Владимир Яшин - Информатика: аппаратные средства персонального компьютера

Учебное пособие предназначено для подготовки специалистов экономического профиля в соответствии с Государственным стандартом в области общих математических и естественно-научных дисциплин по базовой дисциплине «Информатика» (ЕН.Ф.02), предусмотренной учебными планами высших учебных заведений, занимающихся подготовкой специалистов в области экономики.

Основная цель данного учебного пособия – возможность приобретения студентами теоретических и практических знаний в области основ информатики и аппаратных средств персонального компьютера, который является одним из базовых компонентов любой современной информационной системы. Одной из частных целей является преодоление негативной тенденции, связанной с поверхностным рассмотрением вопросов, касающихся аппаратных средств персональных компьютеров. Считается, что в области информационных технологий для специалиста экономического профиля наиболее важны знания в узкой области программного обеспечения, связанного с его непосредственной деятельностью, а вопросы аппаратного обеспечения должны решать за него технические специалисты. С одной стороны, это оправдано, поскольку реализуется принцип разделения труда, но, с другой – технический прогресс в области информатики и информационных технологий требует от специалистов экономического профиля отслеживать состояние и тенденции развития аппаратных средств, поскольку эффективное решение многих экономических задач опирается на аппаратные средства персонального компьютера. Кроме того, многим студентам, обучающимся на различных экономических специальностях, из-за отсутствия соответствующей базовой подготовки по информатике и зачастую в связи с нехваткой времени, бывает достаточно трудно разобраться в сложных вопросах технического устройства персонального компьютера, решение которых нужно искать в различных литературных источниках. В данном учебном пособии обобщены и систематизированы необходимые студентам сведения.

Первая глава посвящена рассмотрению таких понятий, как информация, информационный процесс и информационная система, с современных позиций информатики. Рассмотрены существующие подходы к определению количества информации и единицы ее измерения.

Вторая глава связана с рассмотрением вопросов, касающихся кодирования информации с помощью систем счисления. Рассмотрены системы счисления, применяемые при компьютерной обработке информации, арифметические операции над числами в различных системах счисления, и показано, как кодируются числа в компьютере.

Третья глава посвящена кодированию текстовой и графической информации, показаны способы ее кодирования и их отличия.

В четвертой главе рассмотрены логические основы компьютерной техники: логические переменные и логические операции; основные законы алгебры логики и правила преобразования логических выражений; логические функции и таблицы истинности; логические схемы и их синтез.

В пятой главе, посвященной структурной организации и аппаратным средствам персонального компьютера, рассмотрены вопросы классификации компьютеров, структуры персонального компьютера и его аппаратных средств, определения состава и характеристик оборудования персонального компьютера.

В шестой главе рассматривается компьютерная организация данных и их обработка. Даны основные определения и понятия информации и данных, приведены типы и структуры данных, показана организация данных на устройствах с прямым и последовательным доступом, рассмотрены файлы данных, файловые структуры и системы. Описаны технические средства, используемые в качестве накопителей информации. В конце каждой главы приведены примеры и упражнения для самостоятельного выполнения, которые могут быть использованы при проведении практических занятий.

Для решения задач в многочисленных примерах часто привлекаются различные компьютерные программные средства, приведено их описание и применение. Такой подход способствует формированию убеждения в необходимости оптимального выбора программных и аппаратных средств персонального компьютера при решении конкретных задач, а также позволяет приобрести навыки при работе с этими программными средствами.

Автор выражает глубокую признательность доценту А.А. Тихомирову, профессору В.В. Мотову, доценту В.А. Лукиных, Е.М. Бородавкиной за критические замечания и советы, высказанные в ходе подготовки данного учебного пособия, а также доценту Б.Н. Леонтьеву за поддержку и помощь при его написании.

Понятия «информация», «информационный процесс» и «информационная система» являются основополагающими в курсе информатики, поэтому их формирование было и остается сложной проблемой, связанной в первую очередь с различными мировоззренческими подходами как отдельных авторов, так и представителей различных научных направлений и школ. Информация как научная категория – предмет изучения многих научных дисциплин: философии, информатики, физики, биологии и т. д. Информация, материя, энергия являются базовыми научными категориями, для которых не существует строгих научных определений, поэтому их заменяют соответствующими понятиями, и попытки выразить одно базовое понятие через другое нельзя считать успешными. Слово «информация» происходит от латинского слова informatio, что в переводе означает «сведение, ознакомление, разъяснение». Дословная трактовка означает то, что присуще человеческому сознанию и общению и не отражает многообразия свойств информации, которое проявляется не только на уровне общения между людьми, но и на уровне живой и неживой природы, включая и технические устройства, созданные человеком.

Существует достаточно много различных определений понятия «информация», но ни одно из них не может быть принято в качестве основного, поскольку все они отражают только отдельные свойства информации, к которым можно отнести:

• дуализм – свойство информации, которое характеризует ее двойственность. С одной стороны, она объективна, так как не зависит от воспринимаемого ее объекта, а с другой – субъективна, поскольку может трактоваться субъектами по-разному;

• достоверность – свойство информации, которое характеризует степень соответствия информации реальному объекту с заданной точностью;