Как для передачи и обработки информации используется компьютер

Обновлено: 04.07.2024

Под информационными процессами понимаются процессы, в результате которых осуществляется преобразование информации, т.е. ее передача, обработка и хранение.

Теперь остановимся на основных информационных процессах:

Поиск.
Поиск информации - это извлечение хранимой информации.
Методы поиска информации:

непосредственное наблюдение;

общение со специалистами по интересующему вас вопросу;

чтение соответствующей литературы;

просмотр видео, телепрограмм;

прослушивание радиопередач, аудиокассет;

работа в библиотеках и архивах;

запрос к информационным системам, базам и банкам компьютерных данных;

В процессе поиска информации вам встретится самая разная информация, как полезная, так и бесполезная, как достоверная, так и ложная, актуальная и устаревшая, объективная и субъективная.

Для ускорения процесса получения наиболее полной информации по интересующему вопросу стали составлять каталоги (алфавитный, предметный и др.).

Обработка информации

Обработка информации - это упорядоченный процесс ее преобразования в соответствии с алгоритмом решения задачи.

Схема обработки информации:

Исходная информация – исполнитель обработки – итоговая информация.

(или входная информация) (или выходная информация)

Обработка информации по принципу "черного ящика" - процесс, в котором пользователю важна и необходима лишь входная и выходная информация, но правила, по которым происходит преобразование, его не интересуют и не принимаются во внимание.

"Черный ящик" - это система, в которой внешнему наблюдателю доступны лишь информация на входе и на выходе этой системы, а строение и внутренние процессы неизвестны.

В процессе обработки информации решается некоторая информационная задача, которая предварительно может быть поставлена в традиционной форме:

дан некоторый набор исходных данных, требуется получить некоторые результаты. Сам процесс перехода от исходных данных к результату и есть процесс обработки.

Объект или субъект, осуществляющий обработку, называют исполнителем обработки .

Для успешного выполнения обработки информации исполнителю (человеку или устройству) должен быть известен алгоритм обработки, т.е. последовательность действий, которую нужно выполнить, чтобы достичь нужного результата.

Различают два типа обработки информации.

Первый тип обработки : обработка, связанная с получением новой информации, нового содержания знаний (решение математических задач, анализ ситуации и др.).

Второй тип обработки: обработка, связанная с изменением формы, но не изменяющая содержания (например, перевод текста с одного языка на другой).

Важным видом обработки информации является кодировани е – преобразование информации в символьную форму, удобную для ее хранения, передачи, обработки. Кодирование активно используется в технических средствах работы с информацией (телеграф, радио, компьютеры).

Другой вид обработки информации – структурирование данных (внесение определенного порядка в хранилище информации, классификация, каталогизация данных).

Ещё один вид обработки информации – поиск в некотором хранилище информации нужных данных, удовлетворяющих определенным условиям поиска (запросу). Алгоритм поиска зависит от способа организации информации.

Сбор и хранение.
Чтобы полученная информация могла использоваться, причем многократно, необходимо ее хранить.
Хранение информации – это процесс поддержания исходной информации в виде, обеспечивающем выдачу данных по запросам конечных пользователей в установленные сроки.

Способ хранения информации зависит от ее носителя (книга- библиотека, картина- музей, фотография- альбом).
Когда объем накапливаемой информации возрастает настолько, что ее становится просто невозможно хранить в памяти, человек начинает прибегать к помощи различного рода записных книжек, указателей и т.д.

Информацию, хранимую на устройствах компьютерной памяти, принято называть данными .

Поиск данных - это выборка нужных данных из хранимой информации, включая поиск информации, подлежащей корректировке или замене запроса наружную информацию.

Организованные хранилища данных на устройствах внешней памяти компьютера принято называть базами и банками данных .

Система баз данных - совокупность управляющей системы, прикладного программного обеспечения, базы данных, операционной системы и технических средств, обеспечивающих информационное обслуживание пользователей.

