Что такое информационные технологии?

1.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
КС-222
Преподаватель: Славкин Борис Васильевич

2.

ЧТО ТАКОЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ?
• Информационные технологии – это совокупность методов,
производственных процессов и программно-технических средств,
объединенных в технологическую цепочку, обеспечивающих работу с
информацией, с целью снижения трудоемкости процессов
использования информационных ресурсов.

3.

СОВРЕМЕННЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
И ИХ ВИДЫ
• При компьютеризации общества основное внимание уделяется
развитию и внедрению технической базы компьютеров,
обеспечивающих оперативное получение результатов переработки
информации и ее накопление.
• При информатизации общества основное внимание уделяется
комплексу мер, направленных на обеспечение полного использования
достоверного, исчерпывающего и своевременного знания во всех
видах человеческой деятельности.

4.

ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ИНФОРМАЦИОННЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ
1. Содействие в решении глобальных проблем человечества.
2. Получение и накопление знаний.
3. Информационное взаимодействие между людьми и системами распространения
массовой информации.
4. Эффективное использование информационных ресурсов общества.
5. Оптимизация и автоматизация информационных систем.
6. Целесообразность.
7. Наличие компонентов и структуры.
8. Целостность.
9. Развитие во времени.
10. Взаимодействие с внешней окружающей средой.

5.

• Целесообразность – главная цель реализации информационной технологии
состоит в повышении эффективности производства на базе использования
современных ЭВМ, распределенной переработке информации,
распределенных баз данных, различных информационных вычислительных
сетей (ИВС) путем обеспечения циркуляции и переработки информации.
• Структура информационной технологии – это внутренняя организация,
представляющая собой взаимосвязи образующих ее компонентов,
объединенных в две большие группы: опорную технологию и базу знаний.
• Модели предметной области – совокупность описаний, обеспечивающие
взаимопонимание между пользователями: специалистами предприятия и
разработчиками.

6.

• Опорная технология – совокупность аппаратных средств автоматизации,
системного и инструментального программного обеспечения, на основе
которых реализуются подсистемы хранения и переработки информации.
• Взаимодействие с внешней средой – взаимодействие информационной
технологии с объектами управления, взаимодействующими предприятиями и
системами, наукой, промышленностью программных и технических средств
автоматизации.
• Целостность – информационная технология является целостной системой,
способной решать задачи, не свойственные ни одному из ее компонентов.
• Реализация во времени – обеспечение динамичности развития
информационной технологии, ее модификация, изменение структуры,
включение новых компонентов.

7.

ЦЕЛЬ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
• Цель информационных технологий заключается в производстве информации
для ее анализа и принятия на его основе решения по выполнению какоголибо действия.

8.

ТРИ ПРИНЦИПА НОВЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ
1. Гибкость изменения данных.
2. Интегрированность с другими программами.
3. Диалоговый режим работы с компьютером.

9.

ХАРАКТЕРНЫЕ ЧЕРТЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ
1. Наличие большого количества баз данных.
2. Создание технологий интерактивного доступа.
3. Включение в информационные системы элементов
интеллектуализации интерфейса пользователя.
4. Расширение функциональных возможностей.

10.

ТИПОВЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
1. Информационные технологии обработки данных.
2. Информационные технологии поддержки управления.
3. Информационные технологии автоматизации офиса.
4. Информационные технологии поддержки принятия решений.
5. Информационные технологии поддержки коллективной работы.
6. Информационные технологии виртуальной реальности.
7. Информационные технологии экспертных систем.
8. Информационные технологии социальной сферы.

11.

ЭТАПЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ И РАЗВИТИЯ
ИНФОРМАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ
• В развитии информационной технологии можно выделить этапы.
Каждый этап характеризуется определенным признаком.

12.

УСТРОЙСТВО ПЕРСОНАЛЬНОГО КОМПЬЮТЕРА
• Персональный компьютер (ПК) - это не один электронный аппарат, а
небольшой комплекс взаимосвязанных устройств, каждое из которых
выполняет определенные функции. Часто употребляемый термин
“конфигурация ПК” означает, что конкретный компьютер может
работать с разным набором внешних (или периферийных) устройств,
например, с принтером, модемом, сканером и т.д.

13.

ВНЕШНИЕ И ВНУТРЕННИЕ УСТРОЙСТВА ПК

14.

