Информатика и информационно-коммуникационные технологии (ИКТ)


СРЕДНЕЕ
ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ



Н.Г. ПЛОТНИКОВА



ИНФОРМАТИКА И ИНФОРМАЦИОННОКОММУНИКАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ (ИКТ)

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ



                       Рекомендовано федеральным государственным автономным учреждением «Федеральный институт развития образования» (ФГАУ «ФИРО») в качестве учебного пособия для использования в учебном процессе образовательных учреждений, реализующих программы СПО


znanium.com

Москва РИОР ИНФРА-М

УДК 68.3.06(075.32)
ББК 22.18я73
      П39

   ФЗ    Издание не подлежит маркировке   
№ 436-ФЗ в соответствии с п. 1 ч. 4 ст. 11

        Рецензент:
        Ивлиева О.В. — преподаватель высшей квалификационной категории ГОУ СПО РО «НМК»


      Плотникова Н.Г.
П39 Информатика и информационно-коммуникационные технологии (ИКТ) : учеб. пособие / Н.Г. Плотникова. — М. : РИОР : ИНФРА-М, 2019. — 124 с. — (Среднее профессиональное образование). — DOI: https://doi.org/10.12737/11561
         ISBN 978-5-369-01308-3 (РИОР)
         ISBN 978-5-16-009346-8 (ИНФРА-М, print)
         ISBN 978-5-16-103365-4 (ИНФРА-М, online)
         Учебное пособие содержит теоретический материал, методические указания и инструкции к практическим занятиям, вопросы по подготовке к экзамену, что позволит использовать его для самостоятельной работы студентов.
         Предназначено для студентов первого курса колледжа.



ISBN 978-5-369-01308-3 (РИОР)
ISBN 978-5-16-009346-8 (ИНФРА-М, print)
ISBN 978-5-16-103365-4 (ИНФРА-М, online)


УДК 68.3.06(075.32)
ББК 22.18я73

   © Плотникова Н.Г.


Оригинал-макет подготовлен в Издательском Центре РИОР
Подписано в печать 14.08.2018.
Формат 60x90/16. Бумага офсетная.
Гарнитура Newton. Печать офсетная.
Усл. печ. л. 8,0. Уч.-изд. л. 8,95.
Доп. тираж 300 экз. Заказ № 00000 Цена свободная.
ТК 455050 - 994603 - 140818
ООО «Издательский Центр РИОР» 127282, Москва, ул. Полярная, д. 31В. Тел.: (495) 280-38-67. Факс: (495) 280-36-29 E-mail: info@rior.ru http://www.riorpub.com
ООО «Научно-издательский центр ИНФРА-М» 127282, Москва, ул. Полярная, д. 31В, стр. 1. Тел.: (495) 280-15-96. Факс: (495) 280-36-29.
E-mail: books@infra-m.ru http://www.infra-m.ru

ВВЕДЕНИЕ


   Дисциплина «Информатика и информационно-коммуникационные технологии» относится к базовым общеобразовательным дисциплинам и входит в профильные общеобразовательные дисциплины. Она является частью основной профессиональной образовательной программы по специальностям:
   -  15.02.08 Технологиямашиностроения;
   -     15.02.01 Монтаж и техническая эксплуатация промышленного оборудования;
   -     15.02.07 Автоматизация технологических процессов и производств;
   -     13.02.11 Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования;
   -  09.02.03 Программирование в компьютерных системах;
   -  09.02.01 Компьютерные системы и комплексы;
   -  19.02.02 Технология хранения и переработки зерна;
   -  19.02.03 Технологияхлеба, кондитерских и макаронных изделий;
   -  38.02.04 Коммерция;
   -     38.02.05 Товароведение и экспертиза качества потребительских товаров.
   В результате освоения дисциплины обучающийся должен уметь:
   -     оценивать достоверность информации, сопоставляя различные источники;
   -  распознавать информационные процессы в различных системах;
   -     использовать готовые информационные модели, оценивать их соответствие реальному объекту и целям моделирования;
   -     выбирать способ представления информации в соответствии с поставленной задачей;
   -     иллюстрировать учебные работы с использованием средств информационных технологий;
   -     создавать информационные объекты сложной структуры, в том числе гипертекстовые;
   -     просматривать, создавать, редактировать, сохранять записи в базах данных;
   -     осуществлять поиск информации в базах данных, компьютерных сетяхипр.;
   -     представлять числовую информацию различными способами (таблица, массив, график, диаграмма и пр.);
   -     соблюдать правила техники безопасности и гигиенические рекомендации при использовании средств ИКТ.