Витрины данных - множество тематических БД, содержащих информацию, относящуюся к отдельным информационным аспектам предметной области.

Основные свойства хранилища информации:

объем хранимой информации,

время доступа (т.е. время поиска нужных сведений),

наличие защиты информации.

Различная информация требует разного времени хранения:

проездной билет надо хранить только в течение поездки;

программу телевидения – текущую неделю;

школьный дневник – учебный год;

аттестат зрелости – до конца жизни;

исторические документы – несколько столетий.

ЭВМ, предназначен для компактного хранения информации с возможностью быстрого доступа к ней.
Информационная система - это хранилище информации, снабженное процедурами ввода, поиска и размещения и выдачи информации. Наличие таких процедур - главная особенность информационных систем, отличающих их от простых скоплений информационных материалов.

Например, личная библиотека, в которой может ориентироваться только ее владелец, информационной системой не является. В публичных же библиотеках порядок размещения книг всегда строго определенный и является информационной системой.

4) Передача информации

Защита информации.
Защитой информации называется предотвращение:

доступа к информации лицам, не имеющим соответствующего разрешения (несанкционированный, нелегальный доступ);

непредумышленного или недозволенного использования, изменения или разрушения информации.
Под защитой информации , в более широком смысле, понимают комплекс организационных, правовых и технических мер по предотвращению угроз информационной безопасности и устранению их последствий.

Оперативная память — предназначена для временного хранения информации, т. е. на момент, когда компьютер работает (после выключения компьютера информация удаляется из оперативной памяти).

Долговременная память (внешняя) — для долгого хранения информации (при выключении компьютера информация не удаляется).

Существует память отдельного человека и память человечества. Память человечества, в отличие от памяти человека, содержит все знания, которые накопили люди за время своего существования и которыми могут воспользоваться ныне живущие люди. Эти знания представлены в книгах, запечатлены в живописных полотнах, скульптурах и архитектурных произведениях великих мастеров.

Изобретённая в 1839 году фотография позволила сохранить для потомков лица людей, пейзажи, явления природы и другие зримые свидетельства прошедших времён.

В 1895 году в Париже был продемонстрирован первый в мире кинофильм. С той поры человечество получило возможность сохранять образы, воплощённые в движении (танец, жесты, пантомимы и т. д.).

Человек научился хранить и звуковую информацию. Вначале её сохранение обеспечивалось передачей «из уст в уста» (например, напевами), позднее — с помощью записи нот.

В середине прошлого столетия в Японии было налажено производство магнитофонов. До сих пор магнитофоны применяются для записи и воспроизведения звуковой информации.

Современный компьютер может хранить в своей памяти различные виды информации: текстовую, числовую, звуковую и видеоинформацию.

Информация хранится в разном виде: текста, рисунка, схемы, фотографии, звукозаписи, кино и видеозаписи и т. д.
В каждом случае применяются свои носители.
Носитель — это материальная среда, используемая для записи и хранения информации.

Бумажные носители

Бумага изобретена во II веке н. э. в Китае.
Информационный объём книги из 300 страниц по 2000 символов на странице составляет примерно 600 000 байтов, или 586 Кб.

Школьная библиотека из 5000 томов имеет информационный объём приблизительно 2861 Мб = 2,8 Гб.
На первых компьютерах использовали бумажные носители — перфоленту и перфокарту.

Магнитные носители

В XIX веке была изобретена магнитная запись (на стальной проволоке диаметром 1 мм).

В 1906 году был выдан патент на магнитный диск.
Ферромагнитная лента использовалась как носитель для ЭВМ первого и второго поколения. Её объём был 500 Кб. Появилась возможность записи звуковой и видеоинформации.

В начале 1960 -х годов в употребление входят магнитные диски.
Винчестер компьютера — это пакет магнитных дисков, надетых на общую ось.
Информационная ёмкость современных винчестеров измеряется в Гб.

