Введение в информатику (базовый курс):

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА 

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 

ФГБОУ ВО «КРАСНОЯРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ 

УНИВЕРСИТЕТ» 

 
 
 
 
 
 
 
Н.В. ТИТОВСКАЯ 
С.Н. ТИТОВСКИЙ 
И.И. БОЛДАРУК 
Н.Д. АМБРОСЕНКО 
 
 
 

ВВЕДЕНИЕ В ИНФОРМАТИКУ 

БАЗОВЫЙ КУРС 

 

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Москва 

ИНФРА-М 

2024 

УДК 004.42(075.8) 
ББК 32.973я73 

Т45 
 
 
Р е ц е н з е н т ы: 

Ченцов С.В., доктор технических наук, профессор кафедры систем 

автоматики, автоматизированного управления и проектирования Института 
космических и информационных технологий Сибирского федерального 
университета; 

Панфилов И.А., кандидат технических наук, доцент кафедры системного 

анализа и исследования операций Сибирского государственного 
университета науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева 
 
Титовская Н.В. 

Т45         Введение в информатику (базовый курс) : учебное пособие / 

Н.В. Титовская, С.Н. Титовский, И.И. Болдарук, Н.Д. Амбросенко. — Москва : 
ИНФРА-М, 2024. — 314 с. 
 

ISBN 978-5-16-112692-9 (online) 

 

Учебное пособие содержит теоретические положения и практические 

задания по информатике, а также контрольные вопросы и тестовые задания 
по пройденному материалу. 

Предназначено для самостоятельного освоения базового курса 

дисциплины «Информатика» студентами всех форм обучения, направлений 
подготовки и специальностей, а также для слушателей курсов при подготовке 
к вступительным экзаменам по информатике. 
 

    УДК 004.42(075.8) 
    ББК 32.973я73 

 
 
 
 
 
 
 
 

ISBN 978-5-16-112692-9 (online) 
 
 
 © Титовская Н.В., Титовский С.Н., 
     Болдарук И.И., Амбросенко Н.Д., 
     2024 
 © ФГБОУ ВО «Красноярский 
     государственный аграрный  
     университет», 2024 

ФЗ 

№ 436-ФЗ

Издание не подлежит 

маркировке в соответствии 

с п. 1 ч. 2 ст. 1

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ................................................................................................. 7
Глава 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИНФОРМАТИКИ .................. 8
1.1. ПОНЯТИЕ ТЕРМИНА «ИНФОPМАТИКА»................................................ 8
1.2. ПОНЯТИЕ ТЕРМИНА «ИНФОPМАЦИЯ». ИЗМЕРЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА 
ИНФОРМАЦИИ .............................................................................................. 9
1.3. КАК ПЕРЕДАЕТСЯ И ОБРАБАТЫВАЕТСЯ ИНФОРМАЦИЯ..................... 12
1.4. СВОЙСТВА ИНФОРМАЦИИ И ОСНОВНЫЕ ОПЕРАЦИИ, ВЫПОЛНЯЕМЫЕ 
С ИНФОРМАЦИЕЙ ....................................................................................... 12
1.5.ИНФОРМАЦИОННЫЕ РЕСУРСЫ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ.... 14
ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОВТОРЕНИЯ И САМОКОНТРОЛЯ...................................... 14
Глава 2. КОДИРОВАНИЕ ЧИСЛОВОЙ И СИМВОЛЬНОЙ 
ИНФОРМАЦИИ, КОДОВЫЕ ТАБЛИЦЫ............................................ 16
2.1. КОДИРОВАНИЕ ДАННЫХ ДВОИЧНЫМ КОДОМ.................................... 16
2.1.1. Кодирование целых и действительных чисел, текстовой 
информации............................................................................................... 16
2.1.2. Кодирование графических данных ............................................... 18
2.1.3. Кодирование звуковой информации ............................................. 21
ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОВТОРЕНИЯ И САМОКОНТРОЛЯ...................................... 22
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ............................................ 23
Глава 3. ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ И РАБОТЫ 
КОМПЬЮТЕРОВ..................................................................................... 28
3.1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ О КОМПЬЮТЕРЕ .............................................. 28
3.2. УСТРОЙСТВО КОМПЬЮТЕРА............................................................... 28
3.3. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ КОМПЬЮТЕРА........................................... 30
3.4. КОМАНДА КОМПЬЮТЕРА.................................................................... 32
3.5. АРХИТЕКТУРА И СТРУКТУРА КОМПЬЮТЕРА...................................... 33
3.6. УСТРОЙСТВО ПАМЯТИ КОМПЬЮТЕРА................................................ 36
ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОВТОРЕНИЯ И САМОКОНТРОЛЯ...................................... 37
Глава 4. АППАРАТНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПЕРСОНАЛЬНОГО 
КОМПЬЮТЕРА........................................................................................ 39
4.1. УСТРОЙСТВА, ВХОДЯЩИЕ В СОСТАВ СИСТЕМНОГО БЛОКА.............. 41
4.1.1. Материнская плата....................................................................... 41
4.1.2. Центральный процессор................................................................ 41
4.1.3. Устройства, образующие внутреннюю память........................ 47
4.1.4. Жесткий диск, или винчестер ...................................................... 51
4.1.5. Графическая плата........................................................................ 53
4.1.6. Звуковая плата ............................................................................... 54
4.1.7. Сетевая плата ............................................................................... 55

