Procesele informaționale.

Stocarea, prelucrarea si transmiterea informatiilor

Relația dintre procesele de stocare, prelucrare și transmitere a informațiilor, tipuri de medii de informare, metode de prelucrare a informațiilor, tipuri de surse și receptori de informații, canale de comunicare, tipurile și metodele acestora de protecție împotriva zgomotului, unitatea de măsură a vitezei de transmitere a informațiilor , capacitatea canalului de comunicare

Procesele de stocare, procesare și transmitere a informațiilor sunt principalele procese informaționale. În diferite combinații, aceștia sunt prezenți în primirea, căutarea, protejarea, codificarea și alte procese de informații. Să luăm în considerare stocarea, prelucrarea și transmiterea informațiilor folosind exemplul acțiunilor pe care le efectuează un școlar cu informații atunci când rezolvă o problemă.

Să descriem activitatea informațională a elevului în rezolvarea unei probleme sub forma unei secvențe de procese informaționale. Stare de problemă (informații) stocateîn manual. Se întâmplă prin ochi difuzat informații din manual în memoria proprie a elevului, în care informațiile stocate. În procesul de rezolvare a unei probleme, creierul elevului funcționează prelucrare informație. Rezultat stocateîn memoria unui şcolar. Difuzare Rezultatul - informații noi - apare cu ajutorul mâinii elevului prin scrierea într-un caiet. Rezultatul rezolvării problemei stocateîn caietul unui elev.

Astfel (Fig. 9), putem distinge procesele de stocare a informațiilor (în memoria umană, pe hârtie, disc, casetă audio sau video etc.), transmiterea informațiilor (folosind simțurile, vorbirea și sistemul motor uman) și procesarea informațiilor. (în celulele creierului uman).

Procesele informaționale sunt interconectate. De exemplu, prelucrarea și transmiterea informațiilor este imposibilă fără stocarea acesteia, iar pentru a salva informațiile prelucrate acestea trebuie transmise. Să ne uităm la fiecare proces de informare mai detaliat.

Orez. 9. Interrelaţionarea proceselor informaţionale

Stocare a datelor este un proces informațional în timpul căruia informația rămâne neschimbată în timp și spațiu.

Informațiile nu pot fi stocate fără suport fizic.

Purtătorul de informații -mediul fizic care stochează direct informațiile.

Purtătorul de informații, sau purtător de informații, Pot fi:

■ obiect material (piatră, carton, hârtie, discuri magnetice şi optice);

■ substanţă în diferite stări (lichid, gaz, solid);

■ undă de natură variată (acustică, electromagnetică, gravitaţională).

În exemplul unui școlar, au fost luate în considerare suporturi de informații precum hârtie de manual și caiete (obiect material), memoria biologică umană (materia). Când un elev a primit informații vizuale, purtătorul de informații era lumina (undă) reflectată de hârtie.

Există două tipuri de medii de informare: internȘi extern. Mediile interne (de exemplu, memoria biologică umană) au viteza și eficiența reproducerii menținerea informațiilor stocate. Suporturile externe (de exemplu, hârtie, discuri magnetice și optice) sunt mai fiabile și pot stoca cantități mari de informații. Sunt folosite pentru stocarea pe termen lung a informațiilor.

Informațiile de pe mediile externe trebuie stocate astfel încât să poată fi găsite și, dacă este posibil, suficient de rapid. Pentru a face acest lucru, informațiile sunt organizate alfabetic, ora de primire și alți parametri. Mediile externe colectate împreună și destinate stocării pe termen lung a informațiilor organizate sunt depozit de informații. Depozitele de informații includ diverse biblioteci și arhive, inclusiv cele electronice. Cantitatea de informații care poate fi plasată pe un purtător de informații determină capacitatea de informare purtător. Ca și cantitatea de informații dintr-un mesaj, capacitatea de informare a unui mediu este măsurată în biți.

Procesarea datelor este un proces informațional în timpul căruia informațiile se modifică în conținut sau formă.

Informațiile sunt prelucrate de către executant după anumite reguli. Interpretul poate fi o persoană, un grup* un animal, o mașină.

Informațiile procesate sunt stocate în memoria internă a interpretului. Ca rezultat al prelucrării informațiilor de către executant, din informațiile originale sunt obținute informații semnificativ noi sau prezentate într-o formă diferită (Fig. 10).

Orez. 10. Prelucrarea informațiilor

Să revenim la exemplul considerat despre un școlar care a rezolvat o problemă. Şcolarul care era interpret, primit informații generale sub forma unei stări problematice, a procesat informațiaîn conformitate cu anumite reguli(de exemplu, reguli de rezolvare a problemelor matematice) și a primit informație nouă sub forma rezultatului dorit. În timpul procesării, informațiile au fost stocate în memoria elevului, adică memorie interna persoană.

Prelucrarea informațiilor poate fi efectuată prin:

■ calcule matematice, raționament logic (de exemplu, rezolvarea unei probleme);

■ corecții sau completări de informații (de exemplu, corectarea erorilor de ortografie);

■ modificări în forma de prezentare a informaţiei (de exemplu, înlocuirea textului cu o imagine grafică);

■ codificarea informațiilor (de exemplu, traducerea textului dintr-o limbă în alta);

■ organizarea, structurarea informaţiei (de exemplu, sortarea alfabetică a numelor de familie).

Tipul de informații prelucrate poate fi diferit, iar regulile de prelucrare pot fi diferite. Automatizați procesul de procesare este posibilă numai atunci când informațiile sunt prezentate într-un mod special și regulile de prelucrare sunt clar definite.

Transferul de informații este un proces informațional în timpul căruia informațiile sunt transferate de pe un mediu de informare pe altul.

Procesul de transmitere a informațiilor, cum ar fi stocarea și procesarea acesteia, este, de asemenea, imposibil fără un mediu de stocare. În exemplul despre un școlar, în momentul în care acesta citește enunțul problemei, informațiile sunt transferate de pe hârtie (de la un purtător de informații extern) în memoria biologică a elevului (la un purtător de informații intern). Mai mult, procesul de transmitere a informațiilor are loc cu ajutorul luminii reflectate de hârtie - o undă, care este purtătoare de informații.

Procesul de transfer de informații are loc între sursă de informații, care o transmite, și receptor de informații cine o accepta. De exemplu, o carte este o sursă de informații pentru persoana care o citește, iar persoana care citește cartea este un receptor de informații. Informațiile sunt transmise de la sursă la receptor prin intermediul canal de comunicare(Fig. 11). Canalul de comunicare poate fi aer, apă, metal și fire optice.

Orez. 11. Transferul de informații

Între sursa și receptorul informațiilor pot existaPărere. Ca răspuns la informațiile primite, receptorul poate transmite informații către sursă. Dacă sursa este și un receptor de informații,iar receptorul este sursa, atunci se numește un astfel de proces de transmitere a informațiilor schimb valutar informație.

Ca exemplu, luați în considerare răspunsul oral al unui elev la un profesor în timpul unei lecții. În acest caz, tu ești sursa de informații! elevul, iar receptorul informației este profesorul. Sursa și receptorul informației au purtători de informații – memoria biologică. În procesul de răspuns al elevului la profesor, se întâmplă următoarele: informația este transferată din memoria elevului în memoria profesorului.Canalul de comunicare dintre elev și profesor este aerian, iar procesul de transfer de informații se realizează folosind un purtător de informații - o undă acustică. Dacă profesorul doar ascultă, dar corectează și răspunsul elevului, iar elevul ține cont de comentariile profesorului, atunci are loc un schimb de informații între profesor și elev.

Informația este transmisă printr-un canal de comunicație cu o anumită viteză, care este măsurată prin cantitatea de informații transmise pe unitatea de timp (bit/s). Viteza reală de transfer de informații* nu poate fi mai mare decât viteza maximă posibilă* de transfer de informații pe un canal de comunicație dat, care se numește debitul canalului de comunicație și depinde de proprietățile sale fizice.

Rata de transfer de informații- cantitatea de informații transmise pe unitatea de timp.

Capacitatea canalului de comunicare- viteza maximă posibilă de transmitere a informaţiei pe un anumit canal de comunicare.