Компакт-диск (англ. Compact Disc) — оптический носитель информации в виде пластикового диска с отверстием в центре, процесс записи и считывания информации с которого осуществляется при помощи лазера.

Передача информации

Мы постоянно участвуем в действиях, связанных с передачей информации. Люди передают друг другу просьбы, приказы, отчёты о проделанной работе, публикуют книги, научные статьи, рекламные объявления. Передача информации происходит при чтении книг, при просмотре телепередач.

В процессе передачи информации обязательно участвуют источник и приёмник информации: источник передаёт информацию, а приёмник её принимает.

Между ними действует канал передачи информации — информационный канал (канал связи).

Органы чувств человека являются биологическими информационными каналами.

Техническими информационными каналами являются телефон, радио, телевидение, компьютерные сети.

По характеру передачи информационный канал может быть односторонним или двусторонним.

Односторонний канал передаёт информацию только от источника к приёмнику.

Двусторонний канал передаёт информацию как от источника к приёмнику, так и в обратном направлении.

При переходе дороги на регулируемом перекрёстке ты (приёмник информации) воспринимаешь зелёный сигнал светофора (источника информации) как разрешение перейти дорогу. В этом случае информация передаётся в одну сторону, но бывают такие ситуации, когда происходит взаимный обмен информацией.

Играя в компьютерную игру, ты постоянно обмениваешься информацией с компьютером: воспринимаешь сюжет, правила и текущую ситуацию, анализируешь полученную информацию и передаёшь компьютеру с помощью клавиатуры или мыши некоторые управляющие команды.

В свою очередь, компьютер принимает и обрабатывает твои команды, отображая результат обработки на экране дисплея. Этот взаимный обмен информацией происходит на протяжении всей игры. В случае просмотра телепередачи всей семьёй источник информации один (телепередача), а приёмников несколько (члены семьи).

Для того чтобы передавать информацию на большие расстояния, человек использует различные средства связи.

Средства связи — способы передачи информации на расстояние. К традиционным средствам связи относятся сигнализация, почта, телеграф, телефон, радио, телевидение, Интернет.

Действия с информацией

Окружающий нас мир — мир информации. Информацию нам несут другие люди, всевозможные предметы и явления.

Когда ты слушаешь объяснения учителя, читаешь книгу, изучаешь схему метро, смотришь кинофильм, посещаешь музей и выставки, ты получаешь информацию.

Примеры получения информации в жизни

Важную информацию человек старается запомнить (сохранить), а если не надеется на свою память, то и записать, например в записную книжку.

Примеры хранения информации в жизни

Лена записал номер телефона друга в тетрадь,
Лена сохраняет изображение на компьютере.
Петя записал номер телефона друга в тетрадь
Костя запоминает правило
сохраняет в своём мобильном телефоне номер телефона друга
Вика фотографируется на фоне достопримечательностей на память

Люди обдумывают полученную информацию, делают определённые выводы. Другими словами, обрабатывают информацию. Поиск нужного слова в словаре, перевод текста с иностранного языка на русский, заполнение календаря погоды, раскрашивание контурных карт, вставка пропущенных букв в упражнении по русскому языку — это всё примеры обработки информации.

Примеры обработки информации в жизни

Катя решает задачу из задачника,
пятиклассник решает задачу из задачника,
мальчик выбирает главное в параграфе,
Лариса решает задачу из задачника,
Лена выполняет перевод текста с английского на русский
пятиклассник создаёт список контактов в телефоне

Потребность человека выразить, передать имеющуюся у него информацию привела к появлению речи, письменности, изобразительного и музыкального искусства.

Примеры передачи информации в жизни

Лена публикует информацию в блоге
Оля даёт списать домашнюю работу
девочка рассказывает родителям, как прошёл день в школе
девочка отправляет электронное письмо

Человек постоянно совершает действия, связанные с получением и передачей, хранением и обработкой информации.

