Единицы измерения количества информации.

Если рассматривать информацию с субъективной точки зрения, то информация – это знания человека. Отсюда следует вывод, что сообщениеинформативно (содержит ненулевую информацию), если оно пополняет знания человека. Например, прогноз погоды на завтра – информативноесообщение, а сообщение о вчерашней погоде неинформативно: нам это уже известно.

Для измерения информации нужна единица измерения, тогда мы сможем определять, в каком сообщении информации больше, в каком меньше. Единица измерения информации называется «бит». Её определение звучит так:

Сообщение, уменьшающее неопределенность знаний в два раза, несет 1 бит информации. Таким образом, основная единица измеренияинформации— бит.

1 байт = 8 бит.

Для измерения больших объемов информации используются следующие единицы:

· 1 Кб (один килобайт) = 1024 байт

· 1 Мб (один мегабайт) = 1024 Кб

· 1 Гб (один гигабайт) = 1024 Мб

· 1Тбайт (один терабайт) =1024Гбайт

· 1Пбайт (один петабайт) =1024Тбайт

· 1Эбайт (один экзабайт) =1024Пбайт

· 1Збайт (один зетабайт) =1024Эбайт

· 1Йбайт (один йотабайт) =1024Збайт.

Устройство компьютера.

Устройство компьютера с точки зрения пользователей - умение обращаться с компьютером как с инструментом для обработки информации. Компьютер должен воспринимать и распознавать вводимую информацию, запоминать ее, совершать над ней различные действия и выводитьрезультаты своей работы, то есть выполнять основные этапы обработки информации: ввод, хранение, преобразование, вывод.

Для решения всех этих задач необходимы технические устройства и программы.

Совокупность технических устройств называют аппаратным обеспечением Аппаратное обеспечение персонального компьютера — системавзаимосвязанных технических устройств, выполняющих ввод, хранение, обработку и вывод информации.

Основная компоновка частей компьютера и связь между ними называется архитектурой. При описании архитектуры компьютера определяетсясостав входящих в него компонент, принципы их взаимодействия, а также их функции и характеристики.

Практически все универсальные ЭВМ отражают классическую неймановскую архитектуру.

Эта архитектура во многом характерна как для микро ЭВМ, так и для мини ЭВМ и ЭВМ общего назначения.

Рассмотрим устройства подробнее.

Любая вычислительная машина имеет в своем составе запоминающее устройство (ЗУ), устройства ввода-вывода (УВВ) и процессор, состоящий изарифметико-логического устройства (АЛУ) и устройства управления (УУ).

Организация вычислительного процесса на ЭВМ включает следующие этапы:

· подготовка входной информации; ввод программы;

· ввод исходных данных;

· выполнение программы;

· вывод результатов.

Подготовка входной информации. ЭВМ располагает возможностью ввода программ и исходных данных непосредственно пользователем. Обычновходная информация, написанная от руки на бумаге, переносится на машинный носитель - магнитную ленту, магнитный диск, дискету, оптический диск и др.

Ввод программ и исходных данных. В результате этих двух, обычно последовательно выполняемых, этапов входная информация, записанная насоответствующем носителе, попадает в память ЭВМ. Наиболее распространенными в персональных компьютерах устройствами ввода-выводаявляются клавиатура, накопитель на гибких магнитных дисках (НГМД) и устройство чтения информации с компакт-дисков (CD-ROM).

Выполнение программы. Основным ресурсом вычислительного процесса ЭВМ является центральное устройство обработки информации - процессор. Он управляет всеми остальными устройствами и реализует этап выполнения программ. Если остальные устройства (ввода - вывода), как правило, делаются унифицированными, т.е. предназначенными для использования в различных ЭВМ, то процессоры представляют основнуюотличительную часть ЭВМ. Это значит, что тип ЭВМ определяется типом процессора.

Вывод результата. Результаты выполнения программ (это обычно предусматривается самой же программой) могут быть выведены на экрандисплея, запомнены на магнитном носителе (например, на НГМД) или напечатаны на бумажном носителе с помощью специального устройствапечати (принтера). Эти устройства рассматриваются как ресурсы вывода, т.е. последнего этапа вычислительного процесса.

Память - устройство для хранения информации в виде данных и программ. Память делится прежде всего на внутреннюю (расположенную насистемной плате) и внешнюю (размещенную на разнообразных внешних носителях информации).

Порт — обычно соединение (физическое или логическое), через которое принимаются и отправляются данные в компьютерах. Наиболее частопортом называют:

Аппаратный порт — специализированный разъём в компьютере, предназначенный для подключения оборудования определённого типа. См.: LPT-порт, последовательный порт, USB-порт, Игровой порт.

Порт ввода-вывода — используется в микропроцессорах (например, Intel) и микроконтроллерах (например, PIC, AVR) при обмене данными с аппаратным обеспечением. Порт ввода-вывода сопоставляется с тем или иным устройством и позволяет программам обращаться к нему для обмена данными.

Сетевой порт — параметр протоколов TCP и UDP.

Port — термин, используемый пользователями FreeBSD и OpenBSD для обозначения пакета.

Порт - результат адаптации (портирования) некоторой программы или её части, с тем чтобы она работала в другой среде.

Порты бывают входными и выходными, универсальными (ввод - вывод), они служат для обеспечения обмена информацией ПК с внешними, неочень быстрыми устройствами. Информация, поступающая через порт, направляется в МП, а потом в ОП. Выделяют виды портов:

· последовательный — обеспечивает побитный обмен информацией, обычно к такому порту подключают модем;

· параллельный — обеспечивает побайтный обмен информацией, к такому порту подключают принтер.

Устройства ввода.

Органы чувств человека способны воспринимать информацию в разнообразных формах, например текст в учебнике, сообщение по телефону, запах газа на кухне, вкус горького перца и пр. Эта информация может быть преобразована в другие формы, например в мысли и эмоции. Результаты обработки информации человеком отражаются в его решениях и действиях.

Компьютеру, как и человеку, необходимы свои «глаза и уши», с помощью которых он мог бы воспринимать информацию извне. В настоящеевремя имеются разнообразные устройства, выполняющие эти функции в составе компьютера. Они называют­ся устройствами ввода, так как обеспечивают ввод в компьютер данных в различных формах: чисел, текстов, изображений, звуков. Устройства ввода преобразуют эту информацию в цифровую форму для последующей обработки и хранения в компьютере. Многообразие устройств ввода определяетсяразнообразием форм представления информации, которая может быть обработана с помощью компьютера.

Устройства ввода — аппаратные средства для преобразования информации из формы, понятной человеку, в форму, воспринимаемуюкомпьютером.

Аппаратное обеспечение компьютера по вводу данных включает само устройство ввода, управляющий блок, называемый контроллером (адаптером), специальные разъемы и электрические кабели. Однако для достижения правильной работы как устройства ввода, так и устройствавывода одного лишь правильного аппаратного подключения недостаточно. Требуется загрузить в оперативную память специальнуюуправляющую программу, называемую драйвером. Причем для каждого устройства нужен свой драйвер. В комплект поставки любого устройстваввода должна входить дискета с соответствующим драйвером.

Драйвер устройства — программа, управляющая работой конкретного устройства ввода/вывода информации.

Устройства ввода по способу ввода информации можно подразделить на два основных класса:

· с клавиатурным вводом, при котором осуществляется ручной ввод с клавиатуры;

· с прямым вводом, при котором данные читаются непосредственно компьютерными устройствами.

В свою очередь, среди устройств с прямым вводом данных выделяются подклассы устройств: манипуляторы, сенсорные устройства, сканеры, устройства распознавания речи. Рассмотрим основные характеристики этих классов технических средств.

Стандартным устройством для ввода информации в компьютер является клавиатура. С ее помощью вы можете вводить числовую и текстовуюинформацию, а также различные команды и данные.

Обычно вводимая с клавиатуры информация в целях контроля отображается на экране монитора. Место ввода информации на экранеуказывается специальным значком, который называется курсором. Вид курсора может быть различным в зависимости от используемой программы и режима работы. Это может быть мигающая черточка, прямоугольник и пр.

Как правило, используется 101-103-клавишная клавиатура американского стандарта. Кроме клавишной, клавиатура бывает мембранной и сенсорной. На клавиши алфавитно-цифрового поля дополнительно наносится разметка букв национального алфавита. Если на компьютереустановлена операционная система, не настроенная на работу в режиме национального алфавита (не-локализованная версия), то необходимадополнительная специальная программа — драйвер клавиатуры. В локализованных версиях Windows драйвер клавиатуры входит в комплектпоставки.

На современном компьютерном рынке большой популярностью пользуются эргономические клавиатуры и специальные прокладки для запястий, обеспечивающие наиболее комфортные условия работы. Различные модели эргономических клавиатур имеют:

· форму буквы V и разъединение посередине, угол между частями можно плавно изменять в зависимости от особенностей строения кистей рук человека;

· большие опоры для ладоней, поддерживающие кисти в прямом положении;

· мембранную бесшумную замену клавишам;

· сенсорную панель, движение пальцев по которой заменяет действие мыши.

Работа на персональном компьютере невозможна без освоения клавиатуры.

Широкое использование графического интерфейса привело к появлению манипулятора «мышь».

По способу считывания информации их можно классифицировать на:

· механические;

· оптико-механические;

· оптические.

На нижней поверхности механической мыши имеется шарик. Перемещение мыши по ровной поверхности (столу, коврику) приводит к вращениюшарика. При этом он взаимодействует с датчиками внутри корпуса мыши, в результате чего вырабатывается сигнал, который заставляетперемещаться указатель мыши на экране монитора.

Оптическая мышь имеет красный светодиод для подсветки и миниатюрную видеокамеру, которая делает снимки поверхности под ней (от 1500 до 6000 кадров в секунду). Специальный процессор сравнивает два последовательных кадра, чтобы вычислить величину и направление смещения.

На верхней поверхности мыши расположены 2 или 3 кнопки. Нажатие на ту или иную кнопку («щелчок») мыши компьютер воспринимает как указание на выполнение некоторого заданного действия. Использование мыши позволяет более быстро и удобно управлять работой различныхпрограмм. Качество мыши определяется ее разрешающей способностью, которая измеряется числом точек на дюйм — dpi (dot per inch). Этойхарактеристикой обусловливается, насколько точно указатель мыши будет передвигаться по экрану. Для мышей среднего класса разрешениесоставляет 400-800 dpi.

Разные типы мыши также отличаются друг от друга способом соединения с компьютером (проводные — присоединяемые с помощью кабеля; беспроводные, или «бесхвостые» мыши — соединение с компьютером обеспечивается инфракрасным сигналом, который воспринимаетсяспециальным портом).

Дизайн мыши предполагает различные формы конструкций. Наиболее популярными становятся эргономические мыши, которые имеютобтекаемую поверхность и обеспечивают естественность размещения кисти руки на ее поверхности. Установка колесика между двумятрадиционными кнопками мыши обеспечивает перемещение по документу без использования экранных полос прокрутки. Беспроводная «летучая» мышь работает в любом месте: на столе она работает как обычная мышь; если ее поднять и нажать кнопку на основании, то такуюмышь можно использовать в воздухе.

Трекбол и тачпад

Трекбол, или шаровой манипулятор, напоминает перевернутую мышь. Его не надо, как мышь, двигать по столу. В трекболе шарик вращаетсярукой и вращение также преобразуется в перемещение указателя по экрану. Он очень удобен в тех случаях, когда мало места, так как не требуетковрика и пространства для перемещения манипулятора по столу. Это свойство определило широкое применение трекбола в портативныхкомпьютерах. Тачпад служит для перемещения курсора в зависимости от движений пальца пользователя и используется для замены мыши в ноутбуках. Для перемещения курсора на весь экран достаточно небольшого перемещения пальца по поверхности тачпада.

Джойстик

Джойстик, или ручка управления, был разработан специально для игр. Так же как мышь и трекбол, он позволяет перемещать курсор или графический объект по экрану монитора. Джойстик представляет собой рукоятку, отклоняющуюся во все стороны, и несколько кнопок нанебольшой панели — для выполнения простейших действий.

Джойстики имеют различное количество кнопок и число на­правлений перемещения курсора по экрану. С целью соблюдения эргономическихтребований ручка джойстика имеет форму, повторяющую рельеф кисти руки при обхвате ручки. Современный рынок джой­стиков оченьразнообразен. Созданный для до­суга, он совершенствуется, и работа с ним все более приближается к естественным условиям имитируемойситуации. Среди последних моде­лей наиболее удачен джойстик с силовой обратной связью на со­бытия, происходящие на экране. Например, если в ходе игры вы ведете машину по ухабистой дороге под вражескими пулями, то джойстик дрожит в руке и вы чувствуете, как пули попадают в капот автомобиля.