Ақпараттарды өңдеудің техникалық құралдары
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 5
Тарау 1 АҚПАРАТ ЖӘНЕ ИНФОРМАТИКА ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .8
1.1 Информатика . ғылым және практикалық қызмет құралы ... ... ... ... ...8
1.2 Информатиканың негізгі категориялары мен ұғымдары ... ... ... ... ... ...15
1.3 Информатиканың алгоритмдік негіздері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..48
Кілттік сөздер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 52
Бақылау сұрақтары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..53
Ұсынылатын әдебиеттер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..53
Тарау 2 АҚПАРАТТАРДЫ ӨҢДЕУДІҢ ТЕХНИКАЛЫҚ ҚҰРАЛДАРЫ ... ..54
2.1 Есептеу техникасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .54
Кілттік сөздер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 68
Бақылау сұрақтары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..68
Ұсынылатын әдебиеттер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..68
Тарау 3 ПРОГРАММАЛЫҚ ЖАСАҚТАМА АРХИТЕКТУРАСЫ ... ... ... ...69
3.1 ЭЕМ программалық жасақтамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..69
3.2. Жүйелік программалық жасақтама ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 72
Кілттік сөздер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...100
Бақылау сұрақтары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .101
Ұсынылатын әдебиеттер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .101
Тарау 4 ҚОЛДАНБАЛЫ ПРОГРАММАЛЫҚ ЖАСАҚТАМА ... ... ... ... ...102
4.1 Мәтіндік ақпараттарды өңдеу құралдары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .103
4.2 Электрондық кестелерді өңдеу құралдары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...106
4.3 Мәліметтер қорлары және МҚБЖ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..111
4.4 Компьютерлік графика ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...113
Кілттік сөздер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...118
Бақылау сұрақтары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .118
Ұсынылатын әдебиеттер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .119
Тарау 5 ЕСЕПТЕУ ЖЕЛІЛЕРІ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...120
5.1 Есептеу желілерінің программалық және аппараттық құрауыштары ... ..120
5.2 Жергілікті есептеу желілері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..125
5.3 Аумақты есептеу желілері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 127
Кілттік сөздер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...130
Бақылау сұрақтары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .130
Ұсынылатын әдебиеттер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..130
Тарау 6 ЖАСАНДЫ ИНТЕЛЛЕКТ ЖҮЙЕЛЕРІ ЖӘНЕ САРАПТЫҚ ЖҮЙЕЛЕР ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 131
6.1 Жасанды интеллект, негізгі ұғымдары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .131
6.2 Сараптық жүйелер, негізгі ұғымдары мен анықтамалары ... ... ... ... ... .135
Кілттік сөздер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...140
Бақылау сұрақтары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .140
Ұсынылатын әдебиеттер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..140
Қысқартылған сөздер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..141
Қолданылған және ұсынылатын әдебиеттер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .143
КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 5
Тарау 1 АҚПАРАТ ЖӘНЕ ИНФОРМАТИКА ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .8
1.1 Информатика . ғылым және практикалық қызмет құралы ... ... ... ... ...8
1.2 Информатиканың негізгі категориялары мен ұғымдары ... ... ... ... ... ...15
1.3 Информатиканың алгоритмдік негіздері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..48
Кілттік сөздер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 52
Бақылау сұрақтары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..53
Ұсынылатын әдебиеттер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..53
Тарау 2 АҚПАРАТТАРДЫ ӨҢДЕУДІҢ ТЕХНИКАЛЫҚ ҚҰРАЛДАРЫ ... ..54
2.1 Есептеу техникасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .54
Кілттік сөздер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 68
Бақылау сұрақтары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..68
Ұсынылатын әдебиеттер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..68
Тарау 3 ПРОГРАММАЛЫҚ ЖАСАҚТАМА АРХИТЕКТУРАСЫ ... ... ... ...69
3.1 ЭЕМ программалық жасақтамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..69
3.2. Жүйелік программалық жасақтама ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 72
Кілттік сөздер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...100
Бақылау сұрақтары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .101
Ұсынылатын әдебиеттер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .101
Тарау 4 ҚОЛДАНБАЛЫ ПРОГРАММАЛЫҚ ЖАСАҚТАМА ... ... ... ... ...102
4.1 Мәтіндік ақпараттарды өңдеу құралдары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .103
4.2 Электрондық кестелерді өңдеу құралдары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...106
4.3 Мәліметтер қорлары және МҚБЖ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..111
4.4 Компьютерлік графика ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...113
Кілттік сөздер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...118
Бақылау сұрақтары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .118
Ұсынылатын әдебиеттер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .119
Тарау 5 ЕСЕПТЕУ ЖЕЛІЛЕРІ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...120
5.1 Есептеу желілерінің программалық және аппараттық құрауыштары ... ..120
5.2 Жергілікті есептеу желілері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..125
5.3 Аумақты есептеу желілері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 127
Кілттік сөздер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...130
Бақылау сұрақтары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .130
Ұсынылатын әдебиеттер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..130
Тарау 6 ЖАСАНДЫ ИНТЕЛЛЕКТ ЖҮЙЕЛЕРІ ЖӘНЕ САРАПТЫҚ ЖҮЙЕЛЕР ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 131
6.1 Жасанды интеллект, негізгі ұғымдары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .131
6.2 Сараптық жүйелер, негізгі ұғымдары мен анықтамалары ... ... ... ... ... .135
Кілттік сөздер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...140
Бақылау сұрақтары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .140
Ұсынылатын әдебиеттер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..140
Қысқартылған сөздер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..141
Қолданылған және ұсынылатын әдебиеттер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .143
КІРІСПЕ
ХХ ғасырдың екінші жартысында қоғам дамуы адам қызметінің барлық жақтарынан дер кезінде және толық ақпарат алып отыруға, шарушылықты өркендетуге, ғылыми-техникалық үрдісті жеделдетуге мүмкіндік беретін ақпараттандырудың маңыздылығымен ерекшеленеді. Ақпараттандыру үрдісінің әсерімен жаңа қоғамдық құрылым қалыптасуда. Бұл ақпараттандыру үрдісінің маңызды ерекшелігі – қоғамдық өндірісте басым қызмет түрі ақпаратты қазіргі замандағы жетілген микропроцессорлық және есептеу техникасының, телекоммуникациялық құралдардың көмегімен жинау, өндіру, өңдеу, сақтау, беру және қолдану болып табылады. Бұл үрдісте ақпарат қоғамның маңызды стратегиялық ресурсына айналып, экономикада, білім беру саласында, мәдениетте маңызды орын алатын болды.
Қоғамдық ақпараттандырудың маңызды бағыттарының бірі – білім беру ісін ақпараттандыру, бұл - жаңа ақпарат құралдары мен әдістерін дамыта оқудың идеяларын жүзеге асыруға, оқу-тәрбие үрдісінің барлық деңгейлерін бір-бірімен тығыз байланысты өрістеуге және олардың тиімділігі мен сапасын көтеруге, жас ұрпақты жаңа қоғам жағдайында өмір сүруге дайындауға пайдалану деген сөз.
Нарықтық экономика, ғылыми-техникалық үрдіс, соның ішінде спутниктік байланыс пен Интернет жүйесі – мамандардан жоғарғы деңгейдегі біліктілікті талап етеді. Ал бұл өз кезегінде оқу бағдарламаларын жаңартуды, оқу үрдісінде микропроцессорлық және есептеу техникасын қолдануды кеңірек қажет етеді.
Ақпараттандыру үрдісінің ғылыми іргесін жаңа ғылыми пән – информатика құрайды. Қазіргі замандағы информатика өте көлемді және өте динамикалы пән, сондықтан студенттердің жоғарғы оқу орнында берілген информатика курсының өзгермейтін ядросы басқа пәндермен салыстырғанда өте үлкен емес. Сонымен қатар информатиканың практикалық аспектісінің жоғарылығын, яғни технологиямен байланысын да ескерген жөн.
ХХ ғасырдың екінші жартысында қоғам дамуы адам қызметінің барлық жақтарынан дер кезінде және толық ақпарат алып отыруға, шарушылықты өркендетуге, ғылыми-техникалық үрдісті жеделдетуге мүмкіндік беретін ақпараттандырудың маңыздылығымен ерекшеленеді. Ақпараттандыру үрдісінің әсерімен жаңа қоғамдық құрылым қалыптасуда. Бұл ақпараттандыру үрдісінің маңызды ерекшелігі – қоғамдық өндірісте басым қызмет түрі ақпаратты қазіргі замандағы жетілген микропроцессорлық және есептеу техникасының, телекоммуникациялық құралдардың көмегімен жинау, өндіру, өңдеу, сақтау, беру және қолдану болып табылады. Бұл үрдісте ақпарат қоғамның маңызды стратегиялық ресурсына айналып, экономикада, білім беру саласында, мәдениетте маңызды орын алатын болды.
Қоғамдық ақпараттандырудың маңызды бағыттарының бірі – білім беру ісін ақпараттандыру, бұл - жаңа ақпарат құралдары мен әдістерін дамыта оқудың идеяларын жүзеге асыруға, оқу-тәрбие үрдісінің барлық деңгейлерін бір-бірімен тығыз байланысты өрістеуге және олардың тиімділігі мен сапасын көтеруге, жас ұрпақты жаңа қоғам жағдайында өмір сүруге дайындауға пайдалану деген сөз.
Нарықтық экономика, ғылыми-техникалық үрдіс, соның ішінде спутниктік байланыс пен Интернет жүйесі – мамандардан жоғарғы деңгейдегі біліктілікті талап етеді. Ал бұл өз кезегінде оқу бағдарламаларын жаңартуды, оқу үрдісінде микропроцессорлық және есептеу техникасын қолдануды кеңірек қажет етеді.
Ақпараттандыру үрдісінің ғылыми іргесін жаңа ғылыми пән – информатика құрайды. Қазіргі замандағы информатика өте көлемді және өте динамикалы пән, сондықтан студенттердің жоғарғы оқу орнында берілген информатика курсының өзгермейтін ядросы басқа пәндермен салыстырғанда өте үлкен емес. Сонымен қатар информатиканың практикалық аспектісінің жоғарылығын, яғни технологиямен байланысын да ескерген жөн.
ҚОЛДАНЫЛҒАН ЖӘНЕ ҰСЫНЫЛАТЫН ӘДЕБИЕТТЕР
1. Ахметов К. Есептеу техникасы және программалау: Оқулық / К. Ахметов. - Алматы: Кайнар, 1996. - 352 бет.
2. Жаңа ақпараттық технологиялар.: Лабораториялық практикум / Б.Бөрібаев, Е.Балапанов, Г.Мадьярова, Р. Дүзбаева Р. Бiлiм және ғылым министрлiгi. - Алматы: Ғылым. 2-бөлім. , 2001. - 141 бет.
3. Шәріпбаев А. Информатика: Оқу құралы / А. Шәріпбаев. – Алматы: «Қазақ университеті», 1992. – 72 бет.
4. Халыкова К.З. Информатиканы оқыту әдістемесі: Оқу құралы / К.З. Халыкова. - Алматы: Білім, 2000.-196 бет.
5. Қазақ тілі терминдерінің салалық ғылыми түсіндірме сөздігі: Информатика және компьютерлік техника / Шәріпбаев А.Ә., Бөрібаев Б.Б. және т.б. – Алматы: «Мектеп баспасы» ЖАҚ, 2002. – 456 бет.
6. Қазақша-орысша, орысша-қазақша терминологиялық сөздік: Информатика және есептеуіш техника / Жалпы редакциясын басқарған профессор А.Құсайынов. – Алматы: Республикалық мемлекеттік “Рауан” баспасы, 1999. – 304 бет.
7. Бөрібаев Б.Б. Информатика терминдерінің түсіндірме сөздігі / Б.Б. Бөрібаев, Е. Балапанов, А. Есжанов. – Алматы, 2000. – 256 бет.
8. Информатика: Учебник. / Под ред. проф. Н.В.Макаровой. – 2-е изд. - М.: Финансы и статистика, 1998.-768 с.
9. Могилев А.В. Информатика: Учебное пособие для студ. пед. вузов. / А.В. Могилев, Н.И. Пак., Е.К. Хеннер – М., 1999. – 816 с.
10. Острейковский В.А. Информатика: Учебник для вузов. / В.А. Острейковский. – М.: Высшая школа, 1999. – 511 с.
11. Симонович С.В. Информатика. Базовый курс: Учебник для вузов. / С.В. Симонович. – СПб: Питер, 2000. - 640 с.
12. Аладьев В.З. Основы информатики: Учебное пособие. / В.З. Аладьев, Ю.Я. Хунт, Шишаков. – М.: ИИД «Филинъ», 1999. – 544 с.
1. Ахметов К. Есептеу техникасы және программалау: Оқулық / К. Ахметов. - Алматы: Кайнар, 1996. - 352 бет.
2. Жаңа ақпараттық технологиялар.: Лабораториялық практикум / Б.Бөрібаев, Е.Балапанов, Г.Мадьярова, Р. Дүзбаева Р. Бiлiм және ғылым министрлiгi. - Алматы: Ғылым. 2-бөлім. , 2001. - 141 бет.
3. Шәріпбаев А. Информатика: Оқу құралы / А. Шәріпбаев. – Алматы: «Қазақ университеті», 1992. – 72 бет.
4. Халыкова К.З. Информатиканы оқыту әдістемесі: Оқу құралы / К.З. Халыкова. - Алматы: Білім, 2000.-196 бет.
5. Қазақ тілі терминдерінің салалық ғылыми түсіндірме сөздігі: Информатика және компьютерлік техника / Шәріпбаев А.Ә., Бөрібаев Б.Б. және т.б. – Алматы: «Мектеп баспасы» ЖАҚ, 2002. – 456 бет.
6. Қазақша-орысша, орысша-қазақша терминологиялық сөздік: Информатика және есептеуіш техника / Жалпы редакциясын басқарған профессор А.Құсайынов. – Алматы: Республикалық мемлекеттік “Рауан” баспасы, 1999. – 304 бет.
7. Бөрібаев Б.Б. Информатика терминдерінің түсіндірме сөздігі / Б.Б. Бөрібаев, Е. Балапанов, А. Есжанов. – Алматы, 2000. – 256 бет.
8. Информатика: Учебник. / Под ред. проф. Н.В.Макаровой. – 2-е изд. - М.: Финансы и статистика, 1998.-768 с.
9. Могилев А.В. Информатика: Учебное пособие для студ. пед. вузов. / А.В. Могилев, Н.И. Пак., Е.К. Хеннер – М., 1999. – 816 с.
10. Острейковский В.А. Информатика: Учебник для вузов. / В.А. Острейковский. – М.: Высшая школа, 1999. – 511 с.
11. Симонович С.В. Информатика. Базовый курс: Учебник для вузов. / С.В. Симонович. – СПб: Питер, 2000. - 640 с.
12. Аладьев В.З. Основы информатики: Учебное пособие. / В.З. Аладьев, Ю.Я. Хунт, Шишаков. – М.: ИИД «Филинъ», 1999. – 544 с.
