Что такое компьютер в информатике
Компью́тер (computer, МФА: [kəmˈpjuː.tə(ɹ)] [1] — «вычислитель») — устройство или система, способное выполнять заданную, чётко определённую изменяемую последовательность операций. Это чаще всего операции численных расчётов и манипулирования данными, однако сюда относятся и операции ввода-вывода. Описание последовательности операций называется программой.
Электро́нная вычисли́тельная маши́на, ЭВМ — комплекс технических средств, где основные функциональные элементы (логические, запоминающие, индикационные и др.) выполнены на [2] .
ЭВМ используется как один из способов реализации компьютера. В настоящее время термин ЭВМ, как относящийся больше к вопросам конкретной физической реализации компьютера, почти вытеснен из бытового употребления и в основном используется инженерами цифровой электроники, как правовой термин в
Что такое меню в компьютере?
Управление Windows происходит с помощью разных меню. В меню любой столовой можно выбрать из списка блюдо, которое хочется съесть. Cписок, в котором ты можешь выбирать, принято называть меню.
В компьютере тоже есть меню, в котором ты выбираешь команды. Получив от тебя команду, компьютер будет знать, что ему делать. Ты не придумываешь команды сам, а только выбираешь из того, что предлагает компьютер.
Как найти меню в компьютере?
Наверняка тебе приходилось выключать компьютер, в этом случае ты открывал главное меню, хотя и не знал об этом. Видишь в левом углу экрана значок Windows, это кнопка Пуск. Если открыть Пуск, откроется большая рамка, в которой перечислены команды. Это главное меню. Обязательно попробуй! Ты узнаешь, какие программы есть на твоем компьютере.
По способу перехода различают раскрывающееся меню и контекстное. Контекстное меню в компьютере вызывается щелчком правой кнопкой мыши на выбранном объекте.
Применение [ ]
Первые компьютеры создавались исключительно для вычислений (что отражено в названиях «компьютер» и «ЭВМ»). Даже самые примитивные компьютеры в этой области во много раз превосходят людей (если не считать некоторых уникальных людей-счётчиков). Не случайно первым высокоуровневым языком программирования был Примечания [ ]
Под управлением какой программы работает любой компьютер? Управление компьютером осуществляется операционной системой. А все, что умеет делать компьютер, зависит от программ, которые на нем установлены. Чтобы пользоваться компьютером, нужно научиться пользоваться программами.
План урока:
В управлении компьютерами одно из последних достижений и уже часть нашей жизни – роботы. Робот-пылесос, робот-кентавр для спасения людей, беспилотник, летающий робот с интеллектом для космической станции, робот-медуза для исследования морских глубин. Все это уже реальность!
Летающий робот с интеллектом для космической станции
Известно, что роботы выполняют работу самостоятельно. Однако, для выполнения всех действий необходимы программы. Составляет их человек.
Под управлением какой программы работает любой компьютер? Управление компьютером осуществляется операционной системой. А все, что умеет делать компьютер, зависит от программ, которые на нем установлены. Чтобы пользоваться компьютером, нужно научиться пользоваться программами.
Изучим это более подробно.
В заключение
Это основные моменты, что нужно и важно знать по этой теме и краткая история создания. Рассказывать здесь можно много, и про каждое железо отвести отдельную статью. Надеюсь вам был интересен и полезен этот материал.
Программы есть на каждом компьютере, ноутбуке и даже в ваших телефонах и планшетах. Все они созданы, чтобы выполнять функции, которые будут востребованы пользователями.
Ежедневно миллионы людей по всему миру используют их для различных целей, но не все знают определение этого термина. Если вам это интересно, то данная статья несомненно поможет вам расширить свои познания в IT сфере.
Прошлый материал был посвящен тому, что такое программное обеспечение, сейчас вы узнаете определение программы в информатике, как они работают и что из себя представляют.
Конструктивные особенности [ ]
Современные компьютеры используют весь спектр конструкторских решений, разработанных за всё время развития вычислительной техники. Эти решения, как правило, не зависят от физической реализации компьютеров, а сами являются основой, на которую опираются разработчики. Ниже приведены наиболее важные вопросы, решаемые создателями компьютеров:
Что такое компьютер — ПК
Компьютер (комп, пк) — это электронно вычислительная машина, для обработки и выполнения определенных задач. Может быть мульти-задачным, или для решения специфических узкоспециализированных задач. Термин чаще употребляют для обозначения вычислительной машины, собранной из аппаратного обеспечения (железа) в системном блоке. Но, его можно смело употреблять и для ноутбуков, смартфонов и планшетов. Все эти — мини-компьютеры.
Компьютерная система — это устройства, собранные в одну систему для решения определенных задач. Это могут быть не обязательно именно ПК.
Компьютер является именно электронно вычислительной машиной и собирается из нескольких разных устройств, которые называются аппаратным обеспечением. Собранные вместе в системном блоке они и составляют ПК. Также, это правило и распространяется и на другие устройства.
Само слово — термин произошло от английского — compute, т.е. вычислять. С английского полностью переводится, как вычислитель. Совсем правильно будет называть — ЭВМ, т.е. электронно вычислительная машина. Интересно то, что некоторые разделяют термины ЭВМ и ПК, как разные понятия, что странно. Вообще компьютерами раньше называли людей, которые занимались вычислениями, еще в 1 613 английский писатель Ричард Брейтуэйт в своей книге употреблял этот термин в отношении человека, который производил вычисления. А до 20 века так чаще называли женщин, которые делали то же самое (их труд был дешевле).
Позволяет решать, выполнять, обрабатывать самые различные задачи и является многозадачным и универсальным вычислительным средством. С помощью него можно: хранить и обрабатывать информацию, играть в игры, заниматься программированием, работать с векторной и растровой графикой и т.д.
