-аналогового) выполняют специальные компьютерные программы. Поэтому при использовании компьютера надобности в таких устройствах нет.

Похожим образом обрабатывается и текстовая информация. При вводе в компьютер каждая буква и каждый знак (цифры, знаки препинания, пробел, математические знаки и др.) кодируется, так чтобы один символ занимал 1 байт памяти (восемь бит, сочетание 8-и единиц и нулей). А при выводе на экран монитора или на принтер по этим байтам заново воспроизводятся соответствующие изображения символов текста, понятные человеку.

Сохранить можно не только текстовую и звуковую информацию. В виде кодов хранятся и изображения. Если посмотреть на рисунок с помощью увеличительного стекла, то видно, что он состоит из точек одинаковой величины и разного цвета – это так называемый растр.

Координаты каждой точки можно запомнить в виде числа, цвет точки – это еще одно число для последующего кодирования. Эти числа могут храниться в памяти компьютера и передаваться на любые расстояния. По ним компьютерные программы способны воспроизвести рисунок на экране монитора или напечатать его на принтере. Изображение можно увеличить или уменьшить, сделать темнее или светлее. Его можно повернуть, наклонить, растянуть.

Мы считаем, что на компьютере обрабатывается изображение. Но на самом деле компьютерные программы изменяют числа, которыми отдельные точки изображения представлены (точнее, сохранены) в памяти компьютера.

Таким образом, компьютер может обрабатывать только информацию, представленную в числовой форме. Вся другая информация (звуки, изображения, показания приборов и т. д.) для обработки на компьютере должна быть предварительно преобразована в числовую форму при помощи соответствующих компьютерных программ.

Кодирование информации вокруг нас

Кодирование информации – это удел не только компьютерной техники. Мы очень часто сталкиваемся с этим явлением, и, порой, этого совсем не замечаем.

Не так уж давно мы пользовались телеграфом (эта услуга остается и по сей день). При этом отправляемый текст кодируется в виде последовательностей так называемых «точек» (коротких сигналов) и «тире» (длинных сигналов), отправляется по проводам. На выходе все это  декодируется и печатается на ленте.

Многие люди в недавнем прошлом обязаны были знать эту кодировку, называемую иначе «Азбукой Морзе» по имени ее изобретателя.

В музыке информация много веков кодируется с помощью нотной записи (ноты). Математические формулы используются в математике. В химии применяются химические формулы. Таких примеров кодирования информации можно привести очень много.

По сравнению с приведенными примерами, кодировка, применяемая для компьютеров, выглядит намного проще, так как в ней используются только «нули» и «единицы».

Сравнительная простота кодирования обеспечивает все многообразие представляемой в компьютере информации (от простых текстов до сложнейших графических игр и видеофильмов). Это обусловлено высочайшим быстродействием компьютеров и их способностью к почти мгновенной обработке огромных массивов данных.

Дополнительные материалы:

1. Проверяем, кодирует ли компьютер текст?

2. Кодирование цветовой информации

3. Смотрим на кодировку цвета

3. Оповещения Google Alerts – зачем и как пользоваться, примеры использования



Получайте актуальные статьи по компьютерной грамотности прямо на ваш почтовый ящик.
Уже более 3.000 подписчиков

.

Важно: необходимо подтвердить свою подписку! В своей почте откройте письмо для активации и кликните по указанной там ссылке. Если письма нет, проверьте папку Спам.

Автор: Надежда Широбокова

17 июня 2010

Представление информации в компьютере — Студопедия

 

Информация является первичным и неопределяемым в рамках науки и понятием. Термин «информация» происходит от латинского “informatio”, что означает разъяснение, осведомление, изложение. Компьютер может обрабатывать только информацию, представленную в числовой форме. Вся другая информация (текст, звуки, изображения, анимация) для обработки на компьютере должна быть преобразована в числовую форму. Компьютеры обычно работают в двоичной системе счисления, которая состоит из двух цифр: 0 и 1. Цифра двоичной системы называется битом (bit- Binary digit -двоичная цифра).

Компьютер работает не с отдельными битами, а с восемью битами сразу. Восемь последовательных битов составляют байт.

Байт (byte) - является основной единицей информации. В одном байте можно закодировать значение одного символа из 256 возможных символов (256=28).

Более крупными единицами информации являются:

1 Kb (килобайт) = 1024 b.

1 Mb (мегабайт) = 1024 Kb.

1 Gb (гигабайт) = 1024 Mb. (1024=210)

Например: Если на странице текста помещается в среднем 1500 символов, то 1 Мb – это примерно 500 страниц, а 1 Gb – 500 тыс. страниц.

Основные компоненты персонального компьютера


Системный блок

Главная часть современного персонального компьютера (ПК) — сис-

темный блок, который содержит самые главные части компьютера:

1) системную, или материнскую, печатную плату;

2) процессор, находящийся на этой плате и выполняющий основные вы-

числения компьютера, в том числе выполнение компьютерных программ;

3) оперативную память, также находящуюся на системной плате, тес-

но связанную с процессором и хранящей код выполняемых программ.

На системной плате имеются также гнезда, или слоты, для подключе-

ния к компьютеру других устройств, находящихся вне системного блока.

На рис. 3 схематически изображена системная плата.

Системная

плата

Гнезда (слоты)

для подключения

устройств

(монитор, мышь,

жесткий диск

и т. д.).

Процессор

Оператив-

ная память

Рис. 3. Схематическое изображение системной платы

В системном блоке также находятся жесткий диск, дисковод для дискет

и дисковод для компактов. Все устройства системного блока подключены к

его блоку питания, соединенному с электрической сетью.

Часть I. Компьютер

Периферия

Компьютерная периферия, или просто периферия,— это все компь-

ютерные устройства, не входящие в состав системного блока.


Устройство ввода — устройство, позволяющее вводить данные в

компьютер или управлять им. Устройствами ввода являются клавиатура и

мышь, которые управляют компьютером, а также сканер, микрофон и др.

Устройство вывода выводит информацию из компьютера, в том числе

и для чтения человеком. Они мощнее устройств ввода, ведь компьютер

больше отдает, чем получает. Это монитор, принтер, звуковые колонки и др.

Сигнальный кабель — кабель, по которому компьютерные устройства

обмениваются информацией. Системный блок соединяется сигнальными

кабелями со всей периферией, в том числе с клавиатурой и мышью (рис. 4).

С другими компьютерами компьютер соединяет сигнальный сетевой ка-

бель (рис__________. 4) Этот кабель называется сетевым потому, что при связывании

между собой компьютеры образуют компьютерная сеть, или просто сеть.

С питанием, т. е. с электрической сетью, системный блок и вообще лю-

бая аппаратура соединяется силовым кабелем (рис. 4).

Электрическая сеть

Силовой кабель Силовой кабель

Мышь

Монитор

Системный

блок

Сигнальный

кабель

Сигнальный

кабель Power

Клавиатура

Сетевой кабель

Сигнальный

кабель

Рис. 4. Схематическое изображение системного блока и периферии

Клавиатура и ASCII

Клавиатура имеет более 100 клавиш, служащими для ввода текстов и

управления компьютером. Клавиатуры в России — американские с нари-

сованными символами русского алфавита. Клавиатура может иметь не-

сколько языковых раскладок, т. е. может использовать свои клавиши для

ввода букв разных алфавитов: русского, английского и т. п.

Рассмотрим ASCII (см. гл. 1, § 2, п. 7). Они состоят из символов сле-

дующих трех групп.

1. Прописных (больших) и строчных (маленьких) букв современного

латинского алфавита, содержащего 26 символов.

2. 10 цифр.

3. 33 знаков препинания и специальных знаков.

Всего получаем 26 × 2 + 10 + 33 = 95 символов. В кодовых таблицах они

кодируются числами от 32 до 126 включительно: 126 – 31 = 95 (см. табл. 3).

Глава 2. Аппаратура

На клавиатуре имеется 47 алфавитно-цифровых клавиш — буквы,

цифры, знаки препинания и специальные символы. На каждой в режиме

английского языка набирается по два символа, и вместе с клавишей пробе-

ла получаем эти же 95 символов: английский язык — это язык ASCII.

Мышь

Мышь, или манипулятор «мышь» — это устройство для управления

компьютером и ввода данных. На экране монитора мыши соответствует

указатель мыши, движение которого по экрану управляется движением

мыши по коврику. Компьютером управляют, наводя указатель мыши на

объект на экране и нажимая при этом различные кнопки на мыши.

Монитор, пиксель

Монитор, или дисплей,— устройство вывода компьютером визуаль-

ных данных. На утомляемость глаз влияет частота обновления экрана,

т е. количество кадров в секунду. Минимальная приемлемая частота 85 Гц.

Изображение на экране монитора состоит из цветных пикселей. Пик-

сель — это единица цвета монитора, точка-зерно, состоящая из точек трех

цветов, в сумме дающих цвет пикселя.

Сканер, принтер

Сканер, его виды

Сканер — устройство оптического ввода информации, ее сканирова-

ния, фотографирования, служащее для копирования картинок окружающей

действительности в компьютер. При работе сканера в компьютере создает-

ся графический объект — копия реальной картинки.

Планшетный сканер размещается на столе. При сканировании считы-

вающее устройство перемещается вдоль планшета. При этом на стекло

планшета кладется лист носителя или книга. При наличии дополнительной

приставки возможно автоподача листов с изображениями.

Рулонный, или барабанный, сканер протягивает лист бумаги вдоль оп-

тического считывателя, подобно принтеру. Только принтер печатает на бу-

маге, а рулонный сканер сканирует, фотографирует лист бумаги. В него

можно вводить информацию с рулонного носителя или осуществлять авто-

подачу листов одного за другим.

Проекционный сканер снимает окружающие предметы, как фотоаппа-

рат или телекамера. В отличие от предыдущих видов сканера в проекцион-

ном сканере нет движущихся частей. Цифровые камера и видеокамера

представляют собой разновидности проекционного сканера.

Принтер, его виды

Принтер — устройство вывода информации, используемое для печати

данных на твердом носителе — бумаге или пленке.

Матричный принтер появился первым и назван в противоположность

векторному устройству — графопостроителю, или плоттеру. Матрич-

ный принтер переносит изображение на бумагу, печатая точки, равномер-

но расположенные по вертикали и горизонтали. Графопостроитель рисует

изображение специальными перьями, фломастерами.

Матричный принтер печатает стальными иголками, бьющими по пи-

шущей ленте, пропитанной типографской краской. Поэтому его более пра-

вильное название — игольчатый принтер.

Затем появились лазерные принтеры, печатающие точками на твердом

носителе (матричный принцип) при помощи мелкого черного порошка, ко-

торый после нанесения на бумагу или пленку вплавляется в нее.

Струйные принтеры печатают краской разных цветов, которая точеч-

ными капельками (опять матричный принцип) напыляется на бумагу или

другой твердый носитель, разбрызгиваясь через специальные микросопла.

Минимальное разрешение современных принтеров — также 600 dpi.

Представление информации в компьютере, единицы измерения информации | Статья по информатике и икт (7 класс):

Представление информации в компьютере, единицы измерения информации

В ЭВМ применяется двоичная система счисления, т.е. все числа в компьютере представляются с помощью нулей и единиц, поэтому компьютер может обрабатывать только информацию, представленную в цифровой форме.

Для преобразования числовой, текстовой, графической, звуковой информации в цифровую необходимо применить кодирование. Кодирование – это преобразование данных одного типа через данные другого типа. В ЭВМ применяется система двоичного кодирования, основанная на представлении данных последовательностью двух знаков: 1 и 0, которые называются двоичными цифрами (binary digit – сокращенно bit).