Пән: Информатика, Программалау, Мәліметтер қоры
Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 136 бет
Таңдаулыға:
Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 136 бет
Таңдаулыға:
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 5
Тарау 1 АҚПАРАТ ЖӘНЕ ИНФОРМАТИКА ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .8
1. Информатика – ғылым және практикалық қызмет құралы ... ... ... ... ...8
2. Информатиканың негізгі категориялары мен ұғымдары ... ... ... ... ... ...15
3. Информатиканың алгоритмдік негіздері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..48
Кілттік сөздер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 5 2
Бақылау сұрақтары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 53
Ұсынылатын әдебиеттер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..53
Тарау 2 АҚПАРАТТАРДЫ ӨҢДЕУДІҢ ТЕХНИКАЛЫҚ ҚҰРАЛДАРЫ ... ..54
2.1 Есептеу техникасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .54
Кілттік сөздер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 6 8
Бақылау сұрақтары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..68
Ұсынылатын әдебиеттер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..68
Тарау 3 ПРОГРАММАЛЫҚ ЖАСАҚТАМА АРХИТЕКТУРАСЫ ... ... ... ...69
3.1 ЭЕМ программалық жасақтамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..69
3.2. Жүйелік программалық жасақтама ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 72
Кілттік сөздер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...10 0
Бақылау сұрақтары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .1 01
Ұсынылатын әдебиеттер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .101
Тарау 4 ҚОЛДАНБАЛЫ ПРОГРАММАЛЫҚ ЖАСАҚТАМА ... ... ... ... ...102
4.1 Мәтіндік ақпараттарды өңдеу құралдары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .103
4.2 Электрондық кестелерді өңдеу құралдары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...106
4.3 Мәліметтер қорлары және МҚБЖ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..111
4.4 Компьютерлік графика ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...113
Кілттік сөздер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...11 8
Бақылау сұрақтары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .1 18
Ұсынылатын әдебиеттер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .119
Тарау 5 ЕСЕПТЕУ ЖЕЛІЛЕРІ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...120
5.1 Есептеу желілерінің программалық және аппараттық құрауыштары ... ..120
5.2 Жергілікті есептеу желілері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..125
5.3 Аумақты есептеу желілері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 127
Кілттік сөздер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...13 0
Бақылау сұрақтары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .1 30
Ұсынылатын әдебиеттер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..130
Тарау 6 ЖАСАНДЫ ИНТЕЛЛЕКТ ЖҮЙЕЛЕРІ ЖӘНЕ САРАПТЫҚ
ЖҮЙЕЛЕР ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. ..131
6.1 Жасанды интеллект, негізгі ұғымдары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .131
6.2 Сараптық жүйелер, негізгі ұғымдары мен анықтамалары ... ... ... ... ... .135
Кілттік сөздер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...14 0
Бақылау сұрақтары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .1 40
Ұсынылатын әдебиеттер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..140
Қысқартылған сөздер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..141
Қолданылған және ұсынылатын әдебиеттер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .143
КІРІСПЕ
ХХ ғасырдың екінші жартысында қоғам дамуы адам қызметінің барлық
жақтарынан дер кезінде және толық ақпарат алып отыруға, шарушылықты
өркендетуге, ғылыми-техникалық үрдісті жеделдетуге мүмкіндік беретін
ақпараттандырудың маңыздылығымен ерекшеленеді. Ақпараттандыру үрдісінің
әсерімен жаңа қоғамдық құрылым қалыптасуда. Бұл ақпараттандыру үрдісінің
маңызды ерекшелігі – қоғамдық өндірісте басым қызмет түрі ақпаратты
қазіргі замандағы жетілген микропроцессорлық және есептеу техникасының,
телекоммуникациялық құралдардың көмегімен жинау, өндіру, өңдеу, сақтау,
беру және қолдану болып табылады. Бұл үрдісте ақпарат қоғамның маңызды
стратегиялық ресурсына айналып, экономикада, білім беру саласында,
мәдениетте маңызды орын алатын болды.
Қоғамдық ақпараттандырудың маңызды бағыттарының бірі – білім беру
ісін ақпараттандыру, бұл - жаңа ақпарат құралдары мен әдістерін дамыта
оқудың идеяларын жүзеге асыруға, оқу-тәрбие үрдісінің барлық деңгейлерін
бір-бірімен тығыз байланысты өрістеуге және олардың тиімділігі мен сапасын
көтеруге, жас ұрпақты жаңа қоғам жағдайында өмір сүруге дайындауға
пайдалану деген сөз.
Нарықтық экономика, ғылыми-техникалық үрдіс, соның ішінде спутниктік
байланыс пен Интернет жүйесі – мамандардан жоғарғы деңгейдегі біліктілікті
талап етеді. Ал бұл өз кезегінде оқу бағдарламаларын жаңартуды, оқу
үрдісінде микропроцессорлық және есептеу техникасын қолдануды кеңірек қажет
етеді.
Ақпараттандыру үрдісінің ғылыми іргесін жаңа ғылыми пән – информатика
құрайды. Қазіргі замандағы информатика өте көлемді және өте динамикалы пән,
сондықтан студенттердің жоғарғы оқу орнында берілген информатика курсының
өзгермейтін ядросы басқа пәндермен салыстырғанда өте үлкен емес. Сонымен
қатар информатиканың практикалық аспектісінің жоғарылығын, яғни
технологиямен байланысын да ескерген жөн. Информатиканың жоғарыда аталған
және де басқа ерекшеліктері пәнді оқытуда және оны әдістемелік қамтамассыз
етуде, ақпараттық мәдениеттілігі жоғары мамандар даярлауда жалпы принциптер
мен заңдылықтарды меңгеруді басшылыққа алу, яғни келесі міндеттерді шешу
қажет:
– информатиканың әрбір облысындағы іргелі ұғымдарды және олардың
өзара байланыстарын жетік меңгеру, маңызды техникалық және
программалық құралдармен практикалық жұмыс іскерлігіне ие болу;
– студенттерді өз бетімен жаңа білім алуға және іскерлікті меңгеру
дағдыларына үйрету.
Кез келген оқулық қажетті барлық тақырыптарды қамтуы мүмкін емес, соның
ішінде ұсынылып отырған оқу құралы да, сондықтан кейбір тақырыптарды жетік
меңгеру үшін қосымша әдебиеттер ұсынылады, практикалық және зертханалық
сабақтар кешені болуы қажет.
Оқу құралында жоғарыда көрсетілген міндеттерге сәйкес жоғарғы оқу
орнының көптеген мамандықтарында оқытылатын информатика бөлімдерінің
негізгі тақырыптары қарастырылған. Оқу құралы кіріспеден, алты тараудан,
қысқартылған сөздер тізімінен, қолданылған және ұсынылатын әдебиеттер
тізімінен тұрады.
Кіріспе бөлімінде ақпараттандыру үрдісінің маңыздылығы, информатиканы
оқытудағы ерекшеліктер мен міндеттер қысқаша қарастырылған.
Бірінші тарауда информатиканың теориялық негізгі іргелі ұғымдары –
информатиканың ғылым ретінде тұрақтануының негізгі ерекшеліктері, ақпарат,
ақпараттық ресурстар, мәліметтерді есептеу машиналарында беру мен
көрсетудің негіздері, алгоритм ұғымы қарастырылған.
Екінші тарау ақпаратты өңдеудің техникалық құралдары – есептеу
техникасы, оның даму тарихы, архитектурасын зерттеуге арналған.
Үшінші және төртінші тарау программалық жасақтама архитектурасын
қарастыруға арналған. Оның негізгі мақсаты белгілі бір программалық
жасақтама түрімен ғана таныстырып қоймай, базалық және қолданбалы
программалық жабдықтар кластарымен, олардың негізіндегі іргелі ортақ
принциптерді көрсетуге арналған.
Бесінші тарауда практикалық информатиканың қазіргі замандағы ең бір
танымал бөлімдерінің бірі – есептеу желілері және олардың архитектурасы
қарастырылған.
Алтыншы тарау өзекті де, сонымен қатар информатиканың келешегін
анықтаушы бөлімдердің бірі – жасанды интеллект жүйелері және сараптық
жүйелердің негізгі ұғымдарын қарастыруға арналған.
Әрбір тарау соңында кілттік сөздер, бақылау сұрақтары, ұсынылатын
әдебиеттер тізімімен тамамдалған. Оқу құралы көлемінің шектеулілігіне
байланысты кейбір тақырыптар енгізілмеген, олар – ақпараттың қауіпсіздігі,
ақпараттық жүйелер, программалаудың инструменталдық құралдары, т.б.
Оқу құралын жазу барысында елеулі көмек көрсеткен құжыра мүшелеріне,
студенттерге алғысымды айтамын.
ТАРАУ 1 АҚПАРАТ ЖӘНЕ ИНФОРМАТИКА
1.1 Информатика – ғылым және практикалық қызмет құралы
1. Информатиканың пәні және міндеттері.
Информатика – адам өмірінің әртүрлі салаларында ақпараттың құрылымы
мен жалпы қасиеттерін, оны іздеу, жинау, сақтау, түрлендіру және қолдану
мәселелерін зерттейтін жас ғылыми пән.
Информатика компьютер, компьютерлік жүйе және желілермен генетикалық
байланысты және олардың өте үлкен көлемдегі ақпараттарды туғызуы, сақтауы
және автоматтандыруы ақпараттық үрдістерге ғылыми қөзқарасқа мүмкіндік пен
қажеттілікті туғызады. Бұл ерекшелік көбінесе информатиканы компьютермен
жұмыс істеу әдістері мен тәсілдерінің жиынтығы деген жалған түсінікті
тудырады. Шындығында қазіргі замандағы информатика - өте көлемді,
динамикалы, эмпирикалық материалдарды жинақтау және ойдан өткізу кезеңін
кешіп отырған, бірнеше іргелі және қолданбалы пәндердің қиылысында қаланған
ғылым. Қазіргі замандағы информатиканы 1978 жылы Халықаралық информатика
конгресінде төмендегідей түрде анықтады:
Информатика ұғымы ақпараттарды өңдеу жүйелерін құру, жасау, қолдану
және материалды – техникалық қызмет етумен байланысты облыстарды қамтиды,
мұнда машиналар, жабдықтар, математикалық жасақтама, ұйымдастырушалық
аспектілері, сонымен қатар, өндірістік, коммерциялық, әкімшіліктік және
әлеуметтік әсер ету кешені де енеді.
Екінші бір көзқарас бойынша, информатика – жаңа білім алу мақсатында
есептеу техникасының көмегімен жинақталған білімді сипаттау, беру,
интерпретациялау, формальдау және қолдану туралы ғылым.
Кең мағынада, информатика – ақпараттық іс-әрекет, ақпараттық үрдістер
және олардың адам-машина жүйелерінде ұйымдастырылуын зерттейтін ғылым.
Жоғарыда берілген жалпы анықтамалардан информатиканың тек қана таза
ғылым ғана емес екендігін, ал оның маңызды ерекшеліктерінің бірі – адамзат
қызметінің барлық салаларында: өндірісте, басқаруда, ғылымда, білім беруде,
саудада, қаржы аумағында, медицинада және т.б. кең колданылуы, яғни
технологиялық, қолданбалық, практикалық аспектісінің маңыздылығын көреміз.
Кейбір батыс Европа елдерінде және АҚШ-да бұл ғылымға басқа термин
қолданылады – Computer science (компьютерлік ғылым).
Ғылым тұрғысынан информатиканың пәні – ақпараттық үрдістерге (бұл
ұғымның кең мағынасында) тән жалпы заңдылықтарды зерттеу.
Информатиканың кегізгі зерттеу объектісі қазіргі заман қоғамындағы
адам іс-әрекетінің барлық салаларын қамтып келе жатқан ақпараттандыру және
компьютерлендіру үрдісі болып табылады. Дәлдеп айтсақ, бұл – ақпаратты
жинау, өндеу, беру және қолданудың арнайы технологиясына сүйенген
автоматтандырылған ақпараттық жүйелер (АЖ) арқылы жүзеге асырылатын
ақпараттық технологиялар (АТ). Ақпараттық технологиялар – ақпараттық
ресурстарды (АР) қолдану үрдістерінің ауырлығын төмендету, АР сенімділігі
мен оперативтігін арттыру мақсатымен ақпаратты жинау, өңдеу, тарату және
бейнелеуді қамтамасыз ететін, технологиялық тізбекке біріктірілген әдістер,
өндірістік үрдістер мен программа-техникалық құралдардың жиынтығы.
Ақпараттық технологиялар материалды-техникалық қорлар, математикалық,
программалық тұрғыдан қарастырылады.
Информатика ақпараттық жүйелер мен технологиялардың құру мен өмір
сүруінің мазмұны мен мағыналық аспектісін олардың мәні, әлеуметтік үлесі,
пайдалылығы, қоғамдық жүйелердегі алатын арны, радикальды прогресс пен
қоғамның сапасы жоғары жаңа тарихи кезеңге көшіру факторы екендігімен тығыз
байланыстыра отырып зерттейді. Ақпараттық технологиялар қазіргі қоғамда
білімнің ақпараттық ресурсқа (АР) айналуының, тиімді қолданудың жаңа
құралы, дамытушы факторы болып табылады. Ақпараттық ресурс адамзаттың
негізгі ресурсына, қазіргі замандағы өркениеттің бас құндылығына айналды.
Сонымен қатар, АР рөлі, өмір сүру механизмдері, қолданудың әлеуметтік
салдарына байланысты күрделі мәселелер туды.
Информатиканың іргелі ғылым тұрғысынан пәнін төмендегідей ұғымдар
құрады:
- ақпараттық ресурстар, олардың мәні, өмір сұру заңдары, қоғамның
басқа ресурстарымен әсерлесу механизмдері, әлеуметтік прогресске
көрсететін әсері. Ақпараттық ресурс білім мен ақпараттың симбиозы
түрінде алынады. Информатика АР-ды қоғамда алу, беру және
қолданудың заңдарын зерттейтін ғылым тұрғысынан ақпараттық
үрдістерді нығайтуға, АР қолдануға негізделген ЭЕМ-ді және
автоматтандырылған ақпараттық жүйелерді (АЖ) қолданудың теориялық
негіздерін құрайды.
Практикалық(қолданбалы) информатика тұрғысынан пәндік аумақты келесі
ұғымдар анықтайды:
- есетеу техникасы құралдарының аппараттық жасақтамасы;
- есептеу техникасы құралдарының программалық жасақтамасы;
- аппараттық және программалық жасақтамалардың өзара әсерлесуі;
- адамның аппараттық және программалық жасақтамалармен әсерлесу
құралдары;
Информатиканың алдына қойылатын міндеттерді анықтау үшін оның
қалыптасқан ғылымдар жүйесіндегі алатын орны маңызды рөл атқарады (сурет
1). Информатиканың ғылымдар жүйесінде алатын орны оның күрделі, кешенді,
ғылыми-жаратылыстану пән екендігін көрсетеді.
Информатика профильдік емес пән мамандықтарында зерттеуге қоятын
негізгі міндеттер:
- ақпарат, ақпарат құрылымы мен қасиеттері, оны алу сақтау, өңдеу
және жеткізу әдістері туралы іргелі ұғымдарды беру;
- АР-тың қоғамды ақпараттандыру үрдісіндегі рөлін анықтау;
- есептеу техникасының аппараттық және программалық құралдарымен
жұмыс тәсілдері мен әдістерін жүйелендіру;
Сурет 1 – Информатиканың ғылымдар жүйесінде алатын орны
Ал информатика негізгі профильдік пән болып есептелетін ғылыми-
жаратылыстану және техникалық бағыттағы мамандықтар үшін зерттеуге
қойылатын негізгі міндеттер:
- информатика мен есептеу техникасының базалық ұғымдары мен
заңдылықтарын;
- информатиканың пәндік аймағы мен негізгі әдістерін;
- информатиканың даму тарихын;
- ақпаратты өндеуді автоматтандыруға негізделген жүйелерді құру
тәсілдері мен әдістерін;
- аппараттық және программалық жасақтамаларды басқау тәсілдері мен
әдістерін;
- компьютерлік программаларды құру тәсілдері, әдістері мен
құралдарын;
- ақпаратарды қорғау тәсілдерін жалпылау, қорғау әдістері мен
құралдарын құру;
- ақпараттық үрдістердің жасанды және басқару жүйелеріндегі жүру
заңдылықтарын
беру және қолдану іскерлігіне үйрету болып табылады.
2. Информатиканың қысқаша даму тарихы.
Информатикакның ғылым болып қалыптасуы және адам іс-әрекетінің барлық
салаларында компьютердің (ЭЕМ-ның) қолданылуы XX ғасырдың елуінші жылдарына
тұстас келеді. Бұл аталым француздың Informatique, яғни Informacion
(ақпарат) және Automatique (автоматика) деген сөздерінен шыққан. Көптеген
батыс Европа және АҚШ елдерінде басқа аталым – Computer Science
(компьютерлік ғылым) қолданылады.
Информатиканың көзі болып екі ғылым саласын санайды –
документалистика және кибернетика. Документалистика XIX ғасырдың аяғында
өндірістік қарым-қатынастардың қарқынды дамуына байланысты қалыптасты, оның
негізгі пәні – құжаттар айналымының (ақпараттардың) тиімділігін арттырудың
құралдары мен әдістерін зерттеу. Бұл информатиканың алғытарихын анықтайды,
ол ауыз сөздің, жазудың, кітап басудың, радио, телефон, кино, фотография
сияқты ғылым жетістіктерінің, соңында магниттік ақпарат тасушылардың даму
кезеңдерімен сипатталады.
Екінші дүниежүзілік сөғыстан кейін әртүрлі жүйелердегі (жасанды,
биологиялық, әлеуметтік және т.б.) автоматты басқару және байланыстардың
жалпы заңдылықтарын зерттейтін жаңа ғылым – кибернетика екпінді дами
бастады. Оның негізін 1948 жылы жарияланған американ ғалымы Норберт
Винердің математикалық логикадан еңбектері қалады, ал бұл аталым гректің
kyberneticos – басқару өнерлілігі сөзінен шыққан.
