Классификация языков программирования. Основные понятия языков программирования

Службы Интернета. Поиск информации в Интернете

588.68K

Category:

informatics

Классификация языков программирования. Основные понятия языков программирования

1. Информатика

2. План

1. Классификация языков программирования.
Основные понятия языков программирования.
2. Компьютерные сети.
3. Кодирование информации.
4. Службы Интернета. Поиск информации в
Интернете.
2

3. Классификация языков программирования. Основные понятия языков программирования

После создания алгоритма - идет написание
реализующей его программы.
Основная сложность здесь заключается в том,
что программа представляет собой набор
двоичных кодов - нулей и единиц.
Алгоритм же формулируется на естественном
человеческом языке - русском, английском,
немецком, арабском и.т.д.
Понятно,
что
перевести
текст
на
естественном человеческом языке в набор цифр
чрезвычайно сложно: в связи с этим в данный
процесс вводится промежуточный этап разработка текста программы.

4. Классификация языков программирования. Основные понятия языков программирования

Язык программирования – искусственный язык, являющийся
промежуточным при переходе от естественного человеческого языка к
машинным двоичным кодам.

5. Классификация языков программирования. Основные понятия языков программирования

Языки программирования бывают высокого и низкого
уровней.
Языки программирования высокого уровня являются
более близкими к естественному человеческому языку по
сравнению с языками программирования низкого уровня.
Создание текста программы на языке программирования
выполняется человеком вручную, а перевод текста
программы в машинные двоичные коды – трансляция
(англ.translation – перевод) выполняется специальными
программами- трансляторами.
Программы трансляторы бывают двух типов: Интерпретаторы и компиляторы
• Интерпретаторы транслируют текст программы и сразу же выполняют
предписанные в нем действия, не создавая . ехе-файл.
• Компиляторы транслируют текст программы и создают готовую к исполнению
программу в виде .ехе-файла, который можно будет после запустить на
исполнение.

6. Классификация языков программирования. Основные понятия языков программирования

Программирование на языках высокого уровня, проще,
чем на языках низкого уровня.
Оно не требует глубоких знаний устройства компьютера и
поэтому вполне доступно людям, не являющимися
специалистами в вычислительной технике.
Однако, программы, написанные на языках низкого
уровня, как правило, отличаются более высокой
скоростью работы, меньшим объемом и более полным
использованием ресурсов вычислительной техники.

7. Классификация языков программирования. Основные понятия языков программирования

К языкам высокого уровня относятся:
Фортран,
БЕЙСИК,
ПАСКАЛЬ,
СИ,
АЛГОЛ,
АДА,
СИ++,
DELPHI,
JAVA и сотни других.

8. Классификация языков программирования. Основные понятия языков программирования

К языкам низкого уровня относятся ассемблер и
автокод.
Ассемблер, как язык низкого уровня, фактически
состоит из набора команд данной машины,
записанных в виде сокращений на английском языке.
Автокод- вариант ассемблера на основе русского
языка.

9. Выводы: (c этого начать физ-ра)

Языки высокого уровня – это машинно-независимые языки.
Одна и та же программа на таком языке может быть выполнена на ЭВМ
разных типов, оснащенных соответствующим транслятором.
Форма записи программ ближе к традиционной математической форме, к
естественному языку.
Тип данных в языке программирования не определяет …область действия
переменных.
Концепция типов данных является одной из центральных в любом языке
программирования. С типом величины связаны три ее свойства:
• форма внутреннего представления,
• множество принимаемых значений
• множество допустимых операций
(Семакин И.Г. Основы программирования: учебник для сред. проф. образования. М.,
2003. С. 37).

