Информатика : технические средства информационных процессов

№ 450

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Кафедра инженерной кибернетики

М.С. Бесфамильный

Информатика

Технические средства 
информационных процессов

Учебное пособие

Рекомендовано редакционноиздательским
советом университета

Москва   Издательский Дом МИСиС
2009

УДК 004 
 
Б53 

Р е ц е н з е н т  
канд. техн. наук, доц. А.П. Смирнов 

Бесфамильный М.С. 
Б53  
Информатика: Технические средства информационных процессов: Учеб. пособие. – М.: Изд. Дом МИСиС, 2009. – 56 с. 
ISBN 978-5-87623-234-2 

В настоящем учебном пособии рассмотрены базовые понятия, лежащие в 
основе построения информационных процессов: информации, меры и единицы измерения количества информации, позиционные системы счисления, логические основы построения компьютеров. Рассмотрены также технические 
средства реализации информационных процессов: основные виды архитектуры компьютеров, состав и назначение основных элементов персонального 
компьютера. 
Содержание пособия соответствует разделам государственного образовательного стандарта к обязательному минимуму содержания основной образовательной программы курса «Информатика». 
Пособие предназначено для студентов I курса всех специальностей, а также 
для тех, кто интересуется информационными технологиями. 
УДК 004 

ISBN 978-5-87623-234-2 
                    © 
Государственный технологический 
университет «Московский институт 
стали и сплавов» (МИСиС), 2009 

ОГЛАВЛЕНИЕ 

Предисловие..............................................................................................4 
1. Понятие информации.  Общая характеристика процессов  сбора, 
передачи, обработки  и накопления информации .................................5 
1.1. Информатика: предмет и основные задачи................................5 
1.2. Понятие информации, ее измерение. Количество, качество  
и формы представления информации................................................6 
1.3. Системы счисления ....................................................................10 
1.4. Сигналы. Кодирование и квантование информации...............12 
1.5. Логические основы построения компьютера...........................18 
2. Технические средства, обеспечивающие работу компьютера .......28 
2.1. История развития компьютеров.  Понятие и основные  
виды архитектуры компьютеров......................................................28 
2.2. Состав и назначение основных элементов персонального 
компьютера. Системный блок..........................................................37 
2.3. Запоминающие устройства: классификация, принципы 
работы, основные характеристики...................................................41 
2.4. Устройства ввода/вывода данных,  их разновидности  
и основные характеристики..............................................................44 
Библиографический список...................................................................52 
Приложение. Примерный перечень вопросов, предлагаемых  
на Интернет-экзамене по информатике, по рассмотренным  
в пособии разделам.................................................................................53 

ПРЕДИСЛОВИЕ 

Курс «Информатика» включает в себя шесть основных разделов: 
1. 
Общая характеристика информационных процессов; 
2. 
Технические средства реализации информационных процессов; 
3. 
Программные средства реализации информационных процессов; 
4. 
Модели решения вычислительных задач; 
5. 
Алгоритмизация и программирование; 
6. 
Глобальные и локальные компьютерные сети. 
Настоящее пособие охватывает первые два раздела. Остальные 
разделы рассмотрены в учебном пособии Г.И. Светозаровой и др. 
«Информатика: Информационные технологии». 
Подготовленные пособия дополняют и расширяют лекционный 
курс, в котором в связи с его ограниченным объемом не могут быть 
подробно освещены все аспекты информатики. 
Для контроля знаний по курсу проводятся тестирования по лекциям, тестирование и контрольные работы по лабораторным занятиям, 
зачеты и экзамен. Кроме этого, в конце обучения проводится Интернет-экзамен по всем разделам курса. 
Освоение материала лекционного курса, выполнение заданий в 
процессе обучения и изучение настоящего пособия и пособия, упомянутого выше, позволит успешно подготовиться к экзамену. В приложении приведен примерный перечень вопросов, предлагаемых на 
Интернет-экзамене по информатике по разделам, рассмотренным в 
настоящем пособии. 
Автор благодарен проф. Светозаровой Галине Ивановне, внимательно прочитавшей рукопись, за сделанные замечания, которые позволили улучшить настоящее пособие. 

1. ПОНЯТИЕ ИНФОРМАЦИИ.  
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОЦЕССОВ  
СБОРА, ПЕРЕДАЧИ, ОБРАБОТКИ  
И НАКОПЛЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ 

1.1. Информатика: предмет и основные задачи 

Термин «Информатика» (от фр. Information – информация + automatique – автоматика) дословно означает «информационная автоматика». Широко распространен также англоязычный вариант этого 
термина Computer Science – компьютерная наука. 
Информатика – это наука, изучающая структуру и общие свойства информации, а также закономерности и методы ее создания, 
хранения, поиска, передачи и преобразования с использованием компьютерных технологий. 
В информатике выделяют три неразрывно связанные части: 
• аппаратные средства; 
• программные средства и 
• алгоритмические средства. 
Аппаратные средства, или аппаратура компьютеров (hardware – 
буквально «твердое изделие» или «железо») – это совокупность технических средств, входящих в состав компьютера. 
Программные средства (software – буквально «мягкое изделие» 
или «программное обеспечение») – совокупность всех программ, используемых компьютерами, и область деятельности по их созданию 
и применению. 
Алгоритмические средства (brainware – буквально «интеллектуальное изделие», brain – интеллект) – совокупность всех алгоритмов, 
используемых в аппаратуре и программах. 
Информатика является базовой дисциплиной, она способствует 
формированию информационной культуры будущего специалиста. 
Образовательные стандарты по этой дисциплине предусматривают: 
• овладение компьютером на пользовательском уровне, 
• умение работать с наиболее распространенными операционными системами и прикладными программами, 
• изучение программных средств информационных технологий. 
Основной задачей информатики является систематизация приемов и методов работы с аппаратными и программными средствами 
вычислительной техники. Целью систематизации является выделе

ние, внедрение и развитие передовых, наиболее эффективных технологий, автоматизация этапов работы с данными, а также методическое обеспечение новых исследований. 
Информатика – практическая наука. Ее основными направлениями являются: 
• разработка архитектуры вычислительных систем, 
• управление взаимодействием вычислительных систем, 
• программирование, 
• автоматизация, 
• стандартизация, 
• преобразование данных, 
• защита информации. 

1.2. Понятие информации, ее измерение. 
Количество, качество и формы представления 
информации 

Понятие информации 

Понятие «информация» занимает центральное место в информатике. 
Информация – это совокупность разнообразных данных, сведений, сообщений, знаний, умений и опыта, необходимых кому-либо. 
В широком смысле слова информация – это общенаучное понятие, 
включающее в себя обмен сведениями между людьми, обмен сигналами между живой и неживой природой, людьми и устройствами. 
Еще одно понятие, часто употребляемое в информатике, – это данные. 
Данные – это результаты наблюдений над объектами и явлениями, 
которые по каким-то причинам не используются, а только хранятся. 
Но как только данные начинают использоваться в каких-либо 
практических целях, они превращаются в информацию. 
Информационный процесс – процесс, в результате которого 
осуществляется прием, передача (обмен), преобразование и использование информации. 
Введем еще одно новое понятие – это «сообщение». 
Сообщение – форма представления каких-либо сведений в виде 
речи, текста, изображения, цифровых данных, графиков, таблиц и т.д. 
Часто информацию рассматривают как набор сообщений. 
Информационная технология – совокупность средств и методов 
обработки и передачи первичной информации для получения новой 
качественной информации о состоянии объекта, процесса или явления.