«информатика»

5B010400 - «Алғашқы әскери даярлық»,

5B010800 - «Дене тәрбиесі және спорт», 5B011300 - «Биология»

мамандықтарына арналған

оқу-әдістемелік жиынтығы

Семей қаласы, 2013 ж.

Информацияны жазу мүмкіндігі пайда болғаннан бастап, информация алмасу тек ауызба-ауыз айтумен немесе әртүрлі қимылдармен ғана емес, оқу-жазу арқылы да беріле бастады. Оқи білу жәнз ойын жазып жеткізе білу - адамзаттың сауаттылығының белгісі бола бастады. Ойды жазып қалдыру тек мағлұматпен хабар алмасу ғана емес, адамзаттың ізгі қазыныларын ұрпақтан ұрпаққа жеткізу мүмкіндігін берді. XV ғасырда мәліметті қағазға басып шығару станогының пайда болуы кітап шығару ісін жолға қойып, адамзаттың алтын ойларын тікелей көпшілікке жеткізуге мүмкіндік жасады. Кітаптарды, оқулықтарды көптеп басып шығару, көпшілік кітапханаларының ашылуы адамзатты жалпы сауаттылыққа жетелеп, мәдениеттің жаңа даму кезеңін бастады деуге болады.

ХІХ-ХХ ғасырлардағы телеграфтың, телефонның, радионың шығуы информацияны кез келган қашықтыққа жарық сәулесінің тарау жылдамдығымен жеткізуге мүмкіндік берді. Ал теледидардың шығуы үйде отырып-ақ, дүниеде не болып жатқанын біліп, кино, спектакльдерді көріп, оқып үйрену бағдарламаларын толық жүзеге асыра алатын күйге жеткізді. Мөліметтерді іздеу мен өңдеудің бүрын болмаған жаңа мүмкіндіктерін XX ғасырдың ортасында шыққан электрондық есептеу машиналары (ЭЕМ, шет елдерде олар компьютер деп аталады) берді. ЭЕМ-дер әуелде есеп-қисап жұмыстарын автоматтандыру үшін шығарылған еді. Кейіннен олардағы мәліметтерді магниттік таспаларға жазып, қағазга басып, ЭЕМ экранына шығару қасиеттері бар екені анықталды. Оларды дамыта отырып, архив жасау ісінде, мәтіндерді теріп түзетуде, сызу мен графикалық жұмыстарда, өндірісті автоматтандыруда және де басқа адамның көптеген қызмет салаларында қолдана бастадық

"Информация" термині латынның түсіндіру, баяндау, білу деген үғымынан туындаған ағылшынның information сөзінен шыққан. Информацияны біз ауызша немесе жазбаша түрде, қимыл не қозғалыс түрінде бере аламыз. Кез келген керекті информацияның мағынасын түсініп, оны басқаларға жеткізіп, соның негізінде белгілі бір ой түйеміз. Сабақ үстінде мүғалім жаңа информацияны оқушыларға жеткізеді, ал оқушылар оны қабылдап, мағынасын түсініп, естерінде сақтайды және жауап береді. Оқып үйренуге керекті информацияны компьютерден де алуға болады, мәселен ол суреттерді, оған қажет түсіндіру мәтіндерін, тексеру сүрақтарын арнайы программа көмегімен экранға шығарып береді.

Біз өзімізге қажет информацияны оқулық пен кітаптардан, газет-журналдардан, теледидар хабарлары мен кинофильмдерден алып, керектілерін дәптерге конспект түрінде жазып аламыз. Өндірістегі информация жиыны сызулар мен мәтіндер түрінде, анықтамалар мен есеп беру, кестелер түрінде кездеседі.Осындай информацияларды ЭЕМ арқылы да алуға болады. Информация кез келген түрде бізге белгілі бір мағлүматтар береді. Ол біздің айналамызда не болғаны немесе не болып жатқаны туралы деректер бере алады, мысалы: кеше не істедік, ертең не істейміз, мектеп бітіру кешінде қандай көйлек киеміз немесе қайда жүмыс істейміз деген сүрақтарға жауап Бере алады. Бірақ информация әрқашан белгілі бір түрде - әңгіме, сурет, мақала 1F101Dжәне т.б.

