Информатика

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ  

ВОДНОГО ТРАНСПОРТА 

 
 

 

 

 

 

 
Платонов Ю.М., Уткин Ю.Г., Иванов М.И. 

 
И Н Ф О Р М А Т И К А  

 
Учебное пособие 

 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
Альтаир–МГАВТ 

Москва  

2014 

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 

МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ  

ВОДНОГО ТРАНСПОРТА 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
Платонов Ю.М., Уткин Ю.Г., Иванов М.И. 

 
И Н Ф О Р М А Т И К А  

 
Учебное пособие 

 
 

 

 

 

 

 

 

 
Альтаир–МГАВТ 

Москва  

2014 

УДК 681.3 

 
Платонов Ю.М.,Уткин Ю.Г.,Иванов М.И. Информатика. Учебное пособие.— М. Альтаир-МГАВТ , 2014,—  224 стр. 
 

Является  частью  курса “Информатика” для технических специальностей. 
Рассматривается архитектура компьютеров, основы двоичной арифметики 
и алгебры логики. Особое внимание уделено встроенному в ПК программному 
обеспечению — BIOS. Приводятся данные по структуре операционных систем 
семейства Microsoft, кодированию и защите информации в сети Internet, основам  
программирования на языке высокого уровня и решению задач в среде — VisualStudio2010.  
Для студентов, аспирантов  и преподавателей, изучающим дисциплину 
«Информатика», в том числе и по дистанционной форме обучения. 
 
Рецензент — к.т.н., доцент Зайцев Е.А. 

 

 

Издаётся по решению Учебно-методического совета МГАВТ. 

 

Рассмотрено и рекомендовано к использованию в учебном процессе на за
седании кафедры информатики и компьютерных технологий МГАВТ (протокол 

№4 от 11.12.2013 г).  

 

Ответственность за оформление и содержание передаваемых в печать 

материалов несут авторы и кафедра академии, выпускающая учебно
методические материалы. 

 

 

 

© МГАВТ,2014 

 
 
 
                                                        © Платонов Ю.М., 2014 

© Уткин Ю.Г., 2014 

© Иванов М.И. 2014 

 

СОДЕРЖАНИЕ 

ВВЕДЕНИЕ
5

 

РАЗДЕЛ 1. КУРС ЛЕКЦИЙ 

ЛЕКЦИЯ №1. Понятие информации. Общая характеристика процессов сбора, 

передачи, обработки и накопления информации 
7 

ЛЕКЦИЯ №2. Аппаратура компьютера. Технические средства реализации ин
формационных процессов. Принцип работы компьютера. О битах информации. 

Внутреннее построение микропроцессора 

 

23 

ЛЕКЦИЯ №3.Программное обеспечение компьютера. Программа  BIOS 
“подсознание” персонального компьютера POST, память компьютера, SETUP 
35 

ЛЕКЦИЯ №4. Операционная система. Команды управления системой. Графи
ческая операционная система Windows  
44 

ЛЕКЦИЯ №5. Телекоммуникации. Основы защиты информации. Работа ком
пьютеров в сети 
57 

ЛЕКЦИЯ №6. Алгоритмизация и программирование. Языки программирова
ния высокого уровня. Программирование на  языке высокого уровня   
64 

ЛЕКЦИЯ №7. Почему компьютеры “зависают”?
81

РАЗДЕЛ 2. Лабораторный практикум 

Лабораторная работа №1. Технологии работы в среде Windows. Настройки 

Windows 

85

Лабораторная работа №2. Создание WEB – документов и их размещение в 

Internet. 

90

Лабораторная работа №3. Методы навигации в сети Интернет. Создание пре
зентаций 

98

Лабораторная работа №4. Основные приемы визуального проектирования в 

среде VisualStudio2010 

103

Лабораторная  работа №5. Программирование основных алгоритмических 

конструкций в среде Visual 
110 

Лабораторная  работа №6.. Использование вычислительных методов при ре
шении задач исследования графиков функций 
116 

Лабораторная работа №7. Программирование массивов. Алгоритмы поиска и 

упорядочения массива. Модель задачи «АСУ контроля параметров ДВС» 
127 

Лабораторная работа №8. Моделирование задач специальности в среде MS 

Excel 

134

Лабораторная работа №9.. Создание интегрированных документов и обра
ботка данных в Microsoft  Office 
145 