Кодирование чисел.
Есть два основных формата представления чисел в памяти компьютера. Один из них используется для кодирования целых чисел, второй (так называемое представление числа в формате с плавающей точкой) используется для задания некоторого подмножества действительных чисел.
Множество целых чисел, представимых в памяти ЭВМ, ограничено. Диапазон значений зависит от размера области памяти, используемой для размещения чисел. В k-разрядной ячейке может храниться 2 k различных значений целых чисел.
Чтобы получить внутреннее представление целого положительного числа N, хранящегося в k-разрядном машинном слове, нужно:
1) перевести число N в двоичную систему счисления;
2) полученный результат дополнить слева незначащими нулями до k разрядов.
Например, для получения внутреннего представления целого числа 1607 в 2-х байтовой ячейке число переводится в двоичную систему: 160710 = 110010001112. Внутреннее представление этого числа в ячейке имеет вид: 0000 0110 0100 0111.
Для записи внутреннего представления целого отрицательного числа (–N) нужно:
1) получить внутреннее представление положительного числа N;
2) получить обратный код этого числа, заменяя 0 на 1 и 1 на 0;
3) полученному числу прибавить 1 к полученному числу.
Внутреннее представление целого отрицательного числа –1607. С использованием результата предыдущего примера и записывается внутреннее представление положительного числа 1607: 0000 0110 0100 0111. Обратный код получается инвертированием: 1111 1001 1011 1000. Добавляется единица: 1111 1001 1011 1001 – это и есть внутреннее двоичное представление числа –1607.
Формат с плавающей точкой использует представление вещественного числа R в виде произведения мантиссы m на основание системы счисления n в некоторой целой степени p, которую называют порядком: R = m * n p .
Представление числа в форме с плавающей точкой неоднозначно. Например, справедливы следующие равенства:
12,345 = 0,0012345 × 10 4 = 1234,5 × 10 -2 = 0,12345 × 10 2
Чаще всего в ЭВМ используют нормализованное представление числа в форме с плавающей точкой. Мантисса в таком представлении должна удовлетворять условию:
0,1p Ј m 8 = 256. Но 8 бит составляют один байт, следовательно, двоичный код каждого символа занимает 1 байт памяти ЭВМ.
Для разных типов ЭВМ и операционных систем используются различные таблицы кодировки, отличающиеся порядком размещения символов алфавита в кодовой таблице. Международным стандартом на персональных компьютерах является уже упоминавшаяся таблица кодировки ASCII.
Принцип последовательного кодирования алфавита заключается в том, что в кодовой таблице ASCII латинские буквы (прописные и строчные) располагаются в алфавитном порядке. Расположение цифр также упорядочено по возрастанию значений.
Стандартными в этой таблице являются только первые 128 символов, т. е. символы с номерами от нуля (двоичный код 00000000) до 127 (01111111). Сюда входят буквы латинского алфавита, цифры, знаки препинания, скобки и некоторые другие символы. Остальные 128 кодов, начиная со 128 (двоичный код 10000000) и кончая 255 (11111111), используются для кодировки букв национальных алфавитов, символов псевдографики и научных символов.
Кодирование информации.
Кодирование информации – это процесс формирования определенного представления информации.
В более узком смысле под термином «кодирование» часто понимают переход от одной формы представления информации к другой, более удобной для хранения, передачи или обработки.
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. Например, чтобы перевести в числовую форму музыкальный звук, можно через небольшие промежутки времени измерять интенсивность звука на определенных частотах, представляя результаты каждого измерения в числовой форме. С помощью компьютерных программ можно преобразовывать полученную информацию, например «наложить» друг на друга звуки от разных источников.
Аналогично на компьютере можно обрабатывать текстовую информацию. 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 изображения букв. Соответствие между набором букв и числами называется кодировкой символов.
Как правило, все числа в компьютере представляются с помощью нулей и единиц (а не десяти цифр, как это привычно для людей). Иными словами, компьютеры обычно работают в двоичной системе счисления, поскольку при этом устройства для их обработки получаются значительно более простыми.
Виды программ
Видов не так уж много, но основной перечень состоит всего из трех типов. Их уже можно классифицировать дальше.
Системное ПО — это операционная система, драйверы, системные утилиты и другой софт встроенный в операционную систему.
Прикладное ПО — мессенджеры, офис, плееры, различные просмотрщики. Т.е. софт для выполнения повседневных задач, которым вы так часто пользуетесь
Инструментальное ПО — софт, предназначенный для разработки, отладки другого ПО. Т.е. для создания программного обеспечения.
Также, можно добавит еще один тип — вредоносное ПО, но это уже ближе к прикладному.
Интересно! Дополнительно рекомендую прочитать, про типы софта и его классификацию в следующем материале — виды программного обеспечения.
Файл. Форматы файлов.
Файл – наименьшая единица хранения информации, содержащая последовательность байтов и имеющая уникальное имя.
Основное назначение файлов – хранить информацию. Они предназначены также для передачи данных от программы к программе и от системы к системе. Другими словами, файл – это хранилище стабильных и мобильных данных. Но, файл – это нечто большее, чем просто хранилище данных. Обычно файл имеет имя, атрибуты, время модификации и время создания.
Файловая структура представляет собой систему хранения файлов на запоминающем устройстве, например, на диске. Файлы организованы в каталоги (иногда называемые директориями или папками). Любой каталог может содержать произвольное число подкаталогов, в каждом из которых могут храниться файлы и другие каталоги.
Способ, которым данные организованы в байты, называется форматом файла.
Для того чтобы прочесть файл, например, электронной таблицы, нужно знать, каким образом байты представляют числа (формулы, текст) в каждой ячейке; чтобы прочесть файл текстового редактора, надо знать, какие байты представляют символы, а какие шрифты или поля, а также другую информацию.