Таким образом, единицей информации в компьютере является один бит, т.е. двоичный разряд, который может принимать значение 0 или 1. Восемь последовательных бит составляют байт. В одном байте можно закодировать значение одного символа из 256 возможных (256 = 2 в степени 8). Более крупной единицей информации является килобайт (Кбайт), равный 1024 байтам (1024 = 2 в степени 10). Еще более крупные единицы измерения данных: мегабайт, гигабайт, терабайт (1 Мбайт = 1024 Кбайт; 1 Гбайт = 1024 Мбайт; 1 Тбайт = 1024 Гбайт).

Целые числа кодируются двоичным кодом довольно просто (путем деления числа на два). Для кодирования нечисловой информации используется следующий алгоритм: все возможные значения кодируемой информации нумеруются и эти номера кодируются с помощью двоичного кода.

Например, для представления текстовой информации используется таблица нумерации символов или таблица кодировки символов, в которой каждому символу соответствует целое число (порядковый номер). Восемь двоичных разрядов могут закодировать 256 различных символов.

Существующий стандарт ASCII (8 – разрядная система кодирования) содержит две таблицы кодирования – базовую и расширенную. Первая таблица содержит 128 основных символов, в ней размещены коды символов английского алфавита, а во второй таблице кодирования содержатся 128 расширенных символов.

Так как в этот стандарт не входят символы национальных алфавитов других стран, то в каждой стране 128 кодов расширенных символов заменяются символами национального алфавита. В настоящее время существует множество таблиц кодировки символов, в которых 128 кодов расширенных символов заменены символами национального алфавита.

Так, например, кодировка символов русского языка Widows – 1251 используется для компьютеров, которые работают под ОС Windows. Другая кодировка для русского языка – это КОИ – 8, которая также широко используется в компьютерных сетях и российском секторе Интернет.

Но использование различных кодовых страниц для национальных алфавитов (применение 8 – разрядной системы кодирования) создает проблемы для обмена файлами между разными узлами сети Интернет. С целью устранения недостатков стандарта ASCII, организация Unicode внедрила новый стандарт универсальной системы UNICODE, основанный на 16 – разрядном кодировании символов.

В первой версии Юникода была представлена кодировка с фиксированным размером символа в 16 бит (два байта). Эта 16 – разрядная система обеспечивает универсальные коды для 65536 различных символов, т.е. в этой таблице могут разместиться символы языков большинства стран мира.

Но внедрение фиксированной 16 – разрядной системы кодирования символов (UTF-16) привела бы к увеличению объема текстовых файлов в два раза. В настоящее время Юникод имеет несколько форм представления: UTF-8, UTF-16 и UTF-32. UTF-32 использует для кодирования любого символа 32 бита, а UTF-8 и UTF-16 используют для представления символов переменное число байтов.

Фактически сейчас применяется кодировка UTF-8, которая обеспечивает совместимость с системой ASCII, использующей 8-битные символы. Символы ASCII занимают один байт в UTF-8 и используют те же биты. Остальные символы Юникода, которые не относятся к символам ASCII, кодируются переменным числом байтов от двух до четырех.

Для кодирования графических данных применяется, например, такой метод кодирования как растр. Координаты точек и их свойства описываются с помощью целых чисел, которые кодируются с помощью двоичного кода. Так черно-белые графические объекты могут быть описаны комбинацией точек с 256 градациями серого цвета, т.е. для кодирования яркости любой точки достаточно 8 - разрядного двоичного числа.

Режим представления цветной графики в системе RGB с использованием 24 разрядов (по 8 разрядов для каждого из трех основных цветов) называется полноцветным. Для поноцветного режима в системе CMYK необходимо иметь 32 разряда (четыре цвета по 8 разрядов).

2 Представление информации в компьютере » СтудИзба

Лекция № 2 (2 часа)

Представление информации в компьютере

1.      Числовая форма. Компьютер может обрабатывать только информацию, представленную в числовой форме. Вся другая информация (звуки, изображения, показания приборов и т.д.) для обработки на компьютере должна быть преобразована в числовую форму.

2.      Кодировка символов. Для обработки на компьютере текстовой информации обычно при вводе в компьютер каждая буква кодируется определенным числом, а при выводе на внешние устройства (экран или печать) для восприятия человеком по этим числам строятся соответствующие изображения букв. Соответствие между набором букв и числами называется кодировкой символов.

3.      Двоичная система счисления. Как правило, все числа внутри компьютера представляются с помощью нулей и единиц. Иными словами, компьютеры обычно работают в двоичной системе счисления, поскольку при этом их устройство получается более простым. Ввод чисел в компьютер и вывод их для чтения человеком может осуществляться в привычной для людей десятичной форме – все необходимые преобразования могут выполнить программы, работающие на компьютере.

4.      Биты и байты. Единицей информации в компьютере является один бит, т.е. двоичный разряд, который может принимать значение 0 или 1. Как правило, команды компьютеров работают с восемью битами сразу. Восемь последовательных битов составляют байт. В одном байте можно закодировать значение одного символа из 256 возможных. Более крупными единицами измерения информации являются килобайт (Кбайт) = 1024 байтам, мегабайт (Мбайт) = 1024 Кбайтам и гигабайт (Гбайт) = 1024 Мбайтам. Для ориентировки скажем, что если на странице текста помещается в среднем 2500 знаков, то 1 Мбайт – это примерно 400 страниц, а 1 Гбайт – 400 тысяч страниц.

5.      Шестнадцатеричная система счисления. При описании обрабатываемых компьютером данных, содержимого оперативной памяти и т.д., часто используется Шестнадцатеричная система счисления. Она удобна тем, что очень просто соотносится с двоичной системой, в которой работает компьютер: одна Шестнадцатеричная цифра соответствует четырем двоичным разрядам. Шестнадцатеричные цифры, большие девяти, обозначаются: A – десять, B – одиннадцать, C – двенадцать,  D – тринадцать, E –    четырнадцать и F – пятнадцать. Для указания того, что число записано в Шестнадцатеричной системе счисления, в конце его добавляют символ “H” или “h” (h –  первая буква слова hexadecimal, т.е. шестнадцатеричный). Например: В9h = 11*16+9 = 185; 4A9Fh = 4*16^3+10*16^2+9*16+15 = 19103.

 

Как работает компьютер

            Еще при создании первых компьютеров в 1945 году знаменитый математик Джон фон Нейман описал, как должен быть устроен компьютер, чтобы он был универсальным и эффективным устройством для обработки информации. Эти основы конструкции компьютера называются принципами Фон Неймана. Сейчас подавляющее большинство компьютеров в основных чертах соответствует принципам Фон Неймана.

Устройство компьютера. Согласно принципам Фон Неймана, компьютер должен  иметь следующие устройства:

  • Арифметическо-логическое устройство, выполняющие арифметические и логические операции;
  • Устройство управления, которое организует процесс выполнения программ;
  • Внешние устройства для ввода-вывода информации.

Память компьютера должна состоять из некоторого количества пронумерованных ячеек, в каждой из которых могут находиться или обрабатываться данные, или инструкции программ. Все ячейки памяти должны быть одинаково легко доступны  для других устройств компьютера.

Связи между устройствами компьютера.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Одинарные линии показывают управляющие связи, двойные информационные.

Следует заметить, что схема устройств современных компьютеров несколько отличается от приведенных выше. В частности, арифметическо-логическое устройство и устройство управления, как правило объединены в единое устройство – центральный процессор. Кроме того, процесс выполнения программ может прерываться для выполнения неотложных действий, связанных с поступившими сигналами от внешних устройств компьютера- прерываний.

 

Программы для компьютеров

Компьютер – это универсальный прибор для переработки информации. Но сам по себе компьютер является просто ящиком с набором электронных схем. Он не обладает знаниями не в одной области своего применения. Все эти знания сосредоточены в выполняемых на компьютере программах. Для того, чтобы компьютер мог осуществить определенные действия, необходимо составить для компьютера программу, т.е.точную и подробную последовательность инструкций на понятном компьютеру языке, как надо обрабатывать информацию. Меняя программы для компьютера, можно превратить его в рабочее место бухгалтера или конструктора,  статистика или агронома, редактировать на нем документы или играть в игры. Поэтому для эффективного использования компьютера необходимо знать назначение и свойства необходимых при работе с ним программ.

Виды программ. Программы работающие на компьютере, можно разделить на три категории:

·         Прикладные программы, непосредственно обеспечивающие выполнение необходимых пользователям работ: редактирование текстов, рисование картинок, обработку информационных массивов и т.д.

·         Системные программы, выполняющие различные вспомогательные функции, например создание копий используемой информации, проверка работоспособности компьютера и т.д. Особую роль среди всех системных программ играет операционная система – программа, управляющая компьютером, запускающая все другие программы и выполняющая для них различные сервисные функции.

·         Инструментальные системы (системы программирования), обеспечивающие создание новых программ  для компьютера.

 

 

 

Информатика. Лекция №6. Представление информации в компьютере.

Информатика. Лекция №6. Представление информации в компьютере. Предыдущая лекция | Содержание | Следующая лекция
Информатика. Лекция №6. Представление информации в компьютере.

Представление информации в компьютере.


Люди имеют дело со многими видами информации. Услышав прогноз погоды, можно записать его в компьютер, чтобы затем воспользоваться им. В компьютер можно поместить фотографию своего друга или видеосъемку о том как вы провели каникулы. Но ввести в компьютер вкус мороженого или мягкость покрывала никак нельзя.
Компьютер - это электронная машина, которая работает с сигналами. Компьютер может работать только с такой информацией, которую можно превратить в сигналы. Если бы люди умели превращать в сигналы вкус или запах, то компьютер мог бы работать и с такой информацией. У компьютера очень хорошо получается работать с числами. Он может делать с ними все, что угодно. Все числа в компьютере закодированы "двоичным кодом", то есть представлены с помощью всего двух символов 1 и 0, которые легко представляются сигналами.
Вся информация с которой работает компьютер кодируется числами. Независимо от того, графическая, текстовая или звуковая эта информация, что бы ее мог обрабатывать центральный процессор она должна тем или иным образом быть представлена числами.

Представление текстовых данных.