4.2. ПЕРИФЕРИЙНЫЕ ВНЕШНИЕ УСТРОЙСТВА.......................................... 58
4.3. КОНФИГУРАЦИЯ КОМПЬЮТЕРА ......................................................... 78
ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОВТОРЕНИЯ И САМОКОНТРОЛЯ...................................... 78
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ............................................ 81
Глава 5. ОРГАНИЗАЦИЯ МЕЖКОМПЬЮТЕРНОЙ СВЯЗИ ............ 84
5.1. СПОСОБЫ ОРГАНИЗАЦИИ МЕЖКОМПЬЮТЕРНОЙ СВЯЗИ ................... 84
5.2. ПОНЯТИЕ О КОМПЬЮТЕРНОЙ СЕТИ.................................................... 85
5.3. СОЕДИНЕНИЕ УСТРОЙСТВ СЕТИ......................................................... 87
5.4. СЕТЬ ИНТЕРНЕТ .................................................................................. 89
5.4.1. Подключения к сети Интернет ................................................... 92
5.4.2. Пересылка данных в Интернет. Протоколы связи TCP/IP...... 93
5.4.3. Адресация в Интернете ................................................................ 94
5.4.4. Обзор сервисов Интернета .......................................................... 98
ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОВТОРЕНИЯ И САМОКОНТРОЛЯ.................................... 113
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ.......................................... 115
Глава 6. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ 
УСТРОЙСТВ. КЛАССИФИКАЦИЯ КОМПЬЮТЕРОВ................... 117
6.1. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ СРЕДСТВ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ ............. 117
6.2. ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ. ПОКОЛЕНИЯ 
ЭЛЕКТРОННЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ МАШИН .......................................... 137
6.3. ТИПЫ И НАЗНАЧЕНИЕ КОМПЬЮТЕРОВ............................................. 149
ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОВТОРЕНИЯ И САМОКОНТРОЛЯ.................................... 150
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ.......................................... 151
Глава 7. СИСТЕМЫ СЧИСЛЕНИЯ. АРИФМЕТИКА В РАЗЛИЧНЫХ 
СИСТЕМАХ СЧИСЛЕНИЯ.................................................................. 152
7.1. СИСТЕМЫ СЧИСЛЕНИЯ ..................................................................... 152
7.2. ПЕРЕВОД ЧИСЕЛ ИЗ ОДНОЙ СИСТЕМЫ СЧИСЛЕНИЯ В ДРУГУЮ....... 157
7.3. АРИФМЕТИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИ, ВЫПОЛНЯЕМЫЕ В ПОЗИЦИОННЫХ 
СИСТЕМАХ СЧИСЛЕНИЯ........................................................................... 162
7.4. КОДИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИИ ......................................................... 164
7.4.1. Представление чисел в компьютере.......................................... 166
7.4.2. Сложение и вычитание двоичных чисел ................................... 168
ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОВТОРЕНИЯ И САМОКОНТРОЛЯ.................................... 170
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ.......................................... 172
Глава 8. АЛГЕБРА ЛОГИКИ................................................................ 178
8.1. ВОЗНИКНОВЕНИЕ ЛОГИКИ КАК САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ НАУКИ ......... 178
8.2. АЛГЕБРА ЛОГИКИ КАК НАУКА ОБ ОБЩИХ ОПЕРАЦИЯХ 
НАД ЛОГИЧЕСКИМИ ВЫСКАЗЫВАНИЯМИ ............................................... 181
8.3. ПОНЯТИЕ ЛОГИЧЕСКОЙ ФОРМУЛЫ. ЗАКОНЫ АЛГЕБРЫ ЛОГИКИ.... 185

8.4. ТАБЛИЦЫ ИСТИННОСТИ ................................................................... 187
8.5. СИСТЕМЫ ЛОГИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ .............................................. 189
ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОВТОРЕНИЯ И САМОКОНТРОЛЯ.................................... 191
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ.......................................... 192
Глава 9. АЛГОРИТМЫ. АЛГОРИТМИЗАЦИЯ. 
АЛГОРИТМИЧЕСКИЕ ЯЗЫКИ .......................................................... 198
9.1. АЛГОРИТМ. СВОЙСТВА АЛГОРИТМОВ ............................................. 198
9.2. ФОРМЫ ЗАПИСИ АЛГОРИТМОВ......................................................... 200
9.3. ГРАФИЧЕСКАЯ ФОРМА ЗАПИСИ АЛГОРИТМА................................... 202
9.3.1. Виды алгоритмов ......................................................................... 205
9.4. ЯЗЫКИ ПРОГРАММИРОВАНИЯ .......................................................... 214
9.4.1. Программный способ записи алгоритмов. Уровни языка 
программирования.................................................................................. 214
9.4.2. Процедурно-ориентированное программирование .................. 215
9.4.3. Объектно-ориентированное программирование ..................... 217
ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОВТОРЕНИЯ И САМОКОНТРОЛЯ.................................... 226
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ.......................................... 228
Глава 10. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КОМПЬЮТЕРА ...... 239
10.1. КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ...................... 239
10.2. ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ............................................................ 241
10.3. ФАЙЛЫ И ФАЙЛОВАЯ СИСТЕМА..................................................... 247
10.4. СЕРВИСНОЕ ПО (СЛУЖЕБНЫЕ ПРОГРАММЫ)................................ 250
10.5. КОМПЬЮТЕРНЫЕ ВИРУСЫ И АНТИВИРУСНЫЕ СРЕДСТВА............. 252
10.5.1. Компьютерные вирусы.............................................................. 252
10.5.2. Антивирусные мероприятия..................................................... 258
10.6. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯ.............. 260
10.7. ДРАЙВЕРЫ ....................................................................................... 261
10.8. АРХИВАТОРЫ .................................................................................. 262
10.9. ПРОГРАММЫ ОБСЛУЖИВАНИЯ ЖЕСТКИХ ДИСКОВ ....................... 265
10.10. ПРИКЛАДНОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ.............................. 266
10.10.1. Средства обработки текстовой информации .................... 266
10.10.2. Средства обработки табличной информации..................... 268
10.10.3. Средства обработки графической информации ................. 270
10.10.4. 3D-графика ............................................................................... 276
10.10.5. Системы управления базами данных (СУБД)....................... 277
10.10.6. Средства разработки презентаций ...................................... 278
10.10.7. Автоматизация ввода информации в компьютер............... 279
10.10.8. Автоматизация перевода текста ......................................... 279
10.10.9. Издательские системы........................................................... 280

10.10.10. Системы автоматизации бухгалтерской деятельности ..... 281
10.10.11. Прочее программное обеспечение........................................ 281
ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОВТОРЕНИЯ И САМОКОНТРОЛЯ.................................... 281
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ.......................................... 284
СЛОВАРЬ ОСНОВНЫХ ПОНЯТИЙ И ТЕРМИНОВ ....................... 287
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ...................................................................................... 311
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК .................................................. 312

ВВЕДЕНИЕ

Информатика – наука о методах и процессах сбора, хранения,

обработки, передачи, анализа и оценки информации с применением
компьютерных технологий, обеспечивающих возможность ее использования для принятия решений.

Информатика нацелена на разработку общих методологических

принципов построения информационных моделей. Поэтому методы
информатики применимы всюду, где существует возможность описания объекта, явления, процесса и т. п. с помощью информационных
моделей.

В учебном пособии изложены информационные основы, техни
ческие и программные средства реализации информационных процессов, компьютерные сети, основы алгоритмизации и программирования. Достаточно подробно рассматриваются приложения Microsoft
Office: текстовый процессор Word, табличный процессор Excel, система управления базами данных Access, программа подготовки презентаций PowerPoint.

Особое внимание уделяется вопросам алгоритмизации и про
граммирования. Освещение этих вопросов сопровождается большим
количеством примеров, наглядно показывающих различные способы
программирования вычислительных процессов и характерные особенности в применении тех или иных алгоритмов.

Структура учебного пособия позволяет заострить внимание сту
дентов на проблемных и перспективных вопросах, последовательно
освоить учебный материал. Представленные в пособии задания для
самостоятельной работы студентов позволяют закрепить теоретические знания и сформировать практические навыки, большое количество визуального материала, а также способствует лучшему усвоению
материала.

Глава 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИНФОРМАТИКИ

1.1. Понятие термина «инфоpматика»

Термин «информатика» (франц. informatique) происходит от

французских слов information (информация) и automatique (автоматика) и дословно означает «информационная автоматика».

Широко распространен также англоязычный вариант этого тер
мина – «Сomputer science», что означает буквально «компьютерная
наука».

Инфоpматика – это основанная на использовании компьютерной

техники дисциплина, изучающая структуру и общие свойства информации, а также закономерности и методы ее создания, хранения, поиска, преобразования, передачи и применения в различных сферах
человеческой деятельности [13].

Информатика базируется на компьютерной технике и немысли
ма без нее.

Российский академик А.А. Дородницин выделяет в информати
ке три неразрывно и существенно связанные части: технические
средства, программные и алгоритмические [13].

Технические средства, или аппаратура компьютеров, в англий
ском языке обозначаются словом Hardware, которое буквально переводится как «твердые изделия».

Для обозначения программных средств, под которыми понима
ется совокупность всех программ, используемых компьютерами, и
область деятельности по их созданию и применению, употребляют
слово Software (буквально – «мягкие изделия»), которое подчеркивает
равнозначность самой машины и программного обеспечения, а также
способность программного обеспечения модифицироваться, приспосабливаться и развиваться.

Программированию задачи всегда предшествует разработка

способа ее решения в виде последовательности действий, ведущих от
исходных данных к искомому результату, иными словами, разработка
алгоритма решения задачи. Для обозначения части информатики, связанной с разработкой алгоритмов и изучением методов и приемов их
построения, применяют термин Brainware (англ. brain – интеллект).

1.2. Понятие термина «инфоpмация». Измерение количества

информации

Термин «информация» происходит от латинского слова «infor
matio», что означает сведения, разъяснения, изложение. Несмотря на
широкое распространение этого термина, понятие информации является одним из самых дискуссионных в науке [13].

Можно выделить, по крайней мере, четыре различных подхода к

определению понятия «информация».

В первом слово информация применяется как синоним интуи
тивно понимаемых слов: сведения, знания, сообщение, осведомление о
положении дел.

Во втором, кибернетическом, понятие информация используется

для характеристики управляющего сигнала, передаваемого по линии
связи.

В третьем, философском, понятие информация тесно связано с

такими понятиями, как взаимодействие, отражение, познание.

Наконец, в четвертом, вероятностном, информация вводится как

мера уменьшения неопределенности и позволяет количественно измерять информацию, что чрезвычайно важно для информатики как
технологической науки.

Клод Шеннон, американский ученый, заложивший основы тео
рии информации – науки, изучающей процессы, связанные с передачей, приемом, преобразованием и хранением информации, – рассматривает информацию как снятую неопределенность наших знаний о
чем-то.

Количество информации в этой теории определяется по формуле

где I – количество информации,

n – количество возможных событий,
pi – вероятности отдельных событий.
Пусть потенциально может осуществиться некоторое множество

событий (n), каждое из которых может произойти с некоторой вероятностью (pi), т. е. существует неопределенность. Предположим, что
одно из событий произошло, неопределенность уменьшилась, вернее,
наступила полная определенность. Количество информации (I) является мерой уменьшения неопределенности.

Для частного, но широко распространенного случая, когда со
бытия равновероятны (pi = 1/ n), величина количества информации I
принимает максимальное значение:

Для измерения количества информации нужна единица измере
ния. За единицу количества информации приняли такое количество
информации, при котором неопределенность уменьшается в два раза,
т. е., например, когда в простейшем случае из двух возможных событий реализуется одно:

I = log22 = 1 бит.

Эта единица измерения информации получила название бит (bit –

от английского словосочетания BInary digit).

Например, при бросании монеты существует два равновероят
ных исхода (события): орел или решка. Монета упала, событие произошло, количество информации равно 1 бит. Таким ситуациям с
двумя возможностями приписывается начальная неопределенность:
А = 1.

После бросания монеты конечная неопределенность К = 0.
Количество информации, полученное при бросании:

I = А – К = 1 – 0 = 1.

В детской игре «Угадай число» первый игрок загадывает число

(например, в диапазоне от 1 до 100), второй задает вопросы типа:
«Число больше 50?» Ответ (да или нет) несет информацию 1 бит, так
как неопределенность (количество возможных событий) уменьшается
в два раза. Оптимальная стратегия отгадывания состоит в делении на
каждом шаге массива возможных чисел пополам. Действительно,
именно в случае равновероятных событий (одинаковых по объему
массивов чисел) количество информации имеет максимальное значение.

При бросании шестигранного кубика может произойти шесть

событий, а при бросании шарика в рулетке – тридцать шесть. Количество возможных событий N и количество информации I связаны
между собой следующей зависимостью: N = 2I.

Так, при бросании равносторонней четырехгранной пирамиды

(тетраэдра) вероятность ожидаемых событий равна четырем. 4 = 2I.