Компьютер - универсальное устройство для обработки информации

Что общего между компьютером и человеком.

Для информатики компьютер - это не только инструмент для работы с информацией, но и объект изучения. Вы узнаете, как компьютер устроен, какую работу с его помощью можно выполнять, какие для этого существуют программные средства.

С давних времен люди стремились облегчить свой труд. С этой целью создавались различные машины и механизмы, усиливающие физические возможности человека. Компьютер был изобретен в середине XX века для усиления возможностей умственной работы человека, т. е. работы с информацией.

Из истории науки и техники известно, что идеи многих своих изобретений человек "подглядел" в природе.

Например, еще в XV веке великий итальянский ученый и художник Леонардо да Винчи изучал строение тел птиц и использовал эти знания для конструирования летательных аппаратов.

Русский ученый Н. Е. Жуковский, основоположник аэродинамики, также исследовал механизм полета птиц. Результаты этих исследований используются при расчетах конструкций самолетов.

А есть ли в природе прототип у компьютера? Да! Таким прототипом является сам человек. Только изобретатели стремились передать компьютеру не физические, а интеллектуальные возможности человека.

По своему назначению компьютер - универсальное техническое средство для работы человека с информацией.

По принципам устройства компьютер - это модель человека, работающего с информацией.

Какие устройства входят в состав компьютера

Имеются четыре основные составляющие информационной функции человека:

• прием (ввод) информации;
• запоминание информации (сохранение в памяти);
• процесс мышления (обработка информации);
•  передача (вывод) информации.

Компьютер включает в себя устройства, выполняющие эти функции мыслящего человека:

• устройства ввода;
•  устройства запоминания - память;
• устройство обработки - процессор;
• устройства вывода.

В ходе работы компьютера информация через устройства ввода попадает в память; процессор извлекает из памяти обрабатываемую информацию, работает с ней и помещает в нее результаты обработки; полученные результаты через устройства вывода сообщаются человеку. Чаще всего в качестве устройства ввода используется клавиатура, а устройства вывода - экран дисплея или принтер (устройство печати).

Что такое данные и программа

И все-таки нельзя отождествлять "ум компьютера" с умом человека. Важнейшее отличие состоит в том, что работа компьютера строго подчинена заложенной в него программе, человек же сам управляет своими действиями.

В памяти компьютера хранятся данные и программы.

Данные - это обрабатываемая информация, представленная в памяти компьютера в специальной форме.

Программа - это описание последовательности действий, которые должен выполнить компьютер для решения поставленной задачи обработки данных.

Если информация для человека - это знания, которыми он обладает, то информация для компьютера - это данные и программы, хранящиеся в памяти.

Компьютер как универсальное устройство для обработки информации

Программная обработка данных на компьютере

Подсчитать в килобайтах количество информации в тексте, если текст состоит из 600 символов, а мощность используемого алфавита – 128 символов.

Сообщение, записано буквами 64-х символьного алфавита, содержит 20 символов. Какой объем информации оно несет?

Если досье на преступников занимают 45 мегабайт и каждое из них имеет объем 12 страниц (48 строк по 64 символа в каждой, 1 символ занимает 8 бит), то число досье равно: 1280; 3840; 1250; 1560; 1024

Сведения о сотруднике хранятся в виде строки из 2048 символов. Сведения обо всех 8192 сотрудниках можно разместить на минимальном числе дискет емкостью 1.2Мб, равном: 14; 12; 10; 8; 16.

1 Кбайт " width="640"

Задачи на повторение

• Учебник стр. 29, стр. 32 Задания для самостоятельного выполнения
• Сравните (поставьте знак отношения)

• 200 байт 1 Кбайт
• 200 байт
• 3 байта = 24 бита
• 1536 бит
• 1000 бит
• 8192 байта 1 Кбайт

Что общего между компьютером и человеком

• Для информатики компьютер - это не только инструмент для работы с информацией, но и объект изучения. Вы узнаете, как компьютер устроен, какую работу с его помощью можно выполнять, какие для этого существуют программные средства.

• С давних времен люди стремились облегчить свой труд. С этой целью создавались различные машины и механизмы, усиливающие физические возможности человека. Компьютер был изобретен в середине XX века для усиления возможностей умственной работы человека, т. е. работы с информацией.

• Из истории науки и техники известно, что идеи многих своих изобретений человек "подглядел" в природе.

Например, еще в XV веке великий итальянский ученый и художник Леонардо да Винчи изучал строение тел птиц и использовал эти знания для конструирования летательных аппаратов

Прототип вертолета

Леонардо да Винчи

Русский ученый Н. Е. Жуковский, основоположник аэродинамики, также исследовал механизм полета птиц. Результаты этих исследований используются при расчетах конструкций самолетов.

Н. Е. Жуковский

Можно сказать, что Леонардо да Винчи и Жуковский "списывали" свои летающие машины с птиц

А есть ли в природе прототип у компьютера? Да! Таким прототипом является сам человек. Только изобретатели стремились передать компьютеру не физические, а интеллектуальные возможности человека.

По своему назначению компьютер - универсальное техническое средство для работы человека с информацией.

По принципам устройства компьютер - это модель человека, работающего с информацией.

Какие устройства входят в состав компьютера

Имеются четыре основные составляющие информационной функции человека:

• прием (ввод) информации;
• запоминание информации (сохранение в памяти);
• процесс мышления (обработка информации);
• передача (вывод) информации.

Компьютер включает в себя устройства, выполняющие эти функции мыслящего человека:

• устройства ввода;
• устройства запоминания - память;
• устройство обработки - процессор;
• устройства вывода.

В ходе работы компьютера информация через устройства ввода попадает в память; процессор извлекает из памяти обрабатываемую информацию, работает с ней и помещает в нее результаты обработки; полученные результаты через устройства вывода сообщаются человеку. Чаще всего в качестве устройства ввода используется клавиатура, а устройства вывода - экран дисплея или принтер (устройство печати)

Рис. 2.2. Информационный обмен в компьютере

Что такое данные и программа

• И все-таки нельзя отождествлять "ум компьютера" с умом человека. Важнейшее отличие состоит в том, что работа компьютера строго подчинена заложенной в него программе, человек же сам управляет своими действиями.

• В памяти компьютера хранятся данные и программы.
• Данные - это обрабатываемая информация, представленная в памяти компьютера в специальной форме.

• Программа - это описание последовательности действий, которые должен выполнить компьютер для решения поставленной задачи обработки данных.

• Если информация для человека - это знания , которыми он обладает, то информация для компьютера - это данные и программы , хранящиеся в памяти.

Принципы фон Неймана

В основу архитектуры большинства электронных вычислительных

машин положены принципы, сформулированные в 1945 г. Джоном

фон Нейманом, развившим идеи Чарльза Беббиджа:

• Принцип программного управления ( программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в заданной последовательности).
• Принцип однородности памяти (программы и данные хранятся в одной и той же памяти; над командами можно выполнять такие же действия, как и над данными).
• Принцип адресности (основная память структурно состоит из пронумерованных ячеек).

ЭВМ, построенные на этих принципах, имеют классическую архитектуру (архитектуру фон Неймана). В истории развития компьютерной техники выделяют несколько поколений.

Есть компьютеры с неклассической архитектурой – нейрокомпьютеры.

Чарльз Беббидж

Джон фон Нейман

Функциональная схема компьютера

• Учебник стр. 34
• Контрольный вопрос стр. 35 (2)
• Домашнее задание
• П. 2.1. Подготовить сообщение о нейрокомпьютерах и о поколениях компьютеров