Любой текст состоит из последовательности символов. Символами могут быть буквы, цифры, знаки препинания, знаки математических действий, круглые и квадратные скобки и т.д. Особо обратим внимание на символ "пробел", который используется для разделения слов и предложений между собой. Хотя на бумаге или экране дисплея "пробел" - это пустое, свободное место, этот символ ничем не "хуже" любого другого символа. На клавиатуре компьютера или пишущей машинки символу "пробел" соответствует специальная клавиша.
Текстовая информация, как и любая другая, хранится в памяти компьютера в двоичном виде. Для этого каждому символу ставится в соответствие некоторое неотрицательное число, называемое кодом символа, и это число записывается в память ЭВМ в двоичном виде. Конкретное соответствие между символами и их кодами называется системой кодировки.
В современных ЭВМ, в зависимости от типа операционной системы и конкретных прикладных программ, используются 8-разрядные и 16-разрядные (Windows 95, 98, NT) коды символов. Использование 8-разрядных кодов позволяет закодировать 256 различных знаков, этого вполне достаточно для представления многих символов, используемых на практике. При такой кодировке для кода символа достаточно выделить в памяти один байт. Так и делают: каждый символ представляют своим кодом, который записывают в один байт памяти.
В персональных компьютерах обычно используется система кодировки ASCII (American Standard Code for Information Interchange - американский стандартный код для обмена информации). Он введен в 1963 г. и ставит в соответствие каждому символу семиразрядный двоичный код. Легко определить, что в коде ASCII можно представить 128 символов.
В системе ASCII закреплены две таблицы кодирования базовая и расширенная. Базовая таблица закрепляет значения кодов от 0 до 127, а расширенная относится к символам с номерами от 128 до 255.
Первые 32 кода базовой таблицы, начиная с нулевого, отданы производителям аппаратных средств. В этой области размещаются управляющие коды, которым не соответствуют ни какие символы языков. Начиная с 32 по 127 код размещены коды символов английского алфавита, знаков препинания, арифметических действий и некоторых вспомогательных символов.
Кодировка символов русского языка, известная как кодировка Windows-1251, была введена "извне" - компанией Microsoft, но, учитывая широкое распространение операционных систем и других продуктов этой компании в России, она глубоко закрепилась и нашла широкое распространение.
Другая распространённая кодировка носит название КОИ-8 (код обмена информацией, восьмизначный) - её происхождение относится к временам действия Совета Экономической Взаимопомощи государств Восточной Европы. Сегодня кодировка КОИ - 8 имеет широкое распространение в компьютерных сетях на территории России и в российском секторе Интернета.
Международный стандарт, в котором предусмотрена кодировка символов русского языка, носит название ISO (International Standard Organization - Международный институт стандартизации). На практике данная кодировка используется редко.
Универсальная система кодирования текстовых данных.
Если проанализировать организационные трудности, связанные с созданием единой системы кодирования текстовых данных, то можно прийти к выводу, что они вызваны ограниченным набором кодов (256). В то же время, очевидно, что если, кодировать символы не восьмиразрядными двоичными числами, а числами с большим разрядом то и диапазон возможных значений кодов станет на много больше. Такая система, основанная на 16-разрядном кодировании символов, получила название универсальной - UNICODE. Шестнадцать разрядов позволяют обеспечить уникальные коды для 65 536 различных символов - этого поля вполне достаточно для размещения в одной таблице символов большинства языков планеты.
Несмотря на тривиальную очевидность такого подхода, простой механический переход на данную систему долгое время сдерживался из-за недостатков ресурсов средств вычислительной техники (в системе кодирования UNICODE все текстовые документы становятся автоматически вдвое длиннее). Во второй половине 90-х годов технические средства достигли необходимого уровня обеспечения ресурсами, и сегодня мы наблюдаем постепенный перевод документов и программных средств на универсальную систему кодирования.
Ниже приведены таблицы кодировки ASCII.

Представление изображений.


Все известные форматы представления изображений (как неподвижных, так и движущихся) можно разделить на растровые и векторные. В векторном формате изображение разделяется на примитивы - прямые линии, многоугольники, окружности и сегменты окружностей, параметрические кривые, залитые определенным цветом или шаблоном, связные области, набранные определенным шрифтом отрывки текста и т. д. (см. рис.). Для пересекающихся примитивов задается порядок, в котором один из них перекрывает другой. Некоторые форматы, например, PostScript, позволяют задавать собственные примитивы, аналогично тому, как в языках программирования можно описывать подпрограммы. Такие форматы часто имеют переменные и условные операторы и представляют собой полнофункциональный (хотя и специализированный) язык программирования.
Рис. Двухмерное векторное изображение Каждый примитив описывается своими геометрическими координатами. Точность описания в разных форматах различна, нередко используются числа с плавающей точкой двойной точности или с фиксированной точкой и точностью до 16-го двоичного знака.
Координаты примитивов бывают как двух-, так и трехмерными. Для трехмерных изображений, естественно, набор примитивов расширяется, в него включаются и различные поверхности - сферы, эллипсоиды и их сегменты, параметрические многообразия и др. (см. рис.).
Рис. Трехмерное векторное изображение Двухмерные векторные форматы очень хороши для-представления чертежей, диаграмм, шрифтов (или, если угодно, отдельных букв шрифта) и отформатированных текстов. Такие изображения удобно редактировать - изображения и их отдельные элементы легко поддаются масштабированию и другим преобразованиям. Примеры двухмерных векторных форматов - PostScript, PDF (Portable Document Format, специализированное подмножество PostScript), WMF (Windows MetaFile), PCL (Printer Control Language, система команд принтеров, поддерживаемая большинством современных лазерных и струйных печатающих устройств). Примером векторного представления движущихся изображений является MacroMedia Flash. Трехмерные векторные форматы широко используются в системах автоматизированного проектирования и для генерации фотореалистичных изображений методами трассировки лучей и т. д.
Однако преобразование реальной сцены (например, полученной оцифровкой видеоизображения или сканированием фотографии) в векторный формат представляет собой сложную и, в общем случае, неразрешимую задачу. Программы-векторизаторы существуют, но потребляют очень много ресурсов, а качество изображения во многих случаях получается низким. Самое же главное - создание фотореалистичных (фотографических или имитирующих фотографию) изображений в векторном формате, хотя теоретически и, возможно, на практике требует большого числа очень сложных примитивов. Гораздо более практичным для этих целей оказался другой подход к оцифровке изображений, который использует большинство современных устройств визуализации: растровые дисплеи и многие печатающие устройства.
В растровом формате изображение разбивается на прямоугольную матрицу элементов, называемых пикселами (слегка искаженное PICture ELement - этемент картинки). Матрица называется растром. Для каждого пиксела определяется его яркость и, если изображение цветное, цвет. Если, как это часто бывает при оцифровке реальных сцен или преобразовании в растровый формат (растеризации) векторных изображений, в один пиксел попали несколько элементов, их яркость и цвет усредняются с учетом занимаемой площади. При оцифровке усреднение выполняется аналоговыми контурами аналого-цифрового преобразователя, при растеризации - алгоритмами анти-алиасинга.
Размер матрицы называется разрешением растрового изображения. Для печатающих устройств (и при растеризации изображений, предназначенных для таких устройств) обычно задается неполный размер матрицы, соответствующей всему печатному листу, а количество пикселов, приходящихся на вертикальный или горизонтальный отрезок длиной 1 дюйм; соответствующая единица так и называется - точки на дюйм (DPI, Dots Per Inch).
Для черно-белой печати обычно достаточно 300 или 600 DPI. Однако принтеры, в отличие от растровых терминалов, не умеют манипулировать яркостью отдельной точки, поэтому изменения яркости приходится имитировать, разбивая изображение на квадратные участки и регулируя яркость относительным количеством черных и белых (или цветных и белых при цветной печати) точек в этом участке. Для получения таким способом приемлемого качества фотореалистичных изображений 300 DPI заведомо недостаточно, и даже бытовым принтерам приходится использовать гораздо более высокие разрешения, вплоть до 2400 DPI.
Вторым параметром растрового изображения является разрядность одного пиксела, которую называют цветовой глубиной. Для черно-белых изображений достаточно одного бита на пиксел, для градаций яркости серого или цветовых составляющих изображения необходимо несколько битов (см. рис.). В цветных изображениях пиксел разбивается на три или четыре составляющие, соответствующие разным цветам спектра. В промежуточных данных, используемых при оцифровке и редактировании растровых изображений, цветовая глубина достигает 48 или 64 бит (16 бит на цветовую составляющую). Яркостный диапазон современных Мониторов, впрочем, позволяет ограничиться 8-ю битами, т. е. 256 градациями, на одну цветовую составляющую: большее количество градаций просто незаметно глазу.
Рис. Растровое изображение Наиболее широко используемые цветовые модели - это RGB (Red, Green, Blue - красный, зеленый, синий, соответствующие максимумам частотной характеристики светочувствительных пигментов человеческого глаза), CMY (Cyan, Magenta, Yellow - голубой, пурпурный, желтый, дополнительные к RGB) и CMYG - те же цвета, но с добавлением градаций серого. Цветовая модель RGB используется в цветных кинескопах и видеоадаптерах, CMYG - в цветной полиграфии.
В различных графических форматах используется разный способ хранения пикселов. Два основных подхода - хранить числа, соответствующие пикселам, одно за другим, или разбивать изображение на битовые плоскости - сначала хранятся младшие биты всех пикселов, потом - вторые и так далее. Обычно растровое изображение снабжается заголовком, в котором указано его разрешение, глубина пиксела и, нередко, используемая цветовая модель.

Представление звуковой информации.


Приёмы и методы работы со звуковой информацией пришли в вычислительную технику наиболее поздно. К тому же, в отличие от числовых, текстовых и графических данных, у звукозаписей не было столь же длительной и проверенной истории кодирования. В итоге методы кодирования звуковой информации двоичным кодом далеки от стандартизации. Множество отдельных компаний разработали свои корпоративные стандарты, но среди них можно выделить два основных направления.
  1. Метод FM (Frequency Modulation) основан та том, что теоретически любой сложный звук можно разложить на последовательность простейших гармонических сигналов разных частот, каждый из которых представляет собой правильную синусоиду, а, следовательно, может быть описан числовыми параметрами, т.е. кодом. В природе звуковые сигналы имеют непрерывный спектр, т.е. являются аналоговыми. Их разложение в гармонические ряды и представление в виде дискретных цифровых сигналов выполняют специальный устройства - аналогово-цифровые преобразователи (АЦП). Обратное преобразование для воспроизведения звука, закодированного числовым кодом, выполняют цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП). При таких преобразованиях неизбежны потери информации, связанные с методом кодирования, поэтому качество звукозаписи обычно получается не вполне удовлетворительным и соответствует качеству звучания простейших электромузыкальных инструментов с окрасом характерным для электронной музыки. В то же время данный метод копирования обеспечивает весьма компактный код, поэтому он нашёл применение ещё в те годы, когда ресурсы средств вычислительной техники были явно недостаточны.
  2. Метод таблично волнового (Wave-Table) синтеза лучше соответствует современному уровню развития техники. В заранее подготовленных таблицах хранятся образцы звуков для множества различных музыкальных инструментах. В технике такие образцы называют сэмплами. Числовые коды выражают тип инструмента, номер его модели, высоту тона, продолжительность и интенсивность звука, динамику его изменения, некоторые параметры среды, в которой происходит звучание, а также прочие параметры, характеризующие особенности звучания. Поскольку в качестве образцов исполняются реальные звуки, то его качество получается очень высоким и приближается к качеству звучания реальных музыкальных инструментов.

Развитие аппаратной базы современных компьютеров параллельно с развитием программного обеспечения позволяет сегодня записывать и воспроизводить на компьютерах музыку и человеческую речь. Существуют два способа звукозаписи:
  • цифровая запись, когда реальные звуковые волны преобразуются в цифровую информацию путем измерения звука тысячи раз в секунду;
  • MIDI-запись, которая, вообще говоря, является не реальным звуком, а записью определенных команд-указаний (какие клавиши надо нажимать, например, на синтезаторе). MIDI-запись является электронным эквивалентом записи игры на фортепиано.

Для того чтобы воспользоваться первым указанным способом в компьютере должна быть звуковая карта (плата).
Реальные звуковые волны имеют весьма сложную форму и для получения их высококачественного цифрового представления требуется высокая частота квантования.
Звуковая плата преобразует звук в цифровую информацию путем измерения характеристики звука (уровень сигнала) несколько тысяч раз в секунду. То есть аналоговый (непрерывный) сигнал измеряется в тысячах точек, и получившиеся значения записываются в виде 0 и 1 в память компьютера. При воспроизведении звука специальное устройство на звуковой карте преобразует цифры в аналог звуковой волны. Хранение звука в виде цифровой записи занимает достаточно много места в памяти компьютера.
Число разрядов, используемое для создания цифрового звука, определяет качество звучания.
MIDI-запись была разработана в начале 80-х годов (MIDI - Musical Instrument Digital Interfase - интерфейс цифровых музыкальных инструментов). MIDI-информация представляет собой команды, а не звуковую волну. Эти команды - инструкции синтезатору. МIDI-команды гораздо удобнее для хранения музыкальной информации, чем цифровая запись. Однако для записи MIDI-команд вам потребуется устройство, имитирующее клавишный синтезатор, которое воспринимает МIDI-команды и при их получении может генерировать соответствующие звуки.