Действия с информацией

Чтение газеты,
заучивание правил или стихотворения,
решение математических задач,
фотографирование,
разговор по телефону,
выполнение контрольной работы,
разгадывание кроссворда,
прослушивание музыкальной кассеты,
просмотр телепередачи,
работа на компьютере с клавиатурным тренажёром,
чтение книги,
выполнение домашнего задания по истории— это действия человека с информацией.

А вот приготовление обеда — это действия с продуктами питания. Но чтобы приготовить какое-то блюдо, необходимо иметь информацию о том, как это делается. Только тогда получается вкусно и полезно.

Таким образом, к действиям человека с информацией не будет относится:

приготовление обеда,
стирка,
покраска стен,
посадка дерева,
толковый словарь,
видеокассета,
утренняя гимнастика.

Правильные действия человек может осуществлять, имея информацию о том, как это делается. В детстве люди учатся ходить и говорить, рисовать, писать и читать, есть и готовить пищу, убирать постель и мыть посуду, делать утреннюю гимнастику и чистить зубы, выполнять многие другие действия. Как всё это делается, ребёнку объясняют и показывают родители, воспитатели и учителя. Многому можно научиться, просто наблюдая, как это делают другие. Наблюдение — это тоже действие с информацией.

Когда мы наблюдаем, читаем, слушаем, мы узнаём что-то новое — получаем ___.

Информация может быть представлена в разных ___: ___, числовая, графическая, звуковая.

С информацией можно выполнять следующие ___: ___, хранить, передавать, получать.

Человек может получить ___ различными путями: с помощью органов ___, осязания, обоняния, вкуса, слуха, внутренних ощущений или в результате ___ (в уме). Чтобы получить ___, можно ___ за окружающим миром: задавать вопросы, экспериментировать. Часто эти действия продолжаются вместе.

Ответ:
Наука об информации и способах работы с ней — это информатика.

Когда мы наблюдаем, читаем, слушаем, мы узнаём что-то новое — получаем информацию.

Информация может быть представлена в разных видах: текстовая, числовая, графическая, звуковая.

С информацией можно выполнять следующие операции: обрабатывать, хранить, передавать, получать.

Человек может получить информацию различными путями: с помощью органов зрения, осязания, обоняния, вкуса, слуха, внутренних ощущений или в результате размышлений (в уме). Чтобы получить информацию, можно наблюдать за окружающим миром: задавать вопросы, экспериментировать. Часто эти действия продолжаются вместе.

Задание. Определи источник и приёмник информации, а также характер (односторонний, двусторонний) передачи информации. Используй слова: письмо, диспетчер, учитель, учебник, газета, мальчик и компьютер, пассажиры, ученики, мальчик, будильник, пешеходы и водители, билет, бабушка и внук, регулировщик, Таня и Лена, водители, знак, бабушка, школьник.
Ситуация: Таня и Лена разговаривают по телефону
Источник: ?
Приемник: ?
Характер передачи: ?
Ответ:
Ситуация: Таня и Лена разговаривают по телефону
Источник: Таня и Лена
Приемник: Таня и Лена
Характер передачи: двусторонняя.

Задание: Восстанови хронологическую последовательность.

Задание: Восстанови хронологическую последовательность событий.

Ответ:
1 — Изобретение фотографии.
2 — Первая запись звука с помощью фонографа.
3 — Демонстрация первого кинофильма.
4 — Изобретение магнитофона.
5 — Появление первых лазерных дисков.

Используемая литература
Л. Л. Босова. Информатика и ИКТ учебник для 5 класса. Москва Бином. Лаборатория знаний 2012.

Теоретический материал для самостоятельного изучения:

В основе любой информационной деятельности лежат так называемые информационные процессы — совокупность последовательных действий (операций), производимых над информацией для получения какого-либо результата (достижения цели). Информационные процессы могут быть различными, но все их можно свести к трем основным: обработка информации, передача информации и хранение информации.

Обработка информации

Обработка информации — это целенаправленный процесс изменения формы ее представления или содержания.

