Учебное пособие по информатике

Что такое информация

Информация — это сведения об окружающем мире, которые воспринимает человек или устройство. Информацию можно получать через органы чувств: зрение, слух, осязание, обоняние и вкус. В информатике под информацией понимают данные, которые можно хранить, передавать и обрабатывать.

Свойства информации

Полнота — информация достаточна для принятия решения. Достоверность — информация соответствует действительности. Актуальность — информация важна в данный момент времени. Понятность — информация выражена на языке, понятном получателю. Ценность — информация полезна для конкретных задач.

Виды информации по способу восприятия

Визуальная (80% получаемой человеком информации), аудиальная, тактильная, обонятельная, вкусовая. По форме представления: текстовая, числовая, графическая, звуковая, видео.

Информационные процессы

Сбор, хранение, обработка и передача информации — четыре основных информационных процесса. Компьютер выполняет все четыре процесса автоматически и с высокой скоростью.

Устройство компьютера

Компьютер состоит из аппаратного обеспечения (hardware) и программного обеспечения (software). Основные аппаратные части: процессор (CPU), оперативная память (RAM), жёсткий диск (HDD/SSD), материнская плата, устройства ввода и вывода.

Процессор и память

Процессор — «мозг» компьютера, выполняет вычисления. Его скорость измеряется в герцах (ГГц). Оперативная память — временное хранилище данных во время работы программ (МБ, ГБ). Постоянная память (ПЗУ, SSD, HDD) — долгосрочное хранение информации.

Единицы измерения информации

Минимальная единица — бит (0 или 1). 8 бит = 1 байт. Далее: килобайт (КБ) = 1024 байта, мегабайт (МБ) = 1024 КБ, гигабайт (ГБ) = 1024 МБ, терабайт (ТБ) = 1024 ГБ.

Устройства ввода и вывода

Ввод: клавиатура, мышь, сканер, микрофон, веб-камера. Вывод: монитор, принтер, акустические колонки, наушники. Ввод-вывод: сенсорный экран, флеш-накопители.

Виды программного обеспечения

Системное ПО — управляет компьютером (операционные системы: Windows, Linux, macOS). Прикладное ПО — программы для пользователя (текстовые редакторы, браузеры, игры). Инструментальное ПО — среды разработки программ.

Операционная система (ОС)

ОС — главная программа, которая запускается первой и управляет всеми остальными программами и устройствами. Функции ОС: управление процессором, памятью, файловой системой, устройствами, пользовательским интерфейсом.

Файлы и файловая система

Файл — именованная область памяти для хранения данных. Каждый файл имеет имя и расширение (например, document.docx). Файлы организованы в папки (каталоги). Путь к файлу — адрес его расположения.

Интерфейс пользователя

Графический интерфейс (GUI) — управление с помощью окон, значков, меню и мыши. Командный интерфейс (CLI) — ввод команд с клавиатуры. Современные ОС используют GUI.

Текстовые редакторы и процессоры

Текстовый редактор — программа для создания и редактирования текста (Блокнот). Текстовый процессор — редактор с расширенными возможностями форматирования (Microsoft Word, LibreOffice Writer). Форматирование: шрифт, размер, выравнивание, отступы.

Растровая и векторная графика

Растровое изображение — набор точек (пикселей). При увеличении теряет качество. Форматы: BMP, JPEG, PNG, GIF. Векторное изображение — набор геометрических фигур. При масштабировании качество не теряется. Форматы: SVG, AI.

Кодирование текста

Каждый символ кодируется числом. Таблицы кодировок: ASCII (английские символы), Windows-1251 (кириллица), Unicode (все языки мира). Unicode содержит более 140 000 символов.

Цвет в компьютерной графике

Цветовая модель RGB: каждый цвет задаётся тремя составляющими — красный (Red), зелёный (Green), синий (Blue). Каждая составляющая принимает значение от 0 до 255. Глубина цвета — количество бит на пиксель.

Виды компьютерных сетей

LAN (Local Area Network) — локальная сеть в пределах здания или комнаты. WAN (Wide Area Network) — глобальная сеть, объединяющая LAN на больших расстояниях. Интернет — глобальная всемирная сеть сетей.

Адресация в Интернете

Каждый компьютер имеет IP-адрес (например, 192.168.1.1). Доменное имя — удобное для человека название сайта (например, school.ru). DNS-сервер переводит доменные имена в IP-адреса.

Всемирная паутина (WWW)

WWW — система веб-страниц, связанных гиперссылками. Веб-страницы создаются на языке HTML. Для просмотра используются браузеры (Chrome, Firefox, Edge). URL — адрес конкретной страницы в Интернете.

Безопасность в Интернете

Основные угрозы: вирусы, фишинг, спам. Защита: антивирусные программы, сложные пароли, не передавать личные данные незнакомым. Авторское право в сети: нельзя копировать чужие материалы без разрешения.

Понятие алгоритма

Алгоритм — это точная последовательность инструкций для решения задачи. Свойства алгоритма: дискретность (состоит из шагов), понятность, определённость (каждый шаг однозначен), результативность, конечность.

Формы записи алгоритмов

Словесная — описание словами. Блок-схема — графическое представление с помощью геометрических фигур (прямоугольник — действие, ромб — условие). Псевдокод — условный язык записи. Программа — запись на языке программирования.

Виды алгоритмических структур

Линейный — шаги выполняются один за другим. Ветвление (условие) — выбор пути в зависимости от условия (если … то … иначе …). Цикл — повторение блока действий (пока … / для …).

Исполнители алгоритмов

Исполнитель — объект, который выполняет алгоритм. Примеры: Черепашка, Робот, компьютер. Каждый исполнитель имеет систему команд (СКИ) — набор действий, которые он умеет выполнять.