Таким образом, рассмотрев принципы хранения в ЭВМ различных видов информации, можно сделать важный вывод о том, что все они так или иначе преобразуются в числовую форму и кодируются набором нулей и единиц. Благодаря такой универсальности представления данных, если из памяти наудачу извлечь содержимое какой-нибудь ячейки, то принципиально невозможно определить, какая именно информация там закодирована: текст, число или картинка.

Представление видео.


В последнее время компьютер все чаще используется для работы с видеоинформацией. Простейшей, с позволения сказать, работой является просмотр кинофильмов и видеоклипов, а также (куда компьютерным пользователям без них!) многочисленные видеоигры. Более правомерно данным термином называть создание и редактирование такой информации с помощью компьютера.
Что представляет собой фильм с точки зрения информатики? Прежде всего, это сочетание звуковой и графической информации. Кроме того, для создания на экране эффекта движения используется технология быстрой смены статических картинок. Исследования показали, что если за одну секунду сменяется более 10-12 кадров, то человеческий глаз воспринимает изменения на них как непрерывные. В любительской киносъемке использовалась частота 16 кадров/сек., в профессиональной - 24.
Традиционный кадр на кинопленке "докомпьютерной" эпохи выглядел так, как показано на рис.1. Основную его часть, разумеется, занимает видеоизображение, а справа сбоку отчетливо видны колебания на звуковой дорожке. Имеющаяся по обоим краям пленки периодическая система отверстий (перфорация) служит для механической протяжки ленты в киноаппарате с помощью специального механизма.
Рис.1 Казалось бы, если проблемы кодирования статической графики и звука решены, то сохранить видеоизображение уже не составит труда. Но это только на первый взгляд, поскольку, как показывает разобранный выше пример, при использовании традиционных методов сохранения информации электронная версия фильма получится слишком большой. Достаточно очевидное усовершенствование состоит в том, чтобы первый кадр запомнить целиком (в литературе его принято называть ключевым), а в следующих сохранять лишь отличия от начального кадра (разностные кадры).
Принцип формирования разностного кадра поясняется рис.2, где продемонстрировано небольшое горизонтальное смещение прямоугольного объекта. Отчетливо видно, что при этом на всей площади кадра изменились всего 2 небольшие зоны: первая сзади объекта возвратилась к цвету фона, а на второй - перед ним, фон перекрасился в цвет объекта. Для разноцветных предметов произвольной формы эффект сохранится, хотя изобразить его будет заметно труднее.

Рис.2 Конечно, в фильме существует много ситуаций, связанных со сменой действия, когда первый кадр новой сцены настолько отличается от предыдущего, что его проще сделать ключевым, чем разностным. Может показаться, что в компьютерном фильме будет столько ключевых кадров, сколько новых ракурсов камеры. Тем не менее, их гораздо больше. Регулярное расположение подобных кадров в потоке позволяет пользователю оперативно начинать просмотр с любого места фильма: "если пользователь решил начать просмотр фильма с середины, вряд ли он захочет ждать, пока программа распаковки вычислит все разности с самого начала" Кроме того, указанная профилактическая мера позволяет эффективно восстановить изображение при любых сбоях или при "потере темпа" и пропуске отдельных кадров на медленных компьютерных системах.
Заметим, что в современных методах сохранения движущихся видеоизображений используются и другие типы кадров.
Существует множество различных форматов представления видеоданных. В среде Windows, например, уже более 10 лет (начиная с версии 3.1) применяется формат Video for Windows, базирующийся на универсальных файлах с расширением AVI (Audio Video Interleave - чередование аудио и видео). Суть AVI файлов состоит в хранении структур произвольных мультимедийных данных, каждая из которых имеет простой вид, изображенный на рис.3. Файл как таковой представляет собой единый блок, причем в него, как и в любой другой, могут быть вложены новые блоки. Заметим, что идентификатор блока определяет тип информации, которая хранится в блоке.

Рис.3 Внутри описанного выше своеобразного контейнера информации (блока) могут храниться абсолютно произвольные данные, в том числе, например, блоки, сжатые разными методами. Таким образом, все AVI-файлы только внешне выглядят одинаково, а внутри могут различаться очень существенно.
Еще более универсальным является мультимедийный формат Quick Time, первоначально возникший на компьютерах Apple. По сравнению с описанным выше, он позволяет хранить независимые фрагменты данных, причем даже не имеющие общей временной синхронизации, как этого требует AVI. В результате в одном файле может, например, храниться песня, текст с ее словами, нотная запись в MIDI-формате, способная управлять синтезатором, и т.п. Мощной особенностью Quick Time является возможность формировать изображение на новой дорожке путем ссылок на кадры, имеющиеся на других дорожках. Полученная таким способом дорожка оказывается несоизмеримо меньше, чем если бы на нее были скопированы требуемые кадры. Благодаря описанной возможности файл подобного типа легко может содержать не только полную высококачественную версию видеофильма, но и специальным образом "упрощенную" копию для медленных компьютеров, а также рекламный ролик, представляющий собой "выжимку" из полной версии. И все это без особого увеличения объема по сравнению с полной копией.
Все большее распространение в последнее время получают системы сжатия видеоизображений, допускающие некоторые незаметные для глаза искажения изображения с целью повышения степени сжатия. Наиболее известным стандартом подобного класса служит MPEG (Motion Picture Expert Group), который разработан и постоянно развивается созданным в 1988 году Комитетом (группой экспертов) международной организации ISO/IEC (International Standards Organization/International Electrotechnical Commission) по стандартам высококачественного сжатия движущихся изображений. Методы, применяемые в MPEG, непросты для понимания и опираются на достаточно сложную математику. Укажем лишь наиболее общие приемы, за счет которых достигается сжатие. Прежде всего, обрабатываемый сигнал из RGB-представления с равноправными компонентами преобразуется в яркость и две "координаты" цветности. Как показывают эксперименты, цветовые компоненты менее важны для восприятия и их можно проредить вдвое. Кроме того, производится специальные математические преобразования (DCT - дискретно-косинусное преобразование), несколько загрубляющее изображение в мелких деталях. Опять таки из экспериментов следует, что на субъективном восприятии изображение это практически не сказывается. Наконец, специальными методами (в том числе и методом, изображенным на рис.2) ликвидируется сильная избыточность информации, связанная со слабыми отличиями между соседними кадрами. Полученные в результате всех описанных процедур данные дополнительно сжимаются общепринятыми методами, подобно тому, как это делается при архивации файлов.
В последнее время все большее распространение получает технология под названием DivX (происходит от сокращения слов Digital Video Express, обозначающих название видеосистемы, которая "прославилась" неудачной попыткой взимать небольшую оплату за каждый просмотр видеодиска; к собственно технологии DivX это никакого отношения не имело). Благодаря DivX удалось достигнуть степени сжатия, позволившей вмесить качественную запись полнометражного фильма на один компакт-диск - сжать 4,7 Гб DVD-фильма до 650 Мб. И хотя это достижение, к сожалению, чаще всего используется для пиратского копирования, сам по себе этот факт не умаляет достоинств новой технологии. Как и то, что самая первая версия сжатия DivX была сработана французскими хакерами из MPEG-4 - современные версии DivX уже не имеют к этому событию никакого отношения.
Наиболее популярные программы проигрывания видеофайлов позволяют использовать замещаемые подсистемы сжатия и восстановления видеоданных - кодеки (от англ. compression/decompression - codec, сравните с образованием термина "модем").
Такой подход позволяет легко адаптировать новые технологии, как только те становятся доступными. Замещаемые кодеки хороши как для пользователей, так и для разработчиков программного обеспечения. Тем не менее, большое разнообразие кодеков создает определенные трудности для производителей видеопродукции. Часто в качестве выхода из создавшегося положения необходимые кодеки помещают на компакт-диск с фильмами или даже поставляют видеоматериалы в нескольких вариантах, предоставляя тем самым возможность выбрать подходящий. Все больше распространяется автоматизация распознавания, когда плейер, обнаружив информацию об отсутствующем кодеке, загружает его из Интеренет.

Представление информации в компьютере. Типовая структура компьютера. Основные принципы работы компьютера

АКАДЕМИЯ ФСИН РОССИИ

Юридический факультет заочная форма обучения

Специальность 031001.65 – «Правоохранительная деятельность»

 

Контрольная работа №________

По Информатике и информационным технологиям в профессиональной деятельности

 

Слушатель: Борисов С.И курс: 1-й уч.группа: № 1101

 

 

Место работы и занимаемая

должность:

ФКУ-2 ГУФСИН России по РБ,

инспектор-дежурный по жилой зоне,

дежурной части отдела безопасности

 

Рязань

Г.

Содержание

Введение……………………………………………………………………………..3

1. Представление информации в компьютере. Типовая структура компьютера. Основные принципы работы компьютера…………………………………………4

2. Возможности программных средств информационно-правовых систем…8

3. Заключение…………………………………………………………………..14

4. Список используемой литературы………………………………………….15

Введение

Компьютер, компьютерные сети и их программное обеспечение являются фундаментом современных информационных технологий. Сегодня компьютер и помощник в нашем бизнесе, и источник свежих новостей из «всемирной паутины» - сети Интернет, и средство мобильной связи, позволяющее с помощью электронной почты быстро передать и получить информацию.

В современном обществе немыслима подготовка кадров без применения информационных технологий, предлагающих средства и приемы для решения поставленных задач. Мир переживает настоящий компьютерный бум. Персональные компьютеры прочно входят в нашу жизнь и становятся вещью первой необходимостью. В настоящее время происходит информатизация всех сфер деятельности человека, это явление требует от каждого человека высокой информационной культуры.

Вопросы информации, компьютерных технологий, возможностей и структуры компьютеров очень актуальны в современном обществе. Цель написания данной работы – раскрыть сущность этих вопросов.

 

Представление информации в компьютере. Типовая структура компьютера. Основные принципы работы компьютера



Числовая форма. Как говорилось выше, компьютер может обрабатывать только информацию, представленную в числовой форме. Вся другая информация (звуки, изображения, показание приборов и т.д.) для обработки на компьютере должна быть преобразована в числовую форму. Скажем, чтобы перевести цифровую форму звук, можно через небольшие промежутки времени измерять интенсивность звука, представляя результаты каждого измерения в числовой форме. С помощью программ для компьютера можно выполнить преобразования полученной информации, например «наложить» друг на друга звуки от разных источников. После этого результата можно преобразовать обратно в звуковую форму.

Кодировки символов. Для обработки на компьютере текстовой информации обычно при вводе в компьютер каждая буква кодируется определенным числом, а при выводе на внешнее устройство (экран или печать) для восприятия человеком по этим числам строятся соответствующие изображения букв. Соответствие между набором букв и числами называется кодировкой символов.

Двоичная система счисления. Как правило, все числа внутри компьютера представляются с помощью нулей и единиц, а не десяти цифр, как это привычно для людей. Иными словами, компьютеры обычно работают в двойничной системе счисления, поскольку при этом их устройства получаются значительно более простым. Ввод чисел в компьютер и вывод их для чтения человеком может осуществляться привычным для людей десятичной форме – все необходимые преобразования могут выполнить программы, работающие на компьютере.