МАТЕРИНСКАЯ ПЛАТА
• Материнская плата - основная плата персонального компьютера.
На ней размещаются:

15.

МАТЕРИНСКАЯ ПЛАТА
• процессор - основная
микросхема, выполняющая
большинство
математических и
логических операций;

16.

Как устроен компьютер, 10 класс
16
ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОЦЕССОРА
Тактовая частота — количество тактовых импульсов в
секунду.
1 ГГц (гигагерц) = 1 млрд герц
! Недостаточно для сравнения быстродействия!
Разрядность — это максимальное количество двоичных
разрядов, которые процессор способен обработать за одну
команду.
• разрядность регистров
• разрядность шины данных
• разрядность шины адреса R
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
Величина адресного
пространства 2R байтов
http://kpolyakov.spb.ru

17.

Как устроен компьютер, 10 класс
17
СИСТЕМА КОМАНД ПРОЦЕССОРА
• команды передачи (копирования) данных
• арифметические операции
• логические операции, например «НЕ», «И», «ИЛИ»,
«исключающее ИЛИ»
• команды ввода и вывода
• команды переходов (условного, безусловного)
! Совместимость: новые модели поддерживают
все команды предыдущих!
Intel 8080 Pentium III Core i7
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
http://kpolyakov.spb.ru

18.

МАТЕРИНСКАЯ ПЛАТА
• микропроцессорный комплект
(чипсет) - набор микросхем,
управляющих работой внутренних устройств компьютера
и определяющих основные
функциональные возможности
материнской платы;

19.

МАТЕРИНСКАЯ ПЛАТА
• шины - наборы
проводников, по которым
происходит обмен
сигналами между
внутренними
устройствами
компьютера;

20.

МАТЕРИНСКАЯ ПЛАТА
• оперативная память
(оперативное
запоминающее устройство,
ОЗУ) набор микросхем,
предназначенных для
временного хранения
данных, когда компьютер
включен;

21.

Как устроен компьютер, 10 класс
21
ВНУТРЕННЯЯ ПАМЯТЬ
RAM = Random Access Memory, обращение к ячейкам в
любом порядке.
ОЗУ = оперативное запоминающее устройство
1) на электронно-лучевых трубках
2) на магнитных сердечниках
сейчас:
3) на триггерах (статическая):
регистры, кэш-память
4) на полупроводниковых
конденсаторах (динамическая):
большая ёмкость
меньшая стоимость
меньшее быстродействие
потребляет больше электроэнергии
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
http://kpolyakov.spb.ru

22.

МАТЕРИНСКАЯ ПЛАТА
• ПЗУ (постоянное запоминающее
устройство), микросхемы
предназначенная для длительного
хранения данных, в том числе и
когда компьютер выключен;

23.

Как устроен компьютер, 10 класс
23
ВНУТРЕННЯЯ ПАМЯТЬ – ПЗУ
ПЗУ = постоянное запоминающее устройство
первые: информация заносится только на заводе
затем программируемые ПЗУ
затем перепрограммируемые ПЗУ (флэш-память)
Минимальный набор программ:
• тестирование компьютера
• программа начальной загрузки
• программы для обмена данными с клавиатурой,
монитором, принтером
В компьютерах IBM PC:
BIOS = Basic Input/Output System
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
http://kpolyakov.spb.ru

24.

МАТЕРИНСКАЯ ПЛАТА
• разъемы для подключения дополнительных устройств (слоты)

25.

Как устроен компьютер, 10 класс
25
ВНЕШНЯЯ ПАМЯТЬ
Внешняя память — часть памяти компьютера, которая
используется для долговременного хранения программ и
данных.
Устройства внешней памяти = накопители:
• на магнитных дисках
• на оптических дисках
• флэш-память
•…
контроллер
К
носитель
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
http://kpolyakov.spb.ru

26.

Как устроен компьютер, 10 класс
26
ВНЕШНЯЯ ПАМЯТЬ
• данные располагается блоками (на дисках – сектора)
• блок данных читается и пишется как единое целое;
работать с частью блока невозможно
• прежде чем процессор сможет использовать
программу или данные, их нужно загрузить из
внешней памяти в ОЗУ
• обменом данными управляют контроллеры
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
http://kpolyakov.spb.ru

27.

УСТРОЙСТВА ХРАНЕНИЯ ДАННЫХ
• Жесткий диск — основное
устройство для
долговременного хранения
больших объемов данных и
программ. На самом деле
это не один диск, а группа
соосных дисков, имеющих
магнитное покрытие и
вращающихся с высокой
скоростью.