Printr-un canal de comunicare, informațiile sunt transmise folosind semnale. Un semnal este un proces fizic care corespunde unui eveniment și servește la transmiterea unui mesaj despre acest eveniment printr-un canal de comunicare. Exemple de semnale sunt fluturarea steagurilor, lămpile care clipesc, rachetele de lumină care se trag, apelurile telefonice. Un semnal poate fi transmis folosind unde. De exemplu, un semnal radio este transmis printr-o undă electromagnetică, iar un semnal sonor este transmis printr-o undă acustică. un mesaj într-un semnal care poate fi transmis printr-un canal de comunicare de la sursa la receptorul de informație are loc prin codificare. Conversia semnalului într-un mesaj care va fi înțeles de receptorul informației se realizează prin decodare (Fig. 12). ).

Orez. 12. Transmiterea semnalului

Codificarea și decodificarea pot fi efectuate atât de o ființă vie (de exemplu, o persoană, un animal), cât și de tehnologie. dispozitiv ic (de exemplu, computer, traducător electronic).

În timpul transmiterii informațiilor, este posibilă distorsiunea sau pierderea informațiilor din cauza interferenței, care este numită zgomot. Zgomotul apare din cauza calității proaste a canalelor de comunicare sau a nesiguranței acestora. Există diferite modalități de protecție împotriva zgomotului, de exemplu, protecția tehnică a canalelor de comunicație sau transmiterea repetată a informațiilor.

De exemplu, din cauza zgomotului străzii care vine de la o fereastră deschisă, un elev poate să nu audă o parte din informațiile audio transmise de profesor. Pentru ca elevul să audă explicația profesorului fără distorsiuni, puteți închide fereastra în avans sau puteți cere profesorului să repete ceea ce a fost spus.

Semnalul poate fi continuu sau discret. Semnal continuuîși schimbă fără probleme parametrii în timp. Un exemplu de semnal continuu sunt modificările presiunii atmosferice, ale temperaturii aerului și ale înălțimii Soarelui deasupra orizontului. Semnal discretîși modifică brusc parametrii și ia un număr finit de valori la un număr finit de ori. Semnalele prezentate ca caractere individuale sunt discrete. De exemplu, semnalele de cod Morse, semnale utilizate pentru a transmite text și informații numerice, sunt semnale discrete. Deoarece fiecare valoare individuală a unui semnal discret poate fi asociată cu un anumit număr, semnalele discrete sunt uneori numite digitale.

Semnalele de un tip pot fi convertite în semnale de alt tip. De exemplu, graficul unei funcții (sig numerar) poate fi prezentat ca un tabel de valori individuale (semnal discret). Și invers, cunoscând valorile funcției pentru diferite valori ale argumentelor, puteți construi un grafic al funcției punct cu punct. Muzica sonoră, care este transmisă printr-un semnal continuu, poate fi reprezentată sub forma unei notații muzicale discrete. Dimpotrivă, notele discrete pot fi folosite pentru a reda o piesă muzicală continuă. În multe cazuri, conversia unui tip de semnal în altul poate duce la pierderea unor informații.

Există dispozitive tehnice care funcționează cu semnale continue (de exemplu, un termometru cu mercur, un microfon, un magnetofon) și dispozitive tehnice care funcționează cu semnale discrete (de exemplu, un CD player, o cameră digitală, un telefon mobil). Calculatorul poate funcționa atât cu semnale continue, cât și cu semnale discrete.

Dezvoltarea umană nu a avut loc niciodată uniform; au existat perioade de stagnare și descoperiri tehnologice. Istoria fondurilor s-a dezvoltat în același mod.Fapte interesante și descoperiri în acest domeniu în secvență istorică sunt prezentate în acest articol. Incredibil, ceea ce societatea modernă nu își poate imagina existența în prezent era considerat imposibil și fantastic, și adesea absurd, de către omenire la începutul secolului al XX-lea.

În zorii dezvoltării

Din cele mai vechi timpuri până în epoca noastră, omenirea a folosit în mod activ sunetul și lumina ca mijloc principal de transmitere a informațiilor; istoria utilizării lor datează de mii de ani. Pe lângă diversele sunete cu care strămoșii noștri străvechi și-au avertizat colegii de trib de pericol sau îi chemau la vânătoare, lumina a devenit și o oportunitate de a transmite mesaje importante pe distanțe lungi. În acest scop, au fost folosite focuri de semnalizare, torțe, sulițe aprinse, săgeți și alte dispozitive. În jurul satelor s-au construit posturi de pază cu foc de semnalizare pentru ca pericolul să nu ia oamenii prin surprindere. Varietatea de informații care trebuia transmisă a condus la utilizarea unui fel de coduri și elemente auxiliare tehnice de sunet, cum ar fi tobe, fluiere, gong-uri, coarne de animale și altele.

Utilizarea codurilor pe mare ca prototip al telegrafului

Codificarea a primit o dezvoltare deosebită atunci când se deplasează pe apă. Când omul a mers pentru prima dată pe mare, au apărut primele faruri. Grecii antici foloseau anumite combinații de torțe pentru a transmite mesaje prin scrisoare. Pe mare au fost folosite și steaguri de semnalizare de diferite forme și culori. Astfel, a apărut un astfel de concept precum semafor, când diferite mesaje puteau fi transmise folosind poziții speciale ale steagurilor sau felinarelor. Acestea au fost primele încercări de telegrafie. Mai târziu au venit rachetele. În ciuda faptului că istoria dezvoltării mijloacelor de transmitere a informațiilor nu stă pe loc și s-a produs o evoluție incredibilă încă din timpurile primitive, aceste mijloace de comunicare în multe țări și sfere ale vieții nu și-au pierdut încă importanța.

Primele metode de stocare a informațiilor

Cu toate acestea, omenirea era preocupată nu numai de mijloacele de transmitere a informațiilor. Istoria depozitării sale datează și de la începutul timpului. Un exemplu în acest sens sunt picturile pe rocă din diferite peșteri antice, deoarece datorită lor se pot judeca unele aspecte ale vieții oamenilor din cele mai vechi timpuri. S-au dezvoltat metode de memorare, înregistrare și stocare a informațiilor, iar desenele din peșteri au fost înlocuite cu cuneiforme, urmate de hieroglife și, în final, scriere. Putem spune că din acest moment începe istoria creării mijloacelor de transmitere a informaţiei la scară globală.

Invenția scrisului a devenit prima revoluție informațională din istoria omenirii, deoarece a devenit posibilă acumularea, distribuirea și transmiterea cunoștințelor generațiilor viitoare. Scrisul a dat un impuls puternic dezvoltării culturale și economice a acelor civilizații care l-au stăpânit înaintea altora. În secolul al XVI-lea s-a inventat tiparul, care a devenit un nou val al revoluției informaționale. A devenit posibilă stocarea informațiilor în volume mari și a devenit mai accesibilă, drept urmare conceptul de „alfabetizare” a devenit mai răspândit. Acesta este un moment foarte important în istoria civilizației umane, deoarece cărțile au devenit proprietatea nu numai a unei țări, ci și a întregii lumi.

Mesaj poștal

Poșta ca mijloc de comunicare a început să fie folosită chiar înainte de inventarea scrisului. Mesagerii au transmis inițial mesaje orale. Cu toate acestea, odată cu apariția oportunității de a scrie un mesaj, acest tip de comunicare a devenit și mai solicitat. Mesagerii erau inițial pe jos, mai târziu călare. În civilizațiile antice dezvoltate a existat un serviciu poștal bine stabilit bazat pe principiul cursei de ștafetă. Primele servicii poștale au apărut în Egiptul Antic și Mesopotamia. Au fost folosite în principal în scopuri militare. Sistemul poștal egiptean a fost unul dintre primele și foarte dezvoltate; egiptenii au fost cei care au început să folosească porumbeii călători. Ulterior, corespondența a început să se răspândească în alte civilizații.

Obiectivele lecției:

• Consolidați conceptul de informație.
• Pentru a forma o înțelegere a metodelor de transmitere a informațiilor în diferite stadii ale dezvoltării umane.
• Vorbiți despre limba de transmitere a informațiilor.
• Aflați ce mijloace tehnice pot fi folosite pentru a transmite informații.
• Formați conceptul de „interferență” și găsiți modalități de a le depăși.

În timpul orelor.

Pe tablă este scris un număr, tema lecției: „Transmiterea informațiilor”, definiție:

Informatica este stiinta metodelor de transmitere, stocare si procesare a informatiilor.