3

   В результате освоения дисциплины обучающийся должен знать:
   -  различные подходы к определению понятия «информация»;
   -    методы измерения количества информации: вероятностный и алфавитный;
   -  единицы измерения информации;
   -    назначение наиболее распространенных средств автоматизации информационной деятельности (текстовых редакторов, текстовых процессоров, графических редакторов, электронных таблиц, баз данных, компьютерных сетей);
   -    назначение и виды информационных моделей, описывающих реальные объекты или процессы;
   -    использование алгоритма как способа автоматизации деятельности;
   -  назначение и функции операционных систем.

РАЗДЕЛ 1 ИНФОРМАЦИОННАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ЧЕЛОВЕКА

Тема 1.1. Основные этапы развития информационного общества

   Вся жизнь человека так или иначе связана с получением, накоплением и обработкой информации. Чтобы человек ни делал: читал ли он книгу, смотрел ли телевизор, разговаривал ли, он постоянно и непрерывно получает и обрабатывает информацию.
   В настоящее время разнообразная по своему значению информация, зафиксированная на специальных носителях, стала национальным богатством нового типа — информационным ресурсом государства. Информация являлась предметом купли-продажи во все времена.
   Слово информация (лат. informatio) означает разъяснение, осведомление, изложение.
   Информация - это сведения об объектах окружающего мира, их параметрах, свойствах, состояниях. Сведения — это знания, выраженные в сигналах, сообщениях, известиях и т.д.
   Увеличение информации и растущий спрос на нее обусловили появление науки, связанной с автоматизацией обработки информации — информатики.
   Информатика — научная дисциплина, изучающая структуру и общие свойства информации, а также закономерности всех процессов обмена информацией при непосредственном устном и письменном общении специалистов до формальных процессов обмена посредством различных носителей информации. Значительную часть этих процессов составляет научно-информационная деятельность по сбору, переработке, хранению, поиску и распространению информации.

Обработка информации при помощи ЭВМ
   Универсальным средством для обработки информации является ЭВМ. Но прежде чем описывать историю ЭВМ, рассмотрим этапы развития вычислительной техники (ВТ).
   Основные этапы:
   - ручной (50 тысячелетие до н. э.);
   - механический (с середины XVII в.);
   - электромеханический (с 90-х гг. XIX в);
   - электронный (с 40-х гг. XX в.).


5

   Каждый этап характеризуется созданием технических средств нового типа, обладающих более высокой производительностью и более широкой сферой применения.
   Вначале был пальцевый или узелковый счет. Фиксация результатов — насечки, счетные палочки, узелки. Достижения: абак, счеты (V-IV век до н.э.). Дата возникновения счета — около 30 тысяч лет до нашей эры: именно этой дате соответствует найденная учеными «ве-стоницкая кость» с зарубками, которая позволила предположить, что люди умели считать.
   Первые механические машины стали появляться только в XVI в.
   Конец XV — начало XVI в. Леонардо да Винчи создал эскиз 13-разрядного суммирующего устройства. Эскиз обнаружен в 60-е гг. XX в. По этим чертежам фирма IBM изготовила машину и использует ее в качестве рекламы.
   В 1617 г. Дж. Непер изобрел первое устройство для умножения — палочки Непера.
   Первая механическая машина описана Шиккардом в 1603 г.
   Блез Паскаль в 1642 г. (в возрасте 18 лет) построил первый механический вычислитель (всего было 50 машин, до наших дней дошло 5). В связи с особенностью реализации переноса в машине операция вычитания была заменена операцией сложения с числом в дополнительном коде.
   В начале XIX в. развитие техники пошло по трем направлениям: 1) суммирующие машины, 2) множительные устройства, 3) производство арифмометров (Г. Лейбниц).
   В 1881 г. в Париже начат выпуск Томас-машин (Томас), было выпущено около 2000 шт.
   1874 г. — изобретено специальное зубчатое колесо (Однер).
   В 20-е гг. XIX в. Ч. Бэббидж — родоначальник и идеолог современной вычислительной техники — создал машину, предназначенную для выполнения всех действий.
   Составные части машины:
   -  «склад» для хранения чисел (ОЗУ);
   -     «мельница» для выполнения арифметических действий — арифмо-логическое устройство (АЛУ);
   -     устройство управления операциями в определенной последовательности (УУ);
   -  ввод и вывод данных.
   Программирование: Ада Августа Лавлейс ввела понятия «рабочая ячейка», «цикл». Эта машина стала прототипом всех современных ЭВМ.
   Только в 30-е гг. XX в. сформировались идеи для ЭВМ.