28.

УСТРОЙСТВА ХРАНЕНИЯ ДАННЫХ
• SSD представляет собой
твердотельный накопитель,
использующий память NAND,
которая не требует
электричества для сохранения
данных. По сути, SSD – это
вместительная флешка,
которая отличается высокой
скоростью записи и чтения
информации

29.

ДИСКОВОД ГИБКИХ ДИСКОВ
• Для оперативного переноса
небольших объемов информации
используют так называемые
гибкие магнитные диски
(дискеты), которые вставляют в
специальный накопитель —
дисковод. Приемное отверстие
накопителя находится на лицевой
панели системного блока.
Правильное направление подачи
гибкого диска отмечено стрелкой
на его пластиковом кожухе.

30.

ДИСКОВОД КОМПАКТ-ДИСКОВ CD-ROM
• Аббревиатура СD-RОМ (Compact Disk
Read-Only Memory) переводится на
русский язык как постоянное
запоминающее устройство на основе
компакт-диска. Принцип действия
этого устройства состоит в
считывании числовых данных с
помощью лазерного луча,
отражающегося от поверхности
диска. Цифровая запись на компактдиске отличается от записи на
магнитных дисках очень высокой
плотностью, и стандартный компактдиск может хранить примерно 650 900 Мбайт данных.

31.

Как устроен компьютер, 10 класс
31
КЭШ-ПАМЯТЬ
Кэш-память — это память, ускоряющая работу другого (более
медленного) типа памяти, за счёт сохранения прочитанных
данных на случай повторного обращения к ним.
• статическая память (на триггерах)
• нет собственных адресов ячеек
• кэш программ и данных отдельно
процессор
контроллер
кэш-памяти
2-й раз
1-й раз
кэш-память
ОЗУ
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
http://kpolyakov.spb.ru

32.

Как устроен компьютер, 10 класс
32
КЭШ-ПАМЯТЬ
Проблемы:
• небольшой объём, быстро заполняется
• при изменении данных в регистрах нужно
обновлять кэш
Решаются контроллером кэш-памяти.
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
http://kpolyakov.spb.ru

33.

Как устроен компьютер, 10 класс
33
ВИРТУАЛЬНАЯ ПАМЯТЬ
• использование сред быстрой разработки программ
(RAD) – увеличение размера программы
• увеличение объема обрабатываемых данных (до
Тбайтов)
• запуск нескольких программ одновременно
! Требуется больше ОЗУ, чем реально
установлено на компьютере!
страницы
виртуальной
памяти
адресное пространство процессора
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
http://kpolyakov.spb.ru

34.

ВИДЕОКАРТА (ВИДЕОАДАПТЕР)
• Видеокарта - это то, что
отвечает за обработку
изображения и вывод его на
монитор нашего
компьютера. Сегодня их
разделяют
преимущественно на
встроенные и
внешние видеокарты

35.

ЗВУКОВАЯ КАРТА
• Звуковая карта - это плата
расширения или
интегрированный чипсет
(кодек) для создания звука
на компьютере, который
можно услышать через
громкоговорители или
наушники, или записи при
помощи микрофона.

36.

ПЕРИФЕРИЙНЫЕ УСТРОЙСТВА ПЕРСОНАЛЬНОГО
КОМПЬЮТЕРА
• Периферийные устройства персонального компьютера подключаются к его
интер-фейсам и предназначены для выполнения вспомогательных операций.
Благодаря им компьютерная система приобретает гибкость и
универсальность.
По назначению периферийные устройства можно подразделить на:
устройства ввода данных; в устройства вывода данных;
устройства хранения данных;
устройства обмена данными.

37.

УСТРОЙСТВА ВВОДА ЗНАКОВЫХ ДАННЫХ
• Клавиатура является основным
устройством ввода данных.
Специальные клавиатуры
предназначены для повышения
эффективности процесса ввода
данных. Это достигается путем
изменения формы клавиатуры,
раскладки ее клавиш или метода
подключения к системному блоку.

38.

Как устроен компьютер, 10 класс
38
КЛАВИАТУРА
Мембранная
простая и дешёвая
недолговечна (1-10 млн нажатий)
со временем свойства ухудшаются (залипание,
нужны бόльшие усилия)
Механическая
реакция быстрее
20-50 млн нажатий
характеристики не меняются
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
дороже
тяжелее
http://kpolyakov.spb.ru

39.