Программы могут хранить данные в файле способом, выбираемым программистом. Часто предполагается, однако, что файлы будут использоваться различными программами, поэтому многие прикладные программы поддерживают некоторые наиболее распространенные форматы, так что другие программы могут понять данные в файле. Компании по производству программного обеспечения (которые хотят, чтобы их программы стали «стандартами»), часто публикуют информацию о создаваемых ими форматах, чтобы их можно было бы использовать в других приложениях.
Все файлы условно можно разделить на две части – текстовые и двоичные.
Такие языки, как китайский, содержат значительно больше 256 символов, поэтому для кодирования каждого из них используют несколько байтов. Для экономии места зачастую применяется следующий прием: некоторые символы кодируются с помощью одного байта, в то время как для других используются два или более байтов. Одной из попыток обобщения такого подхода является стандарт Unicode, в котором для кодирования символов используется диапазон чисел от нуля до 65 536. Такой широкий диапазон позволяет представлять в численном виде символы языка любого уголка планеты.
Но чисто текстовые файлы встречаются все реже. Документы часто содержат рисунки и диаграммы, используются различные шрифты. В результате появляются форматы, представляющие собой различные комбинации текстовых, графических и других форм данных.
Двоичные файлы, в отличие от текстовых, не так просто просмотреть, и в них, обычно, нет знакомых слов – лишь множество непонятных символов. Эти файлы не предназначены непосредственно для чтения человеком. Примерами двоичных файлов являются исполняемые программы и файлы с графическими изображениями.
Операционная система, ее назначение, функции, виды
Системное программное обеспечение или операционная система (OC) загружается когда ты включаешь компьютер. Операционная система - это пакет программ, благодаря которым человек дает команды компьютеру. Назначение операционной системы заключается в обеспечении совместного функционирования всех устройств компьютера и предоставляет пользователю доступ к его ресурсам.
Основными функциями операционной системы являются следующие:
- осуществление запуска программ;
- управление оперативной памятью;
- управление устройствами компьютера;
- управление внешней памятью;
- управление запущенными на компьютере задачами;
- обработка вводимых команд.
Виды операционных систем: Windows, MacOS и Linux.
В настоящее время операционной системой общепризнанного стандарта является Windows. Она подходит для любых компьютеров. Под нее создано множество программ.
Что такое окно в компьютере?
Окно в компьютере - это прямоугольная рамка, содержащая следующие элементы:
Аналоговые компьютеры
Первые компьютеры были аналоговыми и позволяли решать лишь узкоспециализированные задачи. Т.е. одно такое устройство решает лишь одну определенную задачу. Строились они на механической и электронной модели. Первым из них считается устройство для прогнозирования приливов, которое разработал Уильям Томсон.
Из-за того, что использовались механические детали, сделать такие устройства мульти задачными было практически невозможно или просто очень тяжело. Часто такие устройства мы видим в разных книгах и фильмах про фантастику. Это была эпоха механических вычислительных устройств, где использовались различные шестерни, рычаги и другие, а не электронные компоненты. Если электронные компоненты и использовались, то не так как сейчас.
В 1 927 году апогеем аналоговых компьютеров стал дифференциальный анализатор, созданный Х.Л Хазеном и Ванневаром Бушем в Массачусетском технологическом институте. Сделали его на основе механических интеграторов Джеймса Томсона с использованием крутящего момента, который изобрел Х.В. Ниман. Их успели сделать около двенадцать штук пока поняли, что это уже устаревающая технология. Уже к 1 950 году цифровые электронные-компьютеры завоевали свою популярность и вытеснили аналоговые, но их еще продолжали использовать для некоторых отраслей — авиации и образования. И в течение этого же десятилетия перестали.
Кодирование звука.
Из физики известно, что звук – это колебания воздуха. Если преобразовать звук в электрический сигнал (например, с помощью микрофона), то видно плавно изменяющееся с течением времени напряжение. Для компьютерной обработки такой – аналоговый – сигнал нужно каким-то образом преобразовать в последовательность двоичных чисел.
Делается это, например, так – измеряется напряжение через равные промежутки времени и полученные значения записываются в память компьютера. Этот процесс называется дискретизацией (или оцифровкой), а устройство, выполняющее его – аналого-цифровым преобразователем (АЦП).
Чтобы воспроизвести закодированный таким образом звук, нужно сделать обратное преобразование (для этого служит цифро-аналоговый преобразователь – ЦАП), а затем сгладить получившийся ступенчатый сигнал.
Чем выше частота дискретизации и чем больше разрядов отводится для каждого отсчета, тем точнее будет представлен звук, но при этом увеличивается и размер звукового файла. Поэтому в зависимости от характера звука, требований, предъявляемых к его качеству и объему занимаемой памяти, выбирают некоторые компромиссные значения.
Описанный способ кодирования звуковой информации достаточно универсален, он позволяет представить любой звук и преобразовывать его самыми разными способами. Но бывают случаи, когда выгодней действовать по-иному.
Издавна используется довольно компактный способ представления музыки – нотная запись. В ней специальными символами указывается, какой высоты звук, на каком инструменте и как сыграть. Фактически, ее можно считать алгоритмом для музыканта, записанным на особом формальном языке. В 1983 ведущие производители компьютеров и музыкальных синтезаторов разработали стандарт, определивший такую систему кодов. Он получил название MIDI.
Конечно, такая система кодирования позволяет записать далеко не всякий звук, она годится только для инструментальной музыки. Но есть у нее и неоспоримые преимущества: чрезвычайно компактная запись, естественность для музыканта (практически любой MIDI-редактор позволяет работать с музыкой в виде обычных нот), легкость замены инструментов, изменения темпа и тональности мелодии.