6

г. — Дж. фон Нейман сформулировал основные принципы, на которых должна функционировать любая вычислительная машина, эти принципы актуальны и по сей день.
   В СССР первая ЭВМ была построена под руководством профессора С.А. Лебедева.

Поколения ЭВМ
   1-е поколение (40-50-е гг. XX в.) элементная база — электронные лампы.
   1943-1945 г.: в США создана первая ЭВМ — ENIAC. Технические характеристики: 18 тысяч радиоламп, площадь 135 кв. м, вес 30 т, емкость памяти 20 десятизначных чисел, быстродействие 5 операций в секунду. Ввод — с перфокарт, программирование — в машинных кодах.
   2-е поколение (50-70-е гг. XX в.) элементная база — полупроводники.
   3-е поколение (70-80-е гг. XX в.) элементная база — микросхемы.
   4-е поколение (1980-2000-е гг.) элементная база — большие интегральные схемы (БИС).
Таблица 1.1
Поколения ЭВМ

                              Поколение                          
Признак        1             2        3                   4     
         1949-1958 гг. 1959-1963 гг.  1964-1976 гг.   с 1977 г. 
Эле-     Электронные   Транзисторы,   Интегральные   Сверхболь- 
ментная  лампы, реле   параметроны    схемы          шие инте-  
база                                                 гральные   
                                                     схемы      
                                                     (СБИС)     
Произ-   До 30 тыс.    До 3 млн оп./с До 3-107 оп./с Свыше      
водитель оп./с                                       3-107 оп./с
тель-                                                           
ность                                                           
Тип ОЗУ  Триггеры и    Миниатюрные    Полупровод-    СБИС       
         ферритовые    ферритовые     никовые БИС               
         сердечники    сердечники                               
Объем    До 64 Кб      До 512 Кб      До 16 Мб       Свыше      
ОЗУ                                                  16 Мб      
Xарак-   ---           Малые, сред-   Большие,       СуперЭВМ,  
терные                 ние, большие,  средние, ми-   ПК, спец-  
классы                 специальные    ни- и микро-   ЭВМ, сети  
ЭВМ                                   ЭВМ            ЭВМ        

7

Окончаниетабл. 1.1

                             Поколение                         
Признак 1                   2             3            4      
        1949-1958 гг. 1959-1963 гг. 1964-1976 гг.  с 1977 г.  
Типич-  ENIAC,        IBM 7090,     IBM/360, ЕС   IBM/370,    
ные мо- EDSAC,        БЭСМ-6        ЭВМ, PDP,     IBM         
дели    БЭСМ,                       VAX, СМ       PC/XT/AT,   
        Минск-1                     ЭВМ           PS/2, CRAY, 
                                                  сети        
Харак-  Коды маши-    Языки про-    Пакеты при-   Базы знаний,
терное  ны, автокоды, граммирова-   кладных про-  экспертные  
про-    ассемблеры    ния (Фортран, грамм (ППП),  системы,    
грамм-                Алгол, Ко-    Системы       системы     
ное                   бол), диспет- управления    параллель-  
обеспе-               черы, АСУ,    базами дан-   ного про-   
чение                 АСУТП         ных (СУБД),   граммиро-   
                                    Системы ав-   вания       
                                    томатизиро-               
                                    ванного про-              
                                    ектирования               
                                    (САПР), Опе-              
                                    рационные                 
                                    системы (ОС),             
                                    Языки высо-               
                                    кого уровня               
                                    (ЯВУ)                     

Тема 1.2. Виды профессиональной информационной деятельности человека

   В настоящее время разнообразная по своему значению информация, зафиксированная на специальных носителях, стала национальным богатством нового типа — информационным ресурсом государства. Являясь предметом купли-продажи во все времена, информация имеет свои специфические особенности: при обмене информацией ее количество увеличивается: как говорят в Америке: «Если у Вас есть по яблоку и Вы обменяетесь ими, у вас опять будет по яблоку, но если у Вас есть по идее и Вы обменяетесь, то у каждого их будет по две».
   Все многообразие окружающей нас информации можно сгруппировать по различным признакам.
   1.   По признаку «область возникновения» информация, отражающая процессы, явления неодушевленной природы называется элементарной, или механической, процессы животного и растительного мира, биологической, человеческого общества — социальной.


8

   2.   Различают виды информации по способу передачи и восприятия. Информацию, передаваемую видимыми образами и символами, называют визуальной, звуками — аудиальной, ощущениями — тактильной, запахами и вкусами — органолептической, информацию, выдаваемую и воспринимаемую средствами вычислительной техники — машинной.
   3.   Информацию, создаваемую и используемую человеком, по общественному назначению можно разбить на три вида: личная, массовая и специальная. Название классов используемой информации раскрывает и их содержание: так, личная информация предназначается для конкретного человека, массовая — для любого желающего ее пользоваться (общественно-политическая, научно-популярная и т.д.), специальная — для использования узким кругом лиц, занимающихся решением сложных специальных задач в области науки, техники, экономики, а в органах внутренних дел — оперативно-розыскные данные, криминалистические данные и т.п.

Показатели качества информации
   Репрезентативность. Это правильность, качественная адекватность отражения заданных свойств объекта. Она зависит от правильности отбора информации и ее формирования.
   Содержательность. Это ее удельная семантическая емкость. С увеличением содержательности информации растет семантическая пропускная способность информационной системы, так как для передачи одних и тех же сведений требуется преобразовывать меньший объем данных.
   Достаточность. Достаточность (полнота) информации означает, что она содержит минимальный, но достаточный для принятия правильного решения набор показателей. Понятие достаточности информации связано с ее смысловым содержанием (семантикой) и прагматикой. Как неполная, т.е. недостаточная для принятия правильного решения, так и избыточная информация снижают эффективность управления. Наивысшим качеством обладает именно полная информация.
   Доступность. Доступность информации для восприятия при принятии решения обеспечивается выполнением соответствующих процедур ее получения и преобразования. Так, назначением вычислительной системы и является преобразование ее к доступной и удобной для восприятия пользователем форме.
   Актуальность. Это свойство информации сохранять свою полезность (ценность) для управления во времени. Актуальность зависит от статистических характеристик отображаемого объекта (от динамики изменения этих характеристик) и от интервала времени, прошедшего с момента возникновения данной информации.
   Своевременность. Это свойство информации, обеспечивающее возможность ее использования в заданный момент времени. Несвоевре


9

менная информация приводит к потерям в любых сферах человеческой деятельности.

Информационные процессы
   Основная задача информатики заключается в определении общих закономерностей, в соответствии с которыми происходит работа с информацией. Основные информационные процессы включают:
   -  получение;
   -  передачу;
   -  преобразование;
   -  хранение;
   -  использование.

Правовое регулирование на информационном рынке
   Развитие рыночных отношений в информационной деятельности поставило вопрос о защите информации как объекта интеллектуальной собственности и имущественных прав на нее. В Российской Федерации принят ряд указов, постановлений, законов, таких как:
   -  «Об информации, информатизации и защите информации»;
   -  «Об авторском праве и смежных правах»;
   -  «О правовой охране программ для ЭВМ и баз данных»;
   -  «О правовой охране топологий интегральных схем».
   В них предлагается рассматривать информационные ресурсы в двух аспектах:
   -    как материальный продукт, который можно покупать и продавать;
   -    как интеллектуальный продукт, на который распространяется право интеллектуальной собственности, авторское право.
   Закон формирует юридические основы гарантий прав граждан на информацию. Он направлен на урегулирование важнейшего вопроса экономической реформы — формы права и механизма реализации собственности на накопленные информационные ресурсы и технологические достижения. Обеспечена защита собственности в сфере информационных систем и технологий, что способствует созданию цивилизованного рынка информационных ресурсов, услуг, систем, технологий, средств их обеспечения.
   Ввод в действие упомянутых законов, обеспечение выполнения его положений гарантируют, что государство получит значительную экономию средств и необходимые условия для более устойчивого развития экономики и построения демократического общества в России.