Как устроен компьютер, 10 класс
39
КОНТРОЛЛЕР КЛАВИАТУРЫ
• опрашивает клавиши; фиксирует их нажатие или
отпускание;
• хранит скан-коды нескольких последних нажатых или
отпущенных клавиш;
• посылает требование прерывания центральному
процессору, передаёт ему скан-коды;
• управляет индикаторами клавиатуры;
• диагностика неисправностей клавиатуры
скан-коды
буфер клавиатуры
– 43 +43 –12 – 78 +78 +12
контроллер
клавиатуры
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
прерывание
центральный
процессор
http://kpolyakov.spb.ru

40.

Как устроен компьютер, 10 класс
МАНИПУЛЯТОРЫ
Мышь (оптическая)
Характеристики:
• разрешение 1000 dpi
• количество кадров в секунду
(до 10000)
• размер кадра (16×16, 32×32)
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
приемное устройство
(адаптер, USB)
Лазерные мыши:
• подсветка лазером
• более контрастное
изображение
• точность выше
http://kpolyakov.spb.ru
40

41.

УСТРОЙСТВА КОМАНДНОГО УПРАВЛЕНИЯ
• Кроме обычной мыши существуют
и другие типы манипуляторов,
например, трекболы, пенмаусы,
инфракрасные мыши.

42.

УСТРОЙСТВА ВВОДА ГРАФИЧЕСКИХ ДАННЫХ
• Для ввода графической
информации используют сканеры,
графические планшеты
(дигитайзеры) и цифровые
фотокамеры. Интересно отметить,
что с помощью сканера можно
вводить и знаковую информацию.
В этом случае исходный материал
вводится в графическом виде,
после чего обрабатывается
специальными программными
средствами.

43.

Как устроен компьютер, 10 класс
43
СКАНЕРЫ
на бумаге
в компьютере
1 дюйм = 2,54 см
пиксель
Разрешающая способность — это максимальное количество
точек на единицу длины, которые способен различить
сканер.
ppi = pixels per inch, пиксели на дюйм
150-300 ppi – низкое разрешение
300 ppi – сканирование любительских фото
до 5400 ppi – сканирование фотопленки
планшетные – до 5400 ppi
рулонные – до 800 ppi
барабанные – до 14400 ppi
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
http://kpolyakov.spb.ru

44.

Как устроен компьютер, 10 класс
44
СКАНЕРЫ
Ввод текста
! Сканер вводит текст как изображение!
Для редактирования в текстовом редакторе, нужно
распознать символы с помощью специальной
программы (> 300 ppi!):
OCR = Optical Character Recognition, оптическое
распознавание символов
ABBYY FineReader, CuneiForm
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
http://kpolyakov.spb.ru

45.

Как устроен компьютер, 10 класс
45
СКАНИРОВАНИЕ
Разрешение, ppi
Сканирование в отраженном свете:
иллюстрации для веб-страниц
75-150
сканирование текста без распознавания
150-200
сканирование текста для распознавания
300-400
цветное фото для печати на струйном
принтере
200
цветное фото для типографской печати
не менее 300
Сканирование в проходящем свете:
35-мм пленка, для веб-страниц
200-600
35-мм пленка, для печати на струйном
принтере
600-2000
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
http://kpolyakov.spb.ru

46.

Как устроен компьютер, 10 класс
46
МОНИТОРЫ
Монитор = дисплей + электронные схемы управления
жидкокристаллические (ЖК)
электронно-лучевые
• очень малое излучение
• малые размеры и вес
• потребляют мало
электроэнергии (40 Вт)
• нет искажений
изображения
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
• хуже цветопередача
(чёрный цвет?)
• изображение зависит от
угла зрения
• смазывание изображения
• «битые пиксели»
• только одно разрешение
http://kpolyakov.spb.ru

47.

Как устроен компьютер, 10 класс
47
МОНИТОРЫ
пиксель
R GB
управляющий
транзистор
15’’, 17’’, 19’’, …
Разрешение — это количество точек экрана по ширине и по
высоте.
1280×1024, 1440×900, 1366×768, …
Соотношение сторон 4:3, 5:4, 16:9
Углы обзора
160° … 178°
Время отклика
2…8 мс
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
http://kpolyakov.spb.ru

48.

УСТРОЙСТВА ВВОДА ГРАФИЧЕСКИХ ДАННЫХ
• В качестве устройств вывода
данных, дополнительных к
монитору, используют
печатающие устройства
(принтеры), позволяющие
получать копии документов на
бумаге или прозрачном носителе.
По принципу действия различают
матричные, лазерные,
светодиодные и струйные
принтеры.

49.

Как устроен компьютер, 10 класс
49
МАТРИЧНЫЕ ПРИНТЕРЫ
бумага
красящая лента
печатающая головка
Качество печати:
72…300 dpi
текст: до 337 символов в
минуту
графика: до 5 мин на
страницу!!!
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
• дешевые принтеры и ленты
• нетребовательны к бумаге
• невысокое качество
• низкая скорость печати графики
• шумят
• черно-белые (почти все)
http://kpolyakov.spb.ru

50.

Как устроен компьютер, 10 класс
50
СТРУЙНЫЕ ПРИНТЕРЫ
цвет: CMYK
Cyan
Magenta
Yellow
Key color
Качество печати:
300…4800 dpi
цвет: до 30 стр/мин
• относительно дешевые
• качественная печать
• мало шумят
• большинство – цветные
фото 10 15:
от 10 сек
• требовательны к бумаге
• дорогие катриджи
• чернила расплываются от воды
ч/б: до 30 стр/мин
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
http://kpolyakov.spb.ru

51.

Как устроен компьютер, 10 класс
51
ЛАЗЕРНЫЕ ПРИНТЕРЫ
лазер
призма
чистящий
элемент
картридж
с тонером
нагретые
валики
фотобарабан
бумага
Качество печати:
600…1200 dpi
ч/б: до 50 стр/мин
цвет: до 25 стр/мин
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
• становятся все дешевле
• очень качественная печать
• мало шумят
• есть цветные
• требовательны к бумаге
• дорогие катриджи
• потребляют много электроэнергии
• цветные дорогие
http://kpolyakov.spb.ru

52.

Как устроен компьютер, 10 класс
52
СУБЛИМАЦИОННЫЕ ПРИНТЕРЫ
Сублимация – быстрый переход вещества из твердого
состояния в газообразное.
• твердые красители:
Cyan
Magenta
Yellow
• 256 оттенков каждого цвета, всего
16,7 млн. цветов
• печать при нагреве
• верхний защитный слой
качество печати:
300 dpi
(= 4800 dpi)
• очень качественная печать фото
• не выцветает 100 лет
• печать прямо с фотоаппарата
фото 10 15:
около 1 мин
• специальная бумага и пленки с
красками
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
http://kpolyakov.spb.ru

53.

Как устроен компьютер, 10 класс
53
3D-ПРИНТЕРЫ
3D = 3-dimensions, трёхмерный
3D-принтер — устройство, которое создает физический
объект по слоям на основе его цифровой трёхмерной
модели.
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
http://kpolyakov.spb.ru

54.

Как устроен компьютер, 10 класс
54
УСТРОЙСТВА ВВОДА И ВЫВОДА
Сенсорный экран
мультитач – реакция на касание экрана в нескольких
местах одновременно
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
http://kpolyakov.spb.ru

55.

ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
• Программное обеспечение компьютера, или ПO это совокупность всех программ
которые обеспечивают управление компьютером. Программное обеспечение может
быть разделено на следующие виды:
Системное программное обеспечение.
1. базовое ПО (например BIOS)
2. операционные системы (windows, linux, Ubuntu)
3. служебные программы:
o Прикладное программное обеспечение - программа, предназначенная для
выполнения определённых задач и рассчитанная на непосредственное
взаимодействие с пользователем.
o Инструментальное программное обеспечение - предназначенное для использования
в ходе проектирования, разработки и сопровождения программ, в отличие от
прикладного и системного программного обеспечения.

56.

АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ РАБОЧЕЕ МЕСТО (АРМ)
• Автоматизированное рабочее место
(АРМ) - это рабочее место специалиста
в предметной области, оборудованное
компьютером и специальным
программным обеспечением,
помогающее решать задачи в рамках
деятельности этого специалиста или
другими словами это программнотехнический комплекс,
предназначенный
для автоматизации деятельности
определенного вида (например, АРМ
бухгалтера, АРМ конструктора, АРМ
технолога и т.п.).

57.

• https://www.youtube.com/watch?v=mk8OsCBZ-yw