10. Выводы:

• Программа обычно представляет собой последовательность операторов.
• Оператором языка программирования называется наименьшая
автономная часть языка программирования, команда.
• Каждый оператор представляет собой законченную фразу языка
программирования и определяет однозначно трактуемый этап обработки
данных.
• Оператором языка программирования называется …
• команда

11. Задание:

• Установите соответствие между характеристиками и названиями языков
программирования.
• 1. Язык, предназначенный для представления в символической форме
программ, записанных на машинном языке; позволяющий программисту
пользоваться мнемоническими кодами операций, по своему усмотрению
присваивать символические имена регистрам ЭВМ и ячейкам памяти, а
также задавать наиболее удобные в том или ином контексте схемы
адресации.
• 2. Многоцелевой простой язык символических инструкций для начинающих,
разработанный в 1964 г. для использования новичками в Дартмутском
колледже, как средство для обучения программированию.
• 3. Язык, разработанный в 1970 г. швейцарским специалистом в области
вычислительной техники профессором Н. Виртом, являющийся прямым
развитием направления Алгола и ставший одним из наиболее популярных
процедурных языков программирования среди прикладных программистов.
• 4. Язык, разработанный в начале 70–х гг. для реализации разработки
систем, трансляторов, баз данных и других системных и прикладных
программ.

12. Задание:

• Язык программирования Си (английское название – С)
создавался как инструментальный язык для разработки
операционных систем, трансляторов, баз данных и
других системных и прикладных программ.
• Так же, как и Паскаль, Си – это язык структурного
программирования, но, в отличие от Паскаля, в нем
заложены возможности непосредственного обращения к
некоторым машинным командам, к определенным
участкам памяти компьютера.
• Дальнейшее развитие Си привело к созданию языка
объектно-ориентированного программирования Си++.

13. Задание:

• Языки
типа
Автокод-Ассемблер
являются
машинноориентированными, то есть они настроены на структуру машинных
команд конкретного компьютера.
• Языки программирования высокого уровня (ЯПВУ) являются
машинно-независимыми языками.
• В 1965 г. в Дартмутском университете был разработан язык Бейсик
– язык символических инструкций для начинающих. По замыслу
авторов это простой легко изучаемый язык, предназначенный для
программирования несложных расчетных задач.
• Значительным событием в истории языков программирования стало
создание в 1971 г. языка Паскаль. Его автор, швейцарский
профессор Н.Вирт, разрабатывал Паскаль как учебный язык
структурного программирования.

14. Задание:

• Специальная программная единица, предназначенная для создания
библиотек и разделения больших программ на логически связанные
блоки, называется модулем (Unit).
• В состав модуля входят разделы: заголовок, интерфейс,
реализация, инициализация.
• Заголовок необходим для ссылок на модуль.
• Интерфейс содержит объявления, включая процедуры и функции.
• Раздел «реализация» содержит тела процедур и функций,
перечисленных в интерфейсной части. Раздел «инициализация»
содержит операторы, необходимые для инициализации модуля.
• Каждый модуль компилируется отдельно, и каждый элемент модуля
можно использовать в программе без дополнительного объявления

15. Задание:

16. Задание:

• Первая операционная система для персональных компьютеров,
которая получила широкое распространение, …
MS-DOS – коммерческая операционная система фирмы Microsoft
для персональных компьютеров, созданная в 1981 году.
• Для проверки диска на наличие ошибок в операционной системе
Windows используют программу ….
ChkDsk – стандартное приложение в операционных системах
Microsoft Windows, которое проверяет жёсткий диск или дискету на
ошибки файловой системы (например, один и тот же сектор
отмечен как принадлежащий двум разным файлам). ChkDsk также
может исправлять найденные ошибки файловой системы.

17. Задание:

18. Компьютерные сети

Назовём задачи, которые трудно или невозможно решить без
организации
информационной
связи
между
различными
компьютерами:
• перенос информации на большие расстояния (сотни, тысячи
километров);
• совместное
использование
несколькими
компьютерами
дорогостоящих аппаратных, программных или информационных
ресурсов
–
мощного
процессора,
ёмкого
накопителя,
высокопроизводительного лазерного принтера, баз данных,
программного обеспечения и т.д.;
• совместная работа над большим проектом, когда исполнили
должны всегда иметь последние (актуальные) копии общих данных
во избежание путаницы, и т.д.

19. Компьютерные сети

20. Компьютерные сети

Есть три основных способа организации межкомпьютерной связи:
• объединение двух рядом расположенных компьютеров через их
коммуникационные порты посредством специального кабеля;
• передача данных от одного компьютера к другому посредством
модема с помощью проводных или спутниковых линий связи;
• объединение компьютеров в компьютерную сеть.
Часто при организации связи между двумя компьютерами за одним
компьютером закрепляется роль поставщика ресурсов (программ,
данных и т.д.), а за другим – роль пользователя этих ресурсов.
В этом случае первый компьютер называется сервером, а второй –
клиентом или рабочей станцией.
Работать можно только на компьютере-клиенте под управлением
специального программного обеспечения.

21. Компьютерные сети

Сервер (англ. serve – обслуживать) – это высокопроизводительный
компьютер с большим объёмом внешней памяти, который
обеспечивает обслуживание других компьютеров путем управления
распределением дорогостоящих ресурсов совместного пользования
(программ, данных и периферийного оборудования).
Клиент (иначе, рабочая станция) – любой компьютер, имеющий доступ
к услугам сервера.
Для работы с сетью необходимо наличие специального сетевого
программного обеспечения, которое обеспечивает передачу данных в
соответствии с заданным протоколом.

22. Компьютерные сети

Компьютерная сеть (англ. Computer NetWork, от net – сеть и work –
работа) – совокупность компьютеров, соединенных с помощью
каналов связи и средств коммутации в единую систему для обмена
сообщениями и доступа пользователей к программным, техническим,
информационным и организационным ресурсам сети.
Компьютерную сеть представляют как совокупность узлов
(компьютеров и сетевого оборудования) и соединяющих их ветвей
(каналов связи).
Ветвь сети – это путь, соединяющий два смежных узла.
Различают узлы оконечные, расположенные в конце только одной
ветви, промежуточные, расположенные на концах более чем одной
ветви, и смежные – такие узлы соединены по крайней мере одним
путём, не содержащим никаких других узлов.
Компьютеры могут объединяться в сеть разными способами.

23. Классификация компьютерных сетей

По степени географического распространения сети делятся на
локальные, городские, корпоративные, глобальные и др.
• Локальная сеть (ЛВС или LAN – Local Area NetWork) – сеть,
связывающая ряд компьютеров в зоне, ограниченной пределами
одной комнаты, здания или предприятия
• Глобальная сеть (ГВС или WAN – World Area NetWork) – сеть,
соединяющая компьютеры, удалённые географически на большие
расстояния друг от друга. Отличается от локальной сети более
протяженными коммуникациями (спутниковыми, кабельными и др.).
Глобальная сеть объединяет локальные сети

24. Важно

ЛС в зависимости от назначения и технических решений могут иметь
различные конфигурации (или, как еще говорят, архитектуру, или
топологию).
• В кольцевой ЛС информация передается по замкнутому каналу. Каждый
абонент непосредственно связан с двумя ближайшими соседями, хотя в
принципе способен связаться с любым абонентом сети.
• В звездообразной (радиальной) ЛС в центре находится центральный
управляющий
компьютер,
последовательно
связывающийся
с
абонентами и связывающий их друг с другом.
• В шинной конфигурации компьютеры подключены к общему для них
каналу (шине), через который могут обмениваться сообщениями.
• В древовидной - существует «главный» компьютер, которому подчинены
компьютеры следующего уровня, и т.д.
Следовательно, конфигурация (топология) локальной компьютерной сети, в
которой все рабочие станции соединены с файл-сервером, называется
звездообразной.

25. Службы Интернета. Поиск информации в Интернете

Интернет - бурно разросшаяся совокупность компьютерных сетей,
опутывающих земной шар, связывающих правительственные,
военные, образовательные и коммерческие институты, а также
отдельных граждан, с широким выбором компьютерных услуг,
ресурсов, информации.
Один из наиболее традиционных и распространенных видов сервиса в
Интернет - это электронная почта.
Абонент регистрируется в сети и получает уникальный адрес.
Почтовые
адреса
в
Интернет
имеют
форму
вида
пользователь@домен, где «домен» представляет из себя несколько
символьных полей, разделенных точками. «Домен» - это имя
компьютера в сети, а «пользователь» - имя пользователя на данном
компьютере

26. Задание:

Дан E-mail: [email protected]. Символы Kazan – это…
Решение:
Адрес электронной почты состоит из двух частей. Первая часть
адреса (стоящая после символа «@») – адрес почтового сервера.
Вторая часть адреса (в записи идет перед первой частью и
отделяется от нее символом «@») указывает конкретного
пользователя, зарегистрированного на данном сервере.
Таким образом, Kazan – это имя пользователя.

27. Службы Интернета. Поиск информации в Интернете

• Всемирная паутина - это наиболее популярный сервис в Интернет.
Через нее можно получить доступ ко всем другим сервисам (ftp,
электронная почта и т.д.).
• Она построена на технологии, в основу которой положено понятие
«гипертекста».
• Во Всемирной Паутине вся информация, имеющаяся в Интернете,
представлена в виде гипертекстовых страниц.
• Каждая страница имеет свой уникальный URL.
• Любой ресурс в Интернет можно найти, зная его URL.
• Для этого достаточно ввести этот URL в окошке браузера
(программного продукта для работы с WWW).
• URL имеют следующий формат:
наименование_протокола://имя_сервера/путь

28. Службы Интернета. Поиск информации в Интернете

• Google и его поисковые сервисы Поисковая система Google
декларирует самый большой объем базы данных – более 8 млрд.
документов. Google первой из поисковых машин начала
индексацию документов в форматах PDF, PS, DOC, XLS, PPT, RTF
и WP5
• Сейчас Google обеспечивает интерфейс на многих языках мира
(более 100 языков), в том числе и на русском.

29. Службы Интернета. Поиск информации в Интернете

• Яндекс – популярнейшая в России поисковая система,
функционирующая с осени 1997 года.
• Поиск Яндекса позволяет искать по Рунету документы на русском,
украинском, белорусском, английском, немецком и французском
языках с учетом морфологии русского и английского языков и
близости слов в предложении. (Если вам необходимо искать без
морфологии, можно заставить Яндекс не учитывать формы слов из
запроса при поиске. Например, запрос !иванов найдет только
страницы с упоминанием этой фамилии, а не города Иваново )

30. Службы Интернета. Поиск информации в Интернете

31. Кодирование информации

• Для представления информации могут использоваться разные
коды и, соответственно, надо знать определенные правила - законы
записи этих кодов, т.е. уметь кодировать.
• Код - набор
информации.
условных
обозначений
для
представления
• Кодирование - процесс представления информации в виде кода.

32. Кодирование информации

• Для общения друг с другом мы используем код - русский язык. При
разговоре этот код передается звуками, при письме - буквами.
Водитель передает сигнал с помощью гудка или миганием фар. Вы
встречаетесь с кодированием информации при переходе дороги в
виде сигналов светофора. Таким образом, кодирование сводиться к
использованию совокупности символов по строго определенным
правилам.
• Кодировать информацию можно различными способами: устно;
письменно; жестами или сигналами любой другой природы.

33. Кодирование информации

• Во второй половине XIX века американский изобретатель Сэмюэль
Морзе изобрел удивительный код, который служит человечеству до
сих пор. Информация кодируется тремя символами: длинный
сигнал (тире), короткий сигнал (точка), нет сигнала (пауза) - для
разделения букв.
• Своя система существует и в вычислительной технике - она
называется двоичным кодированиеми основана на представлении
данных последовательностью всего двух знаков: 0 и 1.

34. Кодирование информации

Двоичное кодирование текстовой информации
Начиная с 60‐х годов, компьютеры все больше стали использовать
для обработки текстовой информации и в настоящее время большая
часть ПК в мире занято обработкой именно текстовой информации.
Традиционно для кодирования одного символа используется количество
информации равное1 байту (1 байт = 8 битов).
Для кодирования одного символа требуется один байт информации.
Учитывая, что каждый бит принимает значение 1 или 0, получаем, что с
помощью 1 байта можно закодировать 256 различных символов.
(28=256)

35. Кодирование информации

Кодирование графической информации
Под графической информацией можно понимать рисунок, чертеж, фотог
рафию, картинку в книге, изображения на экране телевизора или в киноз
але и т . д .
Это изображение состоит из некоторого количества горизонтальных лин
ий – строк.
А каждая строка в свою очередь состоит из элементарных мельчайших е
диниц изображения – точек , которые принято называть пикселами
Степень четкости изображения зависит от количества строк на весь
экран и количества точек в строке, которые представляют
разрешающую способность экрана или просто разрешение.
Чем больше строк и точек тем четче и лучше изображение.
Достаточно хорошим считается разрешение 640x480, то есть 640 точек
на строку и 480 строчек на экран.

36. Кодирование информации

Кодирование графической информации
Вначале
рассмотрим
принципы
кодирования
монохромного
изображения, то есть изображения, состоящего из любых двух
контрастных цветов – черного и белого , зеленого и белого,
коричневого и белого и т. д
Для простоты обсуждения будем считать , что один из цветов– черный, а
второй – белый.
Тогда каждый пиксел изображения может иметь либо черный , либо
белый цвет.
Поставив в соответствие черному цвету двоичный код “0”, а белому – код
“1” (либо наоборот), мы сможем закодировать в одном бите
состояние одного пикселя монохромного изображения.
А так как байт состоит из 8 бит, то на строчку, состоящую из 640 точек,
потребуется 80 байтов памяти, а на все изображение – 38400 байтов.

37. Задание

«Спартак» – чемпион!
Если каждый символ кодируется одним байтом, то информационный
объем данного предложения равен…
Решение:
Так как в данном предложении содержится 20 символов, то его
информационный объем равен 20 байт.
Учитывая, что 1 байт = 8 бит, найдем информационный объем
предложения в битах: 20*8=160 бит.

38. Задание

При последовательной кодировке символов код буквы «o» равен 132.
В этом случае слово «klon» будет кодироваться сочетанием…
Решение:
Множество знаков, в котором определен их порядок, называется
алфавитом. По условию нашей задачи мы имеем последовательную
кодировку, причем букве «o» соответствует 132. Следовательно:
(в алфавите буквы имеют порядок k, l, m, n, o)
o – 132;
n – 131;
l – 129;
k – 128.
Таким образом, слово «klon» кодируется как 128129132131.

39. Задание

Количество байт, необходимое для кодирования изображения на
экране компьютерного монитора, который может отображать 1280
точек по горизонтали и 1024 точки по вертикали при 256 цветах,
равно…
Решение:
Всего на экране монитора 1280х1024=1310720 точек.
Каждая точка может быть окрашена с одинаковой вероятностью в
любой из 256 цветов. Тогда объем информации, который требуется
для кодирования одной точки экрана, находится по формуле Хартли:
Имеем,
Таким образом, для кодирования всего изображения требуется
1310720 байт или 1280 килобайт или 1,25 мегабайт .
1килобай=1024 байт,
1мегабайт=1024 килобайт.

40. Задание

Для шифровки букв используются двузначные числа, причем известно, что буква
«а» кодируется числом 16, а среди слов «цапля», «смола», «игла», «карп», «кол»
есть слова, кодируемые сочетаниями 7720141216, 18163311. При указанном
способе кодировки слово «молоко» будет кодироваться сочетанием…
Решение: Так как для шифровки букв используются двузначные числа и буква «а»
кодируется числом 16, то имеем:
7720141216 – слово из 5 букв, причем последняя буква «а»;
18163311 – слово из 4 букв, причем вторая буква «а».
Из данных нам слов кодировке 7720141216 соответствует слово «смола»,
18163311 – слово «карп».
Таким образом, имеем следующее соответствие:
«с» – 77;
«м» – 20;
«о» – 14;
«л» – 12;
«а» – 16;
«к» – 18.
Слово «молоко» кодируется как 201412141814.

41. Задание

English Русский Rules