Лабораторная работа №10. Создание реляционной базы данных, работа с за
просами, формами и отчётами в среде системы управления базами данных 

Access 

151 

Лабораторная работа №11. Защита информации. Задачи шифрования текста в 

редакторе MS Word  путем создания макросов с использованием VBA. Опера
ции над строками 

 

165 

РАЗДЕЛ 3. Материалы текущего контроля 

Раздел 1
171

Раздел 2
175

Раздел 3
179

Раздел 4
191

Раздел 5
200

Раздел 6
204

Раздел 7
208

Раздел 8
211

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
222

ВВЕДЕНИЕ 

Учебное пособие Платонова Ю.М., Уткина Ю.Г., Иванова М.И. "Информа
тика: Курс лекций и лабораторный практикум" предназначено для подготовки 

студентов технических направлений по дисциплине «Информатика», знакомит 

студентов с основными принципами практической работы на персональном 

компьютере (ПК) с привлечением  теории информации, основ представления 

информации в двоичном виде, технической организации процедур вычисления, 

кодирования, представления графической информации.  

Основными  отличительными  особенностями  пособия являются наличие 

в нем большого количества методического материала для лабораторных работ, а 

также элементов дистанционного обучения. Теоретический и практический ма
териал в определенной степени “синхронизирован” с вопросами и ответами  тес
товых компьютерных программ. 

Наряду с изучением аппаратного обеспечения информатики, большое внима
ние в книге уделено системному программному обеспечению, построению операци
онных 
систем 
семейства 
Microsoft, 
началам 
программирования 
в 
среде 

VisualStudio2010, приемам работы с Web – страницами в сети, защите информации.  

Учебное пособие  структурировано таким образом, что  практическое освое
ние аппаратного и программного обеспечения, приемов работы на ПК, программи
рования  органично сочетается со структурой и тематикой лабораторных работ. 

Авторами книги разработана оригинальная программа-шаблон для тести
рования знаний студентов, которую преподаватель может  использовать для 

встраивания и модификации собственных тестовых материалов. Поэтому для 

преподавателей данное пособие также может стать настольной книгой, посколь
ку  предоставляет  большие возможности для реализации методики преподава
ния с использованием  индивидуального  учебно-тестового материала, необхо
димого при работе с большим  количеством студентов (в группах, размещаю
щихся в компьютерных классах) или в вариантах дистанционного обучения.   

Но, одновременно, следует сказать, что  подобное тестирование является 

лишь вспомогательным инструментом для контроля знаний студентов такого 

многопланового  предмета, как информатика. 

Наглядным свидетельством определенной популярности данного издания  

являются многочисленные упоминания об авторах этой книги и самой книги на 

многих сайтах Internet.  

С методологической точки зрения эта книга необходима как для препода
вателей информатики, так и для студентов ВУЗ’ов и ССУЗ’ов технических и 

экономических специальностей. 

Авторы учли педагогические требования к книге, просто и эффективно из
ложив материал  в виде сжатого конспекта лекций, лабораторных работ и тесто
вых вопросов и ответов, этим самым способствуя хорошему усвоению изучаемо
го материала. 

 

ЛЕКЦИЯ №1 

Понятие информации. Общая характеристика процессов сбора, передачи, 

обработки и накопления информации 

 
С древних времен люди создавали различные механизмы для облегчения 

своего труда. Но эти машины облегчали только физический труд человека. Дея
тельность, связанная с умственным трудом, обходилась без серьезного участия 

машин, пока не были созданы электронно-вычислительные машины (ЭВМ). 

Первые настоящие ЭВМ появились во время Второй мировой войны в 

Англии. Они были строго засекречены и применялись для расшифровки враже
ских шифров и расчета траектории полета снарядов. 

После войны использовать компьютеры могли только крупные корпорации 

и правительственные организации из-за высокой стоимости их обслуживания. В 

этих компьютерах использовались стеклянные электронные лампы (почти 20 

тыс. шт.), поэтому они имели огромные габариты, весили несколько десятков 

тонн и потребляли много энергии. Лампы часто выходили из строя, и для устра
нения неисправностей требовались бригады инженеров. 