Қазіргі кезде жаңа ЭЕМ-дер күнбе-күн пайда болып, олардың даму процесі үздіксіз ғылыми-техникалық процеске айналып отыр. Сонымен қатар информацияны өңдеу, жинау және беру тәсілдері де күннен күнге дамып келеді. Осы себептерге байланысты информатика жиі өзгеріске үшырайтын ғылыми пән болып саналады да, оны оқып-үйрену күннен күнге күрделіленіп барады.

1. 
   Информатика ұғымының анықтамасы. Информатика нені оқытады?
   
2. 
   Информатика неге күнбе-күн дамып отыратын ғылым?
   
3. 
   Информация дегеніміз нз?
   
4. 
   Информацияның қандай түрлерін білесіздер?
   
5. 
   Информациялық технология деген не және оның жаңа информациялық технологиялардан айырмашылығы неде?
   
6. 
   Информациялық процестер дегее не?
   
7. 
   Дербес компьютер деп қандай ЭЕМ-дерді айтады?
   

Ақпарат әрқашан өзінің материалды жинақтаушысымен байланысты. Ақпараттық жинақтауыш дегеніміз оны жасайтын және сақтайтын орта. Ақпаратты жинақтауыш ретінде кез-келген материалды зат, табиғаты әртүрлі толқындар, заттың әртүрлі күйі қабылданады.

Үздіксіз сигналдарға амплитудасы бойынша әр уақыт моментінде өзгеріссіз қалатын сигналдар жатады. Уақыт моменттерінің шектеулі санында тек шектеулі мәндер қабылдайтын сигналдар дискретті деп аталады. Қандайда бір шаманың оның жеке міндерінің тізбегі түрінде бейнелеу процесін дискреттеу деп атайды.

Электрлік түрде берілген сигналдардың көп артықшылықтары бар:

1. 
   Жылдамдығы шектеулі, қозғалмалы механикалық құрылғыларды талап етпейді.
   
2. 
   Электрлік сигналдарды ең жоғары жылдамдықпен беруге болады (жарық жылдамдығы).
   
3. 
   Жылдамдығы жоғары электрондық құрылғылардың көмегімен электрлік сигналдарды өңдеу, салыстыру, түрлендіру, жеңу мүмкіндіктері бар.
   

Сигналдарды беру уақытында олардың ақпараттық сипаты өзгеруі мүмкін: үзіліссіз сигнал дискреттіге немесе керісінше ауысуы мүмкін. Ақпарат аналогтық түрден цифрлық түрге немесе керісінше арнайы құрылғылардың көмегімен ауысады. Мысалы: модем, дыбыстық карта, видеокарта, т.б. жатады.

Қоғамдағы ақпараттың көлемінің үздіксіз ұлғаюына байланысты қазіргі заманның адамына ақпаратты меңгеру талабы қойылады. Адам ақпарат ұғымының ең аз дегенде 3 құрамдас бөлігін бөліп қарастырады:

Мағынасы (семантика);

Кескіні (синтаксис);

Бағасы (прагматика);

Ақпараттың қасиеттері:

1. 
   Объективтілігі: Егер ақпарат біреудің түсінігіне тәуелсіз болса, онда объективті ақпарат болады.
   
2. 
   Дәлдігі: Егер ақпарат істің ақиқаттық жағдайын толық ашатын болса, онда дәл ақпарат болады.
   
3. 
   Толықтығы: Егер ақпарат оны түсінуге және белгілі бір шешім қабылдауға жеткілікті болса, онда ақпарат толық болады.
   
4. 
   Өзектілігі: Егер ақпарат дәл қазіргі уақытта маңызды боса, онда ақпарат өзекті (актуальная) болады.
   
5. 
   Пайдалылығы: Егер ақпараттың көмегімен шешілетін мәселе оның маңыздылығымен байланысты болса, онда ақпарат пайдалы болады.
   
6. 
   Түсініктілігі: Егер ақпарат пайдаланушыға түсінікті болса, онда ақпарат түсінікті болады.
   

Ақпараттың көлемін бағалау дегеніміз – ақпаратты саны жағынан өлшеу. Ақпараттың көлемін оның ұзындығы деуге болады. Ақпараттың көлемі деп хабардағы символдар санын айтамыз. Техникада ақпарат өзінің табиғатына байланыссыз екілік түрде сақталып, өңделеді. Екілік алфавит 0 және 1 символдарынан тұрады. Осы стандартқа байланысты ақпараттың бит және байт деген стандартты өлшем бірліктері енгізілді. Бір символ 8 бит немесе 1 байт арқылы жазылды. (1 байт =8 бит).

Бит дегеніміз 0 немесе 1. Сонымен бірге үлкейтілген өлшем бірліктер енгізілген:

1 Кбайт =1024 байт (кило)

1 Мбайт =1024 Кбайт (мега)

1 Гбайт =1024 Мбайт (гиго)

1 Тбайт =1024 Гбайт (теро)
Бекіту сұрақтары

1. 
   Ақпарат терминіне анықтама бер?
   
2. 
   Сигнал деген не?
   
3. 
   Электрлік түрде берілген сигналдардың артықшылықтары.
   
4. 
   Ақпараттың қасиеттері.
   
5. 
   Ақпараттың үздіксіз және дискеретті формасы.
   
6. 
   Ақпараттың өлшем бірліктерін ата.
   

Ақпарат өзімен-өзі болмайды. Ол іздестірудің, жинаудың, сақтаудың, жеткізу мен өңдеудің және пайдаланудың барысында, басқаша айтқанда, ақпараттық процестерде айқындалады.

Ақпараттық процестерді зерттейтін ғылым информатика деп аталады.

Ақпараттық процестерді жүзеге асыратын негізгі құрал-компьютер. Ақпаратты автоматты түрде өндеуге арналған аппараттық және бағдарламалық құралдар кешенін компьютер деп атайды.

Мәтіндік ақпарат:	оқулықтағы мәтін, дәптердегі шығарма, ауа райын болжау, радио арқылы хабар т.б.
Сандық ақпарат:	көбейту кестесі, арифметикалық мысал, хоккей ойынындағы есеп т.б.
Графикалық ақпарат:	суреттер, схемалар, сызбалар, фотосуреттер т.б.
Музыкалық (дыбыстық) ақпарат:	дыбыстар, музыка, сөз .
Бейне ақпарат	түрлі түсті графика, дыбыс, фильмдер, екі және үш өлшемді жылжымалы объектілер.

• 
  кодтауға және мәліметтер мен бағдарламаларды компьютердің жадына екілік көрсетілуде ұсынуда арналған енгізу құрылғыларынан;
  
• 
  ішкі және сыртқы болып бөлінетін, деректерді, бағдарламаларды, аралық есептеулердің нәтижелерін сақтауға арналған компъютер жадынан;
  
• 
  мәліметтерді өңдеудің және өңдеу процесін басқарудың негізгі құрылғысы-процессордан;
  
• 
  өңдеу нәтижелерін кері кодтауға және оларды адамға қолайлы түрде шығарып беруге арналған шыәару құрылғыларынан;
  
• 
  бұл барлық құрылғылар арасында ақпарат жеткізу қызметін атқаратын ақпараттық кеңарнадан тұрады.
  

Процессор

Енгізу құрылғылары

Бағдарламалық құралдар — әр түрлі мақсаттарға арналған бағдарламалар жиынтығы. Компьютердің бағдарламалық құралдарын бағдарламалық жасақтама деп те атайды.

Олар:

• 
  жүйелік деп аталатын, компьютердің барлық құрылғылары мен мәліметтерді өңдеуді жасақтау қорларының жұмыстарын басқаратын;
  
• 
  қолданбалы деп аталатын, мәліметтерді өңдеуге арналған;
  
• 
  бағдарламалық жүйелер деп аталатын, басқа бағдарламаларды өңдеу қызметін атқаратын бағдарламалардан тұрады.
  

Компьютердің негізгі құрылғыларының блок-схемасы төмендегі суретте көрсетілген.

Көріп отырғанымыздай дербес компьютердің процессоры мен жедел жадынан басқалары оның сыртқы құрылғылары болып табылады. Олар: монитор, пернетақта, принтер, маус, модем т.б. Әрбір сыртқы құрылғы компьютердің процессорымен арнайы блоктар - адаптер немесе контроллер арқылы жалғасады. Мысалы, монитор процессор мен дисплей контроллері, ал принтер порттар контроллері арқылы т.с.с, жалғасады.

Контроллер немесе адаптердің міндеті - процессордан келіп түскен ақпаратты құрылғылардың жұмысын басқаратын сәйкес сигналдарға айналдыру.

Процессор басқа құрылғылармен көптеген сымдардан тұратын кабель арқылы жалғастырылады, оны кеңарна (магистраль) немесе шина деп атайды (шина атауы көп пайдаланылады).

Бекіту сұрақтары

1. 
   Компьютер дегеніміз не?
   
2. 
   Аппараттық құралдар неден тұрады?
   
3. 
   Бағдарламалық құралдар ұғымына не енеді?
   
4. 
   Компьютердің құрамына кіретін негізгі құрылғыларды атаңыз.
   

Қазіргі компьютерлер алуан түрлі. Бірақ олардың құрылымы кез-келген компьютерде келесі негізгі құрылғыларды анықтайтын жалпы логикалық принциптерге негізделген:

• 
  нөмірленген ұяшықтардан тұратын жады: (жедел есте сақтау құрылғысы (ОЗУ));
  
• 
  өзіне басқару құрылғысы (УУ) мен арифметикалық-логикалық құрылғыны (АЛУ) қамтитын процессор;
  
• 
  енгізу-шығару құрылғысы;
  

Жады функциялары:

• 
  Басқа құрылғылардан ақпарат қабылдау;
  
• 
  Ақпаратты есте сақтау.
  
• 
  Машинаның басқа құрылғыларының сұранысы бойынша информацияны беру;
  

• 
  Компьютердің құрылғыларының жұмысын программалық басқару.
  

Әдетте бұл екі құрылғы таза шартты түрде ғана бөлінеді, ал құрылымдық жағынан олар ажыратылмайды.

Процессор құрамында регистр деп аталатын жадының арнайы қосымша ұяшықтары бар. Регистрлер қысқа мерзімге команда немесе сан сақтайтын функция атқарады. Регистр ішіндегі мәліметтермен арнайы электрондық схемалар кейбір манипуляцияларды жүргізе алады. Мысалы кейбір командалардың бөлігін ары қарай қолдану үшін қиып алу немесе сандармен белгілі арифметикалық амалдар жасау. Регистрдің негізгі элементі – триггер деп аталатын электрондық схема. Ол бір екілік санды сақтай алады (разряд).

Регистр – ортақ басқару жүйесінің белгілі әдісімен бір-бірімен байланыстырылған триггерлердің жиынтығы. Регистрлардың орындалатын операциялары бойынша айырмашылығы бар бірнеше түрлері болады. Кейбір маңызды регистрлардың өздерінің атаулары бар, мысалы:

• 
  Сумматор – әрбір операцияны орындауға қатысатын АЛУ регистры;
  
• 
  Команда есептегіш (счетчик комманд) – кезектегі орындалатын команда адресі сақталатын УУ регистрі, жадының тізбекті ұяшығынан программаларды автоматты теруге арналған;
  
• 
  Команда регистрі – команданы орындауға қажет уақыт периодында команда кодын сақтауға арналған УУ регистрі. Оның разрядтарының кей бөлігі операция кодын сақтауға арналған, ал қалғаны операнд адрестерінің кодын сақтауға арналған.