Ақпараттық процестер және олардың моделдері

Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 17 бет
Таңдаулыға:

Қызылорда педагогикалық жоғары колледж

КУРСТЫҚ ЖҰМЫС

Пән: Информатика оқыту әдістемесі
Тақырыбы: Акпарат және акпаратык процестер

Пәні: Информатика
0111000-Негізгі орта білім беру мамандығы
0111093-Информатика пәні мұғалімі
Орындаған: Биділдаев Дәурен Мұратұлы
Тобы:Ии-20к
Тексерген: Ерғалиева Жазира

МАЗМҰНЫ

КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..3

1

Ақпарат, ақпарат түрі, формасы және қасиеттері ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... 4
Ақпараттық процестер және олардың моделдері.
Ақпаратты кодтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...6
ЭЕМ-нің даму тарихы. ЭЕМ буындары. ... ... ...9

Қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..12

ҚОРЫТЫНДЫ ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .17

ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ...20

Жоспар

Ақпарат, ақпарат түрі, формасы және қасиеттері.

Ақпараттық процестер және олардың моделдері.

Ақпаратты кодтау.

ЭЕМ-нің даму тарихы. ЭЕМ буындары.

КІРІСПЕ

Ақпарат, ақпарат түрі, формасы және қасиеттері.

Жалпы түрде ақпарат дегеніміз - ол нақты өмірді белгілермен немесе сигналдардың көмегімен бейнелену. Жеке жағдайда ақпарат деп адамның қоршаған ортадан алатын мәліметтерін айтамыз.

Ақпарат термині латынның informatio - түсіндіру, баяндау деген сөзінен шыққан.

Бізді қоршаған ортадағы сан алуан ақпаратты әр түрлі белгілерге байланысты топтауға болады.

Ақпарат шығу облысына байланысты былай бөлінеді:

Қарапайым - бұл жансыз табиғатта болып жатқан құбылыстар мен процестерді бейнелейді.

Биологиялық - өсімдіктер мен жануарлар әлеміндегі процестерді бейнелейді.

Әлеуметтік - қоғамдағы адам туралы процесті бейнелейді. Ол адамның практикалық өмір тіршілігімен тығыз байланысты, сондықтан адамның қанша тіршілік түрі болса, сонша әлеуметтік ақпараттық түрі мен типін ажыратуға болады. Мысалы, қоғамға байланысты ақпаратты көпшілік, арнайы және жеке деп жіктеуге болады.

Ақпаратты беру және қабылдау әдістеріне байланысты келесідей ажыратады:

Визуальды - көрнекі бейнелер мен арнайы белгілер арқылы таратылады;

Аудиальды - дыбыс арқылы таратылады;

Тактильді - сезім арқылы;

Органо-лептикалық - иіс және дәм арқылы;

Машиналық - есептеу техникасының көмегімен таратылады.

Информатикада ақпараттың екі түрін қарастырады.

Аналогтік, яғни кез-келген уақытта және кез-келген өлшемге өзгере алатын үздіксіз процесті сипаттайтын ақпарат ( мысалы, адам денесінің қызғаны, музыкалық шығармалар.)

Үзілісті, яғни дискретті процесті сипаттайтын арнаулы уақытта және алдын-ала белгіленген мәндерін қабылдап өзгеруі мүмкін сигнал. Дискретті процесті сипаттайтын ақпарат (мысалы, жыл мезгілдері, Морзе әліппесіндегі нүкте және тире).

Информатика тұрғысында ақпараттың негізгі қасиеттері мынадай:

Оның анықталған бір жүйемен үзіліссіз байланысы;

Құрылымдылығы - түскен сигналдардан ақпаратты айқындауға мүмкіндік береді.

Пайдалығы ақпараттың мақсаты мен міндетін анықтауға мүмкіншілік береді.

Құндылығы, ақпараттың тұтастығымен, анықтылығымен, актуальділігімен, пайдалылығымен анықталады.

1.2 Ақпараттық процестер және оның моделдері.

Ақпараттық процесс - бұл процесс нәтижесінде ақпаратты қабылдау, жинау, шығару, өңдеу және сақтауға болады.

Ақпаратты қабылдау - техникалық жүйеге немесе сыртқы өмірден тірі ағзаға түскен мәліметтің болашақта пайдалануға ыңғайлы формаға түрлендіру процесі.

Ақпаратты жинау - сыртқы ортадан ақпаратты қабылдау және оны берілген ақпараттық жүйеге сәйкестендіру. Ақпаратты шығару - арнайы программаның және ақпараттық құралдардың байланыс каналдарымен жүзеге асады.

Ақпаратты өңдеу - қазіргі дамыған ақпараттық жүйеде тізбектей және уақытқа сай есептеулерді шешу.

Ақпаратты сақтау бұл оның қайталанып пайдалануымен туындаған және ол ақпараттық массив түрінде машиналық тасымалдаушымен жүзеге асады.

Модель - қандай да бір объектінің, процестің немесе сыртқы өмірдегі құбылыстың математикалық немесе басқа арнайы символдың көмегімен өрнектеліп, шамамен сипатталуы.

Ақпараттық модель - объектінің, процестің, құбылыстың күйін және қасиетін, сол сияқты олардың сыртқы ортамен өзара байланысын сипаттайтын ақпараттың жиынтығы.

Ақпараттық модель былай жіктеледі:

Ауызша (ақпараттық модель ойша немесе сөзбен).

Таңба (ақпараттық модель таңбаның көмегімен беріледі, яғни кез-келген формальді тіл арқылы).

1.3 Ақпаратты кодтау.

Жоғарыда айтылғандай ақпаратты қабылдаудың және өңдеудің әр түрлі екі әдісі бар: үздіксіз (аналогтік) және үзілісті (дискретті). Қазіргі аналогтік аппараттар сапалы, мысалы түрлі-түсті теледидар және бейнекөріністер т.б. Компьютерлік технология ақпаратты қабылдаудың дискретті түрін ұсынады. Әр түрлі типті мәліметтермен жұмысты автоматтандыру үшін оның берілу формасын бірыңғайлау өте маңызды, ол үшін көбіне кодтау қолданылады.

Техниканың, ғылымның және мәдениеттің кейбір саласында кодтау проблемалары өте жақсы шешімін табуда. Мысал ретінде математикалық өрнектерді жазу жүйесін, телеграф азбукасын, соқырларға арналған Брайля жүйесін және т.б. айтуға болады.

С О М P U T E R

43 4F 4D 50 55 54 45 52 ASCII коды

:: :: :: :: :: :: :: :: :: Морзе коды

Есептеу техникасының өзінің жүйесі бар - ол екілік кодтау деп аталады және мәліметтерді 1 мен 0-ден тұратын екі белгінің тізбегімен жазуға мүмкіндік береді. Бұл белгілер екілік цифрлар немесе биттер деп аталады(bit- ағылшынша, binary digit-тің қысқаша жазылуы).

Бит - ақпараттың ең кіші өлшем бірлігі. 8 биттің комбинациясы байт деп аталады. ЭЕМ-да кез-келген таңбаны және санды биттердің көмегімен жазуға болады. Практикада ақпаратты өлшеу үшін үлкен өлшем бірліктер қолданылады:

1 Кбайт = 210 байт; 1 Мбайт = 210 Кбайт; 1 Гбайт = 210 Мбайт.

Текстік мәліметтерді кодтау. Егер алфавиттің әр символына белгілі бір санды сәйкестендіріп қойса (мысалы реттік номерін), онда текстік ақпаратты екілік кодтың көмегімен кодтауға болады. Қазіргі компьютерлерде ақпарат ASCII (American Standart Codе for Information Interchange - американский стандартный код для обмена информацией) кодымен беріледі. ASCII коды АҚШ-тың (ANSI) американың стандарттық ұлттық институтында жасалған, бірақ оның 256 стандарт символдан тұратын бөлігі арнайы программаның көмегімен ұлттық алфавиттің символдарымен ауыстыруға болатындықтан басқа елдерде пайдалана алады.

Қазақстанда құрамында кириллица символдары бар ASCII-ге алтернативті кодтау қолданылады. Онда үлкен және кіші орыс және латын әріптері, цифрлар, тыныс белгілер және арифметикалық амалдар және т.б. қамтылған. ASCII символының әрқайсысына 8 биттік екілік код (байт) сәйкес қойылған, бұл 256 әр түрлі символды кодтауға мүмкіншілік береді.

Сонымен, егер адам текстік файл құрып және оны дискіге жазса, онда адамның енгізген әр символы компьютер жадында сегіз нольдер мен бірлердің жиынымен сақталады. Тексті экранға немесе принтерге шығарғанда осы кодтарға сәйкес символдар бейнеленеді.

Графикалық мәліметтерді кодтау. ЭЕМ-дағы кез-келген басқа ақпарат секілді графикалық бейнелерді сақтауға, өңдеуге және екілік жүйеде кодталған түрінде байланыс жолдармен жіберіледі. Графикалық байланыс жолдармен жұмыс жасайтын әр түрлі программалар саны жеткілікті. Мұнда графикалық кодтау әдістері әр түрлі графиктік форматтар қолданылады.

Бейне сақталған файлдың кеңеймесі мұнда қандай формат қолданғанын білдіреді, яғни қандай программаның көмегімен қарауға, өңдеуге және баспаға шығаруға болатынын аңғаруға болады. Осындай әр түрлі мүмкіншіліктеріне қарамастан бейнені кодтаудың негізінде растрлық және векторлық графика деген әр түрлі екі тәсілі бар.

Растрлық графиканы қолданғанда бейненің әрбір кішкене элементінің түсі санаулы биттің көмегімен кодталады. Бейне пиксель деп аталатын ұсақ нүктелердің жиынын құрайды. Тастар немесе әйнектердің жиынтығынан құралған мозайка немесе вираж секілді түрлі-түсті нүктелердің көмегімен сурет салынады. ЭЕМ-де растрлық әдісті қолданғанда әр пиксель үшін биттік қалыңдық(глубина) деп аталатын санаулы биттер саны бөлінеді. Әр түске белгілі бір екілік код сәйкес келеді. Мысалы, егер биттік қалыңдық 1-ге тең болса, онда 0-қара, 1-ақ түске сәйкес келеді де, ал бейне тек қара-ақ түсті болады. Егер биттік қалыңдық 2-ге тең болса, яғни әр пикселге 2 бит бөлінсе, онда 00-ге қара, 01 - ге қызыл, 10-ға көк, 11 - ге ақ сәйкес келеді де, төрт түсті пайдалануға болады. Биттің қалыңдығы 3-ке тең болғанда 8 түсті пайдалануға болса, ал 4-те 16 түсті пайдалануға болады. Сонымен, графиктік программалардың көмегімен 2,4,8,16,32,64,...,256 және т.б. түсті бейнелерді құруға болады. Мүмкін түстің санының өсуіне байланысты бейнені есте сақтауға қажет жадыдан орынның көлемі де өседі. Бұл растрлық графиканың негізгі кемшілігі. Мысалы, орташа өлшемдегі фотография компьютер жадынан бірнеше Мегабайт орын алады. Бұл бірнеше жүз, не бірнеше мың беттік текстке пара-пар.

Векторлық графиканы пайдаланғанда бейнені құраушы қарапайым графиктер - геометриялық объектілердің математикалық өрнегі (мысалы, кесінді, шеңберлер, тік бұрыштар және т.б.) ЭЕМ-нің жадында сақталады. Шеңберді салу үшін оның центрінің орнын, радиусын және сызықтық жуандығы мен түсін жадыда сақтау керек. Осы мәліметтер бойынша сәйкес программалар керек фигураны дисплей экранында тұрғызады. Мұндай бейнелеуде әр нүктенің түсін жадыда сақтау керек болмағандықтан расторлық графикаға қарағанда ол көп жадыны қажет етпейді (10 - 100 рет аз). Векторлық графика жоғары сапалы көркемсурет бейнелерімен, фотосуреттер мен фильмдермен жұмыс істеуге мүмкіндік бермейді. Сондықтан векторлық графика сызбалар, схемалар, диаграммалар т.б. жасау үшін пайдаланады.

Төменде растрлық графика (а) және векторлық графика (б) арқылы бейнелеулердің мысалдары келтірілген.

Мына кеңеймелері бар файлдар *.bmp , *.pcx , *.gif , *.msp , *.img және басқалар растрлық текті форматтарға, ал *.dwg , *.dxf , *.pic және басқалар векторлық текті форматтарға сәйкес келеді.

1.4. ЭЕМ-нің даму тарихы. ЭЕМ-нің буындары.

Төрт арифметикалық амалдарлы автоматты түрде орындайтын бірінші машина XVII ғасырда пайда болды. 1623 жылы сандарды қосып не азайтып қана қоймай, оларды кейде көбейтіп және бөле алатындай машинаны өнертапқыш Вильгельм Шиккард жасап шығарды.

1642 жылы француздың философы және ғалымы Блез паскаль кеңсенің есептерін механикалық тұрғыдан есептеуге арналған арифмометр жасады.

1674 жылы немістің философы және математигі Готфрид Лейбниц Паскаль машинасының мүмкіндігін кеңейтті. Ол жасаған Лейбництің тісті дөңгелегі деп аталатын машинасы екілік санау жүйесінде көбейту, бөлу және түбір табу амалдарын орындайтын еді.

XIX ғасырда ағылшын математигі Ч.Бэббидж Аналитикалық машина деп аталатын программаланатын автоматты есептеу құрылғысының нұсқасын жасады. Программалар кодталып перфокарталарға түсірілді. Бұл әдісті Бэббидж тоқыма станоктарындағы амалдарды бақылауға алғаш пайдаланған француз өнертапқышы Ж.Жаккардтан алды.

Бэббидждің ойынша бұл командалар жұбын және мәліметтерден тұратын топтарын бірте-бірте енгізгенде автоматты түрде әр түрлі есептеулер орындауы тиіс еді. Картадағы тесіктердің орналасу тәртібін және карталардың келу ретін өзгертіп, есептеу ретін өзгертуге болатын еді (басқаруды шартты түрде беру идеясы!).

Жобаның меценаты (қамқоршысы) - белгілі ақын Джорж Байронның қызы графиня Ада Лавлейс (Ada Lovelace) осы аналитикалық машинаның программисті болды. Ондық жүйенің орнына екілік жүйені қолдану қажеттілігіне Бэббидждің көзін жеткізген сол Ада Лавлейс болды. Ол осы күнге дейін көкейтесті болып келетін программалаудың негізгі принциптерін жасады. Оның құрметіне 1979 жылы жасап шығарған алгоритмдік тіл Ada - деп аталды.

ХІХ ғасырдың екінші жартысында Герман Холлерит перфокарталарды сұрыптауға және санауға арналған бірінші электромеханикалық машинаны жасап шығарды. Табулятор деп аталатын бұл машина реледен, санағыштан және сұрыптаушы жәшіктен тұрды. Бұл машина 1890 жылы Америкада тұрғындардың санағын өңдеуге қолданылды. Холлерит 1896 жылы әйгілі IBM фирмасының негізі болатын фирманы ашты.

Екінші дүниежүзілік соғыс есептеу құрылғыларын және оларды өндіру технологиясын жетілдіруге дем берді. 1944 жылы Говард Айкен IBM-нің бір топ зерттеушілері релелік логикалық элементтерге негізделген электрлік есептеуіш машинасын жасады.

1943 жылдан 1946 жылға дейін Пенсильвания қаласындағы (АҚШ) университетте ENIAK деп аталатын түгелімен бірінші электронды - цифрлық ЭЕМ құрастырылды. Машина 30 тонна тартты, 200 кв.м. жерді алып жатты, 18 мың лампадан тұрды. Оның жұмыс істеуінде ондық жүйе қолданылды. Программадағы командалар қолмен енгізілді; программаны енгізгеннен кейін орындалу тәртібі тек бүкіл программа орындалып болғаннан кейін ғана өзгертуге болатын еді. Әрбір жаңа программа ажыратқыштарды және алынып-салынатын коммуникацияларды орнату арқылы жүзеге асатын жаңа сигналдар комбинациясын қажет етті. Нәтижесінде ең қарапайым программаны құрып, орындау үшін өте көп уақыт қажет болды.

ENIAK машинасында программалаудағы қиындықтар осы жобаның бұрынғы консультанты Джон фон Нейманның (1903-1957) ЭЕМ архитектурасын жасаудың жаңа принциптерін жасауына түрткі болды. Ол программаны, басқару командаларының тізбегін ЭЕМ-нің жадысында сақтауды ұсынды. Өз баяндамасында фон Нейман компьютердің бес базалық элементін атап көрсетті: арифметикалы-логикалық құрылғы (АЛҚ), басқару құрылғысы (БҚ), есте сақтау құрылғысы (ЕСҚ), ақпаратты енгізу және шығару құрылғылары. ЭЕМ-нің осы құрлысын фон Нейман архитектурасы деп атау келісілген.

Бұл принциптер жаңа EDVAC ЭЕМ-де жасалды. Мұнда екілік арифметика қолданылды, негізгі жады 102444 - разрядты сөзді сақтай алатын болды. Бұл ЭЕМ 1951 жылы пайдалануға берілді.

ЭЕМ-нің буындары түсінігі есептеуіш машиналарының даму тарихымен тығыз байланысты, яғни қолданылатын элементтік базасы бойынша анықталады.

ЭЕМ-нің бірінші буынында элементтік база ретінде электрондық лампа мен реле қолданылды.

1948 жылы транзисторлар мен магниттік жүрекшелерге сақтау құрылғыларының ойлап ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.