Что такое информатика. 

Информатика — (от  французского  information  —  информация  и 

automatioque — автоматика)  —  область научно-технической деятельности, за
нимающаяся исследованием процессов получения,  передачи, обработки, хране
ния,  представления информации,  решением проблем создания, внедрения и ис
пользования информационной техники и технологии во  всех сферах обществен
ной жизни,  одно из главных направлений научно-технического прогресса. 

В некоторых  более  кратких определениях информатика трактуется как 

особая наука о законах и методах получения и  измерения, накопления и 

хранения, переработки и передачи информации с применением математиче
ских и технических средств. Однако все имеющиеся определения отражают 

наличие двух главных составляющих информатики — информации и соответст
вующих средств ее обработки.  Бытует и такое, самое  краткое  определение:  

информатика — это информация плюс автоматика. 

Понятие и виды информации. Единицы измерения информации 

Дадим, так сказать, бытовое определение понятия: информация — это не
который набор систематизированных сведений об определенной области окру
жающего мира. Информация в процессе своего существования проходит опреде
ленные этапы преобразования: 

сбор первичных сведений,  

организация хранения информации,  

обработка информации с целью получения новых знаний,  

представление информации в удобном для использования виде,  

передача информации всем заинтересованным пользователям. 

В настоящее время основными инструментами реализации перечисленных 

этапов являются компьютеры и ряд дополнительных периферийных техниче
ских устройств. Использование компьютеров позволяет выделить следующие 

основные  компоненты  процесса преобразования информации: 

комплекс технических средств (hardware),  

набор программ для реализации необходимых действий (software),  

сами обрабатываемые данные,  

документы, регламентирующие процесс преобразования.  

Обрабатываемые данные разбиваются на следующие основные типы: 

текстовые (документы, письма),  

графические (изображения, схемы, видеофильмы),  

числовые,  

звуковые.  

Все они, как будет видно в дальнейшем, имеют свои особенности, связан
ные с представлением информации  в «понятном» для компьютера виде и мето
дами обработки. 

Компьютер — это устройство для обработки, хранения и представления 

информации. Информация  представляется в виде двоичных чисел, которые пе
редаются от блока к блоку компьютера с помощью импульсов напряжения. 

Один разряд двоичного числа называют битом. Бит может принимать 

только два значения — 0 или 1. Восьмиразрядное (восьмизначное) двоичное 

число (8 бит) — это байт. Байт уже может принимать 256 значений (0... 255). 

Самое маленькое значение байта — 00000000, а самое большое —11111111 (255 

в двоичной системе счисления). Бит и байт — основные единицы для измерения 

объема информации. Так как компьютеры обрабатывают огромные объемы ин
формации, то чаще используют более крупные единицы: 

1024 бит 
 
 
= 1 килобит (1 Кбит), 

1024 байт  
 
= 1 килобайт (1 К), 

1048576 байт 
 
= 1024 К 
= 1 мегабайт (1 М), 

 1073741824 байт = 1024 М 
 
= 1 гигабайт (1 Г). 

Начнем с закона Ома и выключателя. Ток, напряжение, сопротивление. 

Представим себе последовательную цепь, в которую включены: батарея (акку
мулятор), выключатель и сопротивление. В вашей комнате аналогом такой цепи 

будут сеть 220 вольт, выключатель и лампочка. 

Когда выключатель включен, через сопротивление (лампочку) течет ток – 

I=U/R, это состояние — включено. 

Условимся считать состояние выключателя, при котором через сопротив
ление течет ток  —   E1 = 1, если выключатель  выключен — ток равен нулю и 

E1 = 0, Состояние — выключено. 

Выключатель — один бит информации  

Если состояния (включено-выключено) выключателя равновероятны, то 

можно считать, что количество информации, определяемое возможными состоя
ниями выключателя, равно одному биту. Состояний  — всего два. Вероятность 

каждого — 1/2  (или 50%). 

Что такое один бит? Если я не вижу, включен свет в комнате или выклю
чен, то мне, чтобы иметь возможность точно сказать, что свет в комнате горит, 

нужен — один бит информации.    

Количество цифр, которое используется в каждом разряде системы счис
ления, называется её основанием (q). При работе с ПК информация может пред

ставляться в системах счисления с основанием q=2, q=10, q=16. Все эти системы 

являются арифметическими и позиционными. 

Каждая из систем имеет свои достоинства и полезное применение. Ариф
метические системы пригодны для выполнения арифметических операций. 

Компьютер может обрабатывать данные, которые представлены в специ
альном виде — только с помощью нулей и единиц. Каждый 0 или 1 называют 

битом. Один бит — это минимальная единица информации, описывающая толь
ко 2 возможных состояния. Восемь битов объединяются в байт: 00101011, 

00000000, 11111111, 10101010. Байт — основная единица представления инфор
мации в компьютере. В итоге вся информация в компьютере представляется как 

набор огромного (сотни тысяч и миллионы) числа нулей и единиц, разбитых на 

отдельные байты. Такое представление информации называют цифровым или 

двоичным. Обработка двоичных данных выполняется с помощью специальных 

правил, определяемых так называемой двоичной арифметикой. 

Дадим более строгое  определение понятия информации. 

Информация — это  совокупность признаков, характеризующих неоп
ределенность состояний объекта. Простым объектом может быть монета, иг
ральная кость, буква  в произвольном месте какого-либо текста. Мы не знаем, 

какой стороной  упадет  монета (орел или решетка) до того, как не подбросим 

монету. После  бросания монеты неопределенность снимается.  

Вероятность выпадения орла равна вероятности выпадения решки и равна 

0,5 (50%). 

Количество информации — мера неопределенности, характеризующая  

состояние объекта.  

Монета подброшена, выпал орел. Но, несмотря на то, что событие про
изошло (бросание монеты)  до тех пор, пока мы не посмотрим на монету – мы не 

получим этого бита  информации. Как только посмотрели — бит получен, и 

смысл “количества информации”  потерян, обнулен. Т.е., априорно (до опыта) — 

это бит информации, апостериорно (после опыта)  — нуль. Монета имеет два 

возможных состояния (после подбрасывания). 

Игральная кость — шесть возможных состояний. 

Русская буква (в произвольном месте какого-либо текста) — 32 состояния. 

Формула Шеннона определяет количество информации как: 

∑
=
−
=

N

i
i
i
P
Log
P
I

1
2
 

 
I = количество информации, 

 Pi — вероятность события (если Pi = 0,5 — орел или решка, если 1/32 — 

появление какой-либо русской буквы в данном месте текста), 

N — число возможных событий (2 — бросание монеты, 32 — возможные 

русские буквы в данном месте текста). 

Таким образом, I = 1 бит для монеты и I = 5 бит для возможной русской 

буквы в данном месте текста. Если  число возможных (и равновероятных ) со
стояний = 256, то количество информации  I = 8 бит (1 байт). Проверьте! 

Т.е. бит (binaru digit) —  определяет одно из двух равновероятных со
стояний (переключателя). Отметим, что точно такие же  равновероятные со
стояния   реализуются в падающей монете — монета упадет вверх орлом  или 

решеткой. Таким образом, если говорить строго, бит содержит информацию об 

объекте с двумя равновероятными состояниями. 

В зависимости от решаемой задачи байт может содержать закодированное 

представление различных типов данных. 

Простейшим и исторически первым является кодирование целых чисел. 

Целые числа представляются в двоичном виде следующим образом: 

00000000 = 0
00000001 = 1
00000010 = 2
00000011 = 3
00000100 = 4
00000101 = 5

00000110 = 6
00000111 = 7
00001000 = 8
00001001 = 9
00001010 = 10
00001011 = 11

00001100 = 

12 

00001101=13
......... 
.......... 
11111110 = 

254 

11111111 = 

255 

Диапазон целых чисел, кодируемых одним байтом, определяется числом 

возможных комбинаций из восьми нулей и единиц. Это число равно 2 в степени 8, 

т.е. 256. Если надо закодировать число большее 255, то два байта объединяются 

вместе и используется 16 битов. Это дает 2 в 16 степени, т.е. 65536 комбинаций. 

Еще большие целые числа можно представить с помощью 4 байтов или 32 битов.