Алғашқы ЭЕМ-ң құрылуы мен шығуы информатиканың ғылым ретінде даму
тарихына жол ашты, мұндай байламның бірнеше себебі бар. Біріншіден,
Информатика термині есептеу техникасының дамуымен тығыз байланысты, және
алғашында есептеулер туралы ғылым ретінде түсінілді. Екіншіден,
информатиканың жеке ғылым болып бөлініп шығуына есептеу техникасындағы
өңделетін және сақталатын ақпараттардың ортақ көрсетім пішімдері сияқты
маңызды қасиеті әсер етті. Барлық ақпараттар түріне тәуелсіз бір жүйеде,
яғни екілік пішімде сақталатыны және өңделетіні есептеу техникасының
информатиканың ғылым болып қалыптасуында белсенді рөл атқаруына себепші
болды.
Қазіргі заманда информатика кешенді ғылыми – техникалық ғылым.
Информатика деген аталымға есептеу техникасын құру және жасау мәселелерін,
оны пайдалану заңдылықтарын, ғылыми ақпараттың құрылымы мен қасиеттерін,
оны алу, өңдеу, жеткізу және адам өмірінің барлық салаларында қолдану
заңдылықтарын зерттейтін пәндер кіреді. Олар – есептеу техникасы мен
жүйелерінің архитектурасы, аппараттық және программалық жасақтамалар,
алгоритмдеу және программалау, жасанды интеллект, есептеу тораптары мен
желілері және т.с.с.
3. Информатика құрылымы.
Информатиканың құрылымын анықтауды да бірнеше көзқарастан
қарастырайық. Қазіргі замандағы информатиканың қолданбалы ақпараттық
технологияларсыз ядросы тұрғысынан қарастырсақ, онда әрқайсысы жеке пән
ретінде де зерттелетін бөліктерді көрсетуге болады.
Теоретикалық информатика – бұл информатикадағы математиканың
математикалық логика саласына негізделген бөлігі. Мұнда алгоритмдер
теориясы, автоматтар теориясы, ақпарат теориясы, кодтау теориясы, формальды
тілдер мен грамматикалар теориясы және т.б. бөлімдер кіреді. Информатиканың
осы бөлімінде ақпаратты өңдеу үрдістерінің жалпы заңдылықтары математикалық
әдістерді қолдана отырып зерттеледі.
Есептеу техникасы – есептеу техникасын құру мәселелерін, оны
пайдалану заңдылықтарын архитектура деңгейінде зерттейтін бөлім, яғни
есептеу жүйесінің анықтаушы құрамы, қызметі, функционалдық мүмкіндіктері
мен құрылғылары арасындағы өзара байланыс принциптері тұрғысынан.
Программалау – программалық жасақтама құру және жасау мәселелерін
зерттейтін бөлім. Мұнда программалық жасақтаманың екі негізгі түрін:
жүйелік және қолданбалы программалық жабдықтарды құру принциптері, жасау
әдістері мен инструменталдық құралдары қарастырылады.
Ақпараттық жүйелер - әртүрлі күрделі жүйелердегі ақпарат ағындарын
анализдеу, тиімділеу, құрылымдау, ақпаратты сақтау және іздеу мәселелерін
зерттейтін бөлім. Сонымен қатар, мұндай жүйелердің интелектілік қызметін
дамыту, құру және сүйемелдеу принциптерін де қарастырады. Мұндай жүйелерге
ақпараттық-анықтамалық және ақпаратты іздестіру, құжат айналымын
автоматтандыру, басқаруды автоматтандыру және т.б. жүйелер (соның ішінде
белгілі Internet жүйесі) жатады.
Жасанды интеллект – адам интеллектілік қызметін машиналық модельдеу
мәселелерін зерттейтін бөлім. Бұл облыста жүргізіліп жатқан ізденістердің
негізгі бағыттары – бейнелерді айырып тану, компьютерлік лингвистика,
сараптық жүйелер құру, талқылауды модельдеу және т.б.
Жасанды интеллект бағытындағы зерттеулер информатиканың болашағыны
зор әсерін тигізуі мүмкін.
Есептеу желілері – ақпараттық, есептеу, білім беру және тағы да басқа
мәселелерді шешу мақсатында байланыстырылған компьютер (ЭЕМ) желілерін
архитектура тұрғысынан, яғни желі элементтерінің аппараттық және
программалық жасақтамаларын құру, қызмет істеу, сүйемелдеу принциптерін
зерттейтін бөлім. Ақпараттарды өңдеудің компьютерлік желілері мен желілік
технологиялары қазіргі замандағы ақпараттық жүйелерді құрудың негізі болып
табылады, ортақ ақпарат ресурстарына қол жеткізуге және әртүрлі
қолданушылар арасындағы қатынастарды жүзеге асыруға мүмкіндік жасайды.
Информатиканы жалпы тұрғыдан қарастырғанда теоретикалық және
қолданбалы (практикалық) болып екі бөлікке бөледі.
Теоретикалық информатика:
- ақпараттық ресурстарды, оларды қызмет істеу және әлеуметтік
прогресстің қозғаушы күші тұрғысынан пайдаланудың жалпы
заңдылықтарын;
- автоматтандандырылған ақпараттық жүйелер құрудың барлық
аспектілері: жобалау, жасау және пайдалану формальды – техникалық,
мазмұндық, әлеуметтік қозғалысқа кешенді әсері тұрғыларынан;
- барлық ақпараттық технологиялар, үрдістер мен олардың өту
орталарына тән ортақ жалпы қасиеттер мен заңдылықтарды зерттейді.
Қолданбалы информатика – мамандандырылған ақпараттық жүйелердің
негізінде қалыптасатын ақпараттық технологиялардың белгілі бір түрін
зерттейді. Мұндай басқарудағы (ӨАБЖ, ТҮАЖ), жобалық жобалаудағы (ЖАЖ),
медицинадағы, криминалистикадағы және тағы басқа ақпараттық технологиялар
ортақ қасиеттер мен заңдылықтарғы ие болумен қатар, өзіндік
ерекшеліктерімен ажыратылады, салалық қолданбалы информатика тармақтарымен
зерттеледі. Сондықтан теоретикалық информатикамен қатар экономикалық,
құқықтық, медициналық және т.б. информатика тармақтары пайда болуда.
1.2 Информатиканың негізгі ұғымдары
1. Ақпарат: құрылымы, түрлері, қасиеттері.
Кез келген пәнді меңгеру оның негізгі ұғымдары мен категорияларын
анықтаудан басталады. Информатиканың негізгі базалық ұғымы болып
(математикадағы нүкте сияқты) ақпарат ұғымы табылады. Ақпарат, сонымен
қатар, жалпы ғылыми категория қатарына жатады, әр ғылым саласында
(философия, кибернетика, т.с.с.) өзіндік көзқараспен және тәсілдермен
түсіндіріледі.
Ақпараттың ең негізгі ерекшелігі – ол бар адамға интуитивті
түсінікті, екінші жағынан оның ғылыми дәл анықтамасын беру мүмкін емес,
сондықтан ақпарат туралы ұғым қолданылады. Ақпарат термині латынның
informatio - түсініктеме, баяндама, хабар басу деген сөзінен шыққан.
Ақпарат ұғымын бірнеше тұрғыдан анықтап көрейік. Кең мағынада
философиялық тұрғыдан, ақпарат – біздің санамызбен қабылданатын, ақиқат
өмірдің белгілі бір объектілері, үрдістері мен құбылыстарының қасиеттері
мен қатынастарының бейнелері. Есептеу техникасы тұрғысынан, ақпарат ұғымы
оның жадында сақталатын, қажеттігіне байланысты өңделетін және сыртқы
ортаға берілетін мәліметтер.
Ақпарат ұғымын оның берілу үрдісін сызбалық сипаттаудан анықтайық.
Яғни, ақпарат ұғымы таратқыш, қабылдағыш және байланыс арнасы арқылы
берілетін хабар (сурет 2).
байланыс арнасы
хабар
Сурет 2 – Ақпарат берілуінің сызбалық сипаттамасы
Хабарды таратқыш және қабылдағыш адамдар немесе техникалық құрылғылар
болуы мүмкін. Яғни, ақпаратты бейнелеуге және түсінуге болады. Сондықтан
әрбір ақпараттың бейнелену пішімі және мазмұны болады.
Хабар – белгілі пішімде көрсетілген және беруге арналған ақпарат,
яғни ақпараттың бейнелену пішімі. Хабар материалды-энергетикалық пішімде –
сызбалар, мәтін, дыбыс, жарық, қимыл және т.б. түрінде беріледі. Яғни,
хабар қандай да бір қатынас тілінің өрнегі болады, олар – табиғи тілдер,
математика тіл, әуез тілі, мимика белгілері және т.б.
Ақпарат түрлері. Хабар таратқыштан қабылдағышқа жеткізілуі үшін
ақпарат тасушы қажет. Тасушы көмегімен берілетін хабар сигнал деп аталады.
Сигнал – уақыт ішінде өзгеретін физикалық үрдіс (мысалы, тізбекте жүретін
электр тогы, жарықтың таралу үрдісі). Ақпарат физикалық үрдістің, яғни
сигналдың бір немесе бірнеше параметрлерінің мәнімен беріледі.
Егер сигнал параметрі берілген аралықта кез келген аралық мән
қабылдай алатын болса (уақытқа байланысты үздіксіз функциямен анықталса),
онда сигнал үздіксіз ал мұндай сигналмен анықталған хабар да үздіксіз деп
аталады. Бұл жағдайда таратқышпен берілген ақпарат үздіксіз түріне ие
болады.
Егер сигнал параметрі берілген аралықта жеке бекітілген мәндерді
қабылдаса, онда сигнал дискретті, ал мұндай сигналмен анықталған хабар да
дискретті деп аталады. Бұл жағдайда таратқышпен берілген ақпарат дискретті
түріне ие болады. Сонымен біз ақпарат берілуінің екі негізгі түрін
(пішімін) - үздіксіз және дискретті ақпаратты анықтадық.
Кез келген үздіксіз хабарды үздіксіз функция түрінде бейнелеуге
болады. Үздіксіз хабарды дискреттеу үрдісінің көмегімен дискретті түріне
көшіруге болады. Дискреттеу дегеніміз – функцияның (сигнал параметрінің)
шексіз көп мәндері жиынынан барлық қалғандарын жуық мінездей алатын белгілі
бір мәндерін таңдап алу.
Мысалы: функцияның анықталу облысы нүктелерімен тең
ұзындықты кесінділерге бөлінеді, ал әрбір кесіндідегі функция мәні тұрақты
және оның осы кесіндідегі орта мәніне тең деп алынады. Баспалдақтарды
ордината өсіне проекцияланғаннан шыққан мәндері үздіксіз функцияның
дискретті түрін анықтайды. Үздіксіз хабарды дискреттеу мүмкіндегі
информатика үшін өте маңызды, себебі есептеу техникасымен өңделетін ақпарат
дискретті болуы қажет.
Үздіксіз ақпаратпен жұмыс жасайтын арнайы ЭЕМ-дер бар, олар аналогтық
машиналар деп аталады. Бірақ олар арнайы есептер кластарымен жұмыс
атқаратындықтан көпшілік қолданушыларға кең таныс емес. Ақпарат берілуінің
басқа пішімдері:
– таңбалы – мәтіндік (әріп, цифр, таңбалар т.б.);
– графикалық (суреттер, бейнелер көмігімен, т.б. көмегімен);
– дыбыстық.
Сонымен қатар бізді қоршаған алуан ақпаратты әртүрлі белгілерге
байланысты топтастыруға, яғни түрлерге жіктеуге болады.
Пайда болу және қолдану аумақтарына байланысты түрлері:
– биологиялық;
– әлеуметтік;
– ғылыми;
– экономикалық т.с.с.
Берілу және қабылдау тәсілдеріне байланысты түрлері:
– визуальды (таңбалар мен бейнелер арқылы);
– аудиальды (дыбыс арқылы);
– тактильдік (сезім арқылы);
– органалептикалық (дәм мен иіс арқылы);
– машиналық (есептеу техникасының құралдары арқылы) т.с.с.
Ақпараттың қасиеттері. Кез келген ақиқат өмірдегі объектілерге тән
ішкі және сыртқы қасиеттерін анықтауға болады. Сыртқы қасиеттер объектінің
басқа объектілермен әсерлесу барысында анықталатын қасиеттер болғандықтан,
ақпарат үшін маңызды сыртқы қасиеттер оны тұтынушы (қабылдағыш)
көзқарасынан анықтайтын қасиеттер. Ақпараттың аталған қасиеттері:
Объектілік және субъектілік қасиеті. Ақпараттың жеке көзқарастар мен
талқылаудан тәуелсіздігін анықтайтын қасиет
Толықтық қасиеті. Ақпараттың объектіні немесе үрдісті толық мінездеу
қасиеті. Бұл қасиет ақпараттың сапасын және оның қажетті шешім қабылдауға
жеткіліктігін анықтайды.
Өзектілік (дәлуақыттылық) қасиеті. Ақпараттық ағымдық уақыт мезетіне
сәйкестік дәрежесін анықтайтын қасиет. Бұл қасиет ақпараттың толықтығымен
біріге отырып оның құндылығын анықтайды.
Ақиқаттық қасиеті. Ақпаратта жасырын қателіктердің болмауы қасиеті.
Ақпарат қабылдағыш алған уақытта белгілі мөлшерде ақпараттық шуыл болуы
мүмкін, ол неғұрлым аз болса, ақпараттың ақиқаттығы жоғарылайды.
Қатынау мүмкіндігі қасиеті. Пайдаланушының ақпаратты алу мүмкіндігі
дәрежесін анықтайтын қасиет. Ақпаратқа қатынау мүмкіндігінің жоқтығы оны
қатынауға мүмкін емес етеді.
Адекваттық қасиеті. Ақпараттың өзі бейнелейтін объектіге немесе
құбылысқа, үрдіске бірмәнді сәйкестігін анықтайтын қасиет. Бұл қасиет
ақиқаттық және қолданушы мұқтаждығына сәйкес келу қасиеттерімен анықталады.
Эргономдық қасиеті. Белгілі қолданушы үшін ақпараттың пішімі мен
көлемінің ықғайлылық дәрежесін көрсететін қасиет.
Ақпараттың ішкі қасиеттерінің маңыздылары оның ішкі құрылымы және
көлемі (мөлшері) болып табылады.
Ішкі құрылымына байланысты:
– мәліметтер немесе қарапайым логикалық реттелмеген мағлұматтар
жиынтығы;
– логикалық реттелген, ұйымдастырылған мәліметтер жиынтығы.
Информатикада ақпарат ұғымымен бір қатарда мәліметтер және білім
ұғымдары орналасады.
Мәліметтер – мүмкін өңдеу үрдістеріне адекватты белгілі бір пішімде
берілген ақпарат (немесе формальданған, ықғайлы түрге келтірілген және
техникалық құралдардың (ЭЕМ-де) көмегімен өңдеуге берілген ақпараттар.).
Мәліметтер – тіркелген сигналдар. Мәліметтердің реттелуі оларға белгілі бір
құрылымдарды орнатумен жүзеге асырылады, яғни мәліметтер құрылымдары
анықталады.
Білім – берілген типті объектідегі барлық қарастырылып отырған
жағдайлардың жиыны және бір объектіден екінші объектіге өту сипаттамасын
беретін ақпарат.
Білім ақпараттың ерекше логикалық реттелген, ұйымдастырылған
құрылымын анықтайды. Білім – логикалық талқылаудың негізінде белгілі бір
шешімдер қабылдауға мүмкіндік беретін ақпараттар.
Ақпарат көлемі (мөлшері). Жоғарыда айтылғандай ақпараттың ішкі
қасиеттерінің бірі – оның көлемі (мөлшері). Ақпарат көлемі (мөлшері)
ұғымын анықтауда екі негізгі көзқарас бар:
– энтропиялық (ықтималдық) тұрғыдан;
– көлемдік тұрғыдан;
К.Шеннон дамытқан ақпарат мөлшерін өлшеудің энтропиялық тәсілі
ақпараттар теориясында кеңінен қолданылады, ал ЭЕМ-ң шығуы көлемдік тәсілді
кеңінен қолдануға әкелді. Сондықтан біз көлемдік тұрғыдан ақпарат мөлшерін
өлшеуді қарастырамыз.
Көлемдік тұрғыдан анықталған ақпараттың сандық өлшемі ақпарат көлемі
деп аталады. Хабардағы ақпарат көлемі – ондағы таңбалардың санымен
анықталады. Хабар бір мазмұнды әртүрлі тәсілдермен (әртүрлі алфавиттерді
қолдана отырып) беруі мүмкін, мысалы:
он үш
13
XIII
Мысалдан бұл тәсілдің хабарды беру пішіміне тәуелді екендігін көруге
болады. Есептеу техникасында өңделетін және сақталатын ақпарат (оның шығу
тегіне байланыссыз) екілік жүйеде көрсетілетіндіктен (0 және 1-ден (бит)
тұратын алфавиттің көмегімен) сәйкес өлшем бірліктері енгізілген, олар бит
және байт. Бит – ақпараттың ең кіші өлшем бірлігі болса, байт – негізгі
өлшем бірлігі. Байт – 8 биттен тұратын топ.
1.2.2 Ақпараттарды өңдеу үрдістері, ерекшеліктері.
Қазіргі заманда күрделі адам – машиналы ақпараттық жүйелер қоғам
инфрақұрылымының маңызды құраушысы болып табылады, ал ақпарат – оның өмір
сүруінің басты ресурстарының бірі. Сондықтан да негізгі ақпараттық
үрдістерді, яғни ақпаратты жинау, жеткізу, өңдеу, сақтауды түсіну маңызды
болып табылады.
Ақпараттық үрдістер – жеке адамдардың, адамдар тобының немесе
ұйымдардың жүйелі түрде жүзеге асыратын ақпаратты жинау, беру және жеткізу,
өңдеу үрдістері.
Ақпаратты жинау (кең мағынада) – субъектінің (адам, адамдар тобы,
техникалық құралдар, т.с.с.) зерттеп отырған объектісі туралы мағлұматтар
алу іс-әрекеттері. Қазіргі замандағы ақпаратты жинау адамдар, күрделі
программа-аппараттық жүйелер арқылы жүзеге асырылады. Қазіргі замандығы
техникалық жетістіктерге сүйенсек, ақпаратты жинау – ақпаратты сыртқы
ортадан алу және оны берілген ақпараттық жүйенің стандартына сәйкес түрге
келтіру үрдісі. Сыртқы ортадан қабылданатын ақпарат – кірістік, сыртқы
ортаға берілетін ақпарат – шығыстық, ал жүйенің ішінде сақталатын ақпарат –
ішкі ақпарат деп аталады.
Ақпаратты жинау үрдісінде оларды тіркеу, яғни белгілі материалдық
тасуышта - қағазда, не машиналық (магниттік таспалар, карталар, дискілер)
–сақтау маңызды.
Ақпаратты жеткізу(алмасу) – ақпаратты таратқыштан беру, қабылдағыш
алумен (және керісінше) анықталатын үрдіс. Жалпы жағдайда бұл үрдіс әртүрлі
тәсілдермен жүзеге асуы мүмкін: курьер арқылы, пошта арқылы, көлікпен,
байланыс арналары арқылы. Қашықтықта орналасқан объектілер арасындағы
байланыс алмасу арқылы жүзеге асады, мұндай жағдайда ақпаратты жеткізу
белгіленген адрес бойынша ақпараттарды жеткізу желілері арқылы беріледі.
Ақпаратты сақтау(жинақтау) – ақпаратты келешекте (қажетті уақытында)
пайдаланушылардың сұранысы бойынша беру үшін сақтау құрылғысына – магниттік
таспаға немесе магниттік дискіге жазып алу үрдісі, ол уақыт өткеннен кейін
ақпараттың қайта пайдалануын қамтамасыз етеді.
Ақпаратты өндеу – алдын-ала анықталған мақсатқа жету үшін есепті
шешудің белгілі ретпен орындалатын нұсқауларына (операциялардың) сәйкес
ақпаратты түрлендіру үрдісі. Ал ақпаратты электрондық өңдеу технологиясында
бұл үрдіс – адам-машиналық алғашқы ақпаратты қорытынды ақпаратқа
түрлендіру үрдісі.
Ақпаратты электрондық өңдеу үрдісі ЭЕМ мен басқа техникалық
құралдардың көмегімен жүзеге асады. Есептеу техникасының дамуы барысында
оларды пайдалану әдістері және қатынас құру тәсілдері қолданылады.
Пайдалану әдістері - орталықтандырылған өңдеу, орталықтандырылмаған (жеке)
өңдеу, қазіргі уақытта аралас формалы өңдеу. Орталықтандырылған өңдеу ЭЕМ-ң
бір жерде шоғырлануын, ақпараттық-есептеу орталықтарын (жеке және ұжымдық
пайдаланатын) қажет етеді.
Есептеу техникасын орталықтандырылмаған пайдалану әдісі 80-жылдардың
екінші жартысында дербес ЭЕМ-дің шығуымен дамыды. Орталықтандырылмаған әдіс
ДЭЕМ-ң ақпараттың пайда болатын және қолданалатын орнында орналасуын, сол
жерде автономдық өңдеуді жүзеге асыруға мүмкіндік берді. Соның негізінде
абоненттік пункттер мен автоматтандырылған жұмыс орындары пайда болды.
Автоматтандырылған жұмыс орны – техникалық құралдардың тиісті кешендерімен
(ДЭЕМ) жарақтандырылған және тиісті программалық, ақпараттық жасақтамамен
жабдықталған дара жұмыс орны.
Аралас пайдалану формасы – орталықтандырылған және
орталықтандырылмаған әдістердің үйлесімі барысында дамыған. Оның алғышарты
әртүрлі байланыс құралдарының үйлесімі негізінде ЭЕМ желілерінің құрылуы
болып табылады.
Қатынас құру тәсілдерінің ішінде пайдаланушының ЭЕМ-мен
әрекеттесуінің келесі режімдерін атауға болады:
– дестелік режім;
– интерактивті режім, оның ішінде сұранысты және диалогтық
режімдер.
Дестелік режім - өңдеу үрдісі кезінде пайдаланушы қатынасуынсыз күні
бұрын жинақталған ақпараттарды өңдеу немесе тапсырмаларды орындау, яғни
дестеге біріктіріліп, содан кейін өңделетін ақпараттар мен тапсырмаларды
өңдеу.
Интерактивті режім – пайдалушының ақпараттық-есептеу жүйесімен
үрдіске түрлі әсер түрінде тікелей әрекеттесуі, ол сұранысты немесе диалог
түрінде жүзеге асады.
Сұранысты режім – ақпараттық-есептеу жүйесінен керекті ақпарат беруді
талап ету, көбінесе анықтама – ақпараттық жүйелерде жүзеге асады.
Диалогтық режім – пайдаланушының әрбір сұратуы ақпараттық-есептеу
жүйесінің тарапынан дереу жауап әрекетін тудыратын режім. Есептеу жүйесі
мен пайдаланушы арасындағы әрекеттесу адам үлгере алатын жылдамдықпен
жүреді.
Қазіргі уақытта есептеу техникасын пайдалануды ұйымдастыру жаңа
жинақталған ақпараттық жүйелерді құруға көшумен байланысты көптеген
өзгерістерге ұшырауда. Жинақталған (корпоративтік) ақпараттық жүйелер
кәсіпорын (мекеме) көлемінде ақпаратты бірлесіп басқаруды, оның жеке
бөлімшелерінің жұмысын үйлестіруді, жеке пайдаланушылар топтары аумақтары
арасында, сондай – ақ бір-бірінен қашықта орналасқан бірнеше мекемелер
арасындағы ақпарат алмасуын қамтамасыз етеді.
Техникалық құралдар кешенін, соның ішінде есептеу техникасын, қолдана
отырып өңдеу технологиясы белгілі ақпараттық элементтермен әрекет етуге,
оларды зерттеу мен формальдауды (қалыпқа келтіруді), өңдеудің, сақтаудың,
жеткізудің ыңғайлылығы үшін идентификациялауды қажет етеді. Мұндай
формальданған, яғни техникалық құралдарда өңдеуге ыңғайлы түрге келтірілген
ақпараттарды мәліметтер деп атағанбыз. Сондықтан, мәліметтер ұғымын кеңірек
қарастырып, оны беру, сақтау, өлшеу т.с.с. ерекшеліктерін анықтайық.
3. Мәліметтер: мәліметтерді өңдеу үрдістері, санау жүйелері,
көрсетімі және көрсетім, өлшеу, сақтау бірліктері.
Ақпараттарды ЭЕМ-нің көмегімен өңдеуде санау жүйелері, мәліметтердің
көрсетімі және көрсетім бірліктері, пішімдері және сандарды арнайы кодтау
мәселелері маңызды орын алады. ЭЕМ-де кез келген ақпаратты беру екі
аспектіден қарастырылады: қолданылатын базалық санау жүйесі және ақпараттың
өзін беру. ЭЕМ-де өңдеуге ыңғайлы түрге келтірілген ақпараттарды мәліметтер
деп атадық, сондықтан бұдан былай мәліметтерді өңдеу туралы сұрақтарды
қарастырамыз. Мәліметтерді өңдеу үрдістері барысында мәліметтер
түрлендіріледі. Қарқынды дамып келе жатқан ғылыми-техникалық прогресс адам
өмірінің барлық салаларында мәліметтерді өңдеудің күрделенуін және
көлемінің өсуін тудырып, автоматтандырудың қажеттігін көрсетіп отыр.
Мәліметтерді өңдеу операцияларының құрамында келесі негізгілерін атауға
болады:
a) мәліметтерді жинау – қандай да бір шешім қабылдау үшін
мәліметтердің толықтығын қамтамасыз ету үрдісі;
b) мәліметтерді формальдау – мәліметтерді өзара салыстыра алу үшін,
яғни қол жеткізімділігін арттыру үшін әртүрлі жақтан түскен
мәліметтерді бір пішімге келтіру үрдісі;
c) мәліметтерді фильтрациялау(сүзгілеу) – шешім қабылдау үшін қажет
емес мәліметтерді алып тастау үрдісі;
d) мәліметтерді сұрыптау – қолдануға қолайлы болу үшін мәліметтерді
қандай да бір белгі бойынша реттеу үрдісі;
e) мәліметтерді архивтеу (сығу) – мәліметтерді қолайлы және жеңіл қол
жеткізе алатындай түрге келтіру, қысқаша айтқанда сығу үрдісі;
f) мәліметтерді қорғау – мәліметтерді жойылудан, өзгертілуден
сақтауға бағытталған шаралар;
g) мәліметтерді тасымалдау – ақпараттық үрдістің әр жерінде
орналасқан бөліктері арасында мәліметтерді алу, жеткізу;
h) мәліметтерді турлендіру – мәліметтерді бір пішімнен екінші пішімге
немесе бір құрылымнан екінші құрылымға көшіру;
Санау жүйелері. Сандарды бейнелеу және өрнектеу тәсілдерін санау деп
атайды. Кез келген сөзді қандай да бір алфавит таңбаларын және сәйкес
ережелерді қолдана отырып жазуды кодтау деп атайды. Санау кодтаудың жеке
жағдайы болып табылады, мұнда белгілі бір алфавитті және белгілі бір
ережелерді қолдана отырып, жазылған сөз код деп аталады.
Санау жүйесі – сандық мәліметтерді көрсету тәсілдері мен ережелерінің
келісілген жиынтығы. Санау жүйелерінің екі түрі бар: позициялық және
позициялық емес (бейпозициялық).
Позициялық емес санау жүйелерінде беру және жазу ережелері күрделі
болып табылады. Мұндай санау жүйелерінің бірі – римдік сан жүйесі. Мысалы,
MCMXCVIII – 1998 деген сөз, мұнда M – мыңдық, C – жүздік, X – ондық, V –
бес, I – бір, т.с.с.
Позициялық санау жүйелерінде санның мәні тек қана оның құрамына
кіретін цифрлармен ғана емес, сонымен қатар цифрлардың тізбектегі орнымен
анықталады. Мұндай жүйелердің қатарына кәдімгі өмірде қолданатын ондық
жүйе, екілік жүйе т.с.с жатады.
Позициялық сан жүйесінде қолданылатын таңбалардың саны оның негізі деп
аталады, оны q әрпімен белгілейік (мысалы ондық сан жүйесінде он
таңба(цифр): 0,1,2,...,9). Санау жүйесінің таңбаларының жиынтығын оның
алфавиті деп атайды.
Кесте 1 – Кейбір санау жүйелерінің алфавиті
Сан Сан жүйесінің аты Сан жүйесінің алфавиті
жүйесінің
негізі
2 екілік 0 , 1
3 үштік 0 , 1 , 2
4 төрттік 0 , 1 , 2 , 3
5 бестік 0 , 1 , 2 , 3 , 4
6 алтылық 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , 5
7 жетілік 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6
8 сегіздік 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7
10 ондық 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7
, 8 , 9
16 он алтылық 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7
, 8 , 9 ,
A , B , C , D , E , F
Жалпы түрде кез келген X санын q негізді позициялық жүйеде
төмендегідей түрде беруге болады:
X(q) = xn-1qn-1 + xn-2qn-2 + ... + x1q1 + x0q0 + x-1q-1 + ... + x-mq-m =
(1)
Мұнда X(q) - санның q негізді жүйедегі жазылуы;
q – санау жүйесінің негізі;
xi – q-ден кіші бүтін сандар;
n – санның бүтін бөлігіндегі позиция саны;
m – санның бөлшек бөлігіндегі позиция саны.
Мысалы,
4295,6731(10) = 4( 103 + 2( 102 + 9( 101 + 5( 100 + 6( 10-1 + 7( 10-2
+1( 10-4
X(q) санының xi коэффициенттерінің тізбегі түріндегі жазылуы оның
қысқаша жазылуы немесе коды деп аталады. Есептеу техникасында және
автоматикалық құралдарда кеңінен қолданылатын санау жүйесі екілік сан
жүйесі болып табылады. Бұл жүйеде тек қана екі таңба: 0 және 1 қолданылады.
Кез келген X санын екілік жүйеде жалпы түрде төмендегідей түрде анықтайды:
X(2) = xn-12n-1 + xn-22n-2 + ... + x121 + x020 + x-12-1 + ... + x-m2-m,
(2)
мұнда xi -лер не 0-ге, не 1-ге тең.
Мысалы
(1011,11)2 = 1( 23 + 0( 22 + 1( 21 + 1( 20 + 1( 2-1 + 1( 2-2
Санау жүйелеріндегі түрлендірулер. ЭЕМ екілік кодтармен жұмыс
істейді, ал пайдаланушы үшін ондық және он алтылық жүйелер ыңғайлы.
Сондықтан көп жағдайда бір санау жүйесінен екінші жүйеге және кері
түрлендірулер қажеттігі туады.
санын q негізді санау жүйесінен негізді санау жүйесіне
түрлендіру ( түрлендіруі) ауыстыру ережесі немесе санау жүйесінің
негізіне бөлу – көбейту ережесіне байланысты жүзеге асырылады.
Ауыстыру ережесі (1) формуласының көмегімен орындалады және
сандардың жаңа санау жүйесіндегі кодтарымен арифметикалық операциялар
жүргізуді ескереді. Сондықтан ауыстыру ережесі көбінесе сандарды ондық емес
санау жүйесінен ондық жүйеге түрлендіру үшін қолданылады.
Мысалы, түрлендіруін орындау керек,
Бөлу – көбейту ережесі. Бұл ереже сандардың алғашқы q негізді
жүйедегі кодтарымен арифметикалық операциялар жүргізуді ескереді, сондықтан
оны сандарды ондық санау жүйесінен басқа кез келген позициялық жүйеге
түрлендіруге қолдану ыңғайлы. Бүтін сандарды түрлендіру үшін бөлу ережесі,
дұрыс бөлшектер үшін – көбейту ережесі қолданылады. Аралас сандарды
түрлендіру үшін бүтін және бөлшек бөліктеріне сәйкес ережелер қолданылады.
Бөлу ережесі (q негізді санау жүйесіндегі бүтін санды негізді
жүйеге түрлендіру ережесі). Ол үшін бірілген q – негізді санды және шығатын
бөлінділерді негізіне (q негізді жүйеде берілген) тізбектеп бөлу
керек. Бөлуді бөлінді негізінен кіші болып шыққанша жалғастыру
қажет. Санның жаңа негізді жүйедегі кодын алу үшін ең соңғы
бөліндіден бастап бөлуге кері бағытта қалдықтарды тізбектеп жазу қажет
(Ондық жүйедегі бүтін санды немесе санның бүтін бөлігін екілік жүйеге
көшіру үшін оны жүйенің негізіне (бұл жағдайда 2-ге) бөлінді нольге тең
болғанша бөле беру керек. Санды әрбір бөлгенде шыққан қалдықтарды кері
бағытта тізбектеп жазғанда шыққан тізбек берілген санның екілік жүйедегі
коды)..
Көбейту ережесі ( q – негізді жүйедегі бөлшек санды негізді
жүйеге түрлендіру ережесі). Бұл жағдайда берілген бөлшекті және шыққан
көбейтінділерді негізіне (q негізді жүйеде берілген) тізбектеп
көбейту қажет. Шыққан көбейтінділердің бүтін бөліктері ( негізді
жүйедегі цифрлармен алмастырылған) берілген санның негізді жүйедегі
цифрларын береді. Көбейтуді ізделінді - негізді кодта салмағы
берілген q – негізді бөлшектің кіші разряды салмағынан кем разряд
табылғанша жүргізу керек. Жалпы жағдайда, бұл үрдіс шексіз болуы мүмкін
және алынған код жуық сан болады. (Ал ондық жүйедегі бөлшек санды немесе
санның бөлшек бөлігін екілік жүйеге көшіру үшін оның бөлшек бөлігін 2-ге
көбейту керек. Шыққан көбейтіндінің бүтін бөлігі екілік жүйедегі бірінші
цифраны береді, одан көбейтіндінің бүтін бөлігін алып тастап қалған бөлшек
бөлігін тағы да 2-ге көбейтіп алдыңғы процедураны қайталаймыз).
Санау жүйелеріндегі арифметикалық операциялар. Кез келген санау
жүйелеріндегі сандармен әртүрлі арифметикалық операциялар орындауға болады.
Екілік жүйедегі қосу және көбейту ережелерін кесте түрінде берейік:
+ 0 1 * 0 1
0 0 1 0 0 0
1 1 10 1 0 1
ЭЕМ-да екілік сан жүйесімен қатар сегіздік және он алтылық сан
жүйелері де жиі қолданылады, себебі екілік жүйедегі кодтар өте ұзын
ыңғайсыз болуы мүмкін. Әсіресе машина тілінде программалау қажет жағдайында
сегіздік немесе он алтылық жүйелерді қолданған ыңғайлы. Сонымен қатар бұл
жүйелерден екілік жүйеге және кері көшу өте жеңіл, ал 8 және 16 сандары 2-
нің дәрежелері болып табылады. Ондық жүйеден сегіздік немесе он алтылық
жүйеге көшу екілік жүйеге көшу сияқты жүргізіледі.
Екілік жүйеден сегіздік жүйеге көшу үшін (бүтін сандар үшін) екілік
жүйедегі санды оңнан соға қарай үштіктерге бөлу керек (ең сол жақтағы үштік
топ үш цифрдан кем болуы мүмкін) , содан кейін әрбір үштік топқа сәйкес
сегіздік жүйедегі эквивалентін жазу керек. Мұндай екілік цифрлардың үштігін
триада деп атайды. Мысалы,
110110012 = 11 011 0012 = 3318
Екілік жүйеден он алтылық жүйеге көшу үшін (бүтін сандар үшін) екілік
санды оңнан солға қарай төрт цифрдан тұратын топтарға бөлу керек, содан
кейін әрбір төрттік топқа сәйкес он алтылық эквивалентін жазу керек. Мұндай
екілік цифрлардың төрттіктерін тетрадалар деп атайды. Мысалы,
11000110110012 = 1 1000 1101 10012 = 18D916
Екілік жүйедегі бөлшек санды немесе санның бөлшек бөлігін сегіздік
немесе он алтылық жүйеге көшіру үшін жоғарыдағы сияқты үтірден кейінгі
цифрден бастап оң жақ шеткі нүктеге дейін триадаларға немесе тетрадаларға
бөліп (ең оң жақтағы цифрлар жетпеген жағдайда топ нольдермен толтырылады),
содан кейін сәйкес сегіздік немесе он алтылық эквиваленттері жазылады.
Мысалы,
0,11000111012 = 0, 110 001 110 1002 = 0,61648
0,11000111012 = 0, 1100 0111 01002 = 0,С7416
Кері түрлендірулер, яғни сегіздік немесе он алтылық жүйелерден екілік
жүйедегі санға көшу үшін санның әрбір цифрына сәйкес триада немесе тетрада
жазылады. Бұл көшірулерде келесі сәйкестік кестесі қолданылады.
Кесте 2 - Әртүрлі жүйедегі сандар сәйкестігі
Ондық жүйеЕкілік жүйе Сегіздік Он алтылық
жүйе жүйе
0 0 0 0
1 1 1 1
2 10 2 2
3 11 3 3
4 100 4 4
5 101 5 5
6 110 6 6
7 111 7 7
8 1000 10 8
9 1001 11 9
10 1010 12 A
11 1011 13 B
12 1100 14 C
13 1101 15 D
14 1110 16 E
15 1111 17 F
Бір жүйеден екінші жүйеге көшудің тағы бір жолы – дәрежелерді азайту
әдісі деп аталады. Ол үшін берілген саннан көшуіміз қажет жүйе негізінің ең
үлкен мүмкін дәрежесін негізден кіші ең үлкен мүмкін коэффициентке
көбейтіндісін алу қажет. Осы коэффициент жаңа жүйедегі санның цифры болып
табылады. Бұл амалды қалдық нольге айналғанша қайталау керек. Мысалы,
11410(x2 табу керек болсын. Екінші әдісті қолданамыз, яғни
114 - 1( 26 = 50
50 - 1( 25 = 18
18 - 1( 24 = 2
2 - 0( 23 = 2
2 - 0( 22 = 2
2 - 1( 21 = 0
онда 11410 = 11100102.
Сегіздік және он алтылық жүйелердегі сандармен арифметикалық
операциялар ондық жүйедегі операцияларға ұқсас жүргізіледі, оны төмендегі
кестелерден көруге болады:
+ 0 1 2
В.name B.number B.length
Жиын - математикалық жиын объектісінің қасиетін үлгілейтін құрылым:
– жиындарды біріктіруге болады;
– жиындарды қиылыстыруға болады;
– жиындарды азайтуға болады (теориялық- жиындық айырма);
– элементтің жиынға тиістілігін тексеруге болады.
Кезек (файл) - біртекті реттелген динамикалық құрылым. Кезек
дегеніміз сызықты реттелген бірінен кейін бірі орналасқан, екі жету әдісі
бар құрылым, ол жету ережелері:
a) жаңа компонент кезектің тек соңына қосыла алады;
b) компоненттердің мәні тек қана басынан аяғына орналасу бағытында
ғана оқылады.
Негізгі қасиеттері:
– өлшемі алдын - ала келісілмеген;
– компоненттерін сақтау үшін сыртқы сақтау құралдары қолданылады;
– кезекке компонент қосу және алу “бірінші кірген - бірінші
алады” (“FIFO”) принципі бойынша жүзеге асырылады.
Кейде кезектердің ерекше түрі тура жету файлдары қолданылады.
Стек - “бірінші кірген соңғы шығады” (LIFO) принципімен құрылған
құрылым.
Екілік ағаш - бір мәліметтер екінші мәліметтермен “табиғи” түрде
байланған, олар өзара тең құқықты емес, әрбір элементіне жету сәйкес жету
жолымен анықталады. Бұл динамикалық құрылым, реттелмеген.
Мәліметтердің құрылымдарын ұйымдастыру әдістері. Мәліметтердің
құрылымдарын ұйымдастырудың негізгі үш әдісі ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 5
Тарау 1 АҚПАРАТ ЖӘНЕ ИНФОРМАТИКА ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .8
1. Информатика – ғылым және практикалық қызмет құралы ... ... ... ... ...8
2. Информатиканың негізгі категориялары мен ұғымдары ... ... ... ... ... ...15
3. Информатиканың алгоритмдік негіздері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..48
Кілттік сөздер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 5 2
Бақылау сұрақтары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 53
Ұсынылатын әдебиеттер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..53
Тарау 2 АҚПАРАТТАРДЫ ӨҢДЕУДІҢ ТЕХНИКАЛЫҚ ҚҰРАЛДАРЫ ... ..54
2.1 Есептеу техникасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .54
Кілттік сөздер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 6 8
Бақылау сұрақтары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..68
Ұсынылатын әдебиеттер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..68
Тарау 3 ПРОГРАММАЛЫҚ ЖАСАҚТАМА АРХИТЕКТУРАСЫ ... ... ... ...69
3.1 ЭЕМ программалық жасақтамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..69
3.2. Жүйелік программалық жасақтама ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 72
Кілттік сөздер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...10 0
Бақылау сұрақтары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .1 01
Ұсынылатын әдебиеттер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .101
Тарау 4 ҚОЛДАНБАЛЫ ПРОГРАММАЛЫҚ ЖАСАҚТАМА ... ... ... ... ...102
4.1 Мәтіндік ақпараттарды өңдеу құралдары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .103
4.2 Электрондық кестелерді өңдеу құралдары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...106
4.3 Мәліметтер қорлары және МҚБЖ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..111
4.4 Компьютерлік графика ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...113
Кілттік сөздер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...11 8
Бақылау сұрақтары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .1 18
Ұсынылатын әдебиеттер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .119
Тарау 5 ЕСЕПТЕУ ЖЕЛІЛЕРІ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...120
5.1 Есептеу желілерінің программалық және аппараттық құрауыштары ... ..120
5.2 Жергілікті есептеу желілері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..125
5.3 Аумақты есептеу желілері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 127
Кілттік сөздер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...13 0
Бақылау сұрақтары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .1 30
Ұсынылатын әдебиеттер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..130
Тарау 6 ЖАСАНДЫ ИНТЕЛЛЕКТ ЖҮЙЕЛЕРІ ЖӘНЕ САРАПТЫҚ
ЖҮЙЕЛЕР ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. ..131
6.1 Жасанды интеллект, негізгі ұғымдары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .131
6.2 Сараптық жүйелер, негізгі ұғымдары мен анықтамалары ... ... ... ... ... .135
Кілттік сөздер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...14 0
Бақылау сұрақтары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .1 40
Ұсынылатын әдебиеттер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..140
Қысқартылған сөздер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..141
Қолданылған және ұсынылатын әдебиеттер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .143
КІРІСПЕ
ХХ ғасырдың екінші жартысында қоғам дамуы адам қызметінің барлық
жақтарынан дер кезінде және толық ақпарат алып отыруға, шарушылықты
өркендетуге, ғылыми-техникалық үрдісті жеделдетуге мүмкіндік беретін
ақпараттандырудың маңыздылығымен ерекшеленеді. Ақпараттандыру үрдісінің
әсерімен жаңа қоғамдық құрылым қалыптасуда. Бұл ақпараттандыру үрдісінің
маңызды ерекшелігі – қоғамдық өндірісте басым қызмет түрі ақпаратты
қазіргі замандағы жетілген микропроцессорлық және есептеу техникасының,
телекоммуникациялық құралдардың көмегімен жинау, өндіру, өңдеу, сақтау,
беру және қолдану болып табылады. Бұл үрдісте ақпарат қоғамның маңызды
стратегиялық ресурсына айналып, экономикада, білім беру саласында,
мәдениетте маңызды орын алатын болды.
Қоғамдық ақпараттандырудың маңызды бағыттарының бірі – білім беру
ісін ақпараттандыру, бұл - жаңа ақпарат құралдары мен әдістерін дамыта
оқудың идеяларын жүзеге асыруға, оқу-тәрбие үрдісінің барлық деңгейлерін
бір-бірімен тығыз байланысты өрістеуге және олардың тиімділігі мен сапасын
көтеруге, жас ұрпақты жаңа қоғам жағдайында өмір сүруге дайындауға
пайдалану деген сөз.
Нарықтық экономика, ғылыми-техникалық үрдіс, соның ішінде спутниктік
байланыс пен Интернет жүйесі – мамандардан жоғарғы деңгейдегі біліктілікті
талап етеді. Ал бұл өз кезегінде оқу бағдарламаларын жаңартуды, оқу
үрдісінде микропроцессорлық және есептеу техникасын қолдануды кеңірек қажет
етеді.
Ақпараттандыру үрдісінің ғылыми іргесін жаңа ғылыми пән – информатика
құрайды. Қазіргі замандағы информатика өте көлемді және өте динамикалы пән,
сондықтан студенттердің жоғарғы оқу орнында берілген информатика курсының
өзгермейтін ядросы басқа пәндермен салыстырғанда өте үлкен емес. Сонымен
қатар информатиканың практикалық аспектісінің жоғарылығын, яғни
технологиямен байланысын да ескерген жөн. Информатиканың жоғарыда аталған
және де басқа ерекшеліктері пәнді оқытуда және оны әдістемелік қамтамассыз
етуде, ақпараттық мәдениеттілігі жоғары мамандар даярлауда жалпы принциптер
мен заңдылықтарды меңгеруді басшылыққа алу, яғни келесі міндеттерді шешу
қажет:
– информатиканың әрбір облысындағы іргелі ұғымдарды және олардың
өзара байланыстарын жетік меңгеру, маңызды техникалық және
программалық құралдармен практикалық жұмыс іскерлігіне ие болу;
– студенттерді өз бетімен жаңа білім алуға және іскерлікті меңгеру
дағдыларына үйрету.
Кез келген оқулық қажетті барлық тақырыптарды қамтуы мүмкін емес, соның
ішінде ұсынылып отырған оқу құралы да, сондықтан кейбір тақырыптарды жетік
меңгеру үшін қосымша әдебиеттер ұсынылады, практикалық және зертханалық
сабақтар кешені болуы қажет.
Оқу құралында жоғарыда көрсетілген міндеттерге сәйкес жоғарғы оқу
орнының көптеген мамандықтарында оқытылатын информатика бөлімдерінің
негізгі тақырыптары қарастырылған. Оқу құралы кіріспеден, алты тараудан,
қысқартылған сөздер тізімінен, қолданылған және ұсынылатын әдебиеттер
тізімінен тұрады.
Кіріспе бөлімінде ақпараттандыру үрдісінің маңыздылығы, информатиканы
оқытудағы ерекшеліктер мен міндеттер қысқаша қарастырылған.
Бірінші тарауда информатиканың теориялық негізгі іргелі ұғымдары –
информатиканың ғылым ретінде тұрақтануының негізгі ерекшеліктері, ақпарат,
ақпараттық ресурстар, мәліметтерді есептеу машиналарында беру мен
көрсетудің негіздері, алгоритм ұғымы қарастырылған.
Екінші тарау ақпаратты өңдеудің техникалық құралдары – есептеу
техникасы, оның даму тарихы, архитектурасын зерттеуге арналған.
Үшінші және төртінші тарау программалық жасақтама архитектурасын
қарастыруға арналған. Оның негізгі мақсаты белгілі бір программалық
жасақтама түрімен ғана таныстырып қоймай, базалық және қолданбалы
программалық жабдықтар кластарымен, олардың негізіндегі іргелі ортақ
принциптерді көрсетуге арналған.
Бесінші тарауда практикалық информатиканың қазіргі замандағы ең бір
танымал бөлімдерінің бірі – есептеу желілері және олардың архитектурасы
қарастырылған.
Алтыншы тарау өзекті де, сонымен қатар информатиканың келешегін
анықтаушы бөлімдердің бірі – жасанды интеллект жүйелері және сараптық
жүйелердің негізгі ұғымдарын қарастыруға арналған.
Әрбір тарау соңында кілттік сөздер, бақылау сұрақтары, ұсынылатын
әдебиеттер тізімімен тамамдалған. Оқу құралы көлемінің шектеулілігіне
байланысты кейбір тақырыптар енгізілмеген, олар – ақпараттың қауіпсіздігі,
ақпараттық жүйелер, программалаудың инструменталдық құралдары, т.б.
Оқу құралын жазу барысында елеулі көмек көрсеткен құжыра мүшелеріне,
студенттерге алғысымды айтамын.
ТАРАУ 1 АҚПАРАТ ЖӘНЕ ИНФОРМАТИКА
1.1 Информатика – ғылым және практикалық қызмет құралы
1. Информатиканың пәні және міндеттері.
Информатика – адам өмірінің әртүрлі салаларында ақпараттың құрылымы
мен жалпы қасиеттерін, оны іздеу, жинау, сақтау, түрлендіру және қолдану
мәселелерін зерттейтін жас ғылыми пән.
Информатика компьютер, компьютерлік жүйе және желілермен генетикалық
байланысты және олардың өте үлкен көлемдегі ақпараттарды туғызуы, сақтауы
және автоматтандыруы ақпараттық үрдістерге ғылыми қөзқарасқа мүмкіндік пен
қажеттілікті туғызады. Бұл ерекшелік көбінесе информатиканы компьютермен
жұмыс істеу әдістері мен тәсілдерінің жиынтығы деген жалған түсінікті
тудырады. Шындығында қазіргі замандағы информатика - өте көлемді,
динамикалы, эмпирикалық материалдарды жинақтау және ойдан өткізу кезеңін
кешіп отырған, бірнеше іргелі және қолданбалы пәндердің қиылысында қаланған
ғылым. Қазіргі замандағы информатиканы 1978 жылы Халықаралық информатика
конгресінде төмендегідей түрде анықтады:
Информатика ұғымы ақпараттарды өңдеу жүйелерін құру, жасау, қолдану
және материалды – техникалық қызмет етумен байланысты облыстарды қамтиды,
мұнда машиналар, жабдықтар, математикалық жасақтама, ұйымдастырушалық
аспектілері, сонымен қатар, өндірістік, коммерциялық, әкімшіліктік және
әлеуметтік әсер ету кешені де енеді.
Екінші бір көзқарас бойынша, информатика – жаңа білім алу мақсатында
есептеу техникасының көмегімен жинақталған білімді сипаттау, беру,
интерпретациялау, формальдау және қолдану туралы ғылым.
Кең мағынада, информатика – ақпараттық іс-әрекет, ақпараттық үрдістер
және олардың адам-машина жүйелерінде ұйымдастырылуын зерттейтін ғылым.
Жоғарыда берілген жалпы анықтамалардан информатиканың тек қана таза
ғылым ғана емес екендігін, ал оның маңызды ерекшеліктерінің бірі – адамзат
қызметінің барлық салаларында: өндірісте, басқаруда, ғылымда, білім беруде,
саудада, қаржы аумағында, медицинада және т.б. кең колданылуы, яғни
технологиялық, қолданбалық, практикалық аспектісінің маңыздылығын көреміз.
Кейбір батыс Европа елдерінде және АҚШ-да бұл ғылымға басқа термин
қолданылады – Computer science (компьютерлік ғылым).
Ғылым тұрғысынан информатиканың пәні – ақпараттық үрдістерге (бұл
ұғымның кең мағынасында) тән жалпы заңдылықтарды зерттеу.
Информатиканың кегізгі зерттеу объектісі қазіргі заман қоғамындағы
адам іс-әрекетінің барлық салаларын қамтып келе жатқан ақпараттандыру және
компьютерлендіру үрдісі болып табылады. Дәлдеп айтсақ, бұл – ақпаратты
жинау, өндеу, беру және қолданудың арнайы технологиясына сүйенген
автоматтандырылған ақпараттық жүйелер (АЖ) арқылы жүзеге асырылатын
ақпараттық технологиялар (АТ). Ақпараттық технологиялар – ақпараттық
ресурстарды (АР) қолдану үрдістерінің ауырлығын төмендету, АР сенімділігі
мен оперативтігін арттыру мақсатымен ақпаратты жинау, өңдеу, тарату және
бейнелеуді қамтамасыз ететін, технологиялық тізбекке біріктірілген әдістер,
өндірістік үрдістер мен программа-техникалық құралдардың жиынтығы.
Ақпараттық технологиялар материалды-техникалық қорлар, математикалық,
программалық тұрғыдан қарастырылады.
Информатика ақпараттық жүйелер мен технологиялардың құру мен өмір
сүруінің мазмұны мен мағыналық аспектісін олардың мәні, әлеуметтік үлесі,
пайдалылығы, қоғамдық жүйелердегі алатын арны, радикальды прогресс пен
қоғамның сапасы жоғары жаңа тарихи кезеңге көшіру факторы екендігімен тығыз
байланыстыра отырып зерттейді. Ақпараттық технологиялар қазіргі қоғамда
білімнің ақпараттық ресурсқа (АР) айналуының, тиімді қолданудың жаңа
құралы, дамытушы факторы болып табылады. Ақпараттық ресурс адамзаттың
негізгі ресурсына, қазіргі замандағы өркениеттің бас құндылығына айналды.
Сонымен қатар, АР рөлі, өмір сүру механизмдері, қолданудың әлеуметтік
салдарына байланысты күрделі мәселелер туды.
Информатиканың іргелі ғылым тұрғысынан пәнін төмендегідей ұғымдар
құрады:
- ақпараттық ресурстар, олардың мәні, өмір сұру заңдары, қоғамның
басқа ресурстарымен әсерлесу механизмдері, әлеуметтік прогресске
көрсететін әсері. Ақпараттық ресурс білім мен ақпараттың симбиозы
түрінде алынады. Информатика АР-ды қоғамда алу, беру және
қолданудың заңдарын зерттейтін ғылым тұрғысынан ақпараттық
үрдістерді нығайтуға, АР қолдануға негізделген ЭЕМ-ді және
автоматтандырылған ақпараттық жүйелерді (АЖ) қолданудың теориялық
негіздерін құрайды.
Практикалық(қолданбалы) информатика тұрғысынан пәндік аумақты келесі
ұғымдар анықтайды:
- есетеу техникасы құралдарының аппараттық жасақтамасы;
- есептеу техникасы құралдарының программалық жасақтамасы;
- аппараттық және программалық жасақтамалардың өзара әсерлесуі;
- адамның аппараттық және программалық жасақтамалармен әсерлесу
құралдары;
Информатиканың алдына қойылатын міндеттерді анықтау үшін оның
қалыптасқан ғылымдар жүйесіндегі алатын орны маңызды рөл атқарады (сурет
1). Информатиканың ғылымдар жүйесінде алатын орны оның күрделі, кешенді,
ғылыми-жаратылыстану пән екендігін көрсетеді.
Информатика профильдік емес пән мамандықтарында зерттеуге қоятын
негізгі міндеттер:
- ақпарат, ақпарат құрылымы мен қасиеттері, оны алу сақтау, өңдеу
және жеткізу әдістері туралы іргелі ұғымдарды беру;
- АР-тың қоғамды ақпараттандыру үрдісіндегі рөлін анықтау;
- есептеу техникасының аппараттық және программалық құралдарымен
жұмыс тәсілдері мен әдістерін жүйелендіру;
Сурет 1 – Информатиканың ғылымдар жүйесінде алатын орны
Ал информатика негізгі профильдік пән болып есептелетін ғылыми-
жаратылыстану және техникалық бағыттағы мамандықтар үшін зерттеуге
қойылатын негізгі міндеттер:
- информатика мен есептеу техникасының базалық ұғымдары мен
заңдылықтарын;
- информатиканың пәндік аймағы мен негізгі әдістерін;
- информатиканың даму тарихын;
- ақпаратты өндеуді автоматтандыруға негізделген жүйелерді құру
тәсілдері мен әдістерін;
- аппараттық және программалық жасақтамаларды басқау тәсілдері мен
әдістерін;
- компьютерлік программаларды құру тәсілдері, әдістері мен
құралдарын;
- ақпаратарды қорғау тәсілдерін жалпылау, қорғау әдістері мен
құралдарын құру;
- ақпараттық үрдістердің жасанды және басқару жүйелеріндегі жүру
заңдылықтарын
беру және қолдану іскерлігіне үйрету болып табылады.
2. Информатиканың қысқаша даму тарихы.
Информатикакның ғылым болып қалыптасуы және адам іс-әрекетінің барлық
салаларында компьютердің (ЭЕМ-ның) қолданылуы XX ғасырдың елуінші жылдарына
тұстас келеді. Бұл аталым француздың Informatique, яғни Informacion
(ақпарат) және Automatique (автоматика) деген сөздерінен шыққан. Көптеген
батыс Европа және АҚШ елдерінде басқа аталым – Computer Science
(компьютерлік ғылым) қолданылады.
Информатиканың көзі болып екі ғылым саласын санайды –
документалистика және кибернетика. Документалистика XIX ғасырдың аяғында
өндірістік қарым-қатынастардың қарқынды дамуына байланысты қалыптасты, оның
негізгі пәні – құжаттар айналымының (ақпараттардың) тиімділігін арттырудың
құралдары мен әдістерін зерттеу. Бұл информатиканың алғытарихын анықтайды,
ол ауыз сөздің, жазудың, кітап басудың, радио, телефон, кино, фотография
сияқты ғылым жетістіктерінің, соңында магниттік ақпарат тасушылардың даму
кезеңдерімен сипатталады.
Екінші дүниежүзілік сөғыстан кейін әртүрлі жүйелердегі (жасанды,
биологиялық, әлеуметтік және т.б.) автоматты басқару және байланыстардың
жалпы заңдылықтарын зерттейтін жаңа ғылым – кибернетика екпінді дами
бастады. Оның негізін 1948 жылы жарияланған американ ғалымы Норберт
Винердің математикалық логикадан еңбектері қалады, ал бұл аталым гректің
kyberneticos – басқару өнерлілігі сөзінен шыққан.
Алғашқы ЭЕМ-ң құрылуы мен шығуы информатиканың ғылым ретінде даму
тарихына жол ашты, мұндай байламның бірнеше себебі бар. Біріншіден,
Информатика термині есептеу техникасының дамуымен тығыз байланысты, және
алғашында есептеулер туралы ғылым ретінде түсінілді. Екіншіден,
информатиканың жеке ғылым болып бөлініп шығуына есептеу техникасындағы
өңделетін және сақталатын ақпараттардың ортақ көрсетім пішімдері сияқты
маңызды қасиеті әсер етті. Барлық ақпараттар түріне тәуелсіз бір жүйеде,
яғни екілік пішімде сақталатыны және өңделетіні есептеу техникасының
информатиканың ғылым болып қалыптасуында белсенді рөл атқаруына себепші
болды.
Қазіргі заманда информатика кешенді ғылыми – техникалық ғылым.
Информатика деген аталымға есептеу техникасын құру және жасау мәселелерін,
оны пайдалану заңдылықтарын, ғылыми ақпараттың құрылымы мен қасиеттерін,
оны алу, өңдеу, жеткізу және адам өмірінің барлық салаларында қолдану
заңдылықтарын зерттейтін пәндер кіреді. Олар – есептеу техникасы мен
жүйелерінің архитектурасы, аппараттық және программалық жасақтамалар,
алгоритмдеу және программалау, жасанды интеллект, есептеу тораптары мен
желілері және т.с.с.
3. Информатика құрылымы.
Информатиканың құрылымын анықтауды да бірнеше көзқарастан
қарастырайық. Қазіргі замандағы информатиканың қолданбалы ақпараттық
технологияларсыз ядросы тұрғысынан қарастырсақ, онда әрқайсысы жеке пән
ретінде де зерттелетін бөліктерді көрсетуге болады.
Теоретикалық информатика – бұл информатикадағы математиканың
математикалық логика саласына негізделген бөлігі. Мұнда алгоритмдер
теориясы, автоматтар теориясы, ақпарат теориясы, кодтау теориясы, формальды
тілдер мен грамматикалар теориясы және т.б. бөлімдер кіреді. Информатиканың
осы бөлімінде ақпаратты өңдеу үрдістерінің жалпы заңдылықтары математикалық
әдістерді қолдана отырып зерттеледі.
Есептеу техникасы – есептеу техникасын құру мәселелерін, оны
пайдалану заңдылықтарын архитектура деңгейінде зерттейтін бөлім, яғни
есептеу жүйесінің анықтаушы құрамы, қызметі, функционалдық мүмкіндіктері
мен құрылғылары арасындағы өзара байланыс принциптері тұрғысынан.
Программалау – программалық жасақтама құру және жасау мәселелерін
зерттейтін бөлім. Мұнда программалық жасақтаманың екі негізгі түрін:
жүйелік және қолданбалы программалық жабдықтарды құру принциптері, жасау
әдістері мен инструменталдық құралдары қарастырылады.
Ақпараттық жүйелер - әртүрлі күрделі жүйелердегі ақпарат ағындарын
анализдеу, тиімділеу, құрылымдау, ақпаратты сақтау және іздеу мәселелерін
зерттейтін бөлім. Сонымен қатар, мұндай жүйелердің интелектілік қызметін
дамыту, құру және сүйемелдеу принциптерін де қарастырады. Мұндай жүйелерге
ақпараттық-анықтамалық және ақпаратты іздестіру, құжат айналымын
автоматтандыру, басқаруды автоматтандыру және т.б. жүйелер (соның ішінде
белгілі Internet жүйесі) жатады.
Жасанды интеллект – адам интеллектілік қызметін машиналық модельдеу
мәселелерін зерттейтін бөлім. Бұл облыста жүргізіліп жатқан ізденістердің
негізгі бағыттары – бейнелерді айырып тану, компьютерлік лингвистика,
сараптық жүйелер құру, талқылауды модельдеу және т.б.
Жасанды интеллект бағытындағы зерттеулер информатиканың болашағыны
зор әсерін тигізуі мүмкін.
Есептеу желілері – ақпараттық, есептеу, білім беру және тағы да басқа
мәселелерді шешу мақсатында байланыстырылған компьютер (ЭЕМ) желілерін
архитектура тұрғысынан, яғни желі элементтерінің аппараттық және
программалық жасақтамаларын құру, қызмет істеу, сүйемелдеу принциптерін
зерттейтін бөлім. Ақпараттарды өңдеудің компьютерлік желілері мен желілік
технологиялары қазіргі замандағы ақпараттық жүйелерді құрудың негізі болып
табылады, ортақ ақпарат ресурстарына қол жеткізуге және әртүрлі
қолданушылар арасындағы қатынастарды жүзеге асыруға мүмкіндік жасайды.
Информатиканы жалпы тұрғыдан қарастырғанда теоретикалық және
қолданбалы (практикалық) болып екі бөлікке бөледі.
Теоретикалық информатика:
- ақпараттық ресурстарды, оларды қызмет істеу және әлеуметтік
прогресстің қозғаушы күші тұрғысынан пайдаланудың жалпы
заңдылықтарын;
- автоматтандандырылған ақпараттық жүйелер құрудың барлық
аспектілері: жобалау, жасау және пайдалану формальды – техникалық,
мазмұндық, әлеуметтік қозғалысқа кешенді әсері тұрғыларынан;
- барлық ақпараттық технологиялар, үрдістер мен олардың өту
орталарына тән ортақ жалпы қасиеттер мен заңдылықтарды зерттейді.
Қолданбалы информатика – мамандандырылған ақпараттық жүйелердің
негізінде қалыптасатын ақпараттық технологиялардың белгілі бір түрін
зерттейді. Мұндай басқарудағы (ӨАБЖ, ТҮАЖ), жобалық жобалаудағы (ЖАЖ),
медицинадағы, криминалистикадағы және тағы басқа ақпараттық технологиялар
ортақ қасиеттер мен заңдылықтарғы ие болумен қатар, өзіндік
ерекшеліктерімен ажыратылады, салалық қолданбалы информатика тармақтарымен
зерттеледі. Сондықтан теоретикалық информатикамен қатар экономикалық,
құқықтық, медициналық және т.б. информатика тармақтары пайда болуда.
1.2 Информатиканың негізгі ұғымдары
1. Ақпарат: құрылымы, түрлері, қасиеттері.
Кез келген пәнді меңгеру оның негізгі ұғымдары мен категорияларын
анықтаудан басталады. Информатиканың негізгі базалық ұғымы болып
(математикадағы нүкте сияқты) ақпарат ұғымы табылады. Ақпарат, сонымен
қатар, жалпы ғылыми категория қатарына жатады, әр ғылым саласында
(философия, кибернетика, т.с.с.) өзіндік көзқараспен және тәсілдермен
түсіндіріледі.
Ақпараттың ең негізгі ерекшелігі – ол бар адамға интуитивті
түсінікті, екінші жағынан оның ғылыми дәл анықтамасын беру мүмкін емес,
сондықтан ақпарат туралы ұғым қолданылады. Ақпарат термині латынның
informatio - түсініктеме, баяндама, хабар басу деген сөзінен шыққан.
Ақпарат ұғымын бірнеше тұрғыдан анықтап көрейік. Кең мағынада
философиялық тұрғыдан, ақпарат – біздің санамызбен қабылданатын, ақиқат
өмірдің белгілі бір объектілері, үрдістері мен құбылыстарының қасиеттері
мен қатынастарының бейнелері. Есептеу техникасы тұрғысынан, ақпарат ұғымы
оның жадында сақталатын, қажеттігіне байланысты өңделетін және сыртқы
ортаға берілетін мәліметтер.
Ақпарат ұғымын оның берілу үрдісін сызбалық сипаттаудан анықтайық.
Яғни, ақпарат ұғымы таратқыш, қабылдағыш және байланыс арнасы арқылы
берілетін хабар (сурет 2).
байланыс арнасы
хабар
Сурет 2 – Ақпарат берілуінің сызбалық сипаттамасы
Хабарды таратқыш және қабылдағыш адамдар немесе техникалық құрылғылар
болуы мүмкін. Яғни, ақпаратты бейнелеуге және түсінуге болады. Сондықтан
әрбір ақпараттың бейнелену пішімі және мазмұны болады.
Хабар – белгілі пішімде көрсетілген және беруге арналған ақпарат,
яғни ақпараттың бейнелену пішімі. Хабар материалды-энергетикалық пішімде –
сызбалар, мәтін, дыбыс, жарық, қимыл және т.б. түрінде беріледі. Яғни,
хабар қандай да бір қатынас тілінің өрнегі болады, олар – табиғи тілдер,
математика тіл, әуез тілі, мимика белгілері және т.б.
Ақпарат түрлері. Хабар таратқыштан қабылдағышқа жеткізілуі үшін
ақпарат тасушы қажет. Тасушы көмегімен берілетін хабар сигнал деп аталады.
Сигнал – уақыт ішінде өзгеретін физикалық үрдіс (мысалы, тізбекте жүретін
электр тогы, жарықтың таралу үрдісі). Ақпарат физикалық үрдістің, яғни
сигналдың бір немесе бірнеше параметрлерінің мәнімен беріледі.
Егер сигнал параметрі берілген аралықта кез келген аралық мән
қабылдай алатын болса (уақытқа байланысты үздіксіз функциямен анықталса),
онда сигнал үздіксіз ал мұндай сигналмен анықталған хабар да үздіксіз деп
аталады. Бұл жағдайда таратқышпен берілген ақпарат үздіксіз түріне ие
болады.
Егер сигнал параметрі берілген аралықта жеке бекітілген мәндерді
қабылдаса, онда сигнал дискретті, ал мұндай сигналмен анықталған хабар да
дискретті деп аталады. Бұл жағдайда таратқышпен берілген ақпарат дискретті
түріне ие болады. Сонымен біз ақпарат берілуінің екі негізгі түрін
(пішімін) - үздіксіз және дискретті ақпаратты анықтадық.
Кез келген үздіксіз хабарды үздіксіз функция түрінде бейнелеуге
болады. Үздіксіз хабарды дискреттеу үрдісінің көмегімен дискретті түріне
көшіруге болады. Дискреттеу дегеніміз – функцияның (сигнал параметрінің)
шексіз көп мәндері жиынынан барлық қалғандарын жуық мінездей алатын белгілі
бір мәндерін таңдап алу.
Мысалы: функцияның анықталу облысы нүктелерімен тең
ұзындықты кесінділерге бөлінеді, ал әрбір кесіндідегі функция мәні тұрақты
және оның осы кесіндідегі орта мәніне тең деп алынады. Баспалдақтарды
ордината өсіне проекцияланғаннан шыққан мәндері үздіксіз функцияның
дискретті түрін анықтайды. Үздіксіз хабарды дискреттеу мүмкіндегі
информатика үшін өте маңызды, себебі есептеу техникасымен өңделетін ақпарат
дискретті болуы қажет.
Үздіксіз ақпаратпен жұмыс жасайтын арнайы ЭЕМ-дер бар, олар аналогтық
машиналар деп аталады. Бірақ олар арнайы есептер кластарымен жұмыс
атқаратындықтан көпшілік қолданушыларға кең таныс емес. Ақпарат берілуінің
басқа пішімдері:
– таңбалы – мәтіндік (әріп, цифр, таңбалар т.б.);
– графикалық (суреттер, бейнелер көмігімен, т.б. көмегімен);
– дыбыстық.
Сонымен қатар бізді қоршаған алуан ақпаратты әртүрлі белгілерге
байланысты топтастыруға, яғни түрлерге жіктеуге болады.
Пайда болу және қолдану аумақтарына байланысты түрлері:
– биологиялық;
– әлеуметтік;
– ғылыми;
– экономикалық т.с.с.
Берілу және қабылдау тәсілдеріне байланысты түрлері:
– визуальды (таңбалар мен бейнелер арқылы);
– аудиальды (дыбыс арқылы);
– тактильдік (сезім арқылы);
– органалептикалық (дәм мен иіс арқылы);
– машиналық (есептеу техникасының құралдары арқылы) т.с.с.
Ақпараттың қасиеттері. Кез келген ақиқат өмірдегі объектілерге тән
ішкі және сыртқы қасиеттерін анықтауға болады. Сыртқы қасиеттер объектінің
басқа объектілермен әсерлесу барысында анықталатын қасиеттер болғандықтан,
ақпарат үшін маңызды сыртқы қасиеттер оны тұтынушы (қабылдағыш)
көзқарасынан анықтайтын қасиеттер. Ақпараттың аталған қасиеттері:
Объектілік және субъектілік қасиеті. Ақпараттың жеке көзқарастар мен
талқылаудан тәуелсіздігін анықтайтын қасиет
Толықтық қасиеті. Ақпараттың объектіні немесе үрдісті толық мінездеу
қасиеті. Бұл қасиет ақпараттың сапасын және оның қажетті шешім қабылдауға
жеткіліктігін анықтайды.
Өзектілік (дәлуақыттылық) қасиеті. Ақпараттық ағымдық уақыт мезетіне
сәйкестік дәрежесін анықтайтын қасиет. Бұл қасиет ақпараттың толықтығымен
біріге отырып оның құндылығын анықтайды.
Ақиқаттық қасиеті. Ақпаратта жасырын қателіктердің болмауы қасиеті.
Ақпарат қабылдағыш алған уақытта белгілі мөлшерде ақпараттық шуыл болуы
мүмкін, ол неғұрлым аз болса, ақпараттың ақиқаттығы жоғарылайды.
Қатынау мүмкіндігі қасиеті. Пайдаланушының ақпаратты алу мүмкіндігі
дәрежесін анықтайтын қасиет. Ақпаратқа қатынау мүмкіндігінің жоқтығы оны
қатынауға мүмкін емес етеді.
Адекваттық қасиеті. Ақпараттың өзі бейнелейтін объектіге немесе
құбылысқа, үрдіске бірмәнді сәйкестігін анықтайтын қасиет. Бұл қасиет
ақиқаттық және қолданушы мұқтаждығына сәйкес келу қасиеттерімен анықталады.
Эргономдық қасиеті. Белгілі қолданушы үшін ақпараттың пішімі мен
көлемінің ықғайлылық дәрежесін көрсететін қасиет.
Ақпараттың ішкі қасиеттерінің маңыздылары оның ішкі құрылымы және
көлемі (мөлшері) болып табылады.
Ішкі құрылымына байланысты:
– мәліметтер немесе қарапайым логикалық реттелмеген мағлұматтар
жиынтығы;
– логикалық реттелген, ұйымдастырылған мәліметтер жиынтығы.
Информатикада ақпарат ұғымымен бір қатарда мәліметтер және білім
ұғымдары орналасады.
Мәліметтер – мүмкін өңдеу үрдістеріне адекватты белгілі бір пішімде
берілген ақпарат (немесе формальданған, ықғайлы түрге келтірілген және
техникалық құралдардың (ЭЕМ-де) көмегімен өңдеуге берілген ақпараттар.).
Мәліметтер – тіркелген сигналдар. Мәліметтердің реттелуі оларға белгілі бір
құрылымдарды орнатумен жүзеге асырылады, яғни мәліметтер құрылымдары
анықталады.
Білім – берілген типті объектідегі барлық қарастырылып отырған
жағдайлардың жиыны және бір объектіден екінші объектіге өту сипаттамасын
беретін ақпарат.
Білім ақпараттың ерекше логикалық реттелген, ұйымдастырылған
құрылымын анықтайды. Білім – логикалық талқылаудың негізінде белгілі бір
шешімдер қабылдауға мүмкіндік беретін ақпараттар.
Ақпарат көлемі (мөлшері). Жоғарыда айтылғандай ақпараттың ішкі
қасиеттерінің бірі – оның көлемі (мөлшері). Ақпарат көлемі (мөлшері)
ұғымын анықтауда екі негізгі көзқарас бар:
– энтропиялық (ықтималдық) тұрғыдан;
– көлемдік тұрғыдан;
К.Шеннон дамытқан ақпарат мөлшерін өлшеудің энтропиялық тәсілі
ақпараттар теориясында кеңінен қолданылады, ал ЭЕМ-ң шығуы көлемдік тәсілді
кеңінен қолдануға әкелді. Сондықтан біз көлемдік тұрғыдан ақпарат мөлшерін
өлшеуді қарастырамыз.
Көлемдік тұрғыдан анықталған ақпараттың сандық өлшемі ақпарат көлемі
деп аталады. Хабардағы ақпарат көлемі – ондағы таңбалардың санымен
анықталады. Хабар бір мазмұнды әртүрлі тәсілдермен (әртүрлі алфавиттерді
қолдана отырып) беруі мүмкін, мысалы:
он үш
13
XIII
Мысалдан бұл тәсілдің хабарды беру пішіміне тәуелді екендігін көруге
болады. Есептеу техникасында өңделетін және сақталатын ақпарат (оның шығу
тегіне байланыссыз) екілік жүйеде көрсетілетіндіктен (0 және 1-ден (бит)
тұратын алфавиттің көмегімен) сәйкес өлшем бірліктері енгізілген, олар бит
және байт. Бит – ақпараттың ең кіші өлшем бірлігі болса, байт – негізгі
өлшем бірлігі. Байт – 8 биттен тұратын топ.
1.2.2 Ақпараттарды өңдеу үрдістері, ерекшеліктері.
Қазіргі заманда күрделі адам – машиналы ақпараттық жүйелер қоғам
инфрақұрылымының маңызды құраушысы болып табылады, ал ақпарат – оның өмір
сүруінің басты ресурстарының бірі. Сондықтан да негізгі ақпараттық
үрдістерді, яғни ақпаратты жинау, жеткізу, өңдеу, сақтауды түсіну маңызды
болып табылады.
Ақпараттық үрдістер – жеке адамдардың, адамдар тобының немесе
ұйымдардың жүйелі түрде жүзеге асыратын ақпаратты жинау, беру және жеткізу,
өңдеу үрдістері.
Ақпаратты жинау (кең мағынада) – субъектінің (адам, адамдар тобы,
техникалық құралдар, т.с.с.) зерттеп отырған объектісі туралы мағлұматтар
алу іс-әрекеттері. Қазіргі замандағы ақпаратты жинау адамдар, күрделі
программа-аппараттық жүйелер арқылы жүзеге асырылады. Қазіргі замандығы
техникалық жетістіктерге сүйенсек, ақпаратты жинау – ақпаратты сыртқы
ортадан алу және оны берілген ақпараттық жүйенің стандартына сәйкес түрге
келтіру үрдісі. Сыртқы ортадан қабылданатын ақпарат – кірістік, сыртқы
ортаға берілетін ақпарат – шығыстық, ал жүйенің ішінде сақталатын ақпарат –
ішкі ақпарат деп аталады.
Ақпаратты жинау үрдісінде оларды тіркеу, яғни белгілі материалдық
тасуышта - қағазда, не машиналық (магниттік таспалар, карталар, дискілер)
–сақтау маңызды.
Ақпаратты жеткізу(алмасу) – ақпаратты таратқыштан беру, қабылдағыш
алумен (және керісінше) анықталатын үрдіс. Жалпы жағдайда бұл үрдіс әртүрлі
тәсілдермен жүзеге асуы мүмкін: курьер арқылы, пошта арқылы, көлікпен,
байланыс арналары арқылы. Қашықтықта орналасқан объектілер арасындағы
байланыс алмасу арқылы жүзеге асады, мұндай жағдайда ақпаратты жеткізу
белгіленген адрес бойынша ақпараттарды жеткізу желілері арқылы беріледі.
Ақпаратты сақтау(жинақтау) – ақпаратты келешекте (қажетті уақытында)
пайдаланушылардың сұранысы бойынша беру үшін сақтау құрылғысына – магниттік
таспаға немесе магниттік дискіге жазып алу үрдісі, ол уақыт өткеннен кейін
ақпараттың қайта пайдалануын қамтамасыз етеді.
Ақпаратты өндеу – алдын-ала анықталған мақсатқа жету үшін есепті
шешудің белгілі ретпен орындалатын нұсқауларына (операциялардың) сәйкес
ақпаратты түрлендіру үрдісі. Ал ақпаратты электрондық өңдеу технологиясында
бұл үрдіс – адам-машиналық алғашқы ақпаратты қорытынды ақпаратқа
түрлендіру үрдісі.
Ақпаратты электрондық өңдеу үрдісі ЭЕМ мен басқа техникалық
құралдардың көмегімен жүзеге асады. Есептеу техникасының дамуы барысында
оларды пайдалану әдістері және қатынас құру тәсілдері қолданылады.
Пайдалану әдістері - орталықтандырылған өңдеу, орталықтандырылмаған (жеке)
өңдеу, қазіргі уақытта аралас формалы өңдеу. Орталықтандырылған өңдеу ЭЕМ-ң
бір жерде шоғырлануын, ақпараттық-есептеу орталықтарын (жеке және ұжымдық
пайдаланатын) қажет етеді.
Есептеу техникасын орталықтандырылмаған пайдалану әдісі 80-жылдардың
екінші жартысында дербес ЭЕМ-дің шығуымен дамыды. Орталықтандырылмаған әдіс
ДЭЕМ-ң ақпараттың пайда болатын және қолданалатын орнында орналасуын, сол
жерде автономдық өңдеуді жүзеге асыруға мүмкіндік берді. Соның негізінде
абоненттік пункттер мен автоматтандырылған жұмыс орындары пайда болды.
Автоматтандырылған жұмыс орны – техникалық құралдардың тиісті кешендерімен
(ДЭЕМ) жарақтандырылған және тиісті программалық, ақпараттық жасақтамамен
жабдықталған дара жұмыс орны.
Аралас пайдалану формасы – орталықтандырылған және
орталықтандырылмаған әдістердің үйлесімі барысында дамыған. Оның алғышарты
әртүрлі байланыс құралдарының үйлесімі негізінде ЭЕМ желілерінің құрылуы
болып табылады.
Қатынас құру тәсілдерінің ішінде пайдаланушының ЭЕМ-мен
әрекеттесуінің келесі режімдерін атауға болады:
– дестелік режім;
– интерактивті режім, оның ішінде сұранысты және диалогтық
режімдер.
Дестелік режім - өңдеу үрдісі кезінде пайдаланушы қатынасуынсыз күні
бұрын жинақталған ақпараттарды өңдеу немесе тапсырмаларды орындау, яғни
дестеге біріктіріліп, содан кейін өңделетін ақпараттар мен тапсырмаларды
өңдеу.
Интерактивті режім – пайдалушының ақпараттық-есептеу жүйесімен
үрдіске түрлі әсер түрінде тікелей әрекеттесуі, ол сұранысты немесе диалог
түрінде жүзеге асады.
Сұранысты режім – ақпараттық-есептеу жүйесінен керекті ақпарат беруді
талап ету, көбінесе анықтама – ақпараттық жүйелерде жүзеге асады.
Диалогтық режім – пайдаланушының әрбір сұратуы ақпараттық-есептеу
жүйесінің тарапынан дереу жауап әрекетін тудыратын режім. Есептеу жүйесі
мен пайдаланушы арасындағы әрекеттесу адам үлгере алатын жылдамдықпен
жүреді.
Қазіргі уақытта есептеу техникасын пайдалануды ұйымдастыру жаңа
жинақталған ақпараттық жүйелерді құруға көшумен байланысты көптеген
өзгерістерге ұшырауда. Жинақталған (корпоративтік) ақпараттық жүйелер
кәсіпорын (мекеме) көлемінде ақпаратты бірлесіп басқаруды, оның жеке
бөлімшелерінің жұмысын үйлестіруді, жеке пайдаланушылар топтары аумақтары
арасында, сондай – ақ бір-бірінен қашықта орналасқан бірнеше мекемелер
арасындағы ақпарат алмасуын қамтамасыз етеді.
Техникалық құралдар кешенін, соның ішінде есептеу техникасын, қолдана
отырып өңдеу технологиясы белгілі ақпараттық элементтермен әрекет етуге,
оларды зерттеу мен формальдауды (қалыпқа келтіруді), өңдеудің, сақтаудың,
жеткізудің ыңғайлылығы үшін идентификациялауды қажет етеді. Мұндай
формальданған, яғни техникалық құралдарда өңдеуге ыңғайлы түрге келтірілген
ақпараттарды мәліметтер деп атағанбыз. Сондықтан, мәліметтер ұғымын кеңірек
қарастырып, оны беру, сақтау, өлшеу т.с.с. ерекшеліктерін анықтайық.
3. Мәліметтер: мәліметтерді өңдеу үрдістері, санау жүйелері,
көрсетімі және көрсетім, өлшеу, сақтау бірліктері.
Ақпараттарды ЭЕМ-нің көмегімен өңдеуде санау жүйелері, мәліметтердің
көрсетімі және көрсетім бірліктері, пішімдері және сандарды арнайы кодтау
мәселелері маңызды орын алады. ЭЕМ-де кез келген ақпаратты беру екі
аспектіден қарастырылады: қолданылатын базалық санау жүйесі және ақпараттың
өзін беру. ЭЕМ-де өңдеуге ыңғайлы түрге келтірілген ақпараттарды мәліметтер
деп атадық, сондықтан бұдан былай мәліметтерді өңдеу туралы сұрақтарды
қарастырамыз. Мәліметтерді өңдеу үрдістері барысында мәліметтер
түрлендіріледі. Қарқынды дамып келе жатқан ғылыми-техникалық прогресс адам
өмірінің барлық салаларында мәліметтерді өңдеудің күрделенуін және
көлемінің өсуін тудырып, автоматтандырудың қажеттігін көрсетіп отыр.
Мәліметтерді өңдеу операцияларының құрамында келесі негізгілерін атауға
болады:
a) мәліметтерді жинау – қандай да бір шешім қабылдау үшін
мәліметтердің толықтығын қамтамасыз ету үрдісі;
b) мәліметтерді формальдау – мәліметтерді өзара салыстыра алу үшін,
яғни қол жеткізімділігін арттыру үшін әртүрлі жақтан түскен
мәліметтерді бір пішімге келтіру үрдісі;
c) мәліметтерді фильтрациялау(сүзгілеу) – шешім қабылдау үшін қажет
емес мәліметтерді алып тастау үрдісі;
d) мәліметтерді сұрыптау – қолдануға қолайлы болу үшін мәліметтерді
қандай да бір белгі бойынша реттеу үрдісі;
e) мәліметтерді архивтеу (сығу) – мәліметтерді қолайлы және жеңіл қол
жеткізе алатындай түрге келтіру, қысқаша айтқанда сығу үрдісі;
f) мәліметтерді қорғау – мәліметтерді жойылудан, өзгертілуден
сақтауға бағытталған шаралар;
g) мәліметтерді тасымалдау – ақпараттық үрдістің әр жерінде
орналасқан бөліктері арасында мәліметтерді алу, жеткізу;
h) мәліметтерді турлендіру – мәліметтерді бір пішімнен екінші пішімге
немесе бір құрылымнан екінші құрылымға көшіру;
Санау жүйелері. Сандарды бейнелеу және өрнектеу тәсілдерін санау деп
атайды. Кез келген сөзді қандай да бір алфавит таңбаларын және сәйкес
ережелерді қолдана отырып жазуды кодтау деп атайды. Санау кодтаудың жеке
жағдайы болып табылады, мұнда белгілі бір алфавитті және белгілі бір
ережелерді қолдана отырып, жазылған сөз код деп аталады.
Санау жүйесі – сандық мәліметтерді көрсету тәсілдері мен ережелерінің
келісілген жиынтығы. Санау жүйелерінің екі түрі бар: позициялық және
позициялық емес (бейпозициялық).
Позициялық емес санау жүйелерінде беру және жазу ережелері күрделі
болып табылады. Мұндай санау жүйелерінің бірі – римдік сан жүйесі. Мысалы,
MCMXCVIII – 1998 деген сөз, мұнда M – мыңдық, C – жүздік, X – ондық, V –
бес, I – бір, т.с.с.
Позициялық санау жүйелерінде санның мәні тек қана оның құрамына
кіретін цифрлармен ғана емес, сонымен қатар цифрлардың тізбектегі орнымен
анықталады. Мұндай жүйелердің қатарына кәдімгі өмірде қолданатын ондық
жүйе, екілік жүйе т.с.с жатады.
Позициялық сан жүйесінде қолданылатын таңбалардың саны оның негізі деп
аталады, оны q әрпімен белгілейік (мысалы ондық сан жүйесінде он
таңба(цифр): 0,1,2,...,9). Санау жүйесінің таңбаларының жиынтығын оның
алфавиті деп атайды.
Кесте 1 – Кейбір санау жүйелерінің алфавиті
Сан Сан жүйесінің аты Сан жүйесінің алфавиті
жүйесінің
негізі
2 екілік 0 , 1
3 үштік 0 , 1 , 2
4 төрттік 0 , 1 , 2 , 3
5 бестік 0 , 1 , 2 , 3 , 4
6 алтылық 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , 5
7 жетілік 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6
8 сегіздік 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7
10 ондық 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7
, 8 , 9
16 он алтылық 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7
, 8 , 9 ,
A , B , C , D , E , F
Жалпы түрде кез келген X санын q негізді позициялық жүйеде
төмендегідей түрде беруге болады:
X(q) = xn-1qn-1 + xn-2qn-2 + ... + x1q1 + x0q0 + x-1q-1 + ... + x-mq-m =
(1)
Мұнда X(q) - санның q негізді жүйедегі жазылуы;
q – санау жүйесінің негізі;
xi – q-ден кіші бүтін сандар;
n – санның бүтін бөлігіндегі позиция саны;
m – санның бөлшек бөлігіндегі позиция саны.
Мысалы,
4295,6731(10) = 4( 103 + 2( 102 + 9( 101 + 5( 100 + 6( 10-1 + 7( 10-2
+1( 10-4
X(q) санының xi коэффициенттерінің тізбегі түріндегі жазылуы оның
қысқаша жазылуы немесе коды деп аталады. Есептеу техникасында және
автоматикалық құралдарда кеңінен қолданылатын санау жүйесі екілік сан
жүйесі болып табылады. Бұл жүйеде тек қана екі таңба: 0 және 1 қолданылады.
Кез келген X санын екілік жүйеде жалпы түрде төмендегідей түрде анықтайды:
X(2) = xn-12n-1 + xn-22n-2 + ... + x121 + x020 + x-12-1 + ... + x-m2-m,
(2)
мұнда xi -лер не 0-ге, не 1-ге тең.
Мысалы
(1011,11)2 = 1( 23 + 0( 22 + 1( 21 + 1( 20 + 1( 2-1 + 1( 2-2
Санау жүйелеріндегі түрлендірулер. ЭЕМ екілік кодтармен жұмыс
істейді, ал пайдаланушы үшін ондық және он алтылық жүйелер ыңғайлы.
Сондықтан көп жағдайда бір санау жүйесінен екінші жүйеге және кері
түрлендірулер қажеттігі туады.
санын q негізді санау жүйесінен негізді санау жүйесіне
түрлендіру ( түрлендіруі) ауыстыру ережесі немесе санау жүйесінің
негізіне бөлу – көбейту ережесіне байланысты жүзеге асырылады.
Ауыстыру ережесі (1) формуласының көмегімен орындалады және
сандардың жаңа санау жүйесіндегі кодтарымен арифметикалық операциялар
жүргізуді ескереді. Сондықтан ауыстыру ережесі көбінесе сандарды ондық емес
санау жүйесінен ондық жүйеге түрлендіру үшін қолданылады.
Мысалы, түрлендіруін орындау керек,
Бөлу – көбейту ережесі. Бұл ереже сандардың алғашқы q негізді
жүйедегі кодтарымен арифметикалық операциялар жүргізуді ескереді, сондықтан
оны сандарды ондық санау жүйесінен басқа кез келген позициялық жүйеге
түрлендіруге қолдану ыңғайлы. Бүтін сандарды түрлендіру үшін бөлу ережесі,
дұрыс бөлшектер үшін – көбейту ережесі қолданылады. Аралас сандарды
түрлендіру үшін бүтін және бөлшек бөліктеріне сәйкес ережелер қолданылады.
Бөлу ережесі (q негізді санау жүйесіндегі бүтін санды негізді
жүйеге түрлендіру ережесі). Ол үшін бірілген q – негізді санды және шығатын
бөлінділерді негізіне (q негізді жүйеде берілген) тізбектеп бөлу
керек. Бөлуді бөлінді негізінен кіші болып шыққанша жалғастыру
қажет. Санның жаңа негізді жүйедегі кодын алу үшін ең соңғы
бөліндіден бастап бөлуге кері бағытта қалдықтарды тізбектеп жазу қажет
(Ондық жүйедегі бүтін санды немесе санның бүтін бөлігін екілік жүйеге
көшіру үшін оны жүйенің негізіне (бұл жағдайда 2-ге) бөлінді нольге тең
болғанша бөле беру керек. Санды әрбір бөлгенде шыққан қалдықтарды кері
бағытта тізбектеп жазғанда шыққан тізбек берілген санның екілік жүйедегі
коды)..
Көбейту ережесі ( q – негізді жүйедегі бөлшек санды негізді
жүйеге түрлендіру ережесі). Бұл жағдайда берілген бөлшекті және шыққан
көбейтінділерді негізіне (q негізді жүйеде берілген) тізбектеп
көбейту қажет. Шыққан көбейтінділердің бүтін бөліктері ( негізді
жүйедегі цифрлармен алмастырылған) берілген санның негізді жүйедегі
цифрларын береді. Көбейтуді ізделінді - негізді кодта салмағы
берілген q – негізді бөлшектің кіші разряды салмағынан кем разряд
табылғанша жүргізу керек. Жалпы жағдайда, бұл үрдіс шексіз болуы мүмкін
және алынған код жуық сан болады. (Ал ондық жүйедегі бөлшек санды немесе
санның бөлшек бөлігін екілік жүйеге көшіру үшін оның бөлшек бөлігін 2-ге
көбейту керек. Шыққан көбейтіндінің бүтін бөлігі екілік жүйедегі бірінші
цифраны береді, одан көбейтіндінің бүтін бөлігін алып тастап қалған бөлшек
бөлігін тағы да 2-ге көбейтіп алдыңғы процедураны қайталаймыз).
Санау жүйелеріндегі арифметикалық операциялар. Кез келген санау
жүйелеріндегі сандармен әртүрлі арифметикалық операциялар орындауға болады.
Екілік жүйедегі қосу және көбейту ережелерін кесте түрінде берейік:
+ 0 1 * 0 1
0 0 1 0 0 0
1 1 10 1 0 1
ЭЕМ-да екілік сан жүйесімен қатар сегіздік және он алтылық сан
жүйелері де жиі қолданылады, себебі екілік жүйедегі кодтар өте ұзын
ыңғайсыз болуы мүмкін. Әсіресе машина тілінде программалау қажет жағдайында
сегіздік немесе он алтылық жүйелерді қолданған ыңғайлы. Сонымен қатар бұл
жүйелерден екілік жүйеге және кері көшу өте жеңіл, ал 8 және 16 сандары 2-
нің дәрежелері болып табылады. Ондық жүйеден сегіздік немесе он алтылық
жүйеге көшу екілік жүйеге көшу сияқты жүргізіледі.
Екілік жүйеден сегіздік жүйеге көшу үшін (бүтін сандар үшін) екілік
жүйедегі санды оңнан соға қарай үштіктерге бөлу керек (ең сол жақтағы үштік
топ үш цифрдан кем болуы мүмкін) , содан кейін әрбір үштік топқа сәйкес
сегіздік жүйедегі эквивалентін жазу керек. Мұндай екілік цифрлардың үштігін
триада деп атайды. Мысалы,
110110012 = 11 011 0012 = 3318
Екілік жүйеден он алтылық жүйеге көшу үшін (бүтін сандар үшін) екілік
санды оңнан солға қарай төрт цифрдан тұратын топтарға бөлу керек, содан
кейін әрбір төрттік топқа сәйкес он алтылық эквивалентін жазу керек. Мұндай
екілік цифрлардың төрттіктерін тетрадалар деп атайды. Мысалы,
11000110110012 = 1 1000 1101 10012 = 18D916
Екілік жүйедегі бөлшек санды немесе санның бөлшек бөлігін сегіздік
немесе он алтылық жүйеге көшіру үшін жоғарыдағы сияқты үтірден кейінгі
цифрден бастап оң жақ шеткі нүктеге дейін триадаларға немесе тетрадаларға
бөліп (ең оң жақтағы цифрлар жетпеген жағдайда топ нольдермен толтырылады),
содан кейін сәйкес сегіздік немесе он алтылық эквиваленттері жазылады.
Мысалы,
0,11000111012 = 0, 110 001 110 1002 = 0,61648
0,11000111012 = 0, 1100 0111 01002 = 0,С7416
Кері түрлендірулер, яғни сегіздік немесе он алтылық жүйелерден екілік
жүйедегі санға көшу үшін санның әрбір цифрына сәйкес триада немесе тетрада
жазылады. Бұл көшірулерде келесі сәйкестік кестесі қолданылады.
Кесте 2 - Әртүрлі жүйедегі сандар сәйкестігі
Ондық жүйеЕкілік жүйе Сегіздік Он алтылық
жүйе жүйе
0 0 0 0
1 1 1 1
2 10 2 2
3 11 3 3
4 100 4 4
5 101 5 5
6 110 6 6
7 111 7 7
8 1000 10 8
9 1001 11 9
10 1010 12 A
11 1011 13 B
12 1100 14 C
13 1101 15 D
14 1110 16 E
15 1111 17 F
Бір жүйеден екінші жүйеге көшудің тағы бір жолы – дәрежелерді азайту
әдісі деп аталады. Ол үшін берілген саннан көшуіміз қажет жүйе негізінің ең
үлкен мүмкін дәрежесін негізден кіші ең үлкен мүмкін коэффициентке
көбейтіндісін алу қажет. Осы коэффициент жаңа жүйедегі санның цифры болып
табылады. Бұл амалды қалдық нольге айналғанша қайталау керек. Мысалы,
11410(x2 табу керек болсын. Екінші әдісті қолданамыз, яғни
114 - 1( 26 = 50
50 - 1( 25 = 18
18 - 1( 24 = 2
2 - 0( 23 = 2
2 - 0( 22 = 2
2 - 1( 21 = 0
онда 11410 = 11100102.
Сегіздік және он алтылық жүйелердегі сандармен арифметикалық
операциялар ондық жүйедегі операцияларға ұқсас жүргізіледі, оны төмендегі
кестелерден көруге болады:
+ 0 1 2
В.name B.number B.length
Жиын - математикалық жиын объектісінің қасиетін үлгілейтін құрылым:
– жиындарды біріктіруге болады;
– жиындарды қиылыстыруға болады;
– жиындарды азайтуға болады (теориялық- жиындық айырма);
– элементтің жиынға тиістілігін тексеруге болады.
Кезек (файл) - біртекті реттелген динамикалық құрылым. Кезек
дегеніміз сызықты реттелген бірінен кейін бірі орналасқан, екі жету әдісі
бар құрылым, ол жету ережелері:
a) жаңа компонент кезектің тек соңына қосыла алады;
b) компоненттердің мәні тек қана басынан аяғына орналасу бағытында
ғана оқылады.
Негізгі қасиеттері:
– өлшемі алдын - ала келісілмеген;
– компоненттерін сақтау үшін сыртқы сақтау құралдары қолданылады;
– кезекке компонент қосу және алу “бірінші кірген - бірінші
алады” (“FIFO”) принципі бойынша жүзеге асырылады.
Кейде кезектердің ерекше түрі тура жету файлдары қолданылады.
Стек - “бірінші кірген соңғы шығады” (LIFO) принципімен құрылған
құрылым.
Екілік ағаш - бір мәліметтер екінші мәліметтермен “табиғи” түрде
байланған, олар өзара тең құқықты емес, әрбір элементіне жету сәйкес жету
жолымен анықталады. Бұл динамикалық құрылым, реттелмеген.
Мәліметтердің құрылымдарын ұйымдастыру әдістері. Мәліметтердің
құрылымдарын ұйымдастырудың негізгі үш әдісі ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz