«Информатиканың теориялық негіздері»
Күнтізбелік-тақырыптық жоспар
жүктеу/скачать 363.46 Kb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Оқылатын бөлім Негізгі әдебиет (авторы, аталуы, басылым жылы, оқылатын бөлім бойынша беттері)
- (программалық қамтамасыздандыру, презентациялар, көрнекті құралдар және т.б.)
- ДӘРІСТЕР ТЕЗИСТЕРІ Дәріс №1. Тақырыбы: Информатиканың іргелі негіздері
- Дәріс №2-3. Тақырыбы: Ақпарат және ақпараттық үрдістер
1. Күнтізбелік-тақырыптық жоспар
ОҚУ-ӘДІСТЕМЕЛІК ЖАБДЫҚТАЛУ КАРТАСЫ 2021/2022 оқу жылы Кафедра: «Педагогика және Психология»
Дайындаған: _______________ Авдарсоль С Кафедра меңгерушісі: ________________ Астемес Г.К. ДӘРІСТЕР ТЕЗИСТЕРІ Дәріс №1. Тақырыбы: Информатиканың іргелі негіздері Информатика (франц. informatique) термині француздың information (информация) және automatique (автоматика) сөздерінен шыққан, ол информациялық автоматика деген ұғымды білдіреді. Бұл сөздің ағылшыншасы — Сomputer science, ол компьютерлік ғылым болып аударылады. Информатика – компьютерді қолдануға негізделген, информация құрылымы мен оның жалпы қасиеттерін қарастырып, мәліметтерді дайындау, сақтау, іздеу, түрлендіру, жеткізу және оны әр түрлі қызмет баптарында пайдалану зандылықтары мен тәсілдерін зерттейтін жаңа ғылыми пән. Информатиканы оқытудың маңыздылығы бұл ғылымның тек компьютерлерді пайдалану мүмкіндіктері мен олардың жұмыс істеу принциптерін түсіндіріп қана қоймай, қоғамдық өмірде және адамдар арасында информацияны кеңінен тарату заңдары мен тәсілдері туралы түсініктер береді. Информатика әдетте екі бөліктен – техникалық және программалық жабдықтамалардан тұрады деп саналады. Техникалық жабдықтамалар Адамзат баласы дамудың барлық тарихи кезеңдерінде есептеу жұмыстарын жүргізіп отыруға әрқашанда мұқтаж болды. Ғылым мен техника дамуына байланысты есептеу жұмыстарының қажеттілігі артып, оны жеңілдету үшін арнайы құралдар – абак, есепшот, арифмометрлер шығарыла бастады. Өткен ғасырдың 40 жылдарында, ядролық физиканың даму ерекшеліктеріне байланысты, қолмен есептеу істері көптеген материалдық ресурстарды және адамның тікелей араласуын талап ете бастады. XX ғасырдың ортасында информацияны өңдеуді автоматтандыру ісінің қажеттілігі (көбінесе әскери талаптарға сай) электрондық техника мен технологияның қарқынды дамуына себепші болды. 1946 жылы алғаш пайда болған ЭЕМ-дер электрондық шамдар негізінде жүмыс істейтін, үлкен залдарда орналасқан, көлемді электрондық жабдықтар болатын. Бірақ 1948 жылдың өзінде-ақ электрондық шамдар шағын электрондық аспаптармен – транзисторлармен алмастырылып, компыотерлердің бұрынғы жұмыс өнімділігі сақталынғанмен, көлемі жүз есеге дейін төмендеді. 1970 жылдар соңында интегралдық схемалардан немесе чиптерден жасалған миниЭЕМ-дер шыға бастады (транзисторлар мен олардың арасындағы қажетті байланыстар бір пластинада орналасқан). Осындай микропроцессорлардың (біріктірілген интегралдық схемадан – БИС элементтерінен тұратын) шығуы дербес компьютерлер заманының басталғанының белгісі болды. Бастапқы кезеңдерде ЭЕМ-дерде тек арнайы үйретілген адамдар ғана жұмыс істеді, бірақ онша дайындығы жоқ адамдардың компьютерді пайдалану мүқтаждығы маман еместерге арналған машина жасау қажеттілігін тудырды. 1970 жылдарда "тұрмыстық" (үйдегі) компыотерлер деп аталған микрокомпыотерлер шықты. Олардың мүмкіндіктері шектеулі болатын, тек ойнау үшін және шағын мәтіңдер теру үшін ғана пайдаланылды. Дегенмен, микрокомпьютерлер дамуындағы ең елеулі оқиға болып 1981 жылы ІВМ фирмасы жасаған, кейіннен "дербес компьютер" деп аталған шағын компьютердің шығуы болды. Сол уақыттан бастап осы атау шағын компьютерлер тобының жалпы аты есебінде тұрақталынып қалды. Компьютердің ерекшеліктері Жұмыс өнімділігі. Басқа құралдар мен машиналарды қолданғандағы сияқты, компьютерді пайдаланудың ең алғашқы себебі жұмыс өнімділігін арттыру болып саналады. Мысалы, машинкада мәтін басатын шебер адам бір минутта 60-тан 80 сөзге дейін немесе 6-8 жолға дейін мәтін басатын болса, орташа мүмкіндікті компьютер минутына 1200 жол баса алады. Демек, бір компьютер 150-200 адамды алмастыра алады деген сөз. Мәліметтерді өңдеу жылдамдығы. Компьютерді пайдаланудағы екінші себеп мәліметтерді үлкен жылдамдықпен өңдеу болып саналады. Дайындығы мол маман адам минутына 250 сөз оқып шыға алатын болса, компьютер 1000 000 сөз оқи алады екен. Сол себепті телефон станцияларында, анықтамалық іздеу қызметтерінде ЭЕМ кеңінен қолданылады. Дәлдік пен ұқыптылық. Компьютерлік жүйелерді пайдаланудағы үшінші себеп – олардың дәлдігі мен ұқыптылығында жатыр. Егер біз компьютерге нақты мәліметтер беріп, оларды өңдеудің дұрыс жолдарын көрсетсек, ол әрқашанда қатесіз дұрыс нәтижелер береді. Кейде компьютер қате нәтиже берді деп айтылады. Мұндайда компьютердің ешқашанда қателеспейтінін, қатенің себебі – мәліметтердің оған дұрыс берілмегенінен немесе осы мәліметтерді өндеу алгоритмінің қате болғанынан екенін ашып айту кажет. Программалық жабдықтамалар Программа – магниттiк мәлiмет сақтауышта (дискiде) файл түрiнде жазылып сақталып, жұмыс iстеушi адамның командасы бойынша компьютер жадына жүктелiп орындалатын машина тiлiндегi нұсқаулар жиыны. Программалық жабдықтамалар – информациялық технологиялардың елеулi бiр бөлiгi. Программасыз кез келген аппаратура жай элементтер жиыны болады да, ол ешнәрсе iстей алмайды. Қазіргі кезде компьютерлерге арналған көптеген программалар жасалған. Атқаратын қызметіне қарай программалық жабдықтамалар бірнеше топтарға бөлінеді, олар: жүйелiк программалық жабдықтамалар; программалау жүйелері; қолданбалы программалық. Жүйелік жабдықтамалар Операциялық жүйелер немесе системалар (ОС) – компьютердi басқаратын және құрылғыларды қолданбалы программалармен байланыстыратын программа. Дербес компьютерлерде кең тараған операциялық жүйелерге MS (PC) DOS, WINDOWS 95/98, WINDOWS 2000/ХР, OS/2, UNIX, т.б. жатады. MS DOS, WINDOWS, OS/2, UNIX – көп тапсырмалы (многозадачность) жүйелер болып саналады. Бұл – бiр компьютерде бiр уақытта қатарласа бiрнеше есептi шығару мүмкiндiгi немесе бiрнеше әрекеттiң қатар атқарылып жатуы. Мысалы, сiз мәтін көшiрiлiп жатқан шақта ойнап та отыруыңызға болады, өйткенi бұл жұмыстарды әр түрлi құрылғылар атқарады немесе ол құрылғылардың жұмыс жылдамдығы адамның жылдамдығынан өте жоғары болып келедi. Программалық қоршаулар – ДК-мен жұмыс істеуші адамның арасындағы іс-әрекеттерді жеңілдететін программалар. MS DOS үшін әдетте Norton Commander қоршауы, ал Windows 3.1 үшін – Norton Desktop, Windows 95/98 үшін – Norton Navigator, FAR пайдаланылады. Драйверлер – ОС жүйелерін сыртқы құрылғылармен (принтерлермен, магниттік дискілермен, пернетақтамен, "тышқан" тәрізді қолтетікпен, т.б.) байланыстыратын программалар тобы. Әрбiр адамның операциялық жүйемен жұмыс iстеуiн жеңiлдететiн утилиттер – ОС мүмкіндіктерін кеңейтіп, белгiлi бiр қосымша қызмет атқаруға керектi программалар тобы болып табылады. Оларға мысал ретiнде орыс-қазақ әріптерін енгізуді, антивирустiк (вирустерге қарсы) программаларды, мәлiметтердi архивтеу (қысу) программаларын) келтiруге болады. Бақылау және диагностика құралдары компьютердiң жұмыс iстеу қабiлетiн (диагностика) тексеретiн программалар болып табылады, олар ақауы бар құрылғыларды анықтап, ол туралы экранға мәліметтер шығарады. Программалау жүйелері Программалау жүйелері немесе құралдық (инструменталдық) жабдықтар – басқа программалар және автоматтандырылған жүйелер жасау үшiн қолданылатын программалар мен программалық кешендер. Олар программалау тілдері мен трансляторлардан (түрлендіргіш программалар) тұрады, олар арқылы жүйелік және қолданбалы программалық жабдықтамалар жасалады. Программалау тілдері – ФОРТРАН, ПАСКАЛЬ, БЕЙСИК, ЛИСП, СИ, СИ++, ТУРБО-ПАСКАЛЬ, ТУРБО-СИ, АДА, ПРОЛОГ, ЯВА, т.б. белгілі бір ереже арқылы жазылған, компьютер жұмысын басқаруға арналған командалар жиынынан тұрады. Олар ағылшын тіліне жақын жасанды тілде жазылады да, кейіннен трансляторлар көмегімен машиналық кодтарға түрлендіріледі. Трансляторлар интерпретаторларға және компиляторларға бөлінеді. Интерпретаторлар әрбір команданы машина тіліне аудара салып, бірден орындайтын трансляторлар тобы, олардың артықшылығы – тұтынушымен диалог режимінде жұмыс атқарады, кемшілігі – жұмыс өнімділігі төмен болады. Компилятор – командаларды орындамай тұрып, машиналық кодтарға толық аударатын программа. Осының нәтижесінде объектілік модуль деп аталатын программа жасалады, олардың бірнешеуін біріктіру арқылы жүктеу модулі жасалып барып, осы модульді орындау арқылы мәселе (есеп) шешіледі. Қолданбалы программалық жабдықтамалар Қолданбалы (кәделi) программалық жабдықтамалар – белгiлi бiр мамандық саласында нақты есептер шығара алатын программалар жиыны. Оларға қарапайым программадан бастап күрделi есептердi шығара алатын қуатты мамандандырылған жүйелердi (мәтіндік процесссор, графикалық редактор, баспаханалық жүйелер т.б.), ғылыми мәселелерге арналған және жалпы көпшiлiкке қызмет ету кешендерiн де жатқызуға болады. Қолданбалы программалық жабдықтамалар арнаулы, яғни белгiлi бiр мақсатта пайдаланылатын, біріктірілген және жалпы болып үшке бөлiнедi. Арнаулы, белгiлi бiр мақсатта пайдаланылатын программалық жабдықтамалар әр адамның нақты есептерiн шығаруға арналған, сондықтан оны пайдалану аймағы да шектеулi. Мұндай программаларды жұмыс иесi өзi жасайды немесе оның талабы бойынша маман программалаушылар жасап бередi. Дербес компьютерлердiң кең тарауына басты себеп болған олардың алдын ала дайындалған қолданбалы программалық жабдықтамаларының кең таралуы едi, бұл программалар тек бiр есептi шығарып қана қоймай белгiлi бiр мамандық саласында есеп жұмыстарын түгел автоматтандыруды немесе информацияның белгiлi бiр түрлерiн өңдеудi түгел қамти алатын болды. Әр түрлi информацияларды өңдей алатын кәделі программалық жабдықтар мынадай түрлерге жiктеледi: мәтін редакторлары; графикалық редакторлар; электрондық кестелер (таблицалар); оқыту және ойнау программалары; информациялық жүйелер т.б. Дәріс №2-3. Тақырыбы: Ақпарат және ақпараттық үрдістер Ақпарат (лат. informatio – түсіндіру, мазмұнын айту, хабардар болу) – ғылымның жалпы ұғымдарының бірі, ол қандай да бір мәлімет, деректер, білімнің және т.б. жиынтығы. Ақпарат ұғымының өзі кем дегенде үш объектінің – ақпарат көзі, ақпаратты қолданушы және жіберуші ортаның болуын ұйғарады. Ақпарат таза түрінде берілмейді, қабылданбайды және сақталынбайды. Оны тасушы хабар болып табылады. Хабар – ақпарат көзі арқылы бекітілген және шартты физикалық символдардың тізбектерінің көмегімен өрнектелген кодталған оқиғаның эквиваленті. Хабарды жіберу құралдары – ақпараттардың байланыс каналы болып табылады. Байланыс каналдары арқылы хабар осы каналға ғана тән сигнал түрінде беріледі. Сигнал - байланыс каналдары арқылы таралатын және белгілі бір оқиға, бақылау немесе тексеру объектісінің күйі, басқару командалары, нұсқаулары және т.б. туралы хабар беретін белгі, физикалық процесс немесе құбылыс. Философияда ақпараттың бір-біріне қарама-қайшы, екі әр түрлі – атрибуттік және функционалдық концепциясы қарастырылады. Атрибуттік концепция ақпаратты барлық материалдық объектінің қасиеттері деп қарастырады. Функциональдық концепция, керісінше, ақпаратты өздігінен ұйымдастырылған жүйелердің қызметімен байланыстырады. Ақпарат ғылыми зерттеу объект ретінде техникалық, семантикалық және прагматикалық аспектілерге бөлінеді. Техникалық аспектіде дәлдік, сенімділік, хабарларды беру жылдамдығы, сигналдарды беру каналдарының техникалық құралдары мен әдістерін құру, оларды бөгеуілдерден қорғау мәселелері қарастырылады. Семантикалық аспектіде зерттеулер кодталған сигналдар көмегімен берілген хабардың мағынасын дәл беру мәселелерін шешуге бағытталған. Ақпараттарды зерттеудің прагматикалық аспекті – алынған хабар қолданушы үшін оның кейінгі іс-әрекетіне ықпалдылығы тұрғысынан қаншалықты бағалы екендігінде. Ақпарат көзі, ақпаратты қабылдаушы және жіберу. Ақпаратты қабылдау кезеңінде белгілі объект туралы ақпаратты алады және талдау жасалады, соның нәтижесінде объект обрызы құрылады, оны тану және бағалау жүргізіледі. Ақпаратты даярлау кезеңінде нормальдау, аналогтық-сандық түрлендіру, шифрлау сияқты амалдар жүргізіледі. Кей жағдайда бұл кезең қабылдау кезеңіндегі көмекші кезең ретінде қарастырылады. Қабылдау және дайындау нәтижесінде жіберу немесе өңдеуге ыңғайлы түрдегі сигнал болады. Жіберу және сақтау кезеңінде ақпарат бір орыннан екінші орынға немесе бір уақыттан екіншісіне беріледі. Қашыққа ақпаратты жіберу үшін физикалық табиғаты әр түрлі каналдар қолданылады, олардың ішінде кең таралғаны электрлік және элекртромагниттік. Соңғы онжылдықта алдыңғы қатарлы оптикалық канал кең таралды. Ақпаратты сақтау үшін негізінен жартылай өткізгішті және магниттік тасымалдаушылар қолданылады. Ақпаратты өңдеу кезеңінде ақпаратты түрлендіру ақпараттық техника құралдары немесе адамның көмегімен жүзеге асырылады. Қазіргі кездегі күрделі жүйелерде бұл функция ЭЕМ-ге және микропроцессорге жүктеледі. Ақпаратты бейнелеу кезеңі адамның қатысуына байланысты кезеңдердің алдында болу керек. Бейнелеу кезеңінің мақсаты – адамға қажетті ақпаратты оның сезім органдарына әсер етуге қабілетті құрылғы көмегімен көрсету. Әсер ету кезеңінде ақпарат жүйедегі қажетті өзгерістерді жүзеге асыру үшін қолданылады. Хабар – ақпаратты тасымалдаушы Ақпарат жүйеге хабар түрінде түседі. Хабар деп ақпараттардан тұратын алғашқы сигналдар немесе белгілер жиынтығын түсінеміз. Хабар көзі жалпы жағдайда (зерттелетін немесе бақыланатын объектінің) ақпарат көзі-АК және (датчик, оператор-адам және т.