Тема 1 Теоретичні основи інформатики, Інформатика, НУДПСУ

ТЕМА 1. Теоретичні основи інформатики

1. Основні терміни науки інформатика та їх означення.

2. Вимірювання інформації в повідомленні.

3. Процес передавання інформації.

4. Інформаційні процеси. Їх характеристика.

5. Опрацювання повідомлень. Носій повідомлення та види повідомлень.

Завдання до самостійної робот

1. Передумови виникнення інформатики.

2. Основні етапи розвитку комп’ютерної техніки.

3. Системи числення.

4. Властивості та види інформації.

Завдання до індивідуальної роботи

Перевести з десяткової системи числення в двійкову і назад (здійснити перевірку) число, яке відповідає власній даті народження.

Література [17,33,38,39,48,53]

1. Основні терміни науки інформатика та їх означення

Інформація – сукупність деяких відомостей, повідомлень, даних, знань, поданих у певному вигляді.

У первинному і більш вузькому значенні інформація – атрибут розумних істот, людей, тобто відомості, дані, факти, які отримано за допомогою органів чуття, із досвіду, а також зі спостережень або шляхом міркувань та зафіксовано в матеріальній формі для повідомлення іншій істоті або самому собі.

Будь-яка інформація обов’язково містить два компоненти: змістовний та матеріальний. Тобто інформацій має бути зрозумілою тим, для кого призначена (змістовний компонент), та подана на тому чи іншому носієві(матеріальний компонент).

Повідомлення – спеціальна форма подання інформації за допомогою мови знаків, жестів, сигналів тощо.

Дані – інформацію, яку надано у формалізованому вигляді й призначено для її подальшого опрацювання за допомогою технічних засобів..

Інформатика – наука про загальні властивості, структуру інформації, закони, методи та способи її вимірювання, зберігання, опрацювання та передавання із застосуванням математичних методів та технічних засобів.

Інформаційні процеси – послідовна зміна стану та/або уявлення про інформацію в результаті дій , які з нею можна виконувати: вимірювання, зберігання, опрацювання, передавання, захист інформації тощо.

Інформаційна система – сукупність апаратних та програмних засобів, які забезпечують автоматизацію, збирання, накопичення, опрацювання, систематизацію, зберігання, подання й передавання інформації.

Інформаційні технології – сукупність засобів і методів керування інформаційними процесами, що забезпечують виконання завдань щодо пошуку, опрацювання, передавання інформації для отримання нової інформації про стан об’єкта, явища або процесу.

Інформаційне суспільство – суспільство, в якому інформаційні процеси охоплюють усі галузі суспільного життя.

Інформаційна культура – уміння цілеспрямовано працювати з інформацією, використовуючи сучасні й інформаційні технології.

2. Вимірювання інформації в повідомленні

Кількість інформації – величина, обернено пропорційна мірі ймовірності події, про йдеться в повідомленні. Чим більша ймовірність події, тим меншу кількість інформації несе повідомлення про її наступання , і навпаки. Імовірність очевидного повідомлення дорівнює одиниці, а кількість інформації в ньому дорівнює нулю.

Сучасне вимірювання кількості інформації відходить від змісту повідомлень, зважаючи на їх кількісний аспект.

1 байт = 8 біт;

1Кбайт (кілобайт) = 1024 байт;

1 Мбайт (мегабайт) =1024 Кбайт;

1 Гбайт (гігабайт) = 1024 Мбайт;

1 Тбайт (терабайт) = 1024 Гбайт.

Біт (двійкова цифра) – двійкова одиниця вимірювання кількості інформації; одна з двох цифр – 0 або 1, які використовуються у двійковій системі числення.

Байт – одиниця вимірювання кількості інформації, що відповідає групі з восьми зв’язаних двійкових розрядів (бітів).

3. Процес передавання інформації. Етапи розвитку засобів передавання інформації. Класична схема Шеннона передавання інформації

4. Інформаційні процеси. Їх характеристика

Сприйняття – отримання інформації за допомогою органів чуття та спеціальних пристроїв.

Пошук – пошук інформації за допомогою інформаційно-пошукових систем у мережі Інтернет, базах (банках) даних тощо.