Биты и байты. Единицей информации в компьютере является один бит, т.е. двоичный разряд, который может принимать значения ноль или один. Как правило, команды компьютеров работают не с отдельными битами, а восемью битами сразу. Восемь последовательных битов составляют байт. В одном байте можно закодировать значение одного символа из 256 возможных (256 = ).

Более крупными единицами информации являются килобайт (сокращенно обозначаемый Кбайт), равный 1024 байтам (1024=2 ), мегабайт (сокращенно обозначаемый Мбайт), равный 1024 Кбайтам и гигабайт (Гбайт), равный 1023 Мбайтам. Для ориентировки скажем, что если на странице текста помещается в среднем 2500 знаков, то один Мбайт – это примерно 400 страниц, а 1 Гбайт – 400 тыс. страниц терабайт.

Основные принципы работы компьютера. Компьютер – это техническое средство преобразования информации, в основу работы которого заложены те же принципы обработки электрических сигналов, что и в любом электронном устройстве:

· входная информация, представленная различными физическими процессами, как электрической, так и неэлектрической природы (буквами, цифрами, звуковыми сигналами и т.д.), преобразуется в электрический сигнал;

· сигналы обрабатываются в блоке обработки;

· с помощью преобразователя выходных сигналов обработанные сигналы преобразуются в неэлектрические сигналы (изображения на экране).

Назначение компьютера – обработка различного рода информации и представление ее в удобном для человека виде.

С позиции функционального назначения компьютер – это система, состоящая из 4-х основных устройств, выполняющих определенные функции: запоминающего устройства или памяти, которая разделяется на оперативную и постоянную, арифметико-логического устройства (АЛУ), устройства управления (УУ) и устройства ввода-вывода (УВВ). Рассмотрим их роль и назначение.

Запоминающее устройство (память) предназначается для хранения информации и команд программы в ЭВМ. Информация, которая хранится в памяти, представляет собой закодированные с помощью 0 и 1 числа, символы, слова, команды, адреса и т.д.[1]

Под записью числа в память понимают размещение этого числа в ячейке по указанному адресу и хранение его там до выборки по команде программы. Предыдущая информация, находившаяся в данной ячейке, перезаписывается. При программировании, например, на языке Паскаль или Си, адрес ячейки связан с именем переменной, которое представляется комбинацией букв и цифр, выбираемых программистом.

Под считыванием числа из памяти понимают выборку числа из ячейки с указанным адресом. При этом копия числа передается из памяти в требуемое устройство, а само число остается в ячейке.

Пересылка информации означает, что информация читается из одной ячейки и записывается в другую.

Адрес ячейки формируется в устройстве управления (УУ), затем поступает в устройство выборки адреса, которое открывает информационный канал и подключает нужную ячейку.

Числа, символы, команды хранятся в памяти на равноправных началах и имеют один и тот же формат. Ни для памяти, ни для самого компьютера не имеет значения тип данных. Типы различаются только при обработке данных программой. Длину, или разрядность, ячейки определяет количество двоичных разрядов (битов). Каждый бит может содержать 1 или 0. В современных компьютерах длина ячейки кратна 8 битам и измеряется в байтах. Минимальная длина ячейки, для которой можно сформировать адрес, равна 1 байту, состоящему из 8 бит.

АЛУ – предназначено для выполнения арифметических и логических преобразований над данными определенной длины.

Память - предназначена для хранения информации (данных и программ). Часто состоит из оперативной памяти и внешнего запоминающего устройства.

Как правило, данные, к которым может обращаться АЛУ находятся в ОП

ВЗУ – используется для долговременного хранения данных

Управляющее устройство - автоматически без участия человека управляет вычислительным процессом, посылая сигналы всем устройствам для реализации определенных действий (например, для выполнения определенной операции АЛУ).

УУ в своей работе руководствуется программой. Программа состоит из команд, каждая из которых, определяет какое либо действие и операнд. Программа в свою очередь основывается на алгоритме решения поставленной задачи.

Такой способ управления процессом решения задачи называется принципом программного управления.

Как правило, программы хранятся также в ОП наравне с данными. При этом перед выполнением программы собственно программа и данные должны быть помещены в ОП. Чаще всего это происходит через устройство ввода информации (клавиатура, диск). Команды выполняются в порядке следования в программе кроме команд перехода.

Устройства вывода служат для выдачи информации, результатов (например, на дисплей, принтер).

Пульт управления используется оператором для контроля хода выполнения программ и возможно для его прерывания (в ПЭВМ - отсутствует).

 

обработка информации | Определение, примеры, элементы и факты

Основные понятия

Интерес к тому, как передается информация и как ее носители передают значение, занимало со времен досократических философов область исследования, называемую семиотикой, изучением знаков и знаковых явлений. Знаки - это несводимые элементы коммуникации и носители смысла. Считается, что американский философ, математик и физик Чарльз С. Пирс указал на три измерения знаков, которые связаны, соответственно, с телом или средой знака, объектом, который обозначает знак, и интерпретатором или толкование знака.Пирс признал, что фундаментальные информационные отношения по существу триадичны; Напротив, все отношения в физических науках сводятся к диадическим (бинарным) отношениям. Другой американский философ, Чарльз В. Моррис, обозначил эти три измерения знака синтаксическими, семантическими и прагматическими - названиями, под которыми они известны сегодня.

Информационные процессы выполняются обработчиками информации. Для данного информационного процессора, физического или биологического, токен представляет собой объект, лишенный смысла, который процессор распознает как полностью отличный от других токенов.Группа таких уникальных токенов, распознаваемых процессором, составляет его основной «алфавит»; например, точка, тире и пробел составляют основной алфавит лексем процессора кода Морзе. Объекты, несущие значение, представлены образцами токенов, называемыми символами. Последние объединяются для формирования символьных выражений, которые составляют входы или выходы информационных процессов и хранятся в памяти процессора.

Информационные процессоры - это компоненты информационной системы, которая представляет собой класс конструкций.Абстрактная модель информационной системы включает четыре основных элемента: процессор, память, рецептор и эффектор (рисунок 1). У процессора есть несколько функций: (1) выполнять элементарные информационные процессы в символьных выражениях, (2) временно хранить в кратковременной памяти процессора входные и выходные выражения, на которых эти процессы работают и которые они генерируют, (3) для планирования выполнения этих процессов и (4) для изменения этой последовательности операций в соответствии с содержимым краткосрочной памяти.В памяти хранятся символьные выражения, в том числе те, которые представляют составные информационные процессы, называемые программами. Два других компонента, рецептор и эффектор, являются механизмами ввода и вывода, функции которых заключаются, соответственно, в получении символических выражений или стимулов из внешней среды для манипуляции процессором и в передаче обработанных структур обратно в среду.

Структура информационной системы.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Мощность этой абстрактной модели системы обработки информации обеспечивается способностью входящих в нее процессоров выполнять небольшое количество элементарных информационных процессов: чтение; сравнение; создание, изменение и именование; копирование; хранение; и письмо. Модель, которая представляет широкий спектр таких систем, оказалась полезной для объяснения созданных человеком информационных систем, реализованных на последовательных процессорах информации.

Поскольку было признано, что в природе информационные процессы не являются строго последовательными, с 1980 года все большее внимание уделялось изучению человеческого мозга как процессора информации параллельного типа.Когнитивные науки, междисциплинарная область, в которой основное внимание уделяется изучению человеческого разума, внесли свой вклад в развитие нейрокомпьютеров, нового класса параллельных процессоров с распределенной информацией, которые имитируют функционирование человеческого мозга, включая его возможности для самообучения. организация и обучение. Так называемые нейронные сети, которые представляют собой математические модели, вдохновленные сетью нейронных цепей человеческого мозга, все чаще находят применение в таких областях, как распознавание образов, управление производственными процессами и финансами, а также во многих исследовательских дисциплинах.

Информация как ресурс и товар

В конце 20 века информация приобрела два основных утилитарных значения. С одной стороны, он считается экономическим ресурсом, в некоторой степени равным другим ресурсам, таким как рабочая сила, материалы и капитал. Эта точка зрения основана на доказательствах того, что владение, манипулирование и использование информации может повысить рентабельность многих физических и когнитивных процессов. Рост активности обработки информации в промышленном производстве, а также в решении человеческих проблем был значительным.Анализ одного из трех традиционных разделов экономики, сферы услуг, показывает резкий рост информационноемких видов деятельности с начала 20 века. К 1975 году на эти виды деятельности приходилась половина рабочей силы Соединенных Штатов.

Как индивидуальный и общественный ресурс информация обладает некоторыми интересными характеристиками, которые отличают ее от традиционных представлений об экономических ресурсах. В отличие от других ресурсов, информация обширна, и ограничения, очевидно, накладываются только временем и когнитивными способностями человека.Его расширяемость объясняется следующим: (1) он естественно распространяется, (2) он воспроизводится, а не потребляется посредством использования, и (3) он может быть только общим, а не обменом в транзакциях. В то же время информация сжимаема как синтаксически, так и семантически. Вкупе с его способностью заменять другие экономические ресурсы, его мобильностью на очень высоких скоростях и его способностью предоставлять преимущества держателю информации, эти характеристики лежат в основе таких социальных отраслей, как исследования, образование, издательское дело, маркетинг, и даже политика.Общественное беспокойство по поводу управления информационными ресурсами распространилось из традиционной области библиотек и архивов на организационную, институциональную и правительственную информацию под эгидой управления информационными ресурсами.

Второе восприятие информации состоит в том, что это экономический товар, который помогает стимулировать мировой рост нового сегмента национальной экономики - сектора информационных услуг. Используя преимущества информации и восприятие ее индивидуальной и общественной полезности и ценности, этот сектор предоставляет широкий спектр информационных продуктов и услуг.К 1992 году рыночная доля сектора информационных услуг США выросла примерно до 25 миллиардов долларов. Это было эквивалентно примерно одной седьмой части компьютерного рынка страны, который, в свою очередь, составлял примерно 40 процентов мирового рынка компьютеров в том году. Однако вероятная конвергенция компьютеров и телевидения (доля рынка в которой в 100 раз больше, чем у компьютеров) и ее влияние на информационные услуги, развлечения и образование, вероятно, приведет к реструктуризации соответствующих рыночных долей информационной индустрии.

.

Основы работы с компьютером: что такое компьютер?

Урок 2: Что такое компьютер?

/ ru / computerbasics / about-this-tutorial / content /

Что такое компьютер?

Компьютер - электронное устройство, которое манипулирует информацией или данными. Он имеет возможность хранить , получать и обрабатывать данных. Возможно, вы уже знаете, что вы можете использовать компьютер для документов типа , для отправки электронной почты , для игр и для просмотра веб-страниц .Вы также можете использовать его для редактирования или создания таблиц , презентаций и даже видео .

Посмотрите видео ниже, чтобы узнать о различных типах компьютеров.

Ищете старую версию этого видео? Вы все еще можете просмотреть это здесь.

Аппаратное обеспечение и программное обеспечение

Прежде чем говорить о разных типах компьютеров, давайте поговорим о двух вещах, общих для всех компьютеров: аппаратных средствах и программных .

  • Аппаратное обеспечение - это любая часть вашего компьютера, имеющая физическую структуру , например клавиатуру или мышь. Он также включает в себя все внутренние части компьютера, которые вы можете увидеть на изображении ниже.
  • Программное обеспечение - это любой набор инструкций , который сообщает аппаратному обеспечению , что делать и , как это делать . Примеры программного обеспечения включают веб-браузеры, игры и текстовые процессоры.

Все, что вы делаете на своем компьютере, зависит как от оборудования, так и от программного обеспечения.Например, прямо сейчас вы можете просматривать этот урок в веб-браузере (программное обеспечение) и с помощью мыши (аппаратно) переходить от страницы к странице. Узнавая о разных типах компьютеров, спросите себя об различиях в их оборудовании. По мере прохождения этого руководства вы увидите, что разные типы компьютеров также часто используют разные типы программного обеспечения.

Какие бывают типы компьютеров?

Когда большинство людей слышат слово компьютер , они думают о персональном компьютере , таком как настольный компьютер или ноутбук .Однако компьютеры бывают разных форм и размеров и выполняют множество различных функций в нашей повседневной жизни. Когда вы снимаете наличные в банкомате, просматриваете продукты в магазине или пользуетесь калькулятором, вы пользуетесь своего рода компьютером.

Настольные компьютеры

Многие люди используют настольных компьютеров на работе, дома и в школе. Настольные компьютеры предназначены для размещения на столе и обычно состоят из нескольких различных частей, включая корпус компьютера , монитор , клавиатуру и мышь .

Портативные компьютеры

Второй тип компьютеров, с которым вы, возможно, знакомы, - это портативный компьютер , обычно называемый портативным компьютером. Ноутбуки - это компьютеры с батарейным питанием, которые на более портативны, чем настольные компьютеры, что позволяет использовать их практически где угодно.

Планшетные компьютеры

Планшетные компьютеры или планшетов - это карманные компьютеры, которые даже более портативны, чем ноутбуки. Вместо клавиатуры и мыши в планшетах используется сенсорный экран для набора текста и навигации. iPad - это пример планшета.

Серверы

Сервер - это компьютер, который передает информацию другим компьютерам в сети. Например, всякий раз, когда вы пользуетесь Интернетом, вы смотрите на что-то, что хранится на сервере. Многие предприятия также используют локальные файловые серверы для внутреннего хранения файлов и обмена ими.

Компьютеры прочие

Многие современные электронные устройства представляют собой специализированных компьютеров , хотя мы не всегда думаем о них таким образом.Вот несколько распространенных примеров.

  • Смартфоны : Многие сотовые телефоны могут делать то же, что и компьютеры, в том числе просматривать Интернет и играть в игры. Их часто называют смартфонами .
  • Носимые устройства : Носимые устройства - это общий термин для группы устройств , включая фитнес-трекеры и умные часы , которые предназначены для ношения в течение дня. Эти устройства часто называют носимыми устройствами для краткости .
  • Игровые приставки : Игровая консоль - это специализированный тип компьютера, который используется для воспроизведения видеоигр на телевизоре.
  • Телевизоры : Многие телевизоры теперь включают приложений - или приложений - которые позволяют получать доступ к различным типам онлайн-контента. Например, вы можете транслировать видео из Интернета прямо на телевизор.

ПК и Mac

Персональные компьютеры бывают двух основных типов: PC и Mac .Оба полностью функциональны, но имеют разный внешний вид, и многие люди предпочитают

.

Simple English Wikipedia, бесплатная энциклопедия

Компьютер - это машина, которая принимает данные в качестве входных данных, обрабатывает эти данные с помощью программ и выводит обработанные данные в качестве информации. Многие компьютеры могут хранить и извлекать информацию с помощью жестких дисков. Компьютеры могут быть соединены вместе в сети, что позволяет подключенным компьютерам обмениваться данными друг с другом.

Двумя основными характеристиками компьютера являются: он реагирует на конкретный набор инструкций четко определенным образом и может выполнять предварительно записанный список инструкций, вызывающих программу.В компьютере четыре основных этапа обработки: ввод, хранение, вывод и обработка.


Современные компьютеры могут выполнять миллиарды вычислений в секунду. Возможность выполнять вычисления много раз в секунду позволяет современным компьютерам выполнять несколько задач одновременно, что означает, что они могут выполнять множество различных задач одновременно. Компьютеры выполняют множество различных задач, где автоматизация полезна. Некоторые примеры - управление светофорами, транспортными средствами, системами безопасности, стиральными машинами и цифровыми телевизорами.

Компьютеры могут быть сконструированы так, чтобы делать с информацией практически все, что угодно. Компьютеры используются для управления большими и маленькими машинами, которые в прошлом управлялись людьми. Большинство людей использовали персональный компьютер дома или на работе. Они используются для таких вещей, как расчет, прослушивание музыки, чтение статьи, письмо и т. Д.

Современные компьютеры - это электронное компьютерное оборудование. Они очень быстро выполняют математическую арифметику, но компьютеры на самом деле не «думают». Они следуют только инструкциям своего программного обеспечения.Программное обеспечение использует оборудование, когда пользователь дает ему инструкции, и дает полезный результат.

Люди управляют компьютерами с помощью пользовательских интерфейсов. К устройствам ввода относятся клавиатуры, компьютерные мыши, кнопки и сенсорные экраны. Некоторыми компьютерами также можно управлять с помощью голосовых команд, жестов рук или даже сигналов мозга через электроды, имплантированные в мозг или вдоль нервов.

Компьютерные программы разрабатываются или пишутся компьютерными программистами. Некоторые программисты пишут программы на собственном языке компьютера, называемом машинным кодом.Большинство программ написано с использованием таких языков программирования, как C, C ++, Java. Эти языки программирования больше похожи на язык, на котором говорят и пишут каждый день. Компилятор переводит инструкции пользователя в двоичный код (машинный код), который компьютер поймет и сделает то, что необходимо.

Автоматизация [изменить | изменить источник]

У большинства людей проблемы с математикой. Чтобы показать это, попробуйте набрать в голове 584 × 3220. Все шаги запомнить сложно! Люди создали инструменты, чтобы помочь им вспомнить, где они находились в математической задаче.Другая проблема, с которой сталкиваются люди, заключается в том, что им приходится решать одну и ту же проблему снова и снова. Кассиру приходилось каждый день вносить сдачу в уме или с помощью бумажки. Это заняло много времени и допустило ошибки. Итак, люди сделали калькуляторы, которые делали одно и то же снова и снова. Эта часть компьютерной истории называется «историей автоматических вычислений», что является причудливым выражением для «истории машин», благодаря которым мне легко решать одну и ту же математическую задачу снова и снова, не делая ошибок."

Счеты, логарифмическая линейка, астролябия и антикиферский механизм (датируемый примерно 150–100 гг. До н.э.) являются примерами автоматических вычислительных машин.

Программирование [изменить | изменить источник]

Людям не нужна машина, которая будет делать одно и то же снова и снова. Например, музыкальная шкатулка - это устройство, которое воспроизводит одну и ту же музыку снова и снова. Некоторые люди хотели научить свою машину делать разные вещи. Например, они хотели сказать музыкальной шкатулке, чтобы она каждый раз играла разную музыку.Они хотели иметь возможность программировать музыкальную шкатулку, чтобы музыкальная шкатулка воспроизводила разную музыку. Эта часть компьютерной истории называется «историей программируемых машин», что является причудливым выражением для «истории машин, которым я могу приказать делать разные вещи, если я знаю, как говорить на их языке».

Один из первых таких примеров был построен героем Александрии (ок. 10–70 нашей эры). Он построил механический театр, который разыгрывал пьесу продолжительностью 10 минут и управлялся сложной системой веревок и барабанов.Эти веревки и барабаны были языком машины - они рассказывали, что машина делает и когда. Некоторые утверждают, что это первая программируемая машина. [1]

Историки расходятся во мнении относительно того, какие ранние машины были «компьютерами». Многие говорят, что «замковые часы», астрономические часы, изобретенные Аль-Джазари в 1206 году, являются первым известным программируемым аналоговым компьютером. [2] [3] Продолжительность дня и ночи можно регулировать каждый день, чтобы учесть изменяющуюся продолжительность дня и ночи в течение года. [4] Некоторые считают эту ежедневную настройку компьютерным программированием.

Другие говорят, что первый компьютер создал Чарльз Бэббидж. [4] Ада Лавлейс считается первым программистом. [5] [6] [7]

Эра вычислительной техники [изменить | изменить источник]

В конце средневековья люди начали думать, что математика и инженерия были важнее. В 1623 году Вильгельм Шикард создал механический калькулятор. Другие европейцы сделали больше калькуляторов после него.Это не были современные компьютеры, потому что они могли только складывать, вычитать и умножать - вы не могли изменить то, что они делали, чтобы заставить их делать что-то вроде игры в тетрис. Из-за этого мы говорим, что они не были программируемыми. Теперь инженеры используют компьютеры для проектирования и планирования.

В 1801 году Жозеф Мари Жаккард использовал перфокарты, чтобы указать своему текстильному ткацкому станку, какой узор ткать. Он мог использовать перфокарты, чтобы указывать ткацкому станку, что ему делать, и он мог менять перфокарты, что означало, что он мог запрограммировать ткацкий станок на плетение нужного узора.Это означает, что ткацкий станок можно было программировать. В конце 1800-х годов Герман Холлерит изобрел запись данных на носитель, который затем мог быть прочитан машиной, разработав технологию обработки данных перфокарт для переписи населения США 1890 года. Его счетные машины считывали и суммировали данные, хранящиеся на перфокартах, и они начали использоваться для правительственной и коммерческой обработки данных.

Чарльз Бэббидж хотел создать аналогичную машину, которая могла бы производить вычисления. Он назвал это «Аналитическая машина». [8] Поскольку у Бэббиджа не было достаточно денег и он всегда менял свою конструкцию, когда у него появлялась идея получше, он так и не построил свою аналитическую машину.

Со временем компьютеры стали использоваться все чаще. Людям быстро становится скучно повторять одно и то же снова и снова. Представьте, что вы тратите свою жизнь на то, чтобы записывать вещи на учетных карточках, хранить их, а затем снова искать их. В Бюро переписи населения США в 1890 году этим занимались сотни людей. Это было дорого, и отчеты требовали много времени. Затем инженер придумал, как заставить машины выполнять большую часть работы. Герман Холлерит изобрел машину для подсчета результатов, которая автоматически суммирует информацию, собранную бюро переписи населения.Его машины производила компания Computing Tabulating Recording Corporation (которая позже стала IBM). Они арендовали машины вместо того, чтобы продавать их. Производители машин уже давно помогают своим пользователям разбираться в них и ремонтировать их, и техническая поддержка CTR была особенно хороша.

Благодаря машинам, подобным этой, были изобретены новые способы общения с этими машинами, и были изобретены новые типы машин, и, в конце концов, родился компьютер, каким мы его знаем.

Аналоговые и цифровые компьютеры [изменить | изменить источник]

В первой половине 20-го века ученые начали использовать компьютеры, в основном потому, что ученым нужно было разгадывать много математики, и они хотели тратить больше времени на размышления о научных вопросах, вместо того, чтобы часами складывать числа.Например, если им нужно было запустить ракету, им нужно было проделать много математических расчетов, чтобы убедиться, что ракета работает правильно. Итак, они собрали компьютеры. В этих аналоговых компьютерах использовались аналоговые схемы, что затрудняло их программирование. В 1930-х они изобрели цифровые компьютеры и вскоре упростили их программирование. Однако это не так, поскольку было предпринято много последовательных попыток довести арифметическую логику до 13. Аналоговые компьютеры - это механические или электронные устройства, которые решают проблемы.Некоторые также используются для управления машинами.