Из курса информатики основной школы вам известно, что существует два различных типа обработки информации:

обработка, связанная с получением новой информации (например, нахождение ответа при решении математической задачи; логические рассуждения и др.);
обработка, связанная с изменением формы представления информации, не изменяющая ее содержания. К этому типу относятся:

— кодирование — переход от одной формы представления информации к другой, более удобной для восприятия, хранения, передачи или последующей обработки; один из вариантов кодирования — шифрование, цель которого — скрыть смысл информации от посторонних;

— структурирование — организация информации по некоторому правилу, связывающему ее в единое целое (например, сортировка);

— поиск и отбор информации, требуемой для решения некоторой задачи, из информационного массива (например, поиск в словаре).

Общая схема обработки информации может быть представлена следующим образом:

Исходные данные — это информация, которая подвергается обработке.

Правила — это информация процедурного типа. Они содержат сведения для исполнителя о том, какие действия требуется выполнить, чтобы решить задачу.

Исполнитель — тот объект, который осуществляет обработку. Это может быть человек или компьютер. При этом человек, как правило, является неформальным, творчески действующим исполнителем. Компьютер же способен работать только в строгом соответствии с правилами, т.е. является формальным исполнителем обработки информации.

Рассмотрим отдельные процессы обработки информации более подробно.

Кодирование информации

Кодирование информации — это обработка информации, заключающаяся в ее преобразовании в некоторую форму, удобную для хранения, передачи, обработки информации в дальнейшем.

Код — это система условных обозначений (кодовых слов), используемых для представления информации.

Кодовая таблица — это совокупность используемых кодовых слов и их значений.

Нам уже знакомы примеры равномерных двоичных кодов — пятиразрядный код Бодо и восьмиразрядный код ASCII.

Самый известный пример неравномерного кода — код Морзе. В этом коде все буквы и цифры кодируются в виде различных последовательностей точек и тире.

Чтобы отделить коды букв друг от друга, вводят еще один символ — пробел (пауза). Например, слово «byte», закодированное с помощью кода Морзе, выглядит следующим образом:

При использовании неравномерных кодов важно понимать, сколько различных кодовых слов они позволяют построить.

Пример 1. Имеющаяся информация должна быть закодирована в четырехбуквенном алфавите . Выясним, сколько существует различных последовательностей из 7 символов этого алфавита, которые содержат ровно пять букв А.

Нас интересует семибуквенная последовательность, т. е.

Если бы у нас не было условия, что в ней должны содержаться ровно пять букв А, то для первого символа было бы 4 варианта, для второго — тоже 4, и т. д.

Тогда мы получили бы: 4 · 4 · 4 · 4 · 4 · 4 · 4 = 16384 варианта.

Теперь вернемся к имеющемуся условию и заполним пять первых мест буквой А. Получим:

Так как на 6-м и 7-м местах могут стоять любые из трех оставшихся букв B, C, D, то всего существует 9 (3 · 3) вариантов последовательностей.

Но ведь буквы А могут находиться на любых пяти из семи имеющихся позиций. А сколько таких вариантов всего?

Префиксный код — код со словом переменной длины, обладающий тем свойством, что никакое его кодовое слово не может быть началом другого (более длинного) кодового слова.

Код, состоящий из слов 0, 10 и 11, является префиксным.
Код, состоящий из слов 0, 10, 11 и 100, не является префиксным.

Также достаточным условием однозначного декодирования неравномерного код является обратное условие Фано. В нем требуется, чтобы никакой код не был окончанием другого (более длинного) кода.

Пример 2. Двоичные коды для 5 букв латинского алфавита представлены в таблице:

Можно заметить, что для заданных кодов не выполняется прямое условие Фано:

B=01, E=011, и D=10, C=100.

А вот обратное условие Фано выполняется: никакое кодовое слово не является окончанием другого. Следовательно, имеющуюся строку нужно декодировать справа налево (с конца). Получим

01 10 100 011 000 = BDCEA

Для построения префиксных кодов удобно использовать бинарные деревья, в которых от каждого узла отходят только два ребра, помеченные цифрами 0 и 1.