Збирання – накопичення вхідної інформації в інформаційній системі для подальшого опрацювання та використання. Як привило, інформація, яку зібрано автоматизованими системами, записується в бази даних.

Опрацювання – отримання нової інформації на основі вхідної інформації.

Перетворення – перетворення вхідної інформації з однієї форми або структури в іншу.

Формалізація – перетворення даних, які надходять із різних джерел, до однакової форми, придатної до порівняння та підвищення рівня їх доступності.

Фільтрація – відсів «зайвих» даних, які не впливають на прийняття рішень (при цьому має зменшитися рівень «шуму» , а вірогідність і адекватність даних - зрости).

Сортування – упорядкування інформації за заданою ознакою для надання зручності у використанні, підвищення рівня її доступності.

Архівація – зберігання інформації в зручній і доступній формі, яка служить для зниження втрати під час зберігання, підвищення її надійності.

Передавання – передавання інформації від джерела інформації до приймача інформації, а також процес точного або наближеного її відтворення.

Зберігання – фіксація інформації на спеціальних пристроях (носіях інформації) за допомогою умовних позначок для подальшого її зберігання

Кодування – фіксація інформації за допомогою спеціальних позначок – кодів.

Шифрування – кодування інформації з метою її захисту.

Захист – комплекс заходів, які спрямовано на запобігання втрат, відтворення та модифікації інформації.

5. Опрацювання повідомлень. Носій повідомлення та види повідомлень

Опрацювання повідомлень:

1. Опрацювання інформації, що міститься в повідомленні;

2. Зміна типу носія.

Носій повідомлення – матеріальний об’єкт, який призначено для зберігання і передавання інформації.

Типи носіїв повідомлень:

• Паперові (книжки, газети, перфострічки, перфокарти);

• Магнітні (стрічки, диски);

• Оптичні (CD R/RW, DVD R/RW);

• Інші (магнітно-оптичні, нанотехнології).

Види повідомлень:

1. Сигнал – зміна деякої фізичної величини  в часі, що характеризується певними параметрами, один із засобів передавання повідомлень.

2. Шум – зміна форми сигналів.

3. Аналоговий сигнал – сигнал, який відображає безперервний процес зміни деякої величини.

4. Дискретний сигнал – сигнал, параметр якого набуває кінцевої кількості значень.

Кодування повідомлень:

Кодування – це подання даних у тій чи іншій стандартній формі. Одні й ті самі дані можуть бути подані (закодовані) в декількох різних формах; різні дані можуть бути подані в схожій формі.

Знакова система запису – система, що містить набір знаків, які призначено для запису повідомлень.

Захист інформації:

1. Організаційний – спеціальні збори колективу, розробка планів по захисту інформації кожним відділом, створення особистих відділів захисту інформації.

2. Програмно- апаратний – втілення комп’ютерних систем і програм по захисту інформації від комп’ютерних вірусів, хакерів тощо.

3. Інженерно-технічний – установлення камер відео спостереження, інтелектуальних замків.

4. Законодавчий – користування ліцензійним ПЗ, використання законів про авторське право.

5. Функціональна схема комп’ютера.

6. Системний блок та пристрої, що входять до його складу.

7. Пристрої введення та виведення інформації. Їх характеристика та класифікація.

8. Склад клавіатури та основні клавіші.

9. Пам’ять ПК та її види.

ТЕМА 2. Архітектура персонального комп’ютера (самостійне опрацювання – в конспект)

Завдання до самостійної роботи

1. Класифікація та покоління ЕОМ.

2. Огляд сучасних комп’ютерів.

3. Способи представлення та одиниці вимірювання даних у ПЕОМ.

4. Робота з тренажерами клавіатур.

Завдання до індивідуальної роботи

Комп’ютер моєї мрії.

ТЕМА 3. Операційні системи

1. Системне програмне забезпечення та його складові.

2. Операційні системи. Класифікація та функції ОС.

3. Основні об’єкти з якими працює ОС Windows.

4. Процес архівації файлів.

5. Антивірусні програми. Класифікація комп’ютерних вірусів та способи протидії вірусам.

Завдання до самостійної роботи

1. Функції головного меню Пуск операційної системи Windows.