Крупногабаритные компьютеры [изменить | изменить источник]

Ученые придумали, как создавать и использовать цифровые компьютеры в 1930-1940-х годах. Ученые создали множество цифровых компьютеров, и, когда они это сделали, они выяснили, как задавать им правильные вопросы, чтобы получить от них максимальную пользу. Вот несколько компьютеров, которые они построили:

EDSAC был одним из первых компьютеров, который запомнил то, что вы ему сказали, даже после выключения питания.Это называется (фон Нейман) архитектурой.
  • Электромеханические "станки Z" Конрада Цузе. Z3 (1941) была первой рабочей машиной, которая использовала двоичную арифметику. Двоичная арифметика означает использование «Да» и «Нет». складывать числа. Вы также можете запрограммировать это. В 1998 году было доказано, что Z3 завершен по Тьюрингу. Завершение по Тьюрингу означает, что этому конкретному компьютеру можно сказать все, что математически возможно сказать компьютеру. Это первый в мире современный компьютер.
  • Непрограммируемый компьютер Атанасова – Берри (1941), который использовал электронные лампы для хранения ответов «да» и «нет», а также регенеративную конденсаторную память.
  • The Harvard Mark I (1944), большой компьютер, на котором можно было программировать.
  • Лаборатория баллистических исследований армии США ENIAC (1946), которая могла складывать числа, как это делают люди (с использованием чисел от 0 до 9), и иногда ее называют первым электронным компьютером общего назначения (так как Z3 Конрада Цузе 1941 года использовал электромагниты вместо электроники ).Однако сначала единственным способом перепрограммировать ENIAC было его перепрограммирование.

Несколько разработчиков ENIAC видели его проблемы. Они изобрели способ, позволяющий компьютеру запоминать то, что он ему сказал, и способ изменить то, что он запомнил. Это известно как «архитектура хранимых программ» или архитектура фон Неймана. Джон фон Нейман рассказал об этой конструкции в статье «Первый проект отчета по EDVAC », распространенной в 1945 году. Примерно в это же время стартовал ряд проектов по разработке компьютеров на основе архитектуры хранимых программ.Первый из них был завершен в Великобритании. Первой, где была продемонстрирована работа, была Manchester Small-Scale Experimental Machine (SSEM или «Baby»), в то время как EDSAC, завершенный через год после SSEM, был первым действительно полезным компьютером, который использовал сохраненный проект программы. Вскоре после этого машина, первоначально описанная в статье фон Неймана - EDVAC - была завершена, но не была готова в течение двух лет.

Практически все современные компьютеры используют архитектуру хранимых программ. Это стало основным понятием, определяющим современный компьютер.Технологии, используемые для создания компьютеров, изменились с 1940-х годов, но многие современные компьютеры по-прежнему используют архитектуру фон Неймана.

В 1950-х годах компьютеры строились в основном из электронных ламп. Транзисторы заменили электронные лампы в 1960-х годах, потому что они были меньше и дешевле. Им также требуется меньше энергии и они не ломаются так сильно, как электронные лампы. В 1970-х годах технологии были основаны на интегральных схемах. Микропроцессоры, такие как Intel 4004, сделали компьютеры меньше, дешевле, быстрее и надежнее.К 1980-м годам микроконтроллеры стали достаточно маленькими и дешевыми, чтобы заменить механические элементы управления в таких вещах, как стиральные машины. В 80-е годы также появились домашние компьютеры и персональные компьютеры. С развитием Интернета персональные компьютеры становятся таким же обычным явлением в домашнем хозяйстве, как телевизор и телефон.

В 2005 году Nokia начала называть некоторые из своих мобильных телефонов (серии N) «мультимедийными компьютерами», а после выпуска Apple iPhone в 2007 году многие теперь начинают добавлять категорию смартфонов к «настоящим» компьютерам.В 2008 году, если смартфоны включены в число компьютеров в мире, крупнейшим производителем компьютеров по количеству проданных единиц уже была не Hewlett-Packard, а Nokia. [9]

Есть много типов компьютеров. Некоторые включают:

  1. персональный компьютер
  2. рабочая станция
  3. базовый блок
  4. сервер
  5. миникомпьютер
  6. суперкомпьютер
  7. встроенная система
  8. планшетный компьютер

«Настольный компьютер» - это небольшой компьютер с экраном (который не является частью компьютера).Большинство людей хранят их на столе, поэтому их называют «настольными компьютерами». «Портативные компьютеры» - это компьютеры, достаточно маленькие, чтобы поместиться у вас на коленях. Это позволяет легко носить их с собой. И ноутбуки, и настольные компьютеры называются персональными компьютерами, потому что один человек одновременно использует их для таких вещей, как воспроизведение музыки, просмотр веб-страниц или видеоигры.

Есть компьютеры большего размера, которыми могут пользоваться одновременно многие люди. Они называются «мэйнфреймы», и эти компьютеры делают все, что заставляет работать такие вещи, как Интернет.Вы можете думать о персональном компьютере так: персональный компьютер подобен вашей коже: вы можете видеть его, другие люди могут видеть его, а через свою кожу вы чувствуете ветер, воду, воздух и остальной мир. Мэйнфрейм больше похож на ваши внутренние органы: вы их никогда не видите и даже не думаете о них, но если они вдруг пропадут, у вас возникнут очень большие проблемы.

Встроенный компьютер, также называемый встроенной системой, - это компьютер, который делает одно и только одно, и обычно делает это очень хорошо.Например, будильник - это встроенный компьютер: он показывает время. В отличие от вашего персонального компьютера, вы не можете использовать свои часы для игры в тетрис. Из-за этого мы говорим, что встроенные компьютеры нельзя программировать, потому что вы не можете установить больше программ на свои часы. Некоторые мобильные телефоны, банкоматы, микроволновые печи, проигрыватели компакт-дисков и автомобили работают со встроенными компьютерами.

ПК "все в одном" [изменить | изменить источник]

Универсальные компьютеры - это настольные компьютеры, в которых все внутренние механизмы компьютера находятся в том же корпусе, что и монитор.Apple сделала несколько популярных примеров компьютеров «все в одном», таких как оригинальный Macintosh середины 1980-х годов и iMac конца 1990-х и 2000-х годов.

  • Обработка текста
  • Таблицы
  • Презентации
  • Редактирование фотографий
  • Электронная почта
  • Монтаж / рендеринг / кодирование видео
  • Аудиозапись
  • Управление системой
  • Разработка веб-сайтов
  • Разработка программного обеспечения

Компьютеры хранят данные и инструкции в виде чисел, потому что компьютеры могут работать с числами очень быстро.Эти данные хранятся в виде двоичных символов (1 и 0). Символ 1 или 0, хранящийся в компьютере, называется битом, который происходит от двоичной цифры слова. Компьютеры могут использовать вместе множество битов для представления инструкций и данных, которые используются этими инструкциями. Список инструкций называется программой и хранится на жестком диске компьютера. Компьютеры работают с программой, используя центральный процессор, и они используют быструю память, называемую ОЗУ, также известную как (память с произвольным доступом), в качестве пространства для хранения инструкций и данных, пока они это делают.Когда компьютер хочет сохранить результаты программы на потом, он использует жесткий диск, потому что вещи, хранящиеся на жестком диске, все еще можно запомнить после выключения компьютера.

Операционная система сообщает компьютеру, как понимать, какие задания он должен выполнять, как выполнять эти задания и как сообщать людям результаты. Миллионы компьютеров могут использовать одну и ту же операционную систему, в то время как каждый компьютер может иметь свои собственные прикладные программы, которые делают то, что нужно его пользователю. Использование одних и тех же операционных систем позволяет легко научиться использовать компьютеры для новых целей.Пользователь, которому нужно использовать компьютер для чего-то другого, может узнать, как использовать новую прикладную программу. Некоторые операционные системы могут иметь простые командные строки или полностью удобный графический интерфейс.

Одна из самых важных задач, которые компьютеры выполняют для людей, - это помощь в общении. Коммуникация - это то, как люди делятся информацией. Компьютеры помогли людям продвинуться вперед в науке, медицине, бизнесе и обучении, потому что они позволяют экспертам из любой точки мира работать друг с другом и обмениваться информацией.Они также позволяют другим людям общаться друг с другом, выполнять свою работу практически где угодно, узнавать практически обо всем или делиться друг с другом своим мнением. Интернет - это то, что позволяет людям общаться между своими компьютерами.

Компьютер теперь почти всегда является электронным устройством. Обычно он содержит материалы, которые при утилизации превращаются в электронные отходы. Когда в некоторых местах покупается новый компьютер, законы требуют, чтобы стоимость его утилизации была оплачена.Это называется управлением продуктом.

Компьютеры могут быстро устареть, в зависимости от того, какие программы использует пользователь. Очень часто их выбрасывают в течение двух-трех лет, потому что для некоторых новых программ требуется более мощный компьютер. Это усугубляет проблему, поэтому утилизация компьютеров происходит часто. Многие проекты пытаются отправить работающие компьютеры в развивающиеся страны, чтобы их можно было использовать повторно и не тратить так быстро, поскольку большинству людей не нужно запускать новые программы. Некоторые компоненты компьютера, например жесткие диски, могут легко сломаться.Когда эти части попадают на свалку, они могут поместить в грунтовые воды ядовитые химические вещества, такие как свинец. Жесткие диски также могут содержать секретную информацию, например, номера кредитных карт. Если жесткий диск не стереть перед тем, как выбросить, злоумышленник может получить информацию с жесткого диска, даже если диск не работает, и использовать его для кражи денег с банковского счета предыдущего владельца.

Компьютеры бывают разных форм, но большинство из них имеют общий дизайн.

  • Все компьютеры имеют центральный процессор.
  • Все компьютеры имеют своего рода шину данных, которая позволяет им получать или выводить данные в среду.
  • Все компьютеры имеют тот или иной вид памяти. Обычно это микросхемы (интегральные схемы), которые могут хранить информацию.
  • Многие компьютеры имеют какие-то датчики, которые позволяют им получать данные из окружающей среды.
  • Многие компьютеры имеют какое-либо устройство отображения, которое позволяет им отображать выходные данные. К ним также могут быть подключены другие периферийные устройства.

Компьютер состоит из нескольких основных частей.При сравнении компьютера с человеческим телом центральный процессор похож на мозг. Он делает большую часть мышления и сообщает остальному компьютеру, как работать. Процессор находится на материнской плате, которая похожа на скелет. Он обеспечивает основу для других частей и несет нервы, соединяющие их друг с другом и с ЦП. Материнская плата подключена к источнику питания, который обеспечивает электричеством весь компьютер. Различные приводы (привод компакт-дисков, дисковод для гибких дисков и на многих новых компьютерах USB-накопитель) действуют как глаза, уши и пальцы и позволяют компьютеру читать различные типы хранилищ точно так же, как человек может читать разные виды книг.Жесткий диск похож на человеческую память и отслеживает все данные, хранящиеся на компьютере. У большинства компьютеров есть звуковая карта или другой способ воспроизведения звука, который похож на голосовые связки или голосовой ящик. К звуковой карте подключены динамики, похожие на рот, из которых выходит звук. Компьютеры также могут иметь графическую карту, которая помогает компьютеру создавать визуальные эффекты, такие как трехмерное окружение или более реалистичные цвета, а более мощные графические карты могут создавать более реалистичные или более сложные изображения, как это может сделать хорошо обученный художник. .

Название компании Продажи
(млрд долларов США)
Яблоко 220 000
Samsung 212 680
Foxconn 132 070
л.с. (Hewlett-Packard) 112 300
IBM 99,750
Hitachi 87 510
Microsoft 86830
Амазонка 74,450
Sony 72,340
Panasonic 70 830
Google 59 820
Dell 56 940
Toshiba 56 200
LG 54,750
Intel 52,700
  1. «Цапля Александрийская».Проверено 15 января 2008.
  2. ↑ Говард Р. Тернер (1997), Наука в средневековом исламе: иллюстрированное введение , стр. 184, Техасский университет Press, ISBN 0-292-78149-0
  3. ↑ Дональд Рутледж Хилл, «Машиностроение на Средневековом Ближнем Востоке», Scientific American , май 1991 г., стр. 64-9 (сравните Дональд Рутледж Хилл, Машиностроение)
  4. 4,0 4,1 Древние открытия, Эпизод 11: Древние роботы , History Channel, извлечено 06.09.2008
  5. ↑ Fuegi & Francis 2003, стр.16–26.
  6. Филлипс, Ана Лена (2011). «Краудсорсинг гендерного равенства: День Ады Лавлейс и сопутствующий ему веб-сайт направлены на повышение роли женщин в науке и технологиях». Американский ученый . 99 (6): 463.
  7. «Ада Лавлейс удостоена чести Google Doodle», The Guardian , 10 декабря 2012 г., получено 10 декабря 2012 г. .
  8. ↑ Не путайте аналитическую машину с разностной машиной Бэббиджа, которая была непрограммируемым механическим калькулятором.
  9. Миллер, Мэтью. «В 2008 году Nokia была крупнейшим производителем компьютеров в мире». ZDNet . Проверено 18 июля 2020.

Примечания [изменение | изменить источник]

  • a Кемпф, Кар (1961). " Историческая монография: Электронные компьютеры в артиллерийском корпусе ". Абердинский полигон (армия США).
  • a Филлипс, Тони (2000). «Антикиферский механизм I».Американское математическое общество. Проверено 5 апреля 2006.
  • a Шеннон, Клод Элвуд (1940). « Символьный анализ цепей реле и коммутации ». Массачусетский Технологический Институт.
  • a Digital Equipment Corporation (1972). Руководство по процессору PDP-11/40 (PDF). Мейнард, Массачусетс: Корпорация цифрового оборудования.
  • a Verma, G .; Мильке, Н.(1988). « Показатели надежности флэш-памяти на базе ETOX ». Международный симпозиум IEEE по физике надежности.
  • a Меуэр, Ханс (13 ноября 2006 г.). «Архитектуры делятся во времени». Штромайер, Эрих; Саймон, Хорст; Донгарра, Джек. ТОП500. Проверено 27 ноября 2006.
  • Стокс, Джон (2007). Внутри машины: иллюстрированное введение в микропроцессоры и компьютерную архитектуру . Сан-Франциско: Пресса без крахмала.ISBN 978-1-59327-104-6 .
.

Что такое HCI? Взаимодействие человека с компьютером

Введение:
Взаимодействие человека с компьютером - это место, где пользователь может искать любую необходимую информацию. Взаимодействие между человеком и компьютером осуществляется для выполнения своей работы в удобном интерфейсе. Эта программа используется для многих платформ, чтобы завершить свою работу простым и инновационным способом со 100% результатом. Человек может реализовать любые проекты как в области маркетинга, так и в сфере растениеводства, независимо от полей.Система используется для всего в мире в любое время в любом месте для достижения вашей цели без каких-либо ограничений. Конечно, компьютер также можно использовать для развлечения человека с помощью мультимедиа, включая фильмы, программы, события, социальные сети и т. Д. И многое другое. Компьютер упрощен с использованием множества технологий , разработок, инструментов, каждый день разрабатываемых с привлекательными функциями, чтобы облегчить пользователю работу с помощью простого руководства. И еще одна вещь, которую люди должны знать, что компьютер может навредить пользователям, которые зависят от того, как пользователи будут его использовать.

Что такое HCI (взаимодействие человека с компьютером)?

Как правило, HCI ( Human Computer Interaction ) разработан для профессионального взаимодействия с человеком с целью развития технологии. Это рукотворная машина, которая использовалась для взаимодействия и быстрого реагирования на любую информацию. Раньше он использовался только для поиска информации только по некоторым категориям и использовался для личных целей, таких как текстовое содержание, редактирование с помощью простых инструментов, решение проблем с помощью системного оператора.Но эта нынешняя технология, разработанная человеком, полностью изменилась и превратилась в новейшую технологию, которая может выполнить любую работу в кратчайшие сроки. Последняя версия предоставляет вам программное обеспечение безопасности, программное обеспечение для очистки системы, программное обеспечение для восстановления данных и многое другое для защиты данных, которые были сохранены на рабочем столе вашей системы. Вы можете легко общаться с человеком через Интернет с помощью различных мессенджеров.

Как компьютер важен в нашей повседневной жизни:

В настоящее время без компьютера не обходится ни один человек старшего возраста, а также маленькие дети, чтобы их работа была успешной.Компьютер стал частью повседневной жизни людей для любой работы, которую они выполняли. С утра до вечера где-нибудь пользователь может использовать компьютер для поиска информации или для любой другой работы. Пользователь может искать развлечения, дети могут играть в игры, вы можете смотреть фильмы и многое другое. Даже фермер может использовать эту систему для внесения своих культур, получив несколько советов по этой системе машин с легкими разговорами. С этим компьютером возможно все, что угодно, чтобы сделать вашу жизнь лучше с помощью более инновационных вещей, выполняемых на нем.Что ж, вы можете использовать его для своей личной работы, в сфере бизнеса, включая больницы, учебные заведения, станции, фабрики и многие другие области. Ну, он также использовался для общения с людьми, которые находятся далеко от вас, с помощью простой и модной технологии . По сравнению со старой версией, нынешние компьютеры более удобны в использовании для всего, что реализовано человеком. Более того, пользователи могут защитить свои личные данные с помощью программного обеспечения для обеспечения безопасности в Интернете для защиты от хакеров.Мало того, что вы можете отследить потерянные вещи на этом компьютере с помощью новейших инструментов. Между тем, ученые долгие годы проводят исследования в рамках одного проекта, чтобы реализовать их с помощью новейших анализаторов, чтобы получить успешные результаты.

Некоторые преимущества взаимодействия человека с компьютером:

Для личных работ:

Пользователь может легко общаться с другими пользователями через Интернет, используя несколько сетей связи. Вы можете передавать свои файлы клиентам с интернет-безопасностью, которая защищена от онлайн-трассировщиков.И вы можете совершать конверсию с друзьями из разных социальных сетей, обмениваясь фотографиями, видео и т. Д. Более того, вы можете совершать онлайн-транзакции, делать покупки и многое другое, не выходя за дверь.

Для бизнеса:

С помощью этой программы вы можете контролировать систему, чтобы узнать подробности работы, и вы можете идентифицировать сетевой трафик, чтобы взломать любого раздражающего человека и немедленно принять меры. И это помогает безопасно хранить данные с помощью облачных технологий.Это происходит в различных областях, чтобы использовать пользователя с более мощными технологиями . Его используют в образовательных организациях, институтах, для рекламы там доменов с пользователями системы для быстрого подключения.

для тестирования пациентов:

Для проверки иммунитета пациента врачам нужна система, и все, что они будут наблюдать, только в этом компьютере. В этой области также компьютер играет главную роль в проведении операций с любыми видами заболеваний с использованием новейших инструментов, реализованных человеком.

Для развития сельского хозяйства:

Компьютер можно использовать не только в современных профессиях, но и в традиционных областях, известных как сельское хозяйство. Они могут использовать эту программу, чтобы получать советы от экспертов для повышения своей производительности, и они могут обмениваться мнениями с другими. Более того, они могут покупать нужные им продукты в Интернете на разных сайтах.

Заключение:

Взаимодействие человека с компьютером - это не что иное, как машина, разработанная человеком для взаимодействия с по всему миру с помощью пользовательского интерфейса.Он реагирует на человеческого поведения , который решает любую проблему в кратчайшие сроки, чтобы получить результат. Вы можете реализовать любую нужную вам работу с помощью специального инструмента, разработанного разработчиками.

Статьи по теме:

.

Использование компьютеров в различных областях, сферах, секторах, отраслях, в образовании

Использование компьютеров:

Компьютеры стали неотъемлемой частью современной жизни человека. С момента изобретения компьютера они развивались с точки зрения увеличения вычислительной мощности и уменьшения размера. Из-за широкого использования компьютеров во всех сферах жизнь в современном мире была бы немыслима без компьютеров. Они сделали жизнь людей лучше и счастливее. Есть много применений компьютеров в разных сферах деятельности.Инженеры, архитекторы, ювелиры и режиссеры - все используют компьютеры для проектирования вещей. Учителя, писатели и большинство офисных работников используют компьютеры для исследований, обработки текстов и электронной почты. Малые предприятия могут использовать компьютеры в качестве торговых точек и для ведения общего учета.

Использование компьютеров в образовании:

Компьютеры широко используются в образовательной сфере, что может значительно повысить эффективность обучения. Даже дистанционное обучение становится продуктивным и эффективным через Интернет и видеоуроки.Исследователи массово используют эти компьютеры в своей работе от начала до конца своей научной работы.

Компьютеры в нашем здравоохранении и медицине:

Большая часть медицинской информации теперь может быть оцифрована от рецепта до отчетов. Вычисления в области медицины позволяют предлагать пациентам разнообразные чудесные методы лечения. ЭКГ, лучевая терапия были невозможны без компьютеров.

Компьютерная помощь в финансовых учреждениях:

Мы хорошо знаем, что компьютеры используются финансовыми учреждениями, такими как банки, для различных целей.Прежде всего, важно хранить информацию о разных владельцах счетов в базе данных, чтобы она была доступна в любое время. Ведение учета движения денежных средств, предоставление информации о вашем счете,

Компьютеров для нашего Pass time:

Компьютеры - теперь главные артисты и основные машины времени. Мы можем использовать компьютеры для игр, просмотра фильмов, прослушивания музыки, рисования картинок.

Компьютеры являются частью нашей транспортной системы:

С помощью Интернета на компьютерах мы можем узнать подробности об автобусах, поездах или рейсах, доступных в желаемом направлении.Время и даже обновления задержки также можно узнать через эти компьютеры. Мы можем забронировать билеты через Интернет. Персонал транспортной системы будет отслеживать пассажиров, поезда или детали рейса, время отправления и прибытия с помощью компьютеров.

Неизбежное использование компьютеров в бизнесе и на корпоративном уровне:

Каждая переданная информация может быть записана с помощью компьютера. Официальные сделки и выпуски заключались даже через Интернет. Мы используем электронную почту для обмена информацией.Он широко используется в маркетинге, на фондовых биржах и в банках. Даже универсальные магазины не могут эффективно работать без компьютера.

чудес компьютера в электронной коммерции:

Электронная почта - революционная услуга, предлагаемая компьютерами. Видеоконференцсвязь - еще одно важное преимущество. Электронные покупки через интернет-магазины добавили пользу покупателям и продавцам. Электронный банкинг теперь у вас под рукой, где у каждого банка есть онлайн-поддержка для транзакций по денежным вопросам.Вы можете легко перевести деньги куда угодно, даже из дома.

Компьютер на нашей защите:

Компьютеры - основные инструменты, которые помогают в разработке ракет и другого оборудования в системе отсчета. Проектирование и обслуживание возможно только с помощью компьютеров. Компьютер устанавливает связь между солдатами и командирами через спутник. Создание оружия и управление его функциями невозможно без помощи компьютеров. В системе регулярно ведется список преступников и досье полицейских.

Компьютер - современный Дизайнер:

Согласно названию, компьютеры помогают проектировать здания, журналы, печатные издания, газеты, книги и многое другое. Компоновки конструкции красиво разработаны в системе с использованием различных инструментов и программного обеспечения.

Связанные

.

Смотрите также