ftd

Для пользователя накопители на жестком диске отличаются, прежде всего, своей емкостью, т.е. тем, сколько информации помещается на диске. (1 Гб, 20 Гб, 60 Гб и т.д.).

Вторая существенная характеристика – время доступа к информации. Разумеется, обеспечение высокой скорости требует определенных затрат, поэтому быстрые диски (15 и менее мс) могут стоить значительно дороже.

Компакт-диски (CD). Изначально разработанные для любителей высококачественного звучания, прочно теперь обосновались в ПК. Благодаря своим малым размерам, большой емкости (на один диск можно поместить более 150000 страниц текста), надежности и долговечности они с успехом применяются в качестве устройства внешней памяти. Кстати наличие CD-ROM на ПК позволяет использовать не только диски с программами, но и слушать музыку. Музыкальные оптические компакт-диски пришли на смену виниловым (грампластинкам) в 1982 году примерно в то же время, когда появились первые ПК фирмы IBM.

Емкость компакт-дисков связана с интересной историей. Директор фирмы SONY Акио Морита решил, что компакт-диски должны отвечать запросам исключительно любителей классической музыки. После опроса оказалось, что самым популярным классическим произведением в Японии в те времена была 9-я симфония Бетховена, которая длилась 72,73 минуты. Поэтому было решено, что компакт-диск должен быть рассчитан всего на 74 минуты. Так родился стандарт, известный как «Красная книга» (Red Book). Когда 74 минуты пересчитали в байты, то получилось 640 МБ.

Если дискета и винчестер используют магнитные свойства вещества (намагничено - размагничено), то на компакт-диске цифровая информация представляется чередованием впадин (неотражающих пятен) и отражающих свет островков. Считывание информации происходит с помощью лазерного луча. В отличие от винчестеров, дорожки которых представляют концентрические окружности, компакт-диск имеет одну физическую дорожку в форме непрерывной спирали, идущей от наружного диаметра к внутреннему.

Запись и считывание информации с любого носителя осуществляется с помощью дисководов, иногда называемых приводами. В ПК дисководы обозначаются буквами латинского алфавита: A, B, C, D и т.д. Как правило, А и В

– это дисководы для гибких дисков, С – для жесткого диска (если он один в ПК), D – для привода компакт-диска.

2.7. ВВОД И ВЫВОД ИНФОРМАЦИИ

Ввод информации может осуществляться пользователем с клавиатуры, голоса, автоматически с внешнего устройства: сканера, диска и пр. Для ввода незначительного по объему информации применяются джойстик, мышь, трекбол, перо, трекпоинт, сенсорная панель и др.

Вывод осуществляют принтеры, плоттеры, демонстрационные панели. Некоторые устройства используются как для ввода так и для вывода,

например, клавиатура, дисплей, факсимильный аппарат.

Основные устройства ввода-вывода:

•Клавиатура,

•Монитор (или дисплей). Предназначен для вывода текстовой и графической информации, бывают цветными и монохромными, могут работать в текстовом и графическом режимах. В текстовом режиме экран условно разбивается на отдельные участки – знакоместа, чаще всего 25 строк по 80 символов (знакомест). В каждое место может быть выведен один из 256 заранее заданных символов. На цветных мониторах каждому знакоместу соответствует свой цвет.

Вграфическом режиме экран монитора состоит из точек (пикселей). Количество точек по горизонтали и вертикали называется разрешающей способностью монитора. Например, выражение «разрешающая способность 640х200» означает, что монитор выводит 640 точек по горизонтали и 200 по вертикали.

Важными характеристиками монитора являются:

-Скорость работы. В текстовом режиме все мониторы работают довольно быстро, в то время как скорость работы для вывода графической информации может быть достаточно существенной.

-Видеопамять. Монитор по отношению к процессору выступает в той же роли, что телевизор по отношению к телецентру: он показывает изображение, формируемое процессором ПК. Но телевизор непрерывно получает видеосигнал, а монитор ПК на это рассчитывать не может, т.к. процессор должен заниматься многими другими задачами, а не только передавать картинку на монитор. Поэтому монитор должен иметь специальную память (видеопамять), в которую процессор записывает картинку. Затем видеоадаптер независимо от процессора выводит содержимое памяти на экран, позволяя процессору заниматься другими задачами.

-Размер точки (зерна) экрана. На четкость изображения существенное влияние оказывает размер пикселя. Чем меньше размер точки, тем более четким получается изображение (хор – 0,31мм, отл – 0,25мм). На мониторах с большим зерном изображение получается нечетким.

-Качество изображения: мерцание экрана, наличие световых пятен, полос, чистота цвета, фокусировка, длительность послесвечения, тень от полос и т. д. Мониторы с дефектным изображением приводят к быстрому утомлению.

•Принтеры, матричные (в том числе термопринтеры), струйные, лазерные

•Сканеры (устройства ввода непосредственно с бумажного документа), черно-белые, цветные, ручные, планшетные, роликовые, проекционные.

•Мышь и др.

Запись и считывание информации с любого носителя осуществляется с помощью дисководов, иногда называемых приводами. В ПК дисководы обозначаются буквами латинского алфавита: A, B, C, D и т.д. Как правило А и В

– это дисководы для гибких дисков, С – для жесткого диска (если он один в ПК),

D – для привода компакт-диска.

2.8. ИНСТАЛЛЯЦИЯ ПРОГРАММ

Инсталляция (от фр. Installation- установка) – это процесс установки программного продукта на конкретную машину, для конкретного пользователя.

Инсталляция необходима, т.к. программные продукты разрабатываются для работы на машинах различных конфигураций для удовлетворения различных потребностей пользователя и поставляются в виде набора дискет или на компакт-дисках. Инсталляция производится с помощью специальной программы, поставляемой разработчиком. Например, при инсталляции операционной системы, определяются, какие драйверы необходимы для конкретного дисплея, принтера; какое количество файлов может работать в системе, количество буферов и пр.

При инсталляции делается глобальное конфигурирование, которое означает:

•Задание места размещения программного продукта на магнитном диске,

•Выбор функциональных возможностей (программных компонентов, модулей) для установки на компьютере,

•Настройку структуры базы данных (состава файлов, структуры записей,

•Настройку операционной и технической среды функционирования программного продукта.

Такая настройка выполняется, как правило, квалифицированным программистом, и изменение условий установки требует реинсталляции программного продукта.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1.Кто предложил схему современного компьютера?

2.Назовите основные функциональные узлы ПК.

3.Для чего нужна операционная система?

4.Какие операционные системы и оболочки вы знаете?

5.Перечислите основные объекты Windows.

6.Назовите основные характеристики процессора.

7.Перечислите характеристики монитора.

8.Чем Значок отличается от ярлыка?

9.Что появляется, когда подводим мышь к значку?

10.Что такое контекстное меню?

11.Перечислите основные элементы окна Windows.

12.Какие элементы управления диалогового окна вы знаете?

13.Что такое палитра?

14.Для чего применяется сканер?

15.Что такое инсталляция программ?

16.Перечислите известные вам носители информации.

Глоссарий

Буфер обмена Windows — специальная область в оперативной памяти компьютера, в которой могут временно храниться объекты Windows (не более одного).

Инсталляция (от фр. Installation- установка) – это процесс установки программного продукта на конкретную машину, для конкретного пользователя.

Инструментальные системы (системы программирования), обеспечивающие

создание новых программ для ПК.

Интерфейс (interface) — это средства взаимодействия, средства связи, сопряжения,

согласования.

Каталог – это специальное место на диске, в котором хранятся имена файлов, сведения о размере файла, времени их последнего обновления и т. д.

Контекстное меню — это элемент управления, содержащий пункты команд, которые можно выполнить с объектом.

Носители информации – это материальные объекты, предназначенные для хранения и передачи данных. К ним относятся: бумажные носители (в ПК не применяются),

магнитные ленты и диски, лазерные диски и др.

Оперативная память предназначена для хранения и оперативного обмена информацией с прочими блоками машины, непосредственно участвующими в информационно-вычислительном процессе в текущий момент времени.

Операционная система – комплекс программ, обеспечивающий управление

компьютером как единым целым, его взаимодействие с окружающей средой (человеком, прикладными программами, другими системами.

Палитра — это графическая разновидность списка. Раскрывающаяся палитра — разновидность раскрывающегося списка. Палитра обеспечивает наглядность при

выборе параметра настройки.

Прикладные программы, непосредственно обеспечивающие выполнение необходимых пользователям работ.

редактирование, рисование обработка информационных массивов и т.д.

Процессор – это центральный блок ПК, предназначенный для управления работой всех

блоков машины и для выполнения арифметических и логических операций над

информацией.

Сектор - часть дорожки гибкого магнитного диска, минимальная единица памяти. Файл – это поименованная область внешней памяти, выделенная для хранения

массива данных и программ.

3.1. МОДЕЛИРОВАНИЕ КАК МЕТОД ПОЗНАНИЯ

Человечество в своей деятельности (научной, образовательной, технологической, художественной) постоянно создает и использует модели окружающего мира. Строгие правила построения моделей сформулировать невозможно, однако человечество накопило богатый опыт моделирования различных объектов и процессов.

Любой из нас постоянно решает какие-нибудь задачи. Здесь не имеются в виду задачи из школьных учебников математики, физики, химии. Речь идет о «жизненных» задачах – что купить другу на день рождения, как провести выходной день и т.п. Прежде чем решать подобную задачу, мы стараемся взвесить имеющуюся у вас информацию, выбрать из нее существенную. И только затем, когда станет более или менее ясно, из чего мы можем исходить (например, какими денежными средствами вы располагаете для решения задачи) и на какой результат рассчитывать, мы приступаем к решению задачи. Иногда описанный процесс называют уяснением задачи, а фактически это замена исходной жизненной задачи ее моделью.

Модели позволяют представить в наглядной форме объекты и процессы, недоступные для непосредственного восприятия (очень большие или очень маленькие объекты, очень быстрые или очень медленные процессы и др.).

Наглядные модели часто используются в процессе обучения. В курсе географии первые представления о нашей планете Земля мы получаем, изучая ее модель

— глобус, в курсе физики изучаем работу двигателя внутреннего сгорания по его модели, в химии при изучении строения вещества используем модели молекул и кристаллических решеток, в биологии изучаем строение человека по анатомическим муляжам и др.

Модели играют чрезвычайно важную роль в проектировании и создании различных технических устройств, машин и механизмов, зданий, электрических цепей и т. д. Без предварительного создания чертежа невозможно изготовить даже простую деталь, не говоря уже о сложном механизме.

В процессе проектирования зданий и сооружений кроме чертежей часто изготавливают макеты. В процессе разработки летательных аппаратов поведение их моделей в воздушных потоках исследуют в аэродинамической трубе.

Разработка электрической схемы обязательно предшествует созданию

электрических цепей и так далее.

Развитие науки невозможно без создания теоретических моделей (теорий, законов, гипотез и пр.), отражающих строение, свойства и поведение реальных объектов. Создание новых теоретических моделей иногда коренным образом меняет представление человечества об окружающем мире (гелиоцентрическая система мира Коперника, модель атома Резерфорда-Бора, модель расширяющейся Вселенной, модель генома человека и пр.). Адекватность теоретических моделей законам реального мира проверяется с помощью опытов и экспериментов.

Все художественное творчество фактически является процессом создания моделей. Например, такой литературный жанр, как басня, переносит реальные отношения между людьми на отношения между животными и фактически

создает модели человеческих отношений. Более того, практически любое литературное произведение может рассматриваться как модель реальной человеческой жизни. Моделями, в художественной форме отражающими реальную действительность, являются также живописные полотна, скульптуры, театральные постановки и пр.

География, военное дело, судоходство и пр. невозможны без информационных моделей поверхности Земли в виде карт. Различные типы географических карт (политические, физические и пр.) представляют информационные модели, отражающие различные особенности земной поверхности, то есть один и тот же объект отражают несколько моделей.

Моделирование – исследование объекта или явления путем создания его модели и оперирования ею с целью получения полезной информации.

Модель в широком понимании – это образ (в том числе условный или мысленный – изображение, описание, схема, чертеж, график, план, карта и т.п.) или прообраз (образец) какого-либо объекта или системы объектов, используемый при определенных условиях в качестве их «заместителя» или «представителя».

Так, моделью Земли служит глобус, а моделью звездного неба – экран планетария. В том же смысле можно сказать, что чучело животного есть модель этого животного, а фотография на паспорте (или список примет и вообще любой перечень паспортных или анкетных данных) – модель владельца паспорта (хотя живописец, напротив, назвал бы моделью именно изображаемого им человека). Каждый объект имеет большое количество различных свойств. В процессе

построения модели выделяются главные, наиболее существенные для проводимого исследования свойства. При исследовании аэродинамических качеств модели самолета в аэродинамической трубе важно, чтобы модель имела геометрическое подобие оригинала, но не важен, например, ее цвет. При построении электрических схем — моделей электрических цепей — необходимо учитывать порядок подключения элементов цепи друг к другу, но не важно их геометрическое расположение друг относительно друга и так далее.

Разные науки исследуют объекты и процессы под разными углами зрения и строят различные типы моделей. В физике изучаются процессы взаимодействия

иизменения объектов, в химии — их химический состав, в биологии — строение

иповедение живых организмов и так далее.

Возьмем в качестве примера человека: в разных науках он исследуется в рамках различных моделей. В рамках механики его можно рассматривать как материальную точку, в химии — как объект, состоящий из различных химических веществ, в биологии — как систему, стремящуюся к самосохранению, и т. д.

Модель - реальный физический объект или процесс, теоретическое построение, информационный образ, представляющий некоторые свойства исследуемого объекта, процесса (явления), предназначенный для изучения объекта путем его упрощения, выбора параметров, которые существенны.

Один и тот же объект может иметь множество моделей, а разные объекты

могут описываться одной моделью. Так, в механике различные материальные тела (от планеты до песчинки) могут рассматриваться как материальные точки.

Никакая модель не может заменить сам объект. Разнообразие информационных аспектов в каждой задаче настолько велико, что полагаться в решении на «озарение» – заранее обречь себя на неудачу.

Но при решении конкретной задачи, когда нас интересуют определенные свойства изучаемого объекта, модель оказывается полезным, а подчас и единственным инструментом исследования

Итак, для модели должны быть определены упрощающие предположения, которые позволяют из всего многообразия информации об изучаемом явлении или объекте выделить исходные данные, определить, что будет результатом и какова связь между исходными данными и результатом.

Хотя уже немало сказано о важности моделей, наверно, у вас вертится на языке вопрос: нельзя ли обойтись без моделей? Оказывается нельзя. Окружающий мир бесконечен в своих свойствах и проявлениях, человек же физически лишен возможности своим мышлением охватить многообразие мира. Каждое природное явление присутствует в его сознании моделью, ибо никому не дано объять необъятное. Однако, каждый раз мы вынужденно «закрываем глаза» на бесчисленное количество свойств, оставляя лишь те несколько, которые нам представляются существенными.

Поменяйте предположение о том, что существенно, - тут же изменится модель. Скажем «рельефный глобус» (важно соблюдение масштаба). Представим радиус глобуса =60 см. Какую высоту на нем будет иметь Джомолунгма (8800 м) и какова глубина Марианской впадины (11000 м). Беря радиус Земли 6000 км, Джомолунгма – 0,9 мм, а Марианская впадина – 1,1 мм. Их и рассмотреть будет нелегко. Значит, для этой учебной цели соблюдение масштаба несущественно. Главное – чтобы особенности рельефа легко усматривались.

Изменение предположений, как правило, приводит к тому, что для одной и той же плохо поставленной задачи получаются совершенно различные результаты.

Как видно, от исходных предположений существенно зависит решение задачи, и чем больше свойств мы учитываем, тем сложнее решение. Однако, не всегда, усложнив модель, мы получим более точный результат. Искусство составления моделей как раз и заключается в том, чтобы, не переусложнив модель, учесть в ней существенное и отбросить второстепенное.

Если построенная модель дает удовлетворительные результаты, то говорят, что модель адекватна рассматриваемому объекту (процессу или явлению). Иными словами, можно представить следующую схему решения задачи.

(рис. 3.1.)

Создание модели - это итерационный процесс, при котором модель сравнивается с оригиналом и уточняется.

.

Физические процессы в модели и в оригинале могут быть одинаковыми или различными. Поэтому различают два вида моделей – физические и математические.

3.2. ФОРМАЛИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ

Формализация объекта или явления неразрывно связана с моделированием его, т.е. процессом разработки модели изучаемого объекта, системы, явления. Главная задача формализации - определение цели моделирования.

Вопросы правильности выбора модели, ее адекватности исходному объекту очень сложны. Нужно описать процесс исследования объекта в виде, исключающем по возможности неоднозначное толкование данного объекта.

Естественные языки используются для создания описательных информационных моделей. В истории науки известны многочисленные описательные информационные модели; например, гелиоцентрическая модель мира, которую предложил Коперник, формулировалась следующим образом:

земля вращается вокруг своей оси и вокруг Солнца; орбиты всех планет проходят вокруг Солнца.

С помощью формальных языков строятся формальные информационные модели (математические, логические и др.). Одним из наиболее широко используемых формальных языков является математика. Модели, построенные с использованием математических понятий и формул, называются математическими моделями.

Математическое моделирование – определение свойств и характеристик рассматриваемого явления, процесса или состояния посредством решения с помощью ЭВМ системы неких уравнений – математической модели.

Язык математики является совокупностью формальных языков. С некоторыми из них (алгебра, геометрия, тригонометрия) мы знакомимся в школе, с другими (теория множеств, теория вероятностей и др.) - в процессе