2. Основне меню програми Провідник.

3. Захист інформації.

4. Література [3,18,21,22,24,29,30,36,43,46,48,51]

1. Системне програмне забезпечення та його складові

Програмне забезпечення (ПЗ) – сукупність програм і відповідної документації для створення та експлуатації систем опрацювання даних засобами обчислювальної техніки.

Програмне забезпечення складається з:

• Системного ПЗ – сукупність програм і програмних комплексів для забезпечення роботи комп’ютера.

• Пакет прикладних програм – комплекс взаємопов’язаних програм для розв’язання задач конкретної предметної галузі.

• Інструментарій технології програмування – сукупність програм і програмних комплексів, які забезпечують технологію розробки, налагодження та впровадження програмних продуктів.

Взаємозв'язок програмного забезпечення (рівні програмної конфігурації).

Класифікація системного програмного забезпечення:

1. Базове ПЗ – ОС та Операційні оболонки;

2. Сервісне ПЗ (утиліти) – програми діагностики працездатності комп’ютера, програми обслуговування дисків, програми обслуговування мережі, антивірусні програми, програми архівації даних.

Операційні системи – сукупність програмних засобів, які здійснюють керування ресурсами комп’ютера, запуск прикладних програм та контроль за їх взаємодією із зовнішніми пристроями й іншими програмами та забезпечують діалог користувача з комп’ютером.

Операційні оболонки – спеціальні програми, які призначені для полегшення розуміння користувача команд операційної системи.

Сервісне ПЗ (утиліти) – програми, які слугують для виконання допоміжних операцій опрацювання даних або обслуговування комп’ютерів.

Антивірусні програми – забезпечують захист комп’ютера від зараження вірусами, виявляють і відновлюють заражені файли.

Програми обслуговування дисків – забезпечують перевірку якості поверхні магнітного диска,  контроль цілості файлової системи, стиснення дисків, створення страхових копій дисків, резервування даних на зовнішніх носіях.

Програми архівації даних – забезпечують стиснення інформації у файлах з метою зменшення обсягу пам'яті для їх зберігання.

Програми діагностики працездатності комп’ютера – містять засоби діагностики і тестового контролю правильності роботи комп’ютера та його окремих частин, у тому числі пошуку помилок і несправностей.

2. Операційні системи. Класифікація та функції ОС

Функції операційної системи полягають у забезпеченні інтерфейсу:

• Між користувачем та апаратними засобами комп’ютера (інтерфейс користувача);

• Між програмним і апаратним забезпеченням (апаратно-програмний інтерфейс);

• Між різними видами програмного забезпечення (програмний інтерфейс).

Класифікація ОС:

1. В залежності від кількості користувачів, які одночасно працюють: однокористувацькі та багатокористувацькі.

2. В залежності від кількості процесів, які одночасно виконуються під керівництвом системи – однозадачні та багатозадачні.

3. В залежності від кількості підтримуваних процесорів – однопроцесорні та багатопроцесорні.

4. В залежності від типу інтерфейсу – командні (текстові) та об’єктно-орієнтовані (графічні).

5. В залежності від типу доступу користувача до комп’ютера – з пакетним опрацюванням, поділом часу та реального часу.

6. В залежності від типу використовуваних ресурсів – мережні та локальні.

3. Основні об’єкти з якими працює ОС Windows

ОС Windows створена на базі об’єктна-орієнтованої методології програмування, основними поняттями якого стають об’єкт, його властивості та дії, які об’єкт може виконати залежно від запиту.

В об’єктна-орієнтованому середовищі з будь-яким об’єктом зіставлена визначена сукупність дій.

Об'єкти  ОС Windows:

• Об'єкти файлової системи – папка та файл;

• Об'єкти рівня користувача – додаток та документ;

• Об'єкт графічного інтерфейсу – вікна.

Вікно – частина екрана, у якій можуть виконуватися програми і процеси. Одночасно може бути розкрита декілька вікон. Структура цих вікон виконувана відповідно до розробленого стандарту.

Типові вікна ОС Windows:

1. Вікно додатка – відображає інформацію додатка.

2. Вікно документа – убудоване у вікно додатка, за своєю структурою нагадує вікно додатка, але є істотно простішим.

3. Діалогове вікно – служить для налаштування параметрів  ОС або додатка, а також виводить потрібні в процесі роботи повідомлення. Воно виводиться додатком ОС Windows на екран щоразу, коли користувач має уточнити вибрану ним діб.

Елементи вікна додатка:

Кнопка системного меню; керуюче меню; заголовок вікна; панель інструментів; спадне меню; робоче поле; кнопки «свернуть, развернуть, закрыть»; рядок стану.

Елементи вікна документа:

Кнопка системного меню; заголовок вікна; робоче поле; кнопки «свернуть, развернуть, закрыть»; вертикальна смуга прокручування; горизонтальна смуга прокручування.

Елементи діалогового вікна:

Вкладки; командні кнопки; перемикачі; прапорці; поля списку; поле введення; регулятор; вікно попереднього перегляду; список, що прокручуються.

Об'єкти файлової системи:

Файл – це завершений пойменований набір даних, такий як програма, використовуваний програмою набір даних або створений користувачем документ. Файл є основною одиницею зберігання, що дозволяє комп’ютеру відрізняти один набір даних від іншого. Користувач може витягти дані, що містяться у файлі, змінити їх, вилучити, зберегти або відправити на пристрій виведення, такий як принтер або електронна пошта.

Папка – контейнер для програм і файлів у графічних інтерфейсах користувача, відображуваний на екрані за допомогою значка, який має вигляд канцелярської папки.

4. Процес архівації файлів

Архівація (стиснення) інформації – це процес перетворення інформації, що зберігається у файлі до вигляду, при якому зменшується надмірність у її поданні й, відповідно, обсяг пам'яті для зберігання.

Основні поняття:

Архівний файл – спеціальним чином організований файл, який містить один або декілька файлів у стисненому або нестисненому вигляді та службову інформацію про імена файлів, дату й час їх створення або модифікації, розміру тощо.

Розархівація – процес відновлення файлів з архіву в такому самому вигляді, який вони мали до завантаження в архів. Під час розпакування файли витягають з архіву й поміщають на диск або в оперативну пам'ять.

Засоби архівації – сучасні програмні засоби для створення й обслуговування архівів відрізняються великим обсягом функціональних можливостей, низка яких виходить далеко за рамки простого стиснення даних і ефективно доповнюють стандартні засоби архівів. Диспетчери архівів виконують базові й додаткові функції.

Саморозпакований архів – завантажувальний, виконуваний модуль, що здатний до самостійного розархівування файлів, які містяться у ньому без використання програм–архіваторів.

Багатотомний (розподілений) архів – розподіл одного архіву у вигляді малих фрагментів на декількох носіях. Це потрібно в тих випадках, коли передбачається передача великого архіву на носіях малої ємності, наприклад на гнучких дисках.

Функції диспетчерів архівів:

1. Базові (їх виконують більшість сучасних диспетчерів архівів):

• Витягання файлів з архівів;

• Створення нових архівів;

• Додавання файлів у наявний архів;

• Створення саморозпаковних архівів;

• Створення розподілених архівів на носіях малої ємності;

• Тестування цілісності структури архівів;

• Повне або часткове відновлення пошкоджених архівів;

• Захист архівів від перегляду й несанкціонованої модифікації.

2. Додаткові (сервісні функції, що сприяють більш зручній роботі й часто реалізуються зовнішнім з'єднанням додаткових службових програм):

• Перегляд файлів різних форматів без витягання їх з архіву;

• Пошук файлів і даних усередині архівів;

• Установка програм з архівів без попереднього розпаковування;

• Перевірка відсутності комп’ютерних вірусів в архіві до його розпаковування; «криптографічний захист» архівної інформації;

• Декодування повідомлень електронної пошти;

• Створення багатотомних саморозпаковних архівів;

• Вибір або настройка коефіцієнта стиснення інформації;

• «Прозоре» ущільнення файлів .EXE та .DLL.

5. Антивірусні програми. Класифікація комп’ютерних вірусів та способи протидії вірусам

Комп’ютерний вірус – спеціально написана невелика за розміром програма (тобто деяка сукупність виконуваного коду, призначена для заподіяння руйнівних дій. Вона може «приписувати») себе до інших програм («заразити» їх), створювати свої копії і вбудовувати їх у файли, системну ділянку комп’ютера тощо, а також виконувати різноманітні небажані дії.

Класифікація комп'ютерних вірусів:

1) В залежності від середовища перебування – файлові, завантажувальні, файлово-завантажувальні, мережні.

2) В залежності від ступені впливу – безпечні, небезпечні та дуже небезпечні.

3) В залежності від особливості алгоритму – найпростіші (паразитичні), віруси-реплікатори, віруси-мутанти, троянські програми.

4) В залежності від способу зараження середовища: резидентні та нерезидентні.

Пояснення вірусів:

Мережні – поширюються комп’ютерними мережами.

Файлові – вбудовуються в виконувані файли (найбільш поширений тип вірусів), або створюють файли-двійники (компаньйон-віруси), або використовують особливості організації файлової системи (link віруси).

Завантажувальні – записують себе або в завантажувальний сектор диска, або сектор, який містить системний завантажник вінчестера, або змінюють покажчик на активний сектор диска.

Файлово-завантажувальні – заражають як файли, так і завантажувальні сектори дисків.

Резидентний вірус – у разі інфікування комп’ютер залишає в оперативній пам'яті свою резидентну  частину, що потім перехоплює обертання ОС до об’єктів зараження і вбудовується в них . Цей вид віруса міститься в пам'яті і є активним аж до вимикання комп’ютера або перезавантаження ОС.

Нерезидентний вірус – зберігають активність обмежений час.

Безпечні віруси – вплив обмежується зменшенням вільної пам'яті  на диску та графічними, звуковими й іншими ефектами.

Небезпечні віруси – можуть призвести до серйозних збоїв у роботі комп’ютера.

Дуже небезпечні – в алгоритм роботи явно закладені дії, що можуть спричинити втрату програм, знищити дані тощо.

Найпростіші віруси (паразитичні) – змінюють уміст файлів і секторів диска; їх можна достатньо легко виявити і знищити.

Віруси-реплікатори – так називані хробаки, що поширюються комп’ютерними мережами.

Віруси-невидимки – стелсвіруси – перехоплюють обертання ОС до уражених файлів і секторів дисків та підставляють замість свого тіла незаражені ділянки диска.

Віруси мутанти – містять алгоритми шифрування-розшифрування.

Троянські програми – не спроможні до само розповсюдження, проте дуже небезпечні, оскільки маскуючись під корисну програму, руйнують завантажувальний сектор і файлову систему дисків.

Антивірусні програми – програми для виявлення, видалення і захищення від комп’ютерних вірусів.

Види антивірусних програм:

1) Програми-детектори або сканери;

2) Програми-монітори;

3) Програми – лікарі, або аги;

4) Програми-ревізори;

5) Програми-фільтри, або «сторожі»;

6) Програми-вакцини або імунізатори.

Способи протидії комп’ютерним вірусам:

1. Профілактика вірусного зараження й зменшення передбачуваної шкоди від такого зараження;

2. Методика використання антивірусних програм, у тому числі знешкодження і видалення відомого вірусу.

Способи виявлення й видалення невідомого вірусу:

1. Установити на комп’ютері сучасні антивірусні програми й постійно оновлювати їх версії.

2. Перед зчитуванням з дискет інформації, записаної на інших комп’ютерах, завжди перевіряти ці дискети на наявність вірусів; перенесені на свій комп’ютер файли в архівному вигляді перевіряти одразу після розархівування на жорсткому диску, обмежуючи ділянку перевірки тільки щойно записаними файлами; періодично перевіряти на наявність вірусів жорсті диски комп’ютера, запускаючи антивірусні програми для тестування файлів, памяті й системних ділянок.

3. Завжди захищати свої носії інформації від запису під час роботи на інших комп’ютерах, якщо на них не буде провадитися запис інформації.

4. Дистрибутивні копії програмного забезпечення необхідно купувати в офіційних продавців.

5. Періодично зберігати на зовнішньому носії файли, з якими ведеться робота.

З повагою ІЦ “KURSOVIKS”!