б.) алғашқы түрлендіруші-АТ жиынтығын құрайды. Хабар дискретті және үздіксіз болып бөлінеді. Дискретті хабар ақпарат көзінің жеке элементтерін - белгілерді біртіндеп шығару нәтижесінде қалыптасады. Әр түрлі белгілердің жиыны хабар көзінің алфавиті, ал белгілер саны – алфавит көлемі деп аталады. Дискретті хабардың кең тараған түрі – деректер болып табылады. Үздіксіз хабарлар элементтерге бөлінбейді. Ақпараттық жүйелерде сигналдар деп хабарды бейнелейтін (тасымалдайтын) физикалық процессті түсінеміз. Хабарды берілген байланыс каналы бойынша жіберуге ыңғайлы сигналға түрлендіруді кең мағынадағы кодтау деп атайды. Қабылданған сигнал бойынша хабарды қалпына келтіру операциясын декодтау деп атайды. Берілген белгілерді белгілер саны аз басқа алфавитке – символдарға түрлендіруді тар мағынада кодтау деп атайды. Осы амалды орындайтын құрылғыны кодер (К) деп атайды. Символдар алфавиті белгілер алфавитінен аз болғандықтан, әрбір белгіге қандай да бір символдың тізбегі сәйкес келеді, оны кодтық комбинация деп атайды. Кодтық комбинациядағы символдар санын оның мәні, нольдік емес символдар санын салмағы деп атайды. Символдарға берілген алфавит символдарын сәйкестендіруді жүзеге асыратын құрылғыны декодер (ДК) деп атайды. Жіберуші құрылғы үздіксіз хабарлар немесе белгілерді сигналдарға түрлендіреді. Мұнда таңдалған тасымалдаушының бір немесе бірнеше параметрі жіберілетін ақпаратқа сәйкес өзгереді. Мұндай процесс модуляция деп аталады. Оны модулятор (М) жүзеге асырады. Керісінше сигналдарды символға түрлендіруді демодулятор (ДМ) жүзеге асырады. Байланыс тізбегі деп – жіберуші құрылғыдан қабылдаушыға сигналдардың түсуін қамтамасыз ететін физикалық ортаны айтамыз. Сигналдар кедергілердің әсер етуі, бұрмалануы, сөнуі салдарынан берілгендерден өзгешелеу болуы мүмкін. Кедергілер деп – берілген сигналдардың алынған сигналдардан кездейсоқ ауытқуларын тудыратын кез-келген кедергі жасайтын ауытқуларды айтамыз. Сигналдар және кедергілерден қабылдаушы құрылғы сигнал шығарады және декодер арқылы хабарды қалпына келтіреді, ол жіберілгеннен өзгеше болуы мүмкін. Қабылданған хабардың жіберілген хабарға сәйкестік өлшемін жіберу дұрыстығы деп атайды. Хабар жіберудің берілгендігі дұрыстығын қамтамасыз ету – байланыс жүйесінің маңызды мақсаты болып табылады. Қабылданған хабар байланыс жүйесінің шығысында алушыға келіп түседі. Хабарды жіберуге арналған құралдар жиынтығын байланыс каналы деп атайды. Хабарларды сигналдар көмегімен жіберу Біздің ұғымымыздағы «сигнал» ақпараттық жүйеде хабарды жіберу үшін құрылған сигнал деп түсінеміз. Сигналдың материалдық негізі ақпарат (хабар) тасымалдаушы деп аталатын физикалық объект немесе процесс. Тасымалдаушы модуляция процесінде сигнал болады. Берілетін хабарға сәйкес уақытта өзгеретін тасымалдаушы параметрін информативті деп атайды. Ақпарат тасымалдаушы ретінде табиғаты әр түрлі тербелістер қолданылады. Техникалық ақпараттық жүйелерде кең таралғаны электр кернеуі немесе тогы түріндегі тасымалдаушылар. Тербелістер детерминделген және кездейсоқ болып бөлінеді. Детерминделген деп кез-келген уақыт аралығында дәл анықталған тербелістерді айтамыз. Кездейсоқ тербелістердегі кейбір параметрлердің мәндерін алдын-ала айту мүмкін емес. Олар бізді қызықтыратын ақпараттарды тасымалдайтын сигнал немесе бізді қызықтыратын сигналдарды бақылауға кедергі жасайтын кедергілер түрінде қарастырылады. Хабарларды дискретизациялау. Ақпарат үздіксіз және дискретті болып бөлінеді. Ақпараттық параметрлердің құрылымына байланысты сигналдар дискретті, үздіксіз және дискретті-үздіксіз болып бөлінеді. Дискретті хабарлар – уақыт аралығында біртіндеп ақпарат көзі құратын шектеулі элементтер жиынынан тұрады. Элементтер (символдар) жиынтығы ақпарат көзінің алфавитін құрайды. Үздіксіз хабарлар уақыт аралығында өзгеретін қандай да бір физикалық шамамен беріледі. жүктеу/скачать 363.46 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||