Файл: Информатика Щапов Щапова.pdf

1 

Министерство образования и науки Российской Федерации 

Федеральное государственное бюджетное образовательное 

учреждение высшего профессионального образования  

«Пермский национальный исследовательский 

политехнический университет» 

И.Н. Щапова, В.А. Щапов 

ИНФОРМАТИКА 

Утверждено 

Редакционно-издательским советом университета 

в качестве учебного пособия 

Издательство 

Пермского национального исследовательского 

политехнического университета 

2016 

2 

УДК 004(075.8)  

 Щ23 
 

Рецензенты: 

канд. техн. наук, проф. Р.А. Сажин 

(Пермский национальный исследовательский 

политехнический университет); 

канд. техн. наук И.Я. Сальников 

(ЗАО «Энергосервис», г. Пермь) 

Щапова, И.Н. 

Щ23  

Информатика: учеб. пособие / И.Н. Щапова, В.А. Ща-

пов – Пермь:  Изд-во  Перм.  нац.  исслед.  политехн.  ун-та, 
2016. – 154 с. 

 
ISBN 978-5-398-01556-0 
 

Рассмотрены  основные  вопросы  информатики – технические 

и программные  средства  реализации  информационных  процессов, 
технологии  компьютерных  сетей,  алгоритмизация  и  программиро-
вание на языке PascalABC.NET, технологии программирования.  

Предназначено  для  студентов,  изучающих  дисциплину  «Ин-

форматика» в рамках основной образовательной программы подго-
товки бакалавров и специалистов по направлениям ВПО в ПНИПУ. 

Главы 1–11 учебного пособия – для студентов, обучающих-

ся по направлениям подготовки бакалавров и специалистов, для 
которых предусмотрена трудоемкость дисциплины «Информати-
ка» – 4/5 ЗЕ (144/180 часов). 

Учебное  пособие  в  полном  объеме – для  студентов,  обу-

чающихся  по  направлениям  подготовки  бакалавров  и  специали-
стов,  для  которых  предусмотрена  трудоемкость  дисциплины 
«Информатика» – 7 ЗЕ (252 часа). 

УДК 004(075.8) 

ISBN 978-5-398-01556-0 

 ПНИПУ, 2016 

3 

ОГЛАВЛЕНИЕ 

1. Основные понятия теории информации ..................................... 5 

1.1. Информатика: предмет и задачи ......................................... 5 
1.2. Понятие информации. Свойства информации .................. 6 
1.3. Данные. Операции с данными .............................................  7 
1.4. Основные структуры данных .............................................. 8 
1.5. Системы счисления .............................................................. 8 
1.6. Кодирование данных двоичным кодом .............................. 9 

2. Технические средства реализации  
информационных процессов ......................................................... 14 

2.1. История развития ЭВМ. Поколения ЭВМ ....................... 14 
2.2. Классификация компьютеров ........................................... 19 
2.3. Состав вычислительной системы ..................................... 20 
2.4. Базовая аппаратная конфигурация  

  персонального компьютера ............................................... 23 

2.5. Внутренние устройства системного блока ...................... 23 
2.6. Системы, расположенные на материнской плате ............  27 
2.7. Периферийные устройства персонального  

  компьютера ......................................................................... 31 

3. Программные средства реализации  
информационных процессов ......................................................... 32 

3.1. Программное обеспечение. Классификация  

  программного обеспечения компьютера ......................... 32 

3.2. Классификация операционных систем ............................. 36 
3.3. Функции операционных систем  

  персональных компьютеров .............................................. 40 

4. Текстовый процессор ................................................................. 46 
5. Электронные таблицы ................................................................ 46 
6. Алгоритмы и алгоритмизация ................................................... 47 

6.1. Алгоритм и его свойства.................................................... 47 
6.2. Основные структуры алгоритмов ..................................... 48 

4 

6.3. Алгоритмы линейной, разветвляющейся  

  и циклической структуры .................................................. 50 

6.4. Параллельные алгоритмы .................................................. 56 

7. Программные средства реализации алгоритмов ..................... 59 

7.1. Языки программирования ................................................. 59 
7.2. Программирование на языке Pascal .................................. 62 

8. Пакеты прикладных программ .................................................. 82 

8.1. Математический пакет Mathcad ........................................ 82 
8.2. Графические пакеты прикладных программ ................... 89 

9. Базы данных ................................................................................ 89 
10. Телекоммуникации. Локальные и глобальные  
компьютерные сети ........................................................................ 90 

10.1. Основные понятия компьютерных сетей ....................... 90 
10.2. Сетевые протоколы .......................................................... 93 
10.3. Основные службы Интернета ......................................... 95 

11. Методы и средства защиты информации ............................. 100 

11.1. Вопросы компьютерной безопасности ......................... 100 
11.2. Защита информации в Интернете.  

  Понятие о шифровании данных ...................................... 103 

Вопросы по дисциплине «Информатика» (главы 1–11) ........... 104 
12. Технологии программирования. Структурное  
и объектно-ориентированное программирование ..................... 106 

12.1. Жизненный цикл программного обеспечения ............. 106 
12.2. Структурное программирование ...................................  109 
12.3. Объектно-ориентированное программирование ......... 136 

13. Современные информационные технологии ....................... 138 
Вопросы по дисциплине «Информатика» (главы 12–13) ......... 139 
Список литературы .......................................................................  140 
Приложение 1. Контрольная работа для студентов  
заочного отделения ...................................................................... 141 
Приложение 2. Требования к оформлению  
контрольной работы ..................................................................... 150 
Приложение 3. Образец оформления титульного листа ........... 151 
Приложение 4. Единый формат оформления  
библиографических списков ....................................................... 152 

5 

1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ТЕОРИИ ИНФОРМАЦИИ 

1.1. Информатика: предмет и задачи 

Информатика – это  техническая  наука,  систематизирующая 

приемы создания, хранения, воспроизведения, обработки и переда-
чи данных средствами вычислительной техники, а также принципы 
функционирования этих средств и методы управления ими [1]. 

Предмет информатики составляют: 
  аппаратное обеспечение средств  вычислительной техники; 
  программное  обеспечение  средств  вычислительной  тех-

ники; 

  средства  взаимодействия  аппаратного  и  программного 

обеспечения (аппаратно-программный интерфейс); 

  средства взаимодействия человека с аппаратными и про-

граммными средствами (пользовательский интерфейс). 

Особое внимание в информатике уделяется вопросам взаи-

модействия – интерфейсам.  Кроме  указанных  выше,  есть  еще 
аппаратные и программные интерфейсы. 

Основной  задачей  информатики  является  систематизация 

приемов  и  методов  работы  с  аппаратными  и  программными 
средствами вычислительной техники. 

Основная  задача  информатики  включает  следующие  на-

правления для практических приложений: 

  архитектура  вычислительных  систем  (приемы  и  методы 

построения систем, предназначенных для обработки данных); 

  интерфейсы  вычислительных  систем  (приемы  и  методы 

управления аппаратным и программным обеспечением); 

  программирование  (приемы,  методы  и  средства  разра-

ботки компьютерных программ); 

  преобразование данных (приемы и методы преобразова-

ния структур данных);