Задача преобразования данных с целью смены носителя относится к одной из важнейших задач информатики. В структуре стоимости вычислительных систем устройства для ввода и вывода данных, работающие с носителями информации, составляют до половины стоимости аппаратных средств.В ходе информационного процесса данные преобразуются из одного вида в другой с помощью методов. Обработка данных включает в себя множество различных операций. По мере развития научно-технического прогресса и общего усложнения связей в человеческом обществе трудозатраты на обработку данных неуклонно возрастают. Прежде всего, это связано с постоянным усложнением условий управления производством и обществом. Второй фактор, также вызывающий общее увеличение объемов обрабатываемых данных, тоже связан с научно-техническим прогрессом, а именно с быстрыми темпами появления и внедрения новых носителей данных, средств их хранения и доставки.В структуре возможных операций с данными можно выделить следующие основные:– сбср данных – накопление информации с целью обеспечения достаточной полноты для принятия решений;– формализация данных – приведение данных, поступающих из разных источников, к одинаковой форме, чтобы сделать их сопоставимыми между собой, то есть повысить их уровень доступности;– фильтрация данных – отсеивание «лишних» данных, в которых нет необходимости для принятая решений; при этом должен уменьшаться уровень «шума», а достоверность и адекватность данных должны возрастать;– сортировка данных – упорядочение данных по заданному признаку с целью удобства использования; повышает доступность информации;– архивация данных – организация храпения данных в удобной и легкодоступной форме; служит для снижения экономических затрат по хранению данных и повышает общую надежность информационного процесса в целом;– защита данных – комплекс мер, направленных на предотвращение утраты, воспроизведения и модификации данных;– транспортировка данных – прием и передача (доставка и поставка) данных между удаленными участниками информационного процесса; при этом источник данных в информатике принято называть сервером, а потребителя – клиентом;– преобразование данных – перевод данных из одной формы в другую или из одной структуры в другую. Преобразование данных часто связано с изменением типа носителя: например книги можно хранить в обычной бумажной форме, но можно использовать для этого и электронную форму, и микрофотопленку. Необходимость в многократном

---

преобразовании данных возникает также при их транспортировке, особенно если она осуществляется средствами, не предназначенными для транспортировки данного вида данных. В качестве примера можно упомянуть, что для транспортировки цифровых потоков данных по каналам телефонных сетей (которые изначально были ориентированы только на передачу аналоговых сигналов в узком диапазоне частот) необходимо преобразование цифровых данных в некое подобие звуковых сигналов, чем и занимаются специальные устройства – телефонные модемы.

Приведенный здесь список типовых операций с данными далеко не полон. Миллионы людей во всем мире занимаются созданием, обработкой, преобразованием и транспортировкой данных, и на каждом рабочем месте выполняются свои специфические операции, необходимые для управления социальными, экономическими, промышленными, научными и культурными процессами. Полный список возможных операций составить невозможно, да и не нужно. Сейчас нам важен другой вывод: работа с информацией может иметь огромную трудоемкость и ее надо автоматизировать.

Для автоматизации работы с данными, относящимися к различным типам, очень важно унифицировать их форму представления – для этого обычно используется прием кодирования, то есть выражение данных одного типа через данные другого типа. Естественные человеческие языки – это не что иное, как системы кодирования понятий для выражения мыслей посредством речи. К языкам близко примыкают азбуки (системы кодирования компонентов языка с помощью графических символов). История знает интересные, хотя и безуспешные попытки создания «универсальных» языков и азбук. По-видимому, безуспешность попыток их внедрения связана с тем, что национальные и социальные образования естественным образом понимают, что изменение системы кодирования общественных данных непременно приводит к изменению общественных методов (то есть норм права и морали), а это может быть связано с социальными потрясениями.

Та же проблема универсального средства кодирования достаточно успешно реализуется в отдельных отраслях техники, науки и культуры. В качестве примеров можно привести систему записи математических выражений, телеграфную азбуку, морскую флажковую азбуку, систему Брайля для слепых и многое другое.

Своя система существует и в вычислительной технике – она называется двоичным кодированием и основана на представлении данных последовательностью всего двух знаков: 0 и 1. Эти знаки называются

---

двоичными цифрами, по-английски – binarydigitили, сокращенно, bit(бит).С помощью двоичного кодирования можно закодировать как числовую, так и текстовую и графическую информацию. Восьми двоичных разрядов достаточно для кодирования 256 различных символов. Этого хватит, чтобы выразить различными комбинациями восьми битов все символы английского и русского языков, как строчные, так и прописные, а также знаки препинания, символы основных арифметических действий и некоторые общепринятые специальные символы, например символ «§».Технически это выглядит очень просто, однако всегда существовали достаточно веские организационные сложности. В первые годы развития вычислительной техники они были связаны с отсутствием необходимых стандартов, а в настоящее время вызваны, наоборот, изобилием одновременно действующих и противоречивых стандартов. Для того чтобы весь мир одинаково кодировал текстовые данные, нужны единые таблицы кодирования, а это пока невозможно из-за противоречий между символами национальных алфавитов, а также противоречий корпоративного характера.Информационные технологииВключают в себя аппаратное и программное обеспечение. Аппаратное обеспечение включает в себя компьютерное железо. Программы для ЭВМ делятся на три класса:– системные программы – управляют работой аппаратных средств; включают в себя операционные системы, утилиты, программы архивации, драйвера, диагностические программы, антивирусные программы и т.д.; большинство обслуживающих программ включено в состав графических операционных систем;– прикладные программы – решают конкретные задачи; их спектр от простых программ, составляемых для решения вычислительных задач до профессиональных систем (издательских), научных комплексов, систем обслуживания и т.д.;– инструментальные средства разработки приложений – это программные оболочки, в которых разрабатываются компьютерные программы.Технические и программные средства реализации информационныхпроцессовИстория развития ВТ началась с попыток автоматизировать расчетные операции с помощью механических приспособлений – русские счеты (XVI-XVII вв) и суммирующие машины Блеза Паскаля (XVIII в).В XIX в. П.Чебышев в России, Беббидж в Англии создали механический арифмометр и первые машина с программным управлением. Первым программистом была дочь поэта Байрона Ада Лавлейс.

---

По мере роста потребностей в вычислениях, связанных с развитием науки, особенно в начале XX столетия развитие ВТ пошло ускоренными темпами.Компьютеры первого поколенияК первому поколению обычно относят машины, созданные на рубеже 50-х гг. В их схемах использовались электронные лампы. Эти компьютеры были огромными, неудобными и слишком дорогими машинами, которые могли приобрести только крупные корпорации и правительства. Лампы потребляли огромное количество электроэнергии и выделяли много тепла.Набор команд был небольшой, схема арифметико-логического устрой­ства и устройства управления достаточно проста, программное обеспечение практически отсутствовало. Показатели объема оперативной памяти и быстродействия были низкими. Для ввода-вывода использовались перфоленты, перфокарты, магнитные ленты и печатающие устройства. Быстродействие – порядка 10-20 тыс. операций в секунду.Программы для этих машин писались на языке конкретной машины. Математик, составивший программу, садился за пульт управления машины, вводил и отлаживал программы и производил по ним счет. Процесс отладки был наиболее длительным по времени. Несмотря на ограниченность возможностей, эти машины позволили выполнить сложнейшие расчеты, необходимые для прогнозирования погоды, решения задач атомной энергетики и др.Опыт использования машин первого поколения показал, что существует огромный разрыв между временем, затрачиваемым на разработку программ, и временем счета. Эти трудности начали преодолевать путем интенсивной разработки средств автоматизации программирования, создания систем обслуживающих программ, упрощающих работу на машине и увеличивающих эффективность ее использования.Компьютеры второго поколенияВторое поколение компьютерной техники – машины, сконструированные примерно в 1955-1965 гг. Характеризуются использованием в них как электронных ламп, так и дискретных транзисторных логических элементов. Их оперативная память была построена на магнитных сердечниках. В это время стал расширяться диапазон применяемого оборудования ввода-вывода, появились высокопроизводительные устройства для работы с магнитными лентами, магнитные барабаны и первые магнитные диски. Быстродействие – до сотен тысяч операций в секунду, емкость памяти – до нескольких десятков тысяч слов.

---

Появились так называемые языки высокого уровня, средства которых допускают описание всей необходимой последовательности вычислительных действий в наглядном, легко воспринимаемом виде.Программа, написанная на алгоритмическом языке, непонятна ком­пьютеру, воспринимающему только язык своих собственных команд. Поэтому специальные программы, которые называются трансляторами, переводят программу с языка высокого уровня на машинный язык. Появились широкий набор библиотечных программ для решения разнообразных математических задач; мониторные системы, управляющие режимом трансляции и исполнения программ. На основе мониторных систем в дальнейшем были созданы современные операционные системы.Операционная система – важнейшая часть программного обеспечения компьютера, предназначенная для автоматизации планирования и организации процесса обработки программ, ввода-вывода и управления данными, распределения ресурсов, подготовки и отладки программ, других вспомогательных операций обслуживания.Таким образом, операционная система является программным расширением устройства управления компьютера. Для некоторых машин второго поколения были созданы операционные системы с ограниченными возможностями.Машинам второго поколения была свойственна программная несовместимость, которая затрудняла организацию крупных информационных систем. Поэтому в середине 60-х гг. наметился переход к созданию компьютеров, программно совместимых и построенных на микроэлектронной технологической базе.Компьютеры третьего поколенияМашины третьего поколения созданы примерно после 60-х гг. Машины третьего поколения – это семейства машин с единой архитектурой, т. е. программно совместимых. В качестве элементной базы в них используются интегральные схемы.Машины третьего поколения имеют развитые операционные системы. Они обладают возможностями одновременного выполнения нескольких программ. Многие задачи управления памятью, устройствами и ресурсами стала брать на себя операционная система или же непосредственно сама машина.Быстродействие машин внутри семейства изменяется от нескольких десятков тысяч до миллионов операций в секунду. Емкость оперативной памяти достигает нескольких сотен тысяч слов.Компьютеры четвертого поколенияЧетвертое поколение – это поколение компьютерной техники, разработанное после 1970 г. Машины четвертого поколения (в отличие от третьего) проектировались в расчете на эффективное использование современных высокоуровневых языков и упрощение процесса программирования для конечного пользователя. В аппаратурном отношении для машин четвертого поколения характерно широкое использование

---

Смотрите также файлы

• Приобретение и прекращение права собственности.doc

• Отчет по лабораторной работе 3 по дисциплине Оцифровка растровой карты в среде MapInfo.docx

• Билеты для устного экзамена по русскому языку за курс 7 класса.docx

• Отчет 2 по дисциплине 1C Выполнил студент группы Б7611 Ербаков Александр Е. Проверил ст преподаватель Ситниченко А. С.docx

• Основные термин по курсу обществознания 6 класс Деятельность.docx