Dezvoltarea umană ar fi imposibilă fără schimbul de informații. Din cele mai vechi timpuri, oamenii din generație în generație și-au transmis cunoștințele, au anunțat despre pericol sau au transmis informații importante și urgente și au făcut schimb de informații. Inițial, oamenii foloseau doar mijloace de comunicare pe distanță scurtă: vorbirea, auzul, vederea.

1.Spune-mi ce ar putea fi comun între poetul A.S. Pușkin și informatica?

Se dovedește că marele poet, un exponent al epocii sale, a lăsat dovezi despre modul în care în antichitate oamenii transmiteau informații. Tine minte:

Vântul bate peste mare și propulsează barca,

Aleargă în valuri pe pânze umflate.

Nava a livrat marinari în diferite țări, își făceau schimb de bunuri, aflau știri din diferite țări și vorbeau despre țara lor. Pe uscat, toate știrile importante au fost livrate de un mesager - o persoană care transmite mesaje orale. Dezvoltarea scrisului a dat naștere la - Poștă.

2. În ce fel știți că poșta s-a mutat din cele mai vechi timpuri?

Se știe, de exemplu, că comunicarea cu foc este folosită în Caucaz. Doi semnalizatori de foc de tabără erau localizați în raza de vedere pe locuri sau turnuri înalte. Când pericolul se apropia, semnalizatorii, aprinzând un lanț de focuri, au avertizat populația despre asta

De exemplu, la Sankt Petersburg, la începutul secolului al XIX-lea, a fost dezvoltat serviciul de pompieri. În mai multe părți ale orașului s-au construit turnuri înalte din care se putea vedea zona înconjurătoare. Dacă a existat un incendiu, atunci în timpul zilei pe turn era ridicat un steag multicolor cu una sau alta figură geometrică, iar noaptea au fost aprinse mai multe felinare, numărul și locația cărora indica partea orașului în care a izbucnit incendiul. a avut loc, precum și gradul de complexitate a acestuia.

1. În care lucrează turnul de foc ca mijloc vizual
observatii?(Casa pentru pisici.)
2. În ce filme ați văzut transmiterea de informații despre pericol prin intermediul
aprinderea focurilor pe turnuri? (Mulan.)
3. În care filme era transferul de informații prin paznici către
turnuri?(Cenusareasa.)

Luați în considerare situația:

„Doi surzi s-au întâlnit. Unul ține o undiță în mână.

Altul întreabă:

Te duci la pescuit?

Nu, merg la pescuit.

Credeam că mergi la pescuit...”

Ce a împiedicat schimbul de informații? Informația a fost transmisă, dar nu a ajuns la destinatar din cauza lipsei capacității fizice de a o percepe. La urma urmei, cu orice schimb de informații trebuie să existe o sursă și un receptor.

Când citiți o carte, această carte este o sursă de informații pentru dvs. și sunteți un receptor al acestor informații. Pune cartea deoparte și informațiile din ea îți vor deveni inaccesibile, deoarece sursa ei a dispărut. Închideți ochii sau intrați în altă cameră - atunci nu va exista niciun receptor de informații pentru carte.

Prima concluzie: Dacă există un transfer de informație, atunci există neapărat sursa și receptorul (receptorul).

Iată câteva situații în care transferul de informații poate fi detectat. Determinați cine sau ce este sursa și cine sau ce este receptorul.

1. Un pieton traversează drumul la o intersecție controlată.
2. Un școlar învață lecții dintr-un manual.
3. Un băiat se joacă pe computer.
4. Formați un număr de telefon pentru a efectua un apel.
5. Scrii o felicitare.
6. Scrieți adresa și codul poștal pe plic.

Vă rugăm să rețineți că în unele situații informațiile sunt transferate doar într-o direcție, în timp ce în altele există un schimb reciproc de informații.

3.În care dintre situațiile anterioare are loc schimbul de informații și cine în ce moment devine fie sursă, fie receptor?

Ar putea fi ca:

1. O singură sursă de informație, dar mai mulți receptori? Dă exemple.

2. Există mai multe surse de informare, dar un singur receptor? Dă exemple.

3. Dați exemple de schimb reciproc de informații.

La transmiterea informaţiei, forma de prezentare a informaţiei joacă un rol important. Poate fi de înțeles de sursa de informații, dar nu de înțeles pentru destinatar. Dacă încep să-ți vorbesc în engleză, atunci, în ciuda faptului că studiezi engleza încă din clasa I, nu mă vei putea înțelege, ci vei înțelege doar anumite cuvinte din discursul meu.

Dar studenții de la licee cu studiu aprofundat al limbii engleze ar putea să-mi înțeleagă discursul, adică percepția informațiilor de la nivelul de pregătire al obiectului care primește.

Aceeași informație poate fi transmisă prin semnale diferite și chiar în moduri complet diferite. Pentru a transmite informații, nu este atât de important cum să o transmiteți, dar principalul lucru este să vă puneți de acord în prealabil asupra modului de înțelegere a anumitor semnale. Și dacă suntem de acord cu acest lucru, atunci un cod sau un cifru este deja obținut. Deci, de exemplu, dacă semnalul roșu este pornit, înseamnă că nu puteți traversa strada. Lumina devine verde - du-te și nu-ți fie frică.

Ce coduri știi?

Sunt pur și simplu coduri cu care ne-am obișnuit de mult timp, pe care le-am studiat bine și le-am înțeles ușor. Iar altele sunt noi pentru noi, sau chiar complet de neînțeles.

De exemplu: În rusă – DOG; în poloneză – Рies; în engleză – câine; în franceză - Chien; în germană - Нund.

Următoarele coduri sunt, de asemenea, folosite pentru a vă evalua cunoștințele la școală:

Cunoștințe excelente – „5”; bun – „4”; satisfăcător – „3”; rău – „2”, iar dacă nu știi nimic, atunci poți obține unul. Să presupunem că ai primit un „A” și mergi fericit acasă. Și băiatul german merge cu un „A” și plânge amar, pentru că în acea țară, același cod „5” înseamnă cunoștințe slabe - ca al nostru „1”. Se pare că aceleași numere 1, 2, 3, 4, 5 au semnificații diferite pentru evaluarea cunoștințelor în diferite țări.

A doua concluzie: semnalul în sine nu transportă încă informații. Numai atunci când un anumit cod este transmis folosind semnale putem vorbi despre transmiterea de informații.

Pentru a comunica între noi, folosim un cod - limba rusă. Când vorbiți, acest cod este transmis prin sunete; când scrieți, este transmis prin semne convenționale - litere.

Șoferul, transmițând informații unui pieton lipsit de minte că conduce pe drum, poate să-și aprindă farurile sau să sune claxonul.

Când efectuați un apel telefonic, transmiteți și un cod către centrala telefonică - formați numărul de telefon.

Aceeași intrare de cod poate însemna lucruri complet diferite, în funcție de sensul pe care îl asociem cu acest cod. De exemplu, setul de numere 120595 poate însemna:

Cod poștal;

Distanța dintre orașe în metri;

Număr de telefon;

Scrieți mai multe opțiuni pentru ce ar putea însemna intrarea 14-10?

Deci, în orice proces de transfer sau schimb de informații există și acesta sursăȘi destinatar, iar informația în sine este transmisă prin canal de comunicare folosind semnale: mecanice, termice, electrice și altele.

În viața obișnuită, pentru o persoană, orice sunet și lumină sunt semnale care poartă sens. De exemplu, o sirena este un semnal sonor de alarmă; telefon care sună - un semnal pentru a ridica telefonul; Un semafor roșu este un semnal care interzice traversarea drumului. Dacă observăm o schimbare în mediu, atunci putem spune că a avut loc un eveniment. Soneria școlii a sunat brusc după o lungă tăcere - a avut loc un eveniment - lecția s-a încheiat. La fierbătorul de pe aragaz, din gura de scurgere a ieșit brusc abur - a avut loc un eveniment - apa din ibric a început să fiarbă.

Dă mai multe exemple de evenimente din viața ta.

Deci, „Canalul de comunicare” este implicat în transmiterea informațiilor. Să ne ocupăm de el.

Să luăm în considerare lecția noastră din punctul de vedere al transmiterii informațiilor.

Eu sunt sursa, vă vorbesc în rusă, codificând discursul în cuvinte pe care le înțelegeți. Canalul de comunicare este mediul aerian care transmite vibrațiile produse de mine. Sunteți destinatarii informațiilor. Urechea ta percepe vibrațiile aerului, descifrează informațiile și înțelegi ce se discută în lecție. Să ne imaginăm că ai fost distras, apoi o parte din ceea ce am spus nu a ajuns la tine și părăsești lecția fără să înțelegi ce s-a spus în lecție. O situație familiară, nu-i așa? Acesta este motivul pentru care profesorii vă cer în mod constant să nu fiți distras și să nu distrageți atenția celorlalți, deoarece este dificil să învățați material pe care nu l-ați ascultat pe profesorul explicându-l.

Hai să ne odihnim puțin. Să jucăm jocul: „Telefonul surd”. Prezentatorul trece cuvântul în urechea primului jucător, astfel încât nimeni să nu audă. El, la rândul său, îl transmite celuilalt și așa mai departe. Apoi prezentatorul îi cere ultimului jucător să audă cuvântul, apoi celui precedent și mai jos în lanț. Se pare că informațiile originale au fost incredibil de distorsionate. Motivul poate fi o informație prost auzită sau un cuvânt transmis în mod deliberat incorect. În acest exemplu, înțelegem că nu toate informațiile ajung la destinatar în forma sa originală.

Se pare că, pentru a ajunge la destinatarul său, informația parcurge o cale și mai complexă. Când vorbesc, oamenii își codifică vorbirea în cuvinte care sunt pe înțelesul celorlalți. Vibrațiile prin aer ajung la urechea interlocutorului, intră în creier, sunt decodificate și abia atunci are loc procesul de transmitere a informațiilor. Așa se întâmplă.

Schema completă de transfer de informații.

Dacă un dispozitiv tehnic (telefon, computer sau altceva) acționează ca sursă de informație, atunci informațiile de la acesta ajung la codificator, care este conceput pentru a transforma mesajul original într-o formă convenabilă pentru transmitere. Întâlnești tot timpul astfel de dispozitive: un microfon de telefon, o foaie de hârtie și așa mai departe.

Prin canalul de comunicare ajunge informația decodor destinatar, care convertește mesajul codificat într-o formă pe care destinatarul o poate înțelege.

Dați exemple de dispozitive de codificare și decodare.

Scrieți modul în care informațiile sunt transferate într-un computer de la tastatură pe ecranul monitorului conform acestei scheme.

A treia concluzie: În timpul procesului de transmitere, informațiile pot fi pierdute sau distorsionate..

Acest lucru se întâmplă din cauza diferitelor interferențe pe canalul de comunicație și în timpul codificării și decodării informațiilor. Întâmpinați destul de des astfel de situații: distorsiuni ale sunetului la telefon, interferențe în timpul transmisiei televiziunii, erori de telegraf, incompletitudinea informațiilor transmise, gânduri exprimate incorect, erori în calcule. Să ne amintim din nou de basmul despre țarul Saltan și alte opere literare, când cineva se amestecă mereu cu eroii. Există un număr mare de metode de codificare folosite de agențiile de informații și chiar mai mulți oameni lucrează la decodarea informațiilor în agențiile de securitate națională. Problemele legate de metodele de codificare și decodare a informațiilor sunt tratate de o știință specială - criptografia.

Omenirea s-a străduit întotdeauna să transmită informații fără interferențe, creând mijloace de comunicare mereu noi și de încredere.

În secolul al XVIII-lea a apărut telegraful cu semafor. Aceasta este o conexiune ușoară.

Secolul al XIX-lea a fost foarte bogat în descoperiri în domeniul comunicațiilor. În acest secol, oamenii au stăpânit electricitatea, ceea ce a dat naștere la multe descoperiri. Primul P.L. Schelling a inventat telegraful electric în Rusia în 1832. În 1837, americanul S. Morse a creat un aparat telegrafic electromagnetic și a venit cu un cod telegrafic special - alfabetul, care îi poartă acum numele. În 1876, americanul A. Bell a inventat telefonul.

În 1895, inventatorul rus A.S. Popov a deschis era comunicațiilor radio. Televiziunea poate fi considerată cea mai remarcabilă invenție a secolului al XX-lea. Explorarea spațiului a dus la crearea comunicațiilor prin satelit. Printre ultimele inovații se numără și comunicația prin fibră optică, dar ne vom familiariza cu ea la expoziția „Informatică și comunicații”. Acolo vor fi prezentate cele mai moderne mijloace de comunicare și veți vedea proiecte care nu au fost încă implementate, care vor fi mândria științei și industriei noastre.

Teme pentru acasă:în timp ce te uiți la televizor, notează exemple de instrumente de comunicare; înregistrați interferența, dacă este observată, frecvența și cauza acesteia.

Transmis sub formă de mesaje de la o sursă de informație către receptorul acesteia printr-un canal de comunicare. Sursa trimite un mesaj transmis, care este codificat într-un semnal transmis. Acest semnal este trimis printr-un canal de comunicare. Ca urmare, la receptor apare un semnal primit, care este decodat și devine mesajul primit. Transmiterea informațiilor prin canalele de comunicare este adesea însoțită de interferențe, provocând distorsiuni și pierderi de informații.

Schema generală de transfer de informații

Pentru a transmite informația mai corect și mai economic prin canalele de comunicare, acestea trebuie să fie codificate corespunzător.

Informația nu poate exista fără un purtător material, fără transfer de energie. Mesajul codificat ia forma unor semnale purtătoare de informații care călătoresc prin canal. Ajunse la receptor, semnalele trebuie să-și recapete o formă general înțeleasă cu ajutorul unui dispozitiv de decodare.

Un set de dispozitive, obiecte sau obiecte concepute pentru a transmite informații de la unul dintre ele, numit sursă, către altul, numit receptor, se numește canal de informare sau canal de informare.

Exemple de canale de informare

Un exemplu de canal este e-mailul. Informațiile, codificate ca text, sunt plasate într-un plic, introduse într-o cutie poștală, preluate și transportate la oficiul poștal unde sunt sortate (de mână sau cu mașina). În continuare, informațiile sunt transportate cu trenul (avion, navă etc.) la oficiul poștal de la destinație, sortate și livrate destinatarului. Astfel, canalul poștal include: un plic (articol), mașini de transport și sortare (dispozitive), lucrători poștali (obiecte). Rămân informațiile plasate pe acest canal neschimbat.

Un alt exemplu ar fi telefonul. În transmisia telefonică, sursa mesajului este persoana care vorbește (abonatul). Dispozitivul de codificare care schimbă sunetele cuvintelor în impulsuri electrice este un microfon. Canalul prin care se transmite informațiile este un fir telefonic. Partea tubului pe care o aducem la ureche acționează ca un dispozitiv de decodare (semnalele electrice sunt convertite înapoi în sunete). Informațiile intră în „dispozitivul de primire” - urechea persoanei de la celălalt capăt al liniei. Canalul include telefoane (dispozitive), fire (obiecte) și echipamente PBX (dispozitive). O caracteristică aparte a acestui canal de informare este faptul că atunci când primește informații, prezentate sub formă de unde sonore, aceasta este convertită în vibrații electrice și apoi transmisă. Acest canal este numit canal cu conversie de informații.

Un alt exemplu este computerul. Sistemele sale individuale transmit informații între ele folosind semnale. Un computer este un dispozitiv de prelucrare a informațiilor (cum o mașină unealtă este un dispozitiv de prelucrare a metalului); nu creează informații din „nimic”, ci transformă ceea ce este introdus în el. Un computer este un canal de informare cu conversie de informații: informațiile provin de la dispozitive externe (tastatură, disc, microfon), sunt convertite în cod intern și procesate, convertite într-o formă adecvată pentru percepție de către un dispozitiv extern de ieșire (monitor, dispozitiv de imprimare, difuzoare). , etc.) și le este transmisă.

Un nerv viu este un canal de o natură complet diferită. Aici toate mesajele sunt transmise printr-un impuls nervos. Dar în canalele tehnice de comunicare, direcția transferului de informații se poate schimba, dar în sistemul nervos transmiterea merge într-o singură direcție.

Literatură

1. Romanova Yu.D. Informatica si tehnologia informatiei: manual/Yu.D. Romanova, I.G. Lesnichaya, V.I. Shestakov, I.V. Dispărut, P.A. Muzychkin; editat de Yu.D. Romanova. - Ed. a 3-a, revizuită. si suplimentare - M.: Eksmo, 2008.-592 p.-(Învăţământul economic superior).

Întrebarea 1. Conceptul de informație, tipuri și metode de transmitere a acesteia.

informație(din latină informatio, explicație, prezentare, conștientizare) - informații despre persoane, obiecte, fapte, fenomene, evenimente, lumea reală, indiferent de prezentarea lor.

informație- aceasta este o afișare a lumii din jurul nostru cu ajutorul semnelor și semnalelor, sau altfel informații despre obiecte și fenomene ale mediului, parametrii, proprietățile și starea acestora, care sunt percepute de sistemele informaționale (organisme vii, mașini de control etc. .) în procesul vieţii şi muncii.

Totuși, putem doar spune că conceptul de INFORMAȚIE presupune prezența unui purtător material de informație, a unei surse de informație, a unui emițător de informații, a unui receptor și a unui canal de comunicare între sursă și receptor.

Clasificarea informațiilor

Informațiile pot fi împărțite în tipuri în funcție de diferite criterii:

prin perceptie:

Vizual - perceput de organele vederii.

Auditiv – perceput de organele auditive.

Tactil - perceput de receptorii tactili.

Olfactiv – perceput de receptorii olfactivi.

Gustativ – perceput de papilele gustative.

conform formularului de prezentare:

Text - transmis sub formă de simboluri destinate să desemneze lexeme ale limbii.

Numerică - sub formă de numere și semne care indică operații matematice.

Grafic - sub formă de imagini, obiecte, grafice.

Sunetul – oral sau sub formă de înregistrare și transmitere a lexemelor lingvistice prin mijloace auditive.

dupa scop:

Masa - contine informatii banale si opereaza cu un set de concepte inteles de majoritatea societatii.

Special - conține un set specific de concepte; atunci când este utilizată, se transmite informații care pot să nu fie înțelese de cea mai mare parte a societății, dar sunt necesare și de înțeles în cadrul grupului social restrâns în care sunt utilizate aceste informații.

Secret - transmis unui cerc restrâns de oameni și prin canale închise (protejate).

Personal (privat) - un set de informații despre o persoană care determină statutul social și tipurile de interacțiuni sociale în cadrul populației.

dupa valoare:

Relevant - informații care sunt valoroase la un moment dat.

Fiabil - informații obținute fără distorsiuni.

De înțeles - informații exprimate într-o limbă pe înțelesul celor cărora le sunt destinate.

Complet - informații suficiente pentru a lua o decizie sau înțelegere corectă.

Util - utilitatea informatiei este determinata de subiectul care a primit informatia in functie de sfera posibilitatilor de utilizare a acesteia.

întradevăr:

Adevărat

Forme de informare.

Există multe modalități de transmitere și procesare a informațiilor. O persoană poate transmite informații folosind un anumit limbaj, gesturi, expresii faciale, sunete și poate percepe informații folosind orice simț. Cu alte cuvinte, informația este transmisă, procesată și primită de o persoană sub formă de semne sau semnale. Semnalul poate fi luminos, sonor (unde radio), electromagnetic, biochimic etc.

Procesul de prelucrare a informațiilor presupune prezența unui purtător de informații și a unui mijloc de transmitere a informațiilor și de prelucrare a informațiilor.

Informatiile pot fi:

creați; primiți; combinați; stocați; transmiteți; copiați; procesați; căutați; percepeți; formalizați; împărțiți în părți; măsurați; folosiți; distribuiți; simplificați; distrugeți; amintiți; transformați; colectați; etc. Toate aceste procese asociate cu anumite operațiuni asupra informației se numesc procese informaționale.

Informațiile pot exista sub formă de:

• texte, desene, desene, fotografii;
• semnale luminoase sau sonore;
• unde radio;
• impulsuri electrice și nervoase;
• înregistrări magnetice;
• gesturi și expresii faciale;
• senzații de miros și gust;
• cromozomii, prin care se moștenesc caracteristicile și proprietățile organismelor etc.

Întrebarea 2. Sarcini de primire, transmitere, conversie și stocare a informațiilor.

1. Transferul de informații

În procesul de transmitere a informațiilor, o sursă și un receptor de informații participă în mod necesar: primul transmite informații, al doilea o primește. Între ele există un canal de transmitere a informațiilor - un canal de comunicare.

Canalul de comunicație este un set de dispozitive tehnice care asigură transmiterea unui semnal de la o sursă la un destinatar.

Un dispozitiv de codificare este un dispozitiv conceput pentru a converti mesajul original al sursei într-o formă convenabilă pentru transmisie.

Dispozitiv de decodare - un dispozitiv pentru conversia unui mesaj codificat în cel original.

Un computer este cel mai popular mijloc de procesare, stocare și transmitere a informațiilor.

2. Transformarea informațiilor

Proprietatea fundamentală a informației este convertibilitatea. Înseamnă că informația își poate schimba modul și forma existenței. Copiabilitate este un tip de transformare a informațiilor în care cantitatea acesteia nu se modifică. În informatică, informațiile analogice și digitale sunt luate în considerare separat. Acest lucru este important deoarece oamenii, datorită simțurilor lor, sunt obișnuiți să trateze cu informații analogice, în timp ce tehnologia computerelor, dimpotrivă, funcționează în principal cu informații digitale. Nu vom găsi două frunze verzi identice pe același copac și nu vom auzi două sunete absolut identice - aceasta este o informație analogică. Dacă dați numere la diferite culori și note la diferite sunete, atunci informațiile analogice pot fi făcute digitale.

Muzica, când o auzim, poartă informații analogice, dar odată ce o notăm în note, devine digitală. Diferența dintre informațiile analogice și informațiile digitale este, în primul rând, că informațiile analogice sunt continue, în timp ce informațiile digitale sunt discrete.

3. Utilizarea informațiilor

Informațiile sunt folosite în luarea deciziilor. Fiabilitatea, completitudinea și obiectivitatea informațiilor primite vă vor oferi oportunitatea de a lua decizia corectă.

4. Stocarea informațiilor.

Stocare a datelor - este o modalitate de diseminare a informaţiei în spaţiu şi timp.
Metoda de stocare a informațiilor depinde de mediul acesteia (carte – bibliotecă, pictură – muzeu, fotografie – album).
Computerul este destinat depozitare compactă informatii cu posibilitate acces rapid Pentru ea.

Mediu de stocare– mediu pentru înregistrarea și stocarea informațiilor:

1) Orice obiect material (hârtie, lut, ceară și tăblițe din lemn, scoarță de mesteacăn, papirus, piele, piatră, noduri pe frânghie, cărți tipărite, film fotografic, film)

2) Unde de diferite naturi (undă luminoasă)

3) Medii acustice

4) Medii electromagnetice

5) Purtători gravitaționali

6) Substanța în diferite stări

7) Media de computer (discuri magnetice, discuri optice, hard disk, card flash)

Exemple de stocare organizată a informațiilor sunt un caiet, un cuprins într-o carte, dicționare, programe și cataloage.

Așadar, are loc transferul, prelucrarea și stocarea informațiilor in forma :

5.Transferul de informații.
Procesul de transmitere a informaţiei implică în mod necesar sursăȘi receptor informație: primul transmite informații, al doilea o primește. Există un canal de transmitere a informațiilor între ei - legătură.
Link - un set de dispozitive tehnice care asigură transmiterea semnalului de la o sursă la un destinatar.
codificator - un dispozitiv conceput pentru a converti mesajul original al sursei într-o formă convenabilă pentru transmitere.
Dispozitiv de decodare - un dispozitiv pentru conversia unui mesaj codat într-unul original.
Activitatea umană este întotdeauna asociată cu transferul de informații.
În timpul procesului de transmisie, informațiile pot fi pierdute și distorsionate: distorsiunea sunetului în telefon, interferența atmosferică în radio, distorsiunea sau întunecarea imaginii în televiziune, erori de transmisie în telegraf. Această interferență sau zgomot, așa cum o numesc experții, denaturează informațiile. Din fericire, există știință care dezvoltă modalități de a proteja informațiile - criptologie.

Canalele de transmisie a mesajelor sunt caracterizate debituluiȘi imunitate la zgomot.
Canalele de transmisie a datelor sunt împărțite în simplex(cu informații transmise într-un singur sens (televiziune)) și duplex(prin care se pot transmite informații în ambele sensuri (telefon, telegraf)). Mai multe mesaje pot fi transmise simultan pe un canal. Fiecare dintre aceste mesaje este evidențiat (separat de altele) folosind filtre speciale. De exemplu, este posibilă filtrarea după frecvența mesajelor transmise, așa cum se face în canalele radio.
Capacitatea unui canal este determinată de numărul maxim de simboluri transmise acestuia în absența interferențelor. Această caracteristică depinde de proprietățile fizice ale canalului.
Pentru a crește imunitatea la zgomot a canalului, se folosesc metode speciale de transmitere a mesajelor care reduc influența zgomotului. De exemplu, sunt introduse caractere suplimentare. Aceste caractere nu au conținut real, dar sunt folosite pentru a verifica dacă mesajul este corect atunci când este primit.
Din punctul de vedere al teoriei informației, tot ceea ce face un limbaj literar colorat, flexibil, bogat în nuanțe, multifațetat, polisemantic este redundanță.

Compoziția sistemului de operare

Sistemele de operare moderne au o structură complexă, fiecare element îndeplinește funcții specifice pentru a controla computerul.

1.Gestionarea sistemului de fișiere . Procesul de funcționare a computerului se reduce la schimbul de fișiere între dispozitive. Sistemul de operare are module software, manageri de sisteme de fișiere.

2.Procesor de comandă . Un program special care solicită comenzi de la utilizator și le execută.

3.Drivere de dispozitiv. Programe speciale care asigură controlul funcționării dispozitivelor și coordonarea schimbului de informații cu alte dispozitive și, de asemenea, vă permit să configurați unii parametri ai dispozitivului. Tehnologie „Plug ad play” (plug and play) vă permite să automatizați conectarea noilor dispozitive la computer și oferă configurarea acestora.

4.Interfață grafică. Folosit pentru a simplifica munca utilizatorului.

5.Programe de service sau utilitare. Programe care vă permit să mențineți discurile (verificarea, comprimarea, defragmentarea etc.), efectuarea de operații cu fișiere (arhivă etc.), lucrul în rețele de calculatoare etc.

6.Sistem de referință. Vă permite să obțineți rapid informații atât despre funcționarea sistemului de operare în ansamblu, cât și despre funcționarea modulelor sale individuale.

Cea mai comună abordare a structurii sistem de operare este de a împărți toate modulele sale în două grupuri:

1. Miez– acestea sunt module care îndeplinesc principalele funcții ale sistemului de operare.
2. Module auxiliare, efectuând funcții auxiliare ale sistemului de operare. Una dintre proprietățile definitorii ale nucleului lucrează în modul privilegiat.

Structura compilatorului

Procesul de compilare constă din următorii pași:

1. Analiza lexicală În această etapă, secvența de caractere din fișierul sursă este convertită într-o secvență de jetoane.
2. Analiza O secvență de lexeme este convertită într-un arbore semantic.
3. Optimizare Îndepărtează structurile redundante și simplifică arborele semantic.
4. Generarea codului. Arborele semantic este convertit în limba țintă.

Etapele operației compilatorului

Lucrarea compilatorului constă din mai multe etape, care pot fi efectuate secvenţial sau combinate în timp. Aceste etape pot fi reprezentate sub forma unei diagrame.

Prima etapă a operației compilatorului este numită analiza lexicala, iar programul care îl implementează este analizator lexical(LA). Intrarea analizorului lexical este o secvență de simboluri ale limbajului de intrare. LA identifică în această secvență cele mai simple construcții ale limbajului, care se numesc unități lexicale. Exemple de unități lexicale sunt identificatorii, numerele, simbolurile operațiilor, cuvintele funcționale etc. LA transformă textul sursă, înlocuind unitățile lexicale cu reprezentarea lor internă - lexeme. Un lexem poate include informații despre clasa unui element lexical și semnificația acestuia. În plus, pentru unele clase de unități lexicale, LA construiește tabele, de exemplu, un tabel de identificatori și constante, care sunt utilizate în etapele ulterioare de compilare.

A doua etapă a muncii compilatorului este numită analizare, și programul corespunzător - analizator(SA). O secvență de lexeme este furnizată intrării SA, care este convertită în cod intermediar, care este o secvență de simboluri de acțiune sau atomi. Fiecare atom include o descriere a operației care trebuie efectuată, indicând operanzii care urmează să fie utilizați. În acest caz, succesiunea de aranjare a atomilor, spre deosebire de lexeme, corespunde ordinii operațiilor necesare obținerii rezultatului.

La a treia etapă a muncii compilatorului, textul de ieșire este construit. Programul care implementează această etapă se numește generator de text de ieșire(G). Generatorul atribuie una sau mai multe comenzi ale limbajului de ieșire fiecărui simbol de acțiune care ajunge la intrare. Comenzile de dispozitiv, comenzile de asamblare sau operatori dintr-o altă limbă pot fi utilizați ca limbă de ieșire.

Schema de compilare considerată este simplificată, deoarece compilatoarele reale, de regulă, includ etape de optimizare.

Întrebarea 12. Cerințe pentru limbajele de programare și clasificarea acestora.

Cerințe de bază pentru limbaje de programare:

vizibilitate- folosirea în limbaj, dacă este posibil, a simbolurilor deja existente, bine cunoscute și de înțeles atât pentru programatori, cât și pentru utilizatorii de computere;

unitate - utilizarea acelorași simboluri pentru a desemna aceleași concepte sau concepte înrudite în diferite părți ale algoritmului. Numărul acestor caractere ar trebui să fie cât mai minim posibil;

flexibilitate- posibilitatea unei descrieri relativ convenabile, necomplicate a metodelor uzuale de calcule matematice folosind setul limitat de mijloace vizuale disponibile în limbaj;

modularitatea- capacitatea de a descrie algoritmi complecși sub forma unui set de module simple care pot fi compilate separat și utilizate în diverși algoritmi complecși;

neambiguitate- înregistrarea fără ambiguitate a oricărui algoritm. Absența acestuia ar putea duce la răspunsuri incorecte la rezolvarea problemelor.

Limbaje orientate pe mașină– acestea sunt limbaje ale căror seturi de operatori și mijloace vizuale depind semnificativ de caracteristicile calculatorului (limbaj intern, structura memoriei etc.). Limbile orientate pe mașină vă permit să utilizați toate capabilitățile și caracteristicile limbilor dependente de mașină:

Calitate înaltă a programelor create (compacitate și rapiditate de execuție);

Abilitatea de a utiliza resurse hardware specifice;

Predictibilitatea codului obiect și a ordinelor de memorie;

Pentru a crea programe eficiente, trebuie să cunoașteți sistemul de comandă și caracteristicile de operare ale unui anumit computer;

Procesul de scriere intensivă a forței de muncă (în special în limbaje mașină și JSC), prost protejat împotriva erorilor;

Viteză mică de programare;

Imposibilitatea utilizării directe a programelor scrise în aceste limbi pe alte tipuri de computere.

Limbile orientate către mașină sunt împărțite în clase în funcție de gradul de programare automată.

- Limbajul mașinii

Un computer individual are propriul limbaj de mașină specific (denumit în continuare ML), este prescris să efectueze operații specificate pe operanzii pe care îi definesc, prin urmare ML este un limbaj de comandă.

- Limbaje de codare simbolică

Limbajele de codare simbolică (denumite în continuare SKL), la fel ca ML, sunt limbaje de comandă. Cu toate acestea, codurile de operare și adresele din instrucțiunile mașinii, care sunt o secvență de cifre binare (în codul intern) sau octale (deseori utilizate la scrierea programelor), sunt înlocuite în YSC cu simboluri (identificatori), a căror formă de scriere ajută programatorul reţine mai uşor conţinutul semantic al operaţiei. Acest lucru asigură o reducere semnificativă a numărului de erori la compilarea programelor. Utilizarea adreselor simbolice este primul pas pentru crearea unui YASK.

- Autocoduri

Există și limbi care includ toate capacitățile YSC, prin introducerea extinsă a comenzilor macro - ele se numesc Autocodes.

Instrucțiunile macro asigură transferul parametrilor actuali, care, în timpul procesului de traducere, sunt inserați în „scheletul” programului, transformându-l într-un adevărat program de mașină.

Autocodurile dezvoltate se numesc Assembleri. Programele de service etc., de regulă, sunt scrise în limbi precum Assembly.

- Macro

Un limbaj care este un instrument de înlocuire a unei secvențe de caractere care descrie execuția acțiunilor necesare computerului în cea mai concisă formă se numește Macro (instrument de înlocuire).

Practic, o macrocomandă este concepută pentru a scurta intrarea inițială a programului. Componenta software care permite macrocomenzilor să funcționeze se numește procesor macro. Macroprocesorul primește macro-definirea și textul sursă. Reacția macroprocesorului la emiterea de apel a textului de ieșire.

Macro-urile pot funcționa în mod egal atât cu programe, cât și cu date.

Limbaje independente de mașină este un mijloc de descriere a algoritmilor de rezolvare a problemelor și a informațiilor de prelucrat. Sunt convenabile de utilizat pentru o gamă largă de utilizatori și nu necesită ca aceștia să cunoască specificul organizării funcționării computerelor și aeronavelor.

Astfel de limbaje sunt numite limbaje de programare de nivel înalt. Programele compilate în astfel de limbaje sunt secvențe de declarații structurate conform regulilor de vizualizare a limbajului (sarcini, segmente, blocuri etc.). Operatorii de limbaj descriu acțiunile pe care sistemul trebuie să le efectueze după traducerea programului în ML.

- Limbi orientate spre probleme

Odată cu extinderea domeniilor de aplicare a tehnologiei informatice, a apărut necesitatea formalizării prezentării formulării și soluționării unor noi clase de probleme. A fost necesar să se creeze limbaje de programare care, folosind notații și terminologie în acest domeniu, să permită descrierea algoritmilor de soluție necesari pentru problemele atribuite; au devenit limbaje orientate către probleme. Aceste limbaje, limbaje axate pe rezolvarea unor probleme specifice, trebuie să ofere programatorului instrumentele pentru a formula pe scurt și clar o problemă și a obține rezultate în forma cerută.

Fortran, Algol – limbaje create pentru rezolvarea problemelor matematice;

- Limbi universale

Au fost create limbi universale pentru o gamă largă de sarcini: comerciale, științifice, de modelare etc.

- Limbi conversaționale

Apariția de noi capacități tehnice a reprezentat o sarcină pentru programatorii de sistem - să creeze instrumente software care să asigure interacțiunea rapidă între o persoană și un computer; acestea au fost numite limbaje interactive.

Sarcini: managementul si descrierea algoritmilor de rezolvare a problemelor..

Un exemplu de limbi conversaționale este BASIC.

BASIC folosește notații similare cu expresiile matematice obișnuite. Mulți operatori sunt versiuni simplificate ale operatorilor Fortran. Prin urmare, acest limbaj vă permite să rezolvați o gamă destul de largă de probleme.

- Limbi non-procedurale

Limbile non-procedurale alcătuiesc un grup de limbi care descriu organizarea datelor prelucrate utilizând algoritmi fixați (limbaje tabulare și generatoare de rapoarte) și limbaje pentru comunicarea cu sistemele de operare.

Programele scrise în limbaj tabelar descriu convenabil situații complexe care apar în timpul analizei sistemului.

Structuri recursive

1.4.1. Listă

Lista aparține unui grup special de structuri - acestea sunt așa-numitele structuri recursive.

Iată o definiție recursivă a unei liste: O listă este o colecție

elemente înrudite, dintre care unul este un element special (primul, „capul”), iar toate celelalte formează o listă. Structurile recursive din programare sunt remarcabile prin faptul că multe operațiuni de procesare a acestora pot fi implementate eficient folosind proceduri recursive, care sunt foarte concise și clare.

1.4.2. Kit

Un alt exemplu de structură recursivă este o structură de set, care

este definită după cum urmează: Un set este o colecție de înrudite

elemente, fiecare dintre acestea putând fi fie un atom, fie o colecție. Atom

definește un element „indivizibil” al unui set destinat stocării

informație elementară. Implementarea seturilor se bazează pe

folosind liste eterogene.

1.4.3. Copac

Un alt exemplu de structură recursivă utilizată pe scară largă în

programare – structura arborescentă. Un copac este o colecție

elemente înrudite - vârfurile arborelui, care include un element special -

rădăcina, cu toate celelalte elemente formând subarbori. Cel mai

Structura arborelui binar este utilizată pe scară largă, întregul set de vârfuri

care este împărțit (față de rădăcină) în două submulțimi - doi subarbori

(stânga și dreapta).

Exemple de algoritmi recursivi

6.1. Desenând un copac

6.2. Turnurile din Hanoi

6.3. Analizarea expresiilor aritmetice

6.4. Sortare rapidă

6.5. Număr arbitrar de bucle imbricate

6.6. Probleme de grafic

6.7. Fractali

Misiune

Pot exista mai mult de un operator de atribuire = pe o linie.

Semnul = înseamnă întotdeauna: „atribuiți variabila din stânga valorii din dreapta”. Operația se efectuează de la dreapta la stânga. Prin urmare, variabila d primește mai întâi valoarea 100, apoi c, b și a.

Semnul de atribuire poate apărea chiar în interiorul unei expresii matematice:

Atribuirea are prioritate mai mare decât adunarea și scăderea. Prin urmare, variabilei r i se va atribui mai întâi valoarea 9-c. Și apoi valoarea variabilă va primi valoarea 5+9-s.

Atribuire compusă

Când scrieți un program, de multe ori trebuie să schimbați valoarea unei variabile. De exemplu, ați putea dori să luați valoarea curentă a unei variabile, să adăugați sau să înmulțiți acea valoare cu o expresie și apoi să atribuiți acea valoare aceleiași variabile. Astfel de operații sunt efectuate de operatori de atribuire compusă.

Conversie tip

(tip de date) expresie

v=(dublu)varsta*f;

Vârsta variabilă este convertită temporar într-un tip de virgulă mobilă cu precizie dublă și înmulțită cu variabila f.

Operațiuni de relație

Operații de creștere (++) și decreștere (-).

C++ oferă două operații unice care cresc sau descresc valoarea unei variabile cu 1.

Operațiile de prefix și postfix diferă ca prioritate. Operațiile cu prefix au cea mai mare prioritate și sunt executate înaintea oricărei alte operații. Operațiile Postfix au cea mai mică prioritate și sunt executate după toate celelalte operațiuni.

dimensiunea operațiunii

Are formatul

dimensiunea datelor

sizeof (tip de date)

Operația sizeof returnează dimensiunea în octeți a datelor sau tipului de date pe care îl specifică.

cout " "Dimensiunea tipului float în octeți=\t" "sizeof (float)

Rezultat: 4.

Operație cu virgulă

Operația suplimentară (,) nu operează direct asupra datelor, ci mai degrabă evaluează expresia de la stânga la dreapta. Această operațiune vă permite să utilizați mai multe expresii pe o singură linie, separate prin virgule.

Operator?:

(Condiție) ? (expresia1):(expresia2)

Dacă condiția este adevărată, atunci expresia1 este executată, iar dacă este falsă, atunci expresia2 este executată.

(a>b) ? (ans =10):(ans=25);

ans=(a>b)?(10):(25);

Dacă a>b, variabilei ans i se dă valoarea 10, în caz contrar valoarea este 0,25

Operații pe biți

|,sau

^ exclusiv sau

Operații binare logice(&&-conjuncție(ȘI) și || disjuncție(sau))

Operații unare:

& - operatie de obtinere a adresei operandului

* - operațiunea de contactare a adresei, i.e. extinderea unei legături, în caz contrar o operație de dereferire (acces prin adresă la valoarea obiectului către care se referă operandul (adresa)).

Minus unar - schimbă semnul operandului aritmetic.

Plus unar (introdus pentru simetrie cu minus unar)

! – negarea logică a valorii operandului.

Creștere cu unu (creștere sau creștere automată):

operație de prefix - incrementați valoarea unui operand cu 1 înainte de a-l folosi

operație postfix - creșterea valorii unui operand cu 1 după ce a fost utilizat.

Operandul nu poate fi o constantă.

sizeof este o operație pentru a calcula dimensiunea (în octeți) a unui obiect de tipul care are un operand.

Operatii binare:

Aditiv (+ - adunarea operanzilor aritmetici, - scăderea operanzilor aritmetici)

Multiplicativ (* - înmulțirea operanzilor de tip aritmetic, / - împărțirea operanzilor de tip aritmetic, % - obținerea restului de împărțire a operanzilor întregi (diviziune în modul))

Operații în schimburi (<<- сдвиг влево битового представления значения левого целочисленного операнда на количество разрядов, равное значению правого целочисленного операнда, >>- deplasați la dreapta reprezentarea pe biți a valorii operandului întreg din stânga cu un număr de biți egal cu valoarea operandului întreg din dreapta)

Operații relaționale (comparație) (>< <= >= != = =-egal)

Operații binare logice (&&-conjuncție(ȘI) și || disjuncție(sau))

Operații de atribuire (=- atribuiți valoarea expresiei operandului din partea dreaptă operandului din stânga p=10,3 – 2*x, *= atribuiți în partea stângă produsul valorilor ambilor operanzi P* =2 este echivalent cu P = P*2, /= P/=2,2 -d este echivalent cu P=P/ (2,2-d), %= N%3 este echivalent cu N=N % 3;,+= atribui operandul din partea stângă, suma valorilor ambilor operanzi A+= B este echivalentă cu A=A+B, -= X -=4,5 – z este echivalent cu X=X – (4,2 – z),

Virgula ca operație (mai multe expresii separate prin virgule sunt evaluate secvențial de la stânga la dreapta. Tipul și rezultatul valorii din dreapta sunt stocate ca rezultat).

Prioritățile de operație specifică succesiunea calculelor într-o expresie complexă

Întrebarea 26. Streaming de intrare și de ieșire a informațiilor în C++

Cert este că niciun program util nu poate fi scris în C++ fără utilizarea bibliotecilor incluse într-un mediu specific (compilator) al limbajului. Cea mai indispensabilă dintre aceste biblioteci este biblioteca I/O.

Fire I/O

În conformitate cu numele fișierului antet iostream.h (flux - flux; "i" - prescurtare pentru intrare - intrare; "o" - prescurtare pentru ieșire - ieșire), facilitățile I/O descrise în acest fișier oferă programatorului cu mecanisme pentru extragerea datelor din fluxuri și pentru a include (introduce) date în fluxuri. Un flux este definit ca o secvență de octeți (caractere) și, din punctul de vedere al programului, nu depinde de dispozitivele specifice (fișier de pe disc, imprimantă, tastatură, afișaj, unitate de bandă etc.) cu care se fac schimb de date. . La schimbul cu un fir, este adesea folosită o secțiune auxiliară a memoriei principale - bufferul de flux.

Bufferul de flux stochează datele de ieșire ale programului înainte de a fi transferat pe dispozitivul extern. Când datele sunt introduse, acestea sunt mai întâi plasate într-un buffer și abia apoi transferate în zona de memorie a programului de execuție. Utilizarea unui buffer ca etapă intermediară în schimburile cu dispozitive externe crește viteza de transfer de date, deoarece transferurile reale sunt efectuate numai atunci când tamponul este deja plin (în timpul ieșirii) sau gol (în timpul introducerii).

Sistemul de operare preia foarte adesea munca asociată cu completarea și ștergerea bufferelor I/O și o realizează fără participarea explicită a programatorului. Prin urmare, un flux dintr-un program de aplicație poate fi de obicei considerat ca o simplă secvență de octeți. Este foarte important să nu fie furnizată nicio legătură între valorile acestor octeți și codurile oricărui alfabet. Sarcina programatorului atunci când input-output utilizează fluxuri este de a stabili o corespondență între obiectele tipizate care participă la schimb și secvența de octeți ai fluxului, care nu conține nicio informație despre tipurile de informații care sunt reprezentate (transmise).

Firele utilizate în programe sunt împărțite în mod logic în trei tipuri:

Intrare din care se citesc informațiile;

Weekend-urile în care sunt introduse datele;

Bidirecțional, permițând atât citirea, cât și scrierea.

Toate firele de execuție ale bibliotecii I/O sunt secvențiale, adică. În fiecare moment, pozițiile de scriere și (sau) de citire sunt determinate pentru flux, iar aceste poziții, după schimb, sunt mutate de-a lungul fluxului de lungimea datei transmise.

În conformitate cu caracteristicile „dispozitivului” la care este „atașat fluxul”, fluxurile sunt de obicei împărțite în

Standard,

Consolă,

Coarda si

Fişier.

În concluzie, enumerăm caracteristicile distinctive ale utilizării mecanismului de filet. Fluxurile oferă:

Buffering în timpul schimburilor cu dispozitive externe;

Independența programului față de sistemul de fișiere al unui anumit sistem de operare;

Controlul tipurilor de date transmise;

Posibilitatea de schimb convenabil pentru tipuri definite de utilizator.

În programare, intrare-ieșire se referă la procesul de schimb de informații între RAM și dispozitive externe: tastatură, afișaj, unități magnetice etc. Intrarea este introducerea de informații de la dispozitive externe în RAM, iar ieșirea este transferul de informații de la RAM la dispozitive externe. . Dispozitivele cum ar fi afișajul și imprimanta sunt numai pentru ieșire; tastatura este un dispozitiv de intrare. Dispozitivele de stocare magnetice (discuri, benzi) sunt folosite atât pentru intrare, cât și pentru ieșire.

Conceptul principal asociat cu informațiile de pe dispozitivele computerizate externe este conceptul de fișier. Orice operație I/O este tratată ca o operațiune de schimb cu fișiere: intrarea este citită dintr-un fișier în RAM; ieșire - scrierea informațiilor din RAM într-un fișier. Prin urmare, problema organizării intrărilor/ieșirilor într-un limbaj de programare se rezumă la problema organizării muncii cu fișiere.

Amintiți-vă că în Pascal am folosit conceptul de fișier intern și extern. Un fișier intern este o variabilă de tip fișier care este o valoare structurată. Elementele unei variabile de fișier pot avea diferite tipuri și, în consecință, lungimi și forme diferite de reprezentare internă. Fișierul intern este asociat cu fișierul extern (fizic) utilizând procedura standard de atribuire. Un element variabil de fișier devine o intrare separată în fișierul extern și poate fi citit sau scris cu o singură comandă. O încercare de a scrie sau de a citi dintr-un fișier o valoare care nu se potrivește cu tipul elementelor fișierului are ca rezultat o eroare.

Un analog al conceptului de fișier intern în limbajele C/C++ este conceptul de flux. Diferența față de variabila fișier a lui Pascal este că unui flux în C nu i se atribuie un tip. Un flux este o secvență de octeți transferată în timpul I/O.

Fluxul trebuie să fie asociat cu un dispozitiv extern sau cu un fișier de disc. În terminologia C sună așa: fluxul trebuie direcționat către un dispozitiv sau un fișier.

Principalele diferențe dintre fișierele din C sunt următoarele: nu există un concept de tip de fișier și, prin urmare, o structură fixă ​​de înregistrare a fișierului. Orice fișier este tratat ca o secvență de octeți:

Săgeata indică un indicator de fișier care identifică octetul curent al fișierului. EOF este o constantă standard de final de fișier.

Fluxuri standard ( istream, ostream, iostream) sunt folosite pentru a lucra cu terminalul. Fluxuri de șir ( istrstream, ostrstream, strstream) sunt utilizate pentru intrare/ieșire din buffer-urile de șir aflate în memorie. Fluxuri de fișiere ( ifstream, ofstream, fstream) sunt folosite pentru a lucra cu fișiere.

· ios clasa fluxului de bază

· streambuf tamponarea fluxului

· istream fluxuri de intrare

· ostream fluxuri de ieșire

· iostream fluxuri bidirectionale

· iostream_withassign flux cu operator de atribuire suprascris

· istrstream fluxuri de intrare cu șiruri

· ostrstream fluxuri de ieșire șir

· strstream fluxuri de șiruri bidirecționale

· ifstream fluxuri de intrare a fișierelor

· ofstream fluxuri de ieșire ale fișierelor

· fstream fluxuri de fișiere bidirecționale

· Threadurile pentru lucrul cu fișierele sunt create ca obiecte din următoarele clase:

· ofstream- scrierea într-un fișier;

· ifstream- citirea dintr-un dosar;

· fstream- Citeste, scrie.

· I/O în C++ se realizează folosind fluxuri de bibliotecă C++, disponibile prin conectarea fișierului antet iostream.h (în VC++.NET - obiectul antet iostream). Un thread este un obiect al unei clase de fire.

· Clasele de flux sunt construite pe baza clasei de bază ios:

· ios – clasa de streaming de bază;

· istream – clasa de fluxuri de intrare;