Есть и другие, чисто компьютерные, форматы записи музыки. Среди них – формат MP3, позволяющий с очень большим качеством и степенью сжатия кодировать музыку, при этом вместо 18–20 музыкальных композиций на стандартном компакт-диске (CDROM) помещается около 200. Одна песня занимает, примерно, 3,5 Mb, что позволяет пользователям сети Интернет легко обмениваться музыкальными композициями.
Что такое программа
Программа (Program) — это набор команд, инструкций в виде кода, который запакован в исполняемый файла/ы. Создается для выполнения определенный функций и задач на определенном устройстве и операционной системе. Это может быть текстовый просмотрщик, видео-редактор, музыкальный плеер, браузер и т.д.
Т.е. по сути, это последовательность определенных команд, которые будут выполнятся на определенном устройстве со своей ОС для выполнения каких-либо действий необходимых пользователю. Именно они заставляют аппаратное обеспечение выполнять функции, на которые оно способно.
Если вы учитесь в университете на программиста, то наверняка знаете, что компьютерной программой называется даже простой код, который выводит на экран текст — Hello World!
Программа — это самый распространенный термин, используемый для определения какого-либо программного обеспечения. В телефонах и телевизорах софт также можно называть так, но мы уже привыкли к другому названию — приложение.
Интересно! Любое ПО создается под целевую систему: Windows, Mac OS, IOS, Android или другую, и под ее архитектуру. Поэтому для каждой ОС необходим свой софт, который будет на ней работать.
Цифровые компьютеры
К 1 938 году ВМС США смогли разработать и сделать электромеханический аналоговый-компьютер таких размеров, что он помещался на борт подводной лодки. Он вычислял данные для торпед, решал проблемы стрельбы по движущимся целям и т.д. Похожие устройства в дальнейшем разработали и другие страны во время Второй мировой войны.
Самые первые цифровые-компьютеры были электромеханическими. Переключатели были электрическими и приводили в действие механическое реле, чтобы осуществлять расчеты. Эти механические детали не давали большую скорость работы, поэтому в скором времени уже все такие устройства делали, используя чисто электрические компоненты.
Компьютер – универсальная информационная машина.
Одно из основных назначений компьютера – обработка и хранение информации. С появлением ЭВМ стало возможным оперировать немыслимыми ранее объемами информации. В электронную форму переводят библиотеки, содержащие научную и художественную литературы. Старые фото- и кино-архивы обретают новую жизнь в цифровой форме.
Как звали математика, который в 19 лет решил задачу, не поддававшуюся усилиям лучших геометров со времен Евклида?
Компьютер и ноутбук являются неотъемлемой частью нашей жизни, они есть практически в каждой семье и служат для многих проводником в мир высоких технологий.
Знать определение, что такое ПК и, как он работает действительно нужно. Не важно, что вы делаете за ним: играете в игры, работаете — он может решать множество самых разных задач.
Прошлый материал был посвящен тому, что такое процессор. Сейчас вы узнаете в подробностях, что такое компьютер в информатике, их типы и, что это такое ноутбук.
Компьютер история создания и развития
Рабочий стол компьютера. Объекты на рабочем столе
После включения компьютера на экране монитора появляется Рабочий стол. Это вид экрана, на котором могут располагаться различные иконки, ярлыки устройств, программ, папок и файлов. Так выглядит на компьютере мой рабочий стол.
Навести порядок на рабочем столе компьютера – это значит хорошо организовать рабочий стол. Рабочие предметы должны обязательно лежать на своих местах. Рубанок или пила не уместны на кухонном столе, так же как терка - на станке у токаря.
На рабочем столе компьютера размещены следующие объекты.
Оформить Рабочий стол на компьютере можно по своему вкусу! Выбери понравившуюся картинку. Щелкни левой кнопкой мыши. Далее, удерживая курсор мыши на значке файла, нажми правую кнопку мыши. В выпавшем меню выбери строку «Сделать фоновым изображением рабочего стола». И наблюдай за "чудесами". Обязательно попробуй!
На диске компьютера программы хранятся в файлах. Пока программа в файле, - компьютер с ней не работает. Посмотри на экран, и ты увидишь значки с надписями.
Каждый такой значок (файл или ярлык) связан с конкретной программой. Файлы могут содержать текстовую, графическую информацию, таблицы, базы данных и др.
Для запуска программы нужно дважды щелкнуть левой кнопкой мыши. После запуска на экране появляется окно программы.
Современные компьютеры
То, как работают современные компьютеры, принципы работы, были предложены Аланом Тьюрингом в его основополагающей работе 1936 года о вычислимых числах. Тьюринг предложил довольно несложное устройство, которое он назвал «Универсальная вычислительная машина» и которое теперь известно, как универсальная машина Тьюринга.
Он реально доказал, что его машина может вычислять все, что можно вычислить, выполняя инструкции (программы), хранящиеся на ленте, что позволяет машине быть программируемой. Фундаментальная концепция дизайна Тьюринга — это хранимая программа, в которой все инструкции для вычислений хранятся в памяти.
Машины Тьюринга по сей день являются центральным объектом изучения в теории вычислений. За исключением ограничений, налагаемых их конечными хранилищами памяти. Современные компьютерные машины, как говорят «полны по Тьюрингу», то есть имеют возможность выполнения алгоритма, эквивалентную универсальной машине Тьюринга.
Создание компьютерных вычислительных машин положило начало новой эры развития человечества и открыло перед нами возможности, которых еще никогда не было прежде.
Цифровой или аналоговый [ ]
Фундаментальным решением при проектировании компьютера является выбор, будет ли он цифровой или аналоговой системой. Если цифровые компьютеры работают с аналоговый звуковой процессор , Система счисления [ ]
Примером компьютера на основе десятичной системы счисления является первая американская вычислительная машина Марк I .
Важнейшим шагом в развитии вычислительной техники стал переход к внутреннему представлению чисел в двоичной форме [8] . Это значительно упростило конструкции вычислительных устройств и десятичной системы счисления . Применялись и другие конструктивные решения. Так, одна из ранних троичной системы счисления , использование которой во многих отношениях более выгодно и удобно по сравнению с двоичной системой (проект Хранение программ и данных [ ]
Во время выполнения программы в той же самой памяти ( архитектура фон Неймана , она же «принстонская»), что и данные. Это решение используется сегодня в большинстве компьютерных систем. Однако для управляющих сигнальных процессоров более удобной оказалась схема, при которой данные и программы хранятся в различных разделах памяти ( Программирование [ ]
Джон фон Нейман — один из основоположников создания архитектуры современных компьютеров
Способность машины к выполнению определённого изменяемого набора инструкций (программы) без необходимости физической переконфигурации является фундаментальной особенностью компьютеров. Дальнейшее развитие эта особенность получила, когда машины приобрели способность динамически управлять процессом выполнения программы. Это позволяет компьютерам самостоятельно изменять порядок выполнения инструкций программы в зависимости от состояния данных. Первую реально работающую программируемую вычислительную машину сконструировал немец 1941 году .
При помощи двоичной форме — в виде единиц и нулей, хотя компьютер может быть реализован и на других основаниях, как целочисленных — например, Аланом Тьюрингом .
Единицы измерения информации. Бит. Байт.
Бит – наименьшая единица представления информации. Байт – наименьшая единица обработки и передачи информации.
Подбрасывание монеты и слежение за ее падением дает определенную информацию. Обе стороны монеты «равноправны», поэтому одинаково вероятно, что выпадет как одна, так и другая сторона. В таких случаях говорят, что событие несет информацию в 1 бит. Если положить в мешок два шарика разного цвета, то, вытащив вслепую один шар, мы также получим информацию о цвете шара в 1 бит.
Единица измерения информации называется бит (bit) – сокращение от английских слов binary digit, что означает двоичная цифра.
В компьютерной технике бит соответствует физическому состоянию носителя информации: намагничено – не намагничено, есть отверстие – нет отверстия. При этом одно состояние принято обозначать цифрой 0, а другое – цифрой 1. Выбор одного из двух возможных вариантов позволяет также различать логические истину и ложь. Последовательностью битов можно закодировать текст, изображение, звук или какую-либо другую информацию. Такой метод представления информации называется двоичным кодированием (binary encoding).
В информатике часто используется величина, называемая байтом (byte) и равная 8 битам. И если бит позволяет выбрать один вариант из двух возможных, то байт, соответственно, 1 из 256 (2 8 ). Наряду с байтами для измерения количества информации используются более крупные единицы:
1 Кбайт (один килобайт) = 2\up1210 байт = 1024 байта;
1 Мбайт (один мегабайт) = 2\up1210 Кбайт = 1024 Кбайта;
1 Гбайт (один гигабайт) = 2\up1210 Мбайт = 1024 Мбайта.
Например, книга содержит 100 страниц; на каждой странице – 35 строк, в каждой строке – 50 символов. Объем информации, содержащийся в книге, рассчитывается следующим образом:
1750 × 100 = 175 000 байт.
175 000 / 1024 = 170,8984 Кбайт.
170,8984 / 1024 = 0,166893 Мбайт.
Примеры двоичного кодирования информации.
Среди всего разнообразия информации, обрабатываемой на компьютере, значительную часть составляют числовая, текстовая, графическая и аудиоинформация. Познакомимся с некоторыми способами кодирования этих типов информации в ЭВМ.
Как создаются программы
Программы создаются в специальном ПО для их создания: это ПО для работы с кодом, его компиляцией и отладки. Непосредственно код может быть написан на разных языках программирования, которые разделяются на два типа:
- Низкоуровневый — Ассемблер и другое ПО, которое максимально приближены к написанию кода на машинном языке. Здесь для определенных действий придется в коде описывать все возможные действия, как, когда, что дальше и т.д. Кодирование занимает довольно много времени.
- Высокоуровневый — C++, Ruby, Java и другие. В них написание кода уже больше похоже на человеческий язык. Действия описываются в функциях, количество кода намного меньше и скорость разработки соответственно быстрее. В данном случае программировать намного легче.
Языков программирования огромное множество, любой может подходить для определенных задач. Для каждой операционной системы, будь то Windows, Mac OS, Linux, IOS или Android существует свой язык программирования. И если софт написан под определенную систему, ее архитектуру, то на другой ОС он просто не запустится.
Что такое ноутбук
Ноутбук (ноут) — это компьютер в портативном форм-факторе. Является полноценным ПК и включает в себя все его компоненты. Отличается лишь размером и позиционированием.
Сами ноутбуки тоже бывают разных размером — нетбуки, большие и т.д. По умолчанию кроме основных компонентов чаще всего включают в себя: встроенную видеокарту, дисплей, тачпад, Wi-Fi модуль, Bluetooth, аккумулятор.
Чаще приобретаются для мобильности. Имеют недостаток — не могут быть такими же мощными, как полноценный ПК, но это больше вопрос цены, т.к. есть модели в высоком ценовом сегменте, которые действительно производительные.
Удобно брать с собой, в небольшой квартире и, если за ПК по большому счету нужно лишь изредка печать и находится в интернете. Т.к. для работы с графикой и играми, все равно захочется экран побольше, производительности и удобств в виде полноценной клавиатуры, мыши т.д.
Отличный вариант для тех кому не нужна вся мощь полноценного системного блока, кто не хочет выделять место под ПК в квартире и часто путешествующим людям.
Выбор их действительно большой и можно подобрать на любые задачи, есть даже игровые — производительности, но по цене такое удовольствие выйдет в два раза дороже, чем просто собрать системник.
Содержание
Слово компьютер является производным от английских слов to compute, computer, которые переводятся как «вычислять», «вычислитель» (английское слово, в свою очередь, происходит от латинского computāre — «вычислять»). Первоначально в 1897 году в 1946 году словарь пополнился дополнениями, позволяющими разделить понятия цифрового, История [ ]
- 3000 лет до н. э. — в Древнем 87 год до н. э. — в 1492 год — Леонардо да Винчи в одном из своих дневников приводит эскиз 13-разрядного суммирующего устройства с десятизубцовыми кольцами. Хотя работающее устройство на базе этих чертежей было построено только в 1623 год — Вильгельм Шиккард , профессор университета 1960 году оно было воссоздано и проявило себя вполне работоспособным.
- 1630 год — Ричард Деламейн создаёт круговую 1642 год — Блез Паскаль представляет « Паскалину » — первое реально осуществлённое и получившее известность механическое цифровое вычислительное устройство. Прототип устройства суммировал и вычитал пятиразрядные десятичные числа. Паскаль изготовил более десяти таких вычислителей, причём последние модели оперировали числами с восемью десятичными разрядами.
- 1673 год — известный немецкий философ и математик двоичную систему счисления и обнаружил, что если записывать определенные группы двоичных чисел одно под другим, то нули и единицы в вертикальных столбцах будут регулярно повторяться, и это открытие навело его на мысль, что существуют совершенно новые законы математики. Лейбниц решил, что двоичный код оптимален для системы механики, которая может работать на основе перемежающихся активных и пассивных простых циклов. Он пытался применить двоичный код в механике и даже сделал чертёж вычислительной машины, работавшей на основе его новой математики, но вскоре понял, что технологические возможности его времени не позволяют создать такую машину [3] .
- Примерно в это же время Исаак Ньютон закладывает основы 1723 год — немецкий математик и астроном арифметическую машину . Машина высчитывала частное и число последовательных операций сложения при умножении 1786 год — немецкий военный [4] , выдвигает идею «разностной машины» — специализированного 1801 год — ткацкий станок с программным управлением, программа работы которого задается с помощью комплекта 1820 год — первый промышленный выпуск 1822 год — английский математик Чарльз Бэббидж изобрёл, но не смог построить, первую разностную машину (специализированный арифмометр для автоматического построения математических таблиц) (см.: 1840 год — троичной симметричной системой счисления [5][6] .
- 1855 год — братья Георг и 1876 год — русским математиком 1881 году он же сконструировал к нему приставку для умножения и деления ( 1887 годы — Холлерит разработал электрическую 1900 годов и Российской империи в 1897 году .
- 1912 год — создана машина для интегрирования 1927 год — в Массачусетском технологическом институте (MIT) Вэниваром Бушем был разработан механический [7] .
- 1938 год — немецкий инженер 1935 году Берлинского политехнического института построил свою первую машину, названную Гельмут Шрейер (lang-de|Helmut Schreyer)). Это полностью механическая программируемая цифровая машина. Модель была пробной и в практической работе не использовалась. Её восстановленная версия хранится в Немецком техническом музее в Берлине. В том же году Цузе приступил к созданию машины Z2 (Сначала эти компьютеры назывались V1 и V2. По немецки это звучит «Фау1» и «Фау2» и чтобы их не путали с ракетами, компьютеры переименовали в Z1 и Z2).
- 1941 год — Конрад Цузе создаёт первую вычислительную машину Z3 , обладающую всеми свойствами современного компьютера.
- 1942 год — в Университете штата Айова Клиффорд Берри (lang-en|Clifford Berry) создали (а точнее — разработали и начали монтировать) первый в США электронный цифровой компьютер Джона Мокли , создавшего двумя годами позже ЭВМ 1943 года — успешные испытания прошла первая американская вычислительная машина Марк I , предназначенная для выполнения сложных баллистических расчётов 1943 года — заработала британская вычислительная машина специального назначения Colossus . Машина работала над расшифровкой секретных кодов фашистской Германии.
- 1944 год — Конрад Цузе разработал ещё более быстрый компьютер Z4 , а также первый 1946 год — публике представлена первая универсальная электронная цифровая вычислительная машина 1950 год — группой 1957 год — американской фирмой 1958 год — троичной системой счисления « Экспоненциальное развитие компьютерной техники [ ]
После изобретения 1965 году соучредителем компании Intel Гордоном Е. Муром , назвали по его имени 1946 году Математические модели [ ]
- Автомат фон Неймана
- Универсальная машина Тьюринга
- Архитектура и структура [ ]
1960-х годах , однако сегодня стали достаточно редким явлением.
- Архитектура фон Неймана
- Шинная архитектура компьютера против канальной архитектуры
- Архитектура персонального компьютера
- По назначению [ ]
- Планшетный персональный компьютер
- Тонкий персональный компьютер ( Slate PC )
- Игровая приставка (Игровая консоль)
- Карманный компьютер (КПК)
- Элементная основа цифрового компьютера [ ]
По способностям [ ]
Одним из наиболее простых способов классифицировать различные типы вычислительных устройств является определение их способностей. Все вычислители могут, таким образом, быть отнесены к одному из трёх типов:
- специализированные устройства, умеющие выполнять только одну функцию (например, 87 года до н. э. или 1876 года );
- устройства специального назначения, которые могут выполнять ограниченный диапазон функций (первая машинам общего назначения .
Современный компьютер общего назначения [ ]
При рассмотрении современных компьютеров наиболее важной особенностью, отличающей их от ранних вычислительных устройств, является то, что при соответствующем компьютеров общего назначения и устройств специального назначения. Определение «компьютер общего назначения» может быть формализовано в требовании, чтобы конкретный компьютер был способен подражать поведению универсальной машины Тьюринга . Первым компьютером, удовлетворяющим такому условию, считается машина Z3 , созданная немецким инженером Конрадом Цузе в 1941 году (доказательство этого факта было проведено в 1998 году ).
Что такое программное обеспечение компьютера?
Программное обеспечение - это совокупность программ, обеспечивающих обработку различной информации и управление устройствами.
Виды программного обеспечения: системное прикладное обеспечение, прикладное и инструментальное.
Системное программное обеспечение, операционная система, управляет всеми компонентами компьютерной системы.
Прикладное программное обеспечение предназначено для выполнения определенных задач пользователя:
- Создавать текстовую и числовую информацию;
- Создавать графики;
- Обрабатывать в считанные минуты большие объемы числовой и текстовой информации;
- Создавать музыку;
- Рисовать картины;
- Создавать сложные чертежи и многое другое.
Инструментальное программное обеспечение используется для разработки программ и их сопровождения.
В прикладное программное обеспечение входят следующие программы.
Блокнот — очень простая программа для работы с текстом. Для запуска нажми кнопку Пуск, в главном меню выбери команду «Все программы», далее – «Стандартные» и, наконец, выбери команду «Блокнот». Появится рабочие окно. Можешь вводить текст.
Программа WordPad имеет больше возможностей. С ее помощью можно не только создавать текст, но и отредактировать его и красиво оформить.
Простая программа для рисования картинок - это Paint. Здесь можно сделать чертеж или нарисовать открытку для мамы.
Делать домашнее задание по математике и совершать другие нужные расчеты поможет полезный Калькулятор.
Для проигрывания музыкальных файлов и просмотра мультфильмов и фильмов в составе Windows есть универсальный проигрыватель Windows Media Player.
Создатели Windows позаботились не только об удобной работе своих пользователей, но и об их отдыхе. Во всех версиях этой программы есть игры. Отличная новость, правда?И не забываем об учебе. С этой целью устанавливаются обучающие программы. Они помогают в легкой игровой форме приобрести серьезные знания и полезные навыки.
Обучающие программы совсем не похожи на нудные учебники. Это увлекательные забавные игры, которые помогут тебе научиться всему, что ты захочешь. Подобные программы сейчас выпускают для детей любого возраста. Единственное, что ты должен уметь, - это читать. Все остальное ты будешь постигать в буквальном смысле играючи.
Если у тебя есть слух, то найдется не одна программа для развития твоего таланта, обучения нотной грамотности и другим тонкостям музыкальной науки. А может, ты захочешь научиться творить настоящие художественные шедевры, и в этом тебе поможет графический редактор Fotoshop.
Офисное программное обеспечение, например, Microsoft Office предлагает следующие приложения:
- Microsoft Word - текстовый редактор;
- Microsoft Excel - электронный редактор;
- Microsoft Access- базы данных;
- Power Point- подготовка презентаций;
- Outlook- работа с электронной почтой.
Офисное программное обеспечение считается универсальным для выполнения задач большинства специалистов.
Мы обязательно познакомимся с этими программами более подробно на следующих занятиях и, возможно именно ты станешь следующим разработчиком знаменитого робота.
ИНФОРМАТИКА – техническая наука, систематизирующая приемы создания, хранения, обработки и передачи информации средствами вычислительной техники, а также принципы функционирования этих средств и методы управления ими.
В англоязычных странах применяют термин computer science – компьютерная наука.
Теоретической основой информатики является группа фундаментальных наук таких как: теория информации, теория алгоритмов, математическая логика, теория формальных языков и грамматик, комбинаторный анализ и т.д. Кроме них информатика включает такие разделы, как архитектура ЭВМ, операционные системы, теория баз данных, технология программирования и многие другие. Важным в определении информатики как науки является то, что с одной стороны, она занимается изучением устройств и принципов действия средств вычислительной техники, а с другой – систематизацией приемов и методов работы с программами, управляющими этой техникой.
Информационная технология – это совокупность конкретных технических и программных средств, с помощью которых выполняются разнообразные операции по обработке информации во всех сферах нашей жизни и деятельности. Иногда информационную технологию называют компьютерной технологией или прикладной информатикой.
Информация аналоговая и цифровая.
Термин «информация» восходит к латинскому informatio,– разъяснение, изложение, осведомленность.
Информацию можно классифицировать разными способами, и разные науки это делают по-разному. Например, в философии различают информацию объективную и субъективную. Объективная информация отражает явления природы и человеческого общества. Субъективная информация создается людьми и отражает их взгляд на объективные явления.
В информатике отдельно рассматривается аналоговая информация и цифровая. Это важно, поскольку человек благодаря своим органам чувств, привык иметь дело с аналоговой информацией, а вычислительная техника, наоборот, в основном, работает с цифровой информацией.
Человек воспринимает информацию с помощью органов чувств. Свет, звук, тепло – это энергетические сигналы, а вкус и запах – это результат воздействия химических соединений, в основе которого тоже энергетическая природа. Человек испытывает энергетические воздействия непрерывно и может никогда не встретиться с одной и той же их комбинацией дважды. Нет двух одинаковых зеленых листьев на одном дереве и двух абсолютно одинаковых звуков – это информация аналоговая. Если же разным цветам дать номера, а разным звукам – ноты, то аналоговую информацию можно превратить в цифровую.
Музыка, когда ее слушают, несет аналоговую информацию, но если записать ее нотами, она становится цифровой.
Разница между аналоговой информацией и цифровой, прежде всего, в том, что аналоговая информация непрерывна, а цифровая дискретна.
К цифровым устройствам относятся персональные компьютеры – они работают с информацией, представленной в цифровой форме, цифровыми являются и музыкальные проигрыватели лазерных компакт дисков.
Устройство компьютера — как работает
Состоит из нескольких устройств, которые собираются вместе. Называется это аппаратным обеспечением. То, из чего состоит ПК зависит от его форм фактора. Рассмотрим основные компоненты:
Материнская плата — основная плата системы, на которую устанавливаются другие компоненты. Является главной системной платой.
Процессор — выполняет все основные задачи, функции и команды программного обеспечения.
Оперативная память — является хранилищем для выполняемых в данный момент программ, чтобы ускорить к ним доступ процессору.
Видеокарта — является обработчиком графики.
Устройство хранения данных — жесткий диск, SSD диск и т.д.
Блок питания — обеспечивает питанием все компоненты системного блока.
Устройства ввода — клавиатура, мышь, микрофон, сканер, джойстик и т.д.
Устройство вывода — монитор, дисплей, колонки, наушники, принтер и т.д.
Каждый из этих компонентов отвечает за свои функции и все вместе они обеспечивают работу всей системы.
В заключение
Теперь вы знаете больше о том, что так часто используете на своих компьютерах и гаджетах. Надеюсь вам было интересно и это расширило ваши познания в компьютерной сфере.
Как выбрать компьютер — характеристики
При выборе ПК или ноутбука нужно обращать внимание на компоненты, установленные в нем.
- Процессор — отвечает за обработку данных — как выбрать процессор.
- Видеокарта — отвечает за обработку графики — как выбрать видеокарту.
- Оперативная память — отвечает за хранения ПО в быстрой памяти и является важным элементов в производительности — как выбрать оперативную память.
- Материнская память — на нее устанавливаются эти компоненты — как выбрать материнскую плату.
- Блок питания — «потянет» ли он все эти компоненты. Всегда смотрите в спецификациях к процессору и видеокарте, какой мощности должен быть блок питания, иначе ПК может даже не загружаться.
Это основные компоненты начинки обычного системного блока, от того, насколько они мощны и подходят друг к другу и будет зависеть производительность ПК. Подробнее о том, на что стоит обратить внимание при их выборе — читайте по ссылкам на них.
А какую выбирать мышку, клавиатуру, монитор и т.д. — уже исходите из своих предпочтений, чем вам удобнее пользоваться. Если есть возможность, то мышку лучше подержать в руках, прежде чем приобретать, т.к. не всеми моделями действительно удобно пользоваться.
Кодирование графической информации.
В видеопамяти находится двоичная информация об изображении, выводимом на экран. Почти все создаваемые, обрабатываемые или просматриваемые с помощью компьютера изображения можно разделить на две большие части – растровую и векторную графику.
Растровые изображения представляют собой однослойную сетку точек, называемых пикселами (pixel, от англ. picture element). Код пиксела содержит информации о его цвете.
Для черно-белого изображения (без полутонов) пиксел может принимать только два значения: белый и черный (светится – не светится), а для его кодирования достаточно одного бита памяти: 1 – белый, 0 – черный.
Пиксел на цветном дисплее может иметь различную окраску, поэтому одного бита на пиксел недостаточно. Для кодирования 4-цветного изображения требуются два бита на пиксел, поскольку два бита могут принимать 4 различных состояния. Может использоваться, например, такой вариант кодировки цветов: 00 – черный, 10 – зеленый, 01 – красный, 11 – коричневый.
На RGB-мониторах все разнообразие цветов получается сочетанием базовых цветов – красного (Red), зеленого (Green), синего (Blue), из которых можно получить 8 основных комбинаций:
R R G G B B цвет цвет 0 1 0 0 0 0 черный красный 0 1 0 0 1 1 синий розовый 0 1 1 1 0 0 зеленый коричневый 0 1 1 1 1 1 голубой белый Разумеется, если иметь возможность управлять интенсивностью (яркостью) свечения базовых цветов, то количество различных вариантов их сочетаний, порождающих разнообразные оттенки, увеличивается. Количество различных цветов – К и количество битов для их кодировки – N связаны между собой простой формулой: 2 N = К.
В противоположность растровой графике векторное изображение многослойно. Каждый элемент векторного изображения – линия, прямоугольник, окружность или фрагмент текста – располагается в своем собственном слое, пикселы которого устанавливаются независимо от других слоев. Каждый элемент векторного изображения является объектом, который описывается с помощью специального языка (математических уравнения линий, дуг, окружностей и т.д.) Сложные объекты (ломаные линии, различные геометрические фигуры) представляются в виде совокупности элементарных графических объектов.
Объекты векторного изображения, в отличие от растровой графики, могут изменять свои размеры без потери качества (при увеличении растрового изображения увеличивается зернистость).
Виды компьютеров — классификация
Их можно разделить на две основные группы:
- Специализированные — предназначены для решения узкого класса задач или чаще лишь одной
- Универсальные — для решения широкого спектра задач
По архитектуре:
- Аналоговые
- Цифровые
- Гибридные
- Гарвардская архитектура
- Архитектура фон Неймана
- Сокращенный набор команд
По размеру и форм фактору:
- Персональный-компьютер
- Портативный ПК
- ЭВМ — большие
- Суперкомпьютер
- мини-эвм
- Рабочая станция
- Смартфон
- Одноплатный
- Микрокомпьютер
Отец компьютера
Сделать автоматизированную вычислительную машину хотели еще в 19 веке, тогда Чарльз Бэббидж создал ее первый концепт. Заниматься она должна была навигационными вычислениями. Машина была бы программируемой с помощью перфокарт. Но завершить дело ему не удалось, и упрощенную версию уже закончил его сын, в 1 906 представив ее использование в вычислительных таблицах.
В сообществе, Чарльза Бэббиджа принято считать «отцом компьютера» за счет того, что он придумал концепцию и по сути опередил на столетие свое время.
Читайте также: