Минимум теоретических сведений по школьной информатике

Структура ЭВМ фон Неймановской архитектуры приведена ниже.

Ввод - устройство ввода информации, вывод - устройство вывода информации из компьютера, АЛУ - арифметико-логическое устройство (устройство, где совершаются все действия с операндами - битовыми последовательностями), УУ - устройство управления (устройство, которое осуществляет все операции по управлению АЛУ), ОЗУ - оперативное запоминающее устройство (оперативная память или устройство, реализуемое с помощью единиц, ячеек памяти, чипов).

Любой компьютер состоит из технического обеспечения (hardware) и функционирует, решает задачи с помощью программного обеспечения (software).

Распространенный тип компьютера - персональный компьютер. Персональный компьютер отвечает требованиям малой стоимости, малых размеров, малого энергопотребления, высокой надежности, высокого уровня интеграции компонентов, адаптируемость к разнообразным применениям и др.

Ядро персонального компьютера - системная (материнская плата), на которой размещаются: микропроцессор, микропроцессорную память, интерфейсная система микропроцессора для сопряжения и связи с другими устройствами, генератор тактовых импульсов, контроллеры устройств (схем) интегрированных в материнскую плату, микросхемы ОЗУ и ПЗУ и др.

Другими важными устройствами персонального компьютера являются:

1. дисковод гибких магнитных дисков; дисковод жестких магнитных дисков;
2. CD-ROM (устройство только для чтения компакт-дисков) или CD-RW (чтение и перезапись);
3. монитор (дисплей);
4. видеокарта (видеоадаптер) для обеспечения связь системного блока и монитора;
5. клавиатура;
6. принтер;
7. сканер;
8. плоттер (графопостроитель);
9. дигитайзер (кодирующий планшет);
10. манипулятор-мышь или манимулятор-трекбол;
11. звуковая карта (адаптер);
12. звуковые колонки;
13. модем и другие устройства.

Классификацию компьютеров проводят по быстродействию, технологии использования и др. Дадим обобщенную и поэтому нечеткую и перекрывающуюся классификацию.

1. Суперкомпьютеры - наиболее мощные компьютеры в мире, используемые для решения очень сложных и очень больших задач (космоса, ядерной физики, геологии и др.).
2. Компьютеры универсального назначения, используемые для решения сложных и больших задач.
3. Персональные компьютеры, используемые в индивидуальном порядке для решения как несложных и небольших, так и сложных, больших задач.

Наиболее сложный и важный элемент ПО - это операционная система, ОС.

ОС - совокупность программ, которые обеспечивают нормальную работу всех основных устройств компьютера, всех программ и данных, используемых на компьютере при решении задач.

Данные, привлекаемые при решении задач, ОС с помощью специальных программ отображает на реальные физические структуры, носители данных. Для этих целей используется так называемая файловая система обмена данными между программами пользователя и ОС.

Файл - именованный структурированный набор однотипных последовательностей данных обычно хранимый на внешнем носителе и копируемый для работы с ним по мере надобности в ОЗУ. Файловая система должна обеспечивать выполнение основных операций над файлами: создание, модификация (в том числе расширение и сжатие), уничтожение, чтение (запись), перемещение файла. Файловая система ведет справочник файлов, где регистрируются файлы, активные, используемые в данном задании в данный момент файлы.

ЭВМ может исполнять программы, написанные на её машинном языке, в машинных кодах. Для перевода с других языков на машинный язык составляется специальная программа, называемая транслятором. Алгоритм (программа на языке программирования) преобразуется в корректную последовательность команд и данных, загружаемых в память ЭВМ и выполняемых в ней аппаратно. Чем выше уровень используемого при составлении программы исходного языка, тем больше работ по трансляции программы. Транслятор переводит программу с исходного языка программирования на машинный язык загрузки ее в память и исполнения.

Модель - это некоторое представление или описание оригинала (объекта, процесса, явления) которое при определенных предложениях, гипотезах о поведении оригинала позволяет замещать оригинал для его лучшего изучения, исследования, описания его свойств.

Новая информационная технология - информационная технология на базе новых, компьютерных средствах получения, хранения, актуализации информации (знаний).

База данных (БД) - достаточно большие наборы структурированных данных некоторой предметной области, представленные на машинных носителях и имеющие общую и удобную структуру, единые организационно-методические, программно-технические и языковые средства обеспечения использования данных различными программами пользователей. В последнее время распространяется технология удалённых БД. Она базируется на коллективном доступе пользователей к информационным ресурсам, сосредоточенным на едином компьютере (хост-компьютере), в диалоговом режиме по сетям передачи данных. Информационные услуги - широкие, благодаря наличию разнообразных средств поиска, обработки и выдачи информации. Особенность данной технологии - предоставление пользователю только информационных услуг, а не непосредственно информационных продуктов, в результате чего он получает (оплачивает) только действительно нужную информацию.

СУБД - программная система, обеспечивающая общение (интерфейс) программ пользователя и данных из БД. Это общение происходит на специальном непроцедурном языке логического представления данных и структур данных, сами данные описываются средствами также специального языка представления данных, программы пользователя при этом могут быть написаны на языке программирования. СУБД должна иметь средства позволяющие сформулировать запрос к БД (поиск, сортировка и т.д.) на языке, близкому естественному и понятному пользователю, но в то же время формальному, реализованному на ЭВМ языке. Такие языки называются языками запросов к базам данных и относятся языкам непроцедурного типа.

Электронная почта - система передачи сообщений с помощью компьютера отправителя и приёма их с помощью компьютера получателя. При этом сообщение отправителя преобразуется из цифровых кодов, например, с помощью модема в коды электромагнитных колебаний, передаваемых по телефонным каналам, а ЭВМ адресата производит обратное преобразование. Развитие сетей связи - виртуальные локальные вычислительные сети, объединяющие пользователей не по территориальному принципу, а по профессиональным интересам.

Телеконференция - обмен сообщениями (докладами) между участниками (подписчиками) конференции, объявленной на электронной доске объявлений в сети, интернет. С помощью телеконференций можно проводить консалтинг, обучение, совещание, автоматизацию офиса и др. Базовая система проведения видеоконференций обычно включает: мощную рабочую мультимедийную станцию; видеокамеру и специальную плату для сжатия видеоинформации; микрофон и видеомагнитофон; средства сопряжения с используемой для проведения конференции сетью.

Автоматизированная система (АС) - это человеко-машинная система для выполнения ежедневных, часто рутинно выполняемых на рабочем месте работ, с целью уменьшения времени, ошибок и обеспечения оперативной связи с другими сотрудниками; интеллектуальные системы имеют также и способность к перестройке технологической цепочки, имеют способность к обучению.

Автоматизированное рабочее место (АРМ) - предметно-ориентированная инструментальная АС предназначенная для автоматизации профессиональных работ (сидящего за данным рабочим столом сотрудника). Можно их определить как автоматизированные системы локального характера, соответствующие некоторому функциональному назначению.

Компьютерный офис - это офис, в котором имеется высокий уровень компьютеризации, внедрения АРМ, систем делопроизводства так, что вся профессиональная деятельность офиса может быть успешно автоматизирована.

Технология "Рабочая группа" - технология совместной работы нескольких связанных между собой общими информационными ресурсами компьютеров ("рабочей группы"), объединенных для решения какой-либо общей задачи.

Технология "Клиент-сервер" - это технология взаимодействия компьютеров в сети, в которой каждый из компьютеров имеет своё рабочее назначение. Один, более мощный, компьютер (сервер) в сети владеет и распоряжается информационными и аппаратными ресурсами (процессор, файловая система, почтовая служба, база данных и др.), другой, менее мощный ("клиент"), имеет доступ к этим ресурсам лишь через сервер.

Технологии использования интегрированных пакетов прикладных программ (ППП) - технологии на базе ППП для решения различных классов однотипных и часто встречающихся задач из различного типа предметных областей. Современные ППП имеют диалоговую, интерактивную обратную связь с пользователем в процессе постановки задачи, решения и анализа результатов. Используют при решении задач обычно используемый в предметной области интерфейс.

Технологии машинной графики и визуализации - технологии, базирующиеся на системах рисования и черчения различных графических объектов и образов с помощью ЭВМ и устройств рисования (например, плоттеров), а также их визуального, наглядного представления. Особо следует отметить средства анимации - "оживления" изображений на экране, компьютерных мультфильмов.

Гипертекст - технология на базе средств обработки больших, глубоко вложенных, структурированных, связанных семантически, понятийно текстов, информации, которые организованы в виде фрагментов (текста), относящихся к одной и той же системе объектов, расположенных в вершинах некоторой сети и выделяемых обычно цветом; они позволяют при машинной реализации быстро, нажатием нескольких клавиш, вызывать и помещать в нужное место просматриваемого или организуемого нового текста нужные фрагменты гипертекста, "привязанные" к выделенным по цвету ключевым словам или словосочетаниям; гипертекстовая технология позволяет определять, выбирать вариант актуализации информации гипертекста в зависимости от информационных потребностей пользователя и его возможностей, уровня подготовки. При работе с гипертекстовой системой, пользователь имеет возможность просматривать документы (страницы текста) в том порядке, в котором ему это больше нравится, а не последовательно, как это принято при чтении книг. Достигается это путем создания специального механизма связи различных страниц текста при помощи гипертекстовых ссылок.

Средства и системы мультимедиа (multimedia) и гипермедиа (hypermedia). Мультимедийность, многосредность - актуализация различных сред и чувств восприятия информации: средства озвучивания, оживления - мультипликации, графического и наглядного представления входных и выходных данных задачи и сценариев решения или даже самого решения.

Средства гипермедиа - средства на основе синтеза концепции гипертекста и мультимедиа, то есть в гипертекстовые фрагменты могут быть "встроены" мультимедийное сопровождение, мультимедийные приложения.