Пример 3. Для кодирования некоторой последовательности, состоящей из букв А, Б, В и Г, решили использовать неравномерный двоичный код, позволяющий однозначно декодировать полученную двоичную последовательность. При этом используются такие кодовые слова: А — 0, Б — 10, В — 110. Каким кодовым словом может быть закодирована буква Г? Если таких слов несколько, укажите кратчайшее из них.

Построим бинарное дерево:

Чтобы найти код символа, нужно пройти по стрелкам от корня дерева к нужному листу, выписывая метки стрелок, по которым мы переходим.

Определим положение букв А, Б и В на этом дереве, зная их коды. Получим:

Чтобы код был префиксным, ни один символ не должен лежать на пути от корня к другому символу. Уберем лишние стрелки:

На получившемся дереве можно определить подходящее расположение буквы Г и его код.

Поиск информации

Задача поиска обычно формулируется следующим образом. Имеется некоторое хранилище информации — информационный массив (телефонный справочник, словарь, расписание поездов, диск с файлами и др.). Требуется найти в нем информацию, удовлетворяющую определенным условиям поиска (телефон какой-то организации, перевод слова, время отправления поезда, нужную фотографию и т. д.). При этом, как правило, необходимо сократить время поиска, которое зависит от способа организации данных и используемого алгоритма поиска.

Алгоритм поиска, в свою очередь, также зависит от способа организации данных.

Если данные никак не упорядочены, то мы имеем дело с неструктурированным набором данных. Для осуществления поиска в таком наборе применяется метод последовательного перебора.

При последовательном переборе просматриваются все элементы подряд, начиная с первого. Поиск при этом завершается в двух случаях:

— искомый элемент найден;

— просмотрен весь набор данных, но искомого элемента среди них не нашлось.

— искомый элемент оказался первым среди просматриваемых. Тогда просмотр всего один;

Если же информация упорядочена, то мы имеем дело со структурой данных, в которой поиск осуществляется быстрее, можно построить оптимальный алгоритм.

Одним из оптимальных алгоритмов поиска в структурированном наборе данных может быть метод половинного деления.

Напомним, что при этом методе искомый элемент сначала сравнивается с центральным элементом последовательности. Если искомый элемент меньше центрального, то поиск продолжается аналогичным образом в левой части последовательности. Если больше, то — в правой. Если же значения искомого и центрального элемента совпадают, то поиск завершается.

Пример 4. В последовательности чисел 61 87 180 201 208 230 290 345 367 389 456 478 523 567 590 требуется найти число 180.

Процесс поиска представлен на схеме:

Передача информации

Передача информации — это процесс распространения информации от источника к приемнику через определенный канал связи.

На рисунке представлена схема модели процесса передачи информации по техническим каналам связи, предложенная Клодом Шенноном.

Работу такой схемы можно пояснить на примере записи речи человека с помощью микрофона на компьютер.

Источником информации является говорящий человек. Кодирующим устройством — микрофон, с помощью которого звуковые волны (речь) преобразуются в электрические сигналы. Канал связи — провода, соединяющие микрофон и компьютер. Декодирующее устройство — звуковая плата компьютера. Приемник информации — жесткий диск компьютера.

При передаче сигнала могут возникать разного рода помехи, которые искажают передаваемый сигнал и приводят к потере информации. Их называют «шумом».

В современных технических системах связи борьба с шумом (защита от шума) осуществляется по следующим двум направлениям:

Но чрезмерная избыточность приводит к задержкам и удорожанию связи. Поэтому очень важно иметь алгоритмы получения оптимального кода, одновременно обеспечивающего минимальную избыточность передаваемой информации и максимальную достоверность принятой информации.

Важной характеристикой современных технических каналов передачи информации является их пропускная способность — максимально возможная скорость передачи информации, измеряемая в битах в секунду (бит/с). Пропускная способность канала связи зависит от свойств используемых носителей (электрический ток, радиоволны, свет). Так, каналы связи, использующие оптоволоконные кабели и радиосвязь, обладают пропускной способностью, в тысячи раз превышающей пропускную способность телефонных линий.

Современные технические каналы связи обладают, перед ранее известными, целым рядом достоинств:

— высокая пропускная способность, обеспечиваемая свойствами используемых носителей;

— надёжность, связанная с использованием параллельных каналов связи;

— помехозащищённость, основанная на автоматических системах проверки целостности переданной информации;

— универсальность используемого двоичного кода, позволяющего передавать любую информацию — текст, изображение, звук.

Объём переданной информации I вычисляется по формуле:

где v — пропускная способность канала (в битах в секунду), а t — время передачи.

Рассмотрим пример решения задачи, имеющей отношение к процессу передачи информации.

Пример 5. Документ объемом 10 Мбайт можно передать с одного компьютера на другой двумя способами.

А. Передать по каналу связи без использования архиватора.

Б. Сжать архиватором, передать архив по каналу связи, распаковать.

Какой способ быстрее и насколько, если:

— средняя скорость передачи данных по каналу связи составляет 2 18 бит/с;

— объем сжатого архиватором документа равен 25% от исходного объема;

— время, требуемое на сжатие документа — 5 секунд, на распаковку — 3 секунды?

Для решения данной задачи диаграмма Гантта не нужна; достаточно выполнить расчёты для каждого из имеющихся вариантов передачи информации.

Рассмотрим вариант А. Длительность передачи информации в этом случае составит:

Рассмотрим вариант Б. Длительность передачи информации в этом случае составит:

Итак, вариант Б быстрее на 232 с.

Хранение информации

Сохранить информацию — значит тем или иным способом зафиксировать её на некотором носителе.

Носитель информации — это материальная среда, используемая для записи и хранения информации.

Основным носителем информации для человека является его собственная память. По отношению к человеку все прочие виды носителей информации можно назвать внешними.

Основное свойство человеческой памяти — быстрота, оперативность воспроизведения хранящейся в ней информации. Но наша память не надёжна: человеку свойственно забывать информацию. Именно для более надёжного хранения информации человек использует внешние носители, организует внешние хранилища информации.

Виды внешних носителей менялись со временем: в древности это были камень, дерево, папирус, кожа и др. Долгие годы основным носителем информации была бумага. Развитие компьютерной техники привело к созданию магнитных (магнитная лента, гибкий магнитный диск, жёсткий магнитный диск), оптических (CD, DVD, BD) и других современных носителей информации.

В последние годы появились и получили широкое распространение всевозможные мобильные электронные (цифровые) устройства: планшетные компьютеры, смартфоны, устройства для чтения электронных книг, GPS-навигаторы и др. Появление таких устройств стало возможно, в том числе, благодаря разработке принципиально новых носителей информации, которые:

Обладают большой информационной ёмкостью при небольших физических размерах.
Характеризуются низким энергопотреблением при работе, обеспечивая наряду с этим высокие скорости записи и чтения данных.
Энергонезависимы при хранении.
Имеют долгий срок службы.

Всеми этими качествами обладает флеш-память (англ. flash-memory). Выпуск построенных на их основе флеш-накопителей, называемых в просторечии «флэшками», был начат в 2000 году.

Мы давно уже привыкли к персональным компьютерам (сокращенно ПК). Включаем их и работаем, ни мало не задумываясь над тем, как они устроены и как происходит обработка информации на компьютере.

Все это благодаря тому, что разработчики ПК и программного обеспечения к ним научились создавать надежные продукты, которые не дают нам повода лишний раз задуматься над устройством компьютера или обслуживающих его программ.

Случай на экзамене
Профессор. Как работает трансформатор?
Студент. У-у-у-у-у-у-у-у-у-у-у-у-у-у…

Вероятно, читателям блога небезынтересно узнать о принципах работы компьютера и программного обеспечения.

Обработка информации на компьютере: основные этапы

Компьютер изначально был задуман для автоматизации процессов обработки информации. Он устроен соответствующим образом, чтобы иметь все возможности для успешного выполнения своего предназначения.

Для того чтобы обрабатывать в компьютере информацию, с ней необходимо делать следующие основные операции:

1) вводить информацию в компьютер:

Эта операция нужна для того, чтобы компьютеру было что обрабатывать. Без возможности ввода информации в компьютер он становится как бы вещью в себе.

2) хранить введенную информацию в компьютере:

Очевидно, что если дать возможность вводить информацию в компьютер, то надо также иметь возможность эту информацию в нем хранить, и затем использовать в процессе обработки.

3) обрабатывать введенную информацию:

Здесь надо понимать, что для обработки введенной информации нужны определенные алгоритмы обработки, иначе ни о какой обработке информации речи быть не может. Компьютер должен быть снабжен такими алгоритмами и должен уметь их применять к вводимой информации с тем, чтобы «правильно» преобразовывать ее в выходные данные.

4) хранить обработанную информацию

Так же как и с хранением введенной информации, в компьютере должны храниться результаты его работы, результаты обработки входных данных с тем, чтобы в дальнейшем ими можно было бы воспользоваться.

5) выводить информацию из компьютера

Эта операция позволяет вывести результаты обработки информации в удобочитаемом для пользователей виде. Именно эта операция дает возможность воспользоваться результатами обработки информации на компьютере. Иначе эти результаты обработки так и остались бы внутри компьютера, что сделало бы их получение совершенно бессмысленным.

Что такое обработка информации на компьютере

Самое важное умение компьютера – это обработка информации. Прелесть компьютера как раз и состоит в том, что он может информацию преобразовывать. Все устройство компьютера обусловлено требованием обработки информации в кратчайшие сроки, наиболее быстрым способом.

Под обработкой информации на компьютере можно понимать любые действия, которые преобразуют информацию из одного состояния в другое.

Соответственно, компьютер имеет специальное устройство, называемое процессором, которое предназначено исключительно для чрезвычайно быстрой обработки данных, со скоростями, доходящими до миллиардов операций в секунду.

Оперативная память (ОЗУ)

Требуемые для обработки данные процессор получает (берет) из оперативной памяти.

Там же в оперативной памяти находится и место для хранения промежуточных данных, формируемых в процессе обработки информации. Таким образом, процессор как получает данные из оперативной памяти, так и записывает обработанные данные в эту память. Там информация хранится временно, до тех пор, пока она находится в обработке.

Наконец, для ввода и вывода данных к компьютеру подключаются внешние устройства ввода-вывода, которые позволяют ВВОДИТЬ информацию, подлежащую обработке, и ВЫВОДИТЬ результаты этой обработки.

Внешний винчестер, внешнее DVD-устройство, флешка, клавиатура, мышь

Процессор и оперативная память работают с одинаково большой скоростью. Как уже говорилось выше, скорость обработки информации может составлять многие миллионы и миллиарды операций в секунду. Никакое внешнее устройство ввода и вывода информации не может работать на таких скоростях.

Поэтому для их подключения в компьютере предусмотрены специальные контроллеры устройств ввода-вывода. Их задача состоит в том, чтобы согласовать высокие скорости работы процессора и оперативной памяти с относительно низкими скоростями ввода и вывода информации.

Эти контроллеры подразделяются на специализированные, к которым могут быть подключены только специальные устройства, и универсальные. Примером специализированного устройства контроллера служит, например, видеокарта, которая предназначена для подключения к компьютеру монитора.

Контроллеры могут быть и универсальными, в этом случае – это так называемые порты ввода-вывода, К портам ввода-вывода могут подключаться разнообразные устройства (клавиатуры, манипуляторы «мышь», принтеры, сканеры и т.п.).

Читайте также: