Logo GenDocs.ru


Поиск по сайту:  


Абрамкин Г.П. Правовая информатика. Краткий курс - файл Правовая информатика. Краткий курс..doc


Абрамкин Г.П. Правовая информатика. Краткий курс
скачать (92.8 kb.)

Доступные файлы (1):

Правовая информатика. Краткий курс..doc613kb.11.08.2009 21:01скачать

содержание

Правовая информатика. Краткий курс..doc

  1   2   3   4   5   6
Реклама MarketGid:
ПРАВОВАЯ ИНФОРМАТИКА.

Краткий курс.

Абрамкин Г.П.

г. Барнаул, БГПУ

РОЛЬ ПРАВОВОЙ ИНФОРМАТИКИ В ПОДГОТОВКЕ СПЕЦИАЛИСТОВ ЮРИДИЧЕСКОГО ПРОФИЛЯ

Особенность юридической деятельности заключается в многообразии стоящих перед ней задач, решение которых обеспечивается использованием научного аппарата традиционных юридических наук, основу которого составляют законы диалектики познания и формально-логические методы исследования, характерные для правовой науки.

Практика показывает, что в структуре юридической деятельности имеются задачи, для решения которых необходимо привлекать средства и методы наук, позволяющих анализировать количественные, структурные и функциональные особенности объекта познания.

Совокупность общих и частных вопросов теории и практики использования данных математики, информатики и кибернетики в сфере юридической деятельности составляет основу предмета правовой информатики - научной дисциплины, разрабатывающей общие методологические основы математизации и кибернетизации юридических наук, юридической деятельности и отличающейся от традиционных юридических наук характером междисциплинарных связей и функциями.

В силу этого правовая информатика приобретает черты общей теории решения правовых задач с использованием математико-кибернетических методов и выполняет функции, схожие с функциями общей теории государства и права в отношении конкретных юридических наук, что дает основание (по признаку происхождения и решаемым задачам) относить ее к юридическим наукам.

Специфика правовой информатики проявляется:

  • в особенностях сферы приложения идей, средств и методов информатики;

  • в уникальности правовых задач, требующих разработки специальных алгоритмов решения и технических устройств;

  • в строгом соблюдении принципов законности при использовании средств и методов информатики в сфере юридической деятельности.

Основаниями, позволяющими считать правовую информатику самостоятельной отраслью знаний, являются:

  1. правовая информатика имеет четко обозначенные цели, решает множество специальных научных и практических задач, не рассматриваемых конкретными юридическими науками;

  2. научные исследования опираются на систему специализированных учреждений;

  3. в области правовой информатики работает большое число юристов, математиков, программистов, инженеров;

  4. наличие значительного литературного фонда, овладение которым требует как общей, так и специальной подготовки.

Процесс становления правовой информатики как новой отрасли знания продолжается (формируются специфические понятия; познаются закономерности функционирования информационно-правовых систем как объектов изучения; уточняется предмет и структура данной науки).

К важнейшим задачам, которые призвана решать правовая информатика относятся:

а) исследование и разработка теории правовой информации и методологических основ ее подготовки к машинной обработке;

б) исследование и разработка технологий обработки правовой информации с использованием средств вычислительной техники;

в) исследование и разработка частных методик решения правовых задач на основе использования идей, средств и методов математики, логики, информатики, кибернетики и сопряженных с ними наук;

г) исследование и разработка теоретических основ, принципов построения и практики использования автоматизированных информационных систем и комплексов для решения правовых задач в различных отраслях юридической деятельности.

Именно перечисленные вопросы должны составлять основу структуры правовой информатики как учебной дисциплины, что требует коренного пересмотра учебных планов и программ по предмету и делает возможным внедрение и развитие новых форм обучения (например, дистанционного), усиливает тенденции к формированию открытого образования. Это, в свою очередь, ставит перед нами проблему расширения практики опережающего обучения, использования новых технических средств и технологий, совершенствования образовательных методик.

^ ЧАСТЬ 1

 

Тема 1.1 Введение в информатику. Общие сведения о персональ­ных ЭВМ (ПЭВМ).

 

ИНФОРМАТИКА


В настоящее время информатика, как научная дисциплина, еще не сложилась. Существует множество мнений и подходов относительно ее предмета и связей с другими науками. Поэтому в слово информатика вкладывается различный смысл, в технике, науках и житейских ситуациях.

Под термином информатика мы будем понимать следующее.

Информатика - наука об обработке информации на ЭВМ.
^

 

ПОНЯТИЕ ИНФОРМАЦИИ


В определении информатики предполагается знание значений терминов "информация" и "обработка информации". Поскольку мы предварительно не оговорили их смысл то, строго говоря, наше определение информатики имеет логическую ошибку. В науке логике, которую Вы параллельно изучаете, она называется определением неизвестного через неизвестное и обозначается (х через у).

Определим вышеназванные термины чтобы иметь ясное понимание термина информатика. Начнем со слова информация.

Информация - есть любое сообщение о чем-либо.

В этом определении также имеется ошибка (х через у). Неизвестным (у) здесь является слово сообщение.

Понятие сообщения связано с отражением материального мира в головах людей. Человеческий мозг отражает окружающий мир в виде идей (образов), из которых затем составляются понятия, представления, закономерности, теории, то есть человеческое знание об окружающем мире.

Идея, как продукт человеческого мозга нематериальна, ее нельзя ни увидеть, ни потрогать, ни измерить. Она полезна тому человеку у которого эта идея есть, т.к. он лучше приспособится к окружающему материальному миру, чем тот человек, у которого этой идеи нет. Идеи, находящиеся в голове одного человека, совершенно беполезны для другого человека, если нет возможности передавать их друг другу. Возникает проблема как передать то, чего нет, ведь идея нематериальна. Решение почти очевидно. Сначала идею надо материализовать (овеществить), а с передачей вещей все просто, это волевой акт человека, взял да и передал.

Люди не стали бы людьми, если бы не научились материализовывать свои идеи и передавать их друг другу. Материализацию своих идей и в конечном случае знаний люди осуществляют посредством языка.

Язык - знаковая система (любой физической природы), выполняющая функции познания и связи между людьми.

Люди знакам языка присваивают некоторый смысл, т.е. обозначают ими идеи. Таким образом идея получает материальную форму которую можно потрогать, увидеть, измерить и передать друг другу. Как говорят философы, язык есть форма существования идей.

Теперь можно дать несколько эквивалентных полных (развернутых) определений:

1.1. Сообщение - совокупность знаков языка, несущих смысловую нагрузку.

1.2. Сообщение - материализованная идея.

2.1. Информация - есть любая совокупность знаков языка, несущих смысловую нагрузку о чем либо.

2.2. Информация есть отражение реального мира с помощью сообщений (сведений).

Дадим определение последнему термину - обработка информации. Обработка информации - преобразование информации из одного вида в другой.

Это может быть выбор, сортировка, объединение, группировка, фильтрация и т.п. информации. Например, представление табличной информации в графическую; перенос информации с бумажного носителя на магнитный.

 

^ ПОНЯТИЕ ИНФОРМАЦИИ В ИНФОРМАТИКЕ. ДАННЫЕ

Как указывалось выше, информация - вещь двоякая, материально идеальная. С одной стороны это совокупность знаков языка. С другой - некий смысл (идея).

В информатике принято рассматривать обезличенную информацию или информацию без смысла, т.е. не выражающую смыслового отношения к объекту.

Таким образом, в информатике информацию рассматривают как простую совокупность знаков языка, не интересуясь смыслом который это совокупность несет.

Такой подход к информации называют еще синтаксическим в отличии от других; семантического (смыслового) и прагматического (потребительского).

Для различения информации в общем и информации с которой имеет дело ЭВМ вводят понятие - данные.

Данные - информация обрабатываемая на ЭВМ.

 

^ КОЛИЧЕСТВО ИНФОРМАЦИИ

Поскольку информация в информатике не несет смысла, то определим ее количество следующим образом.

Количество информации - есть количество знаков сообщения. Знак сообщения на языке ЭВМ (комбинаций импульсов тока) называется байтом.

В литературе часто приводится Шенноновское определение количества информации I=Log(p). Где р - количество знаков языка в алфавите.

Определение Шеннона неуместно перекочевало в информатику из теории связи. Отметим, что и в теории связи информация рассматривается также в обезличенном виде.

Заметим, что при рассмотрении информации с других точек зрения вводятся другие единицы измерения информации удобные в тех случаях.

 

^ ПРАВОВАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Право - воля господствующего класса выраженная в форме законов за выполнением которых следит аппарат насилия называемое государством.

Понятие права Вы подробно будете изучать на занятиях по ТГП.

Правовая информация - сообщения о праве.

Такое определение следует из определения права.

Правовая информатика - обработка правовой информации на ЭВМ.

 

^ ПОНЯТИЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ, ИНФОРМАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ.

Информационная система - совокупность людей и компьютеров для обработки информации с определенной целью.

Из определения следует, что информационную систему мы будем понимать только в компьютеризированном виде. Хотя в общем виде это не верно, есть информационные системы в некомпьютерном варианте.

Информационные системы широко используются в различных областях человеческой деятельности и весьма разнообразны. Разными авторами предлагаются классификации информационных систем по разным признакам: по типу решаемых задач, по сфере применения и т. п.

Как следует из определения простейшей информационной системой является человек обрабатывающий информацию на компьютере. Например, юрист анализирующий законность договора купли - продажи и использующий для этого информационно-справочную компьютерную программу.

В Генеральной прокуратуре также имеются разработки по информационным системам, которые Вы будете их изучать на старших курсах.

Рассмотрим какой смысл вкладывается в термин информационная технология.

Обычно под термином технология понимают знания и способы призводства (создания) чего либо. Рассмотрение термина информационная технология с такой точки зрения означает ни что иное, как производство знаний. Учитывая выше изложенное тогда можно сказать, что информатика - наука всех наук. Наука всех наук в том смысле, что словом информатика заменяются множество названий всех наук. Очевидно, что такое понимание противоречит нашему определению информатики.

Информационная технология - процесс (последовательность) обработки информации.

В нашем случае слово технология не означает производство новой информации или что одно и тоже новых знаний, это дело всех отдельных наук, а просто означает последовательность преобразования информации из одного вида в другой.

 

^ ПРЕДМЕТ ПРАВОВОЙ ИНФОРМАТИКИ

Под предметом познания понимают объекты материального мира исследуемые с определенной целью.

Предметами нашего изучения будут:

1). Персональный компьютер.

2). Системное программное обеспечение.

3). Программное обеспечение общего назначения.

4). Программное обеспечение специального назначения.

Первые три предмета изучаются на младших курсах. Четвертый на старшем.

 

^ ЗАМЕЧАНИЕ О ТЕРМИНОЛОГИИ

Изучение любого учебного предмета начинается с освоения терминологии. В курсе информатики будет использоваться только общепринятая терминология.

Поскольку Информатика находится в стадии становления появляется множество различных терминов "компьютеризация", " компьютерные технологии" "информационные процессы, поля" и т.п. Они распространяются подобно заразе, встречаются во всевозможных комбинациях, и иногда создается впечатление, что даже авторы не вполне дают себе отчет в том, что они имеют в виду и какая разница между ними. Поэтому при чтении литературы необходимо внимательно следить за смыслом который вкладывается в термины.

 

^ МЕСТО ПЭВМ В ИЕРАРХИИ СРЕДСТВ В ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

Персональные компьютеры широко используются в информационных системах. Для лучшего понимания места и роли ПЭВМ среди средств вычислительной техники, рассмотрим классификацию ЭВМ по производительности.

┌─────────┐

│ ЭВМ │

└────┬────┘

┌─────────────┬──────┴──────┬─────────────┐

┌────┴────┐ ┌────┴────┐ ┌────┴────┐ ┌────┴───────┐

│ СУПЕР │ │ БОЛЬШИЕ │ │ МИНИ │ │МИКРО (ПЭВМ)│

└─────────┘ └─────────┘ └─────────┘ └────────────┘

Одним из основных параметров ЭВМ является быстродействие (скорость вычислений).

Относительное быстродействие машин в приведенной классификации имеет следующий вид: 1000:10:1:1.

Каждый класс ЭВМ занимает свою нишу обеспечивая лучшее соотношение производительность/цена.

1). Супер ЭВМ - Сверх мощные многопроцессорные машины с быстродействием 10**11 - 10**12 (10 в 11 степени - 10 в 12 степени) операций в секунду. Основное применение находят в оборононной промышленности и обороннных комплексах, космических исследованиях, метеорасчетах и т. п.

2). Большие ЭВМ - мощные однопроцессорные машины с быстродействием 10**7 - 10**9 операций в секунду. Основное применение находят в научно - технических расчетах, управления большими база­ми данных, вычислительных сетях и т.п.

3). Мини (малые) ЭВМ и Микро (сверх малые) - микро - процессорные машины с быстродействием 10**6 - 10**8 операций в секунду.

Мини ЭВМ - используются в основном для управления технологическими процессами производства, управления экспериментальными приборами и т.п.

Микро ЭВМ называемые также ПЭВМ - "окно в информатику" для людей.

"Окном в информатику", в том смысле, эти дешевые и надежные машины являются оконечными устройствами, при помощи которых специалисты различных профессий, получают доступ к информации хранящейся и обрабатываемой в информационных системах.

Персональный компьютер (ПК) - универсальное устройство обработки информации. Свое название компьютер получил потому, что пользователь может с ним работать персонально, без помощи специалиста. ПК рассчитан на широкий круг пользователей различных специальностей и уровня квалификации. От пользователей не требуется детального знания устройства компьютера, точно также, как большинство из нас не знает как устроен телевизор.

 

^ ЭВОЛЮЦИЯ ПЭВМ

Первая ПЭВМ сконструирована в 1975 г. американской фирмой MITS и называлась ALTAIR 8800. В 1976 г. американцы Джекобс С. и Возняк С. создали в домашней мастерской ПК APPLE. Успех APPLE превзошел все ожидания, и в результате мастерская Джекобса и Воз­няка превратилась в процветающую компанию APPLE COMPUTERS, которая занимает до сих пор достойное место на рынке ПЭВМ выпуская компь­ютеры MACINTOCH.

Когда успех ПК был очевиден в дело вступила американская кор­порация IBM, которая выпустила в 1982 г. свой знаменитый компьютер IBM PC и с этого времени стала лидером в производстве ПЭВМ.

За полтора десятка лет IBM выпустила 6 моделей ПЭВМ: IBM PC 8086,80186,...,80586. Каждая новая модель более совершенна.

Сразу после выпуска первой IBM PC множество других производителей приступило к производству аналогичных IBM совместимых машин. IBM совместимость означает что компьютер должен быть внутренне похож на IBM PC для программ, которые созданы для IBM PC. Более подробно о IBM совместимости далее в соответствующем разделе.

За неполные два десятилетия скорость вычислений ПЭВМ возросла в сотни раз, при тех же и даже меньших размерах и энергопотреблении первой IBM PC.

В настоящее время ПЭВМ по производительности подошли к своему теоретическому пределу, поэтому в будущем скорость вычислений однопроцессорных ЭВМ будет возрастать незначительно, исключительно за счет улучшения конструкции ЭВМ.

 

^ КЛАССИФИКАЦИЯ ПЭВМ

Существуют различные классификации ПЭВМ по ряду признаков.

У нас в стране есть государственный стандарт (ГОСТ 27201-87 в котором все ПЭВМ классифицируются по назначению (сфере применения) и делятся на следующие типы:

1. Бытовые ПЭВМ;

2. Учебные;

3. Профессиональные.

Этот ГОСТ определяет комплектность и характеристики ПЭВМ. Бытовые ПЭВМ - обладают ограниченными ресурсами и ориентированы на применение в быту.

Учебные ПЭВМ - мощные машины ориентированные на школьное и профессиональное обучение.

Профессиональные ПЭВМ - специализированные машины для обеспечения профессиональной деятельности людей в науке, административно-хозяйственнной и финансовой областях.

Широко распространено деление ПЭВМ по конструктивному исполнению. ПЭВМ по конструкции делятся на:

1. Стационарные;

2. Портативные (переносные).

Стационарные ПЭВМ размещаются на рабочем месте пользователя и не приспособлены к транспортировке одним человеком.

Переносные ПЭВМ предназначены для переноски одним человеком и делятся:

1. Наколенные компьютеры типа " Lap Top" выполнены в виде небольшого чемоданчика и имеют вес 5-10 кг. Имеют автономное питание.

2. Компьютеры-блокноты (Note Book) выполнены в виде чемоданчика размером с небольшую книгу. Имеют автономное питание.

3. Наладонные компьютеры (Palm Top), их еще называют карманные.

Деление ПЭВМ по конструктивному исполнению в определенной степени условно. Имеется четкая граница только между стационарными и портативными машинами. Несмотря на малые размеры портативные ЭВМ не уступают по характеристикам стационарным ПЭВМ, являясь полноправными персональными компьютерами и как правило имеют встроенные средства подключения для обмена данными с другими компьютерами непосредственно или через сеть.

 

^ СФЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ ПЭВМ

Как указывалось выше, ПЭВМ являются оконечными устройствами при получении пользователем любой профессии знаний из информационных систем, то очевидно, что ПЭВМ находят применение практически во всех областях человеческой деятельности.

В первую очередь ПЭВМ нашли применение в тех областях человеческой деятельности, где преобладает умственная (интеллектуальная) составляющая труда. Это научная и инженерная деятельность, управление производством и т.п. Сказанное не означает, что там где преобладает физическая составляющая труда, не используются вычислительная техника. В таких областях используются главным образом не ПЭВМ, а микро ЭВМ встроенные в роботы.

ПЭВМ в зависимости от потребностей пользователя может использоваться либо автономно, либо в составе вычислительной сети. Будующее, несомненно, за сетью, ибо она обеспечивает доступы к различным информационным системам, находящимся в различных точках Земли.

В конечном итоге, применение ПЭВМ дает резкое увеличение производительности труда как за счет сокращения потерь времени на рутинные операции, так и за счет быстрого получения новейших знаний из информационных систем, полученных человечеством.

 

^ ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ НА ПЭВМ

При работе на компьютере следует соблюдать меры обычной осторожности во избежание поражения электрическим током:

1. Не открывать работающий системный блок или монитор;

2. Не работать за компьютером, находящимся в открытом состоя­нии;

3. Следить за исправным состоянием электрических проводов, сетевых вилок, розеток и надежной их изоляцией.

Определенную опасность для глаз пользователя представляет монитор компьютера. Для уменьшения утомления глаз желательно соблюдать дистанцию: расстояние от глаз до монитора должно быть не менее 50 сантиметров.

Продолжительность работы на компьютере не должна превышаеть 4 часов в день.

 

Тема 1.2 Устройство ПЭВМ.

 

^ СТРУКТУРА И СОСТАВ ПЭВМ

В самом общем виде структуру ПЭВМ можно изобразить в следующем виде:

┌------------------------------------------------------------┐

| ┌--------------------------------------------------------┐ |

| | Центральные устройства | |

| | ┌────────────────┐ ┌──────────────────┐ | |

| | │ ОСНОВНАЯ ╠════════════╣ МИКРОПРОЦЕССОР │ | |

| | │ ПАМЯТЬ │ │ │ | |

| | └──────┬─────────┘ └─────────┬────────┘ | |

| └---------║--------------------------------║-------------┘ |

| ╠═════════ Системная шина════════║ |

| ┌---------║--------------------------------║-------------┐ |

| | ║ Внешние устройства ║ | |

| | ┌──────┴─────────┐ ┌────────┴───────┐ | |

| | │ ВНЕШНЯЯ ПАМЯТЬ │ │ ВВОДА/ВЫВОДА │ | |

| | │ │ │ │ | |

| | └────────────────┘ └────────────────┘ | |

| └--------------------------------------------------------┘ |

└------------------------------------------------------------┘

Рассмотрим приведенную структуру ПЭВМ, обращая внимание на функции выполняемые ее устройствами.

Микропроцессор и Основная память называются центральными устройствами ПЭВМ.

Микропроцессор- это "сердце" ПЭВМ. Он осуществляет вычисление по программе хранящейся в основной памяти и управляет ПЭВМ в целом

Основаная память напрямую связано с микропроцессором и предназначена для хранения выполняемых процессором программ.

К внешним (периферийным) устройствам относятся устройства отделенные от центральных устройств ПЭВМ и имеющие собственное управление и выполняющие запросы микропроцессора без его непосредственного вмешательства.

К внешним (периферийным) устройствам относятся: внешняя память (накопитель информации) и устройства ввода/вывода.

Системная шина - совокупность проводов и схем сопряжений, объединяющих все отдельные устройства в единую ПЭВМ.

Посредством системной шины устройства ПЭВМ взаимодействуют и обмениваются информацией друг с другом. Архитектура с общей системной шиной обеспечивает простоту и дешевизну ЭВМ, однако наряду с этим системная шина является узким местом ПЭВМ, ограничивая его производительность. Последнее объясняется тем, что в каждый момент времени через шину могут обмениваться только два устройства (для исключения столкновений), остальные в этот момент простаивают в ожидании своей очереди под руководством микропроцессора.

 

МИКРОПРОЦЕССОР

МП - это центральный блок ЭВМ, предназначенный для управления всеми блоками машины и выполнения арифметических и логических операций. Процессор как минимум состоит из:

1. Арифметико-логического устройства предназначенного для проведения арифметических и логических вычислений;

2. Устройства управления служащего для управления вычислительным процессом по программе находящейся в основной памяти и управления всеми устройствами ЭВМ.

Мировым лидером в производстве МП является американская фирма Intel, процессоры которой использует фирма IBM для своих ПЭВМ.

Основными техническими характеристиками МП являются:

1. Тактовая частота

2. Разрядность

Работа МП и всей ЭВМ задается (синхронизируется) генератором тактовых импульсов. Частота генератора тактовых импульсов определяет скорость работы МП, ибо каждая операция (команда) выполняется за определенное количество тактов. Чем выше частота, тем выше скорость вычислений. Тактовая частота современных ЭВМ составляет сотни МГц.

Разрядностью МП называется максимальное количество двоичного кода, которое может обрабатывать МП одновременно. Чем выше разрядность МП, тем большее количество информации процессор может обрабатывать за один такт.

Первые микропроцессоры были 8,16 разрядные, современные 32 и 64 разрядные.

 

^ ОСНОВНАЯ ПАМЯТЬ (ОП)

Основная память, напрямую связана с процессором и предназначена для хранения выполняемых программ. ОП делится на оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) и постоянное запоминающее устройство (ПЗУ).

ОЗУ или оперативная или временная память служит для приема, хранения и выдачи информации. В ней содержатся программы доступные для использования процессором, а также промежуточные и конечные результаты вычислений. ОЗУ можно сравнить с классной доской, на которой процессор может как записать, так и стереть текущую информацию. ОЗУ в ЭВМ любых типов энергозависима, что означает безвозвратное исчезновение информации при отключении питания.

В ПЗУ постоянная память хранятся тестирующие и загрузочные программы, которые начинают выполняться сразу же после включения питания, подготавливая ПК к работе. В ПЗУ информация записывается в нестираемой форме, в процессе его изготовления, и не теряется даже при отключении питания.

Память компьютера измеряется в байтах. Один байт памяти ЭВМ - одна машинная ячейка - способная хранить один символ (знак, букву, цифру и т.п.).

Емкость ОЗУ может быть от 640 килобайт (Кб) до нескольких десятков Мегабайт (Мб). Емкость ПЗУ - несколько десятков килобайт. Одна страница книжного текста содержит приблизительно 2000 букв (байт).

 

^ ЛОГИЧЕСКАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ПАМЯТИ

Логически память организована в виде пронумерованных ячеек в каждой из которых может хранится 1 байт информации. Процессор адресуется к ячейкам по их номеру. Это значит, что он может записать/считать байт в любую ячейку.

 

^ ВНЕШНИЕ ЗАПОМИНАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА (НАКОПИТЕЛИ)

Когда компьютер включен, в его оперативной памяти находится информация, с которой микропроцессор делает что-то полезное. При­выключении питания все находящееся а оперативной памяти безвозв­ратно теряется. При очередном включении компьютера в оперативную память необходимо поместить, то с чем процессор будет работать: некоторую служебную информацию и информацию пользователя. Таким образом, компьютеру требуется память, в которой должна хранится информация, предназначенная для ее обработки. Такая память реализована на устройствах, называемых устройствами внешней памяти.

Устройства внешней памяти для ПЭВМ весьма разнообразны и слу­жат для записи информации на различного рода носители с целью дол­говременного хранения и распространения программ.

Обычно внешние запоминающие устройства классифицируют по типу конструкции и по виду носителя.

По конструкции - на дисковые и ленточные накопители.

По виду носителя - на магнитные, оптические.

 

^ НАКОПИТЕЛИ НА МАГНИТНЫХ ДИСКАХ (НМД)

Накопители на магнитных дисках являются основным видом внешней памяти ПЭВМ и состоят из дисководов и магнитных дисков и предназначены для записи/чтения информации. В ПК используются два типа накопителей: накопители на съемных гибких дисках и накопители на фиксированных жестких дисках ("винчестеры").

Информация на диски записывается на концентрические дорожки (треки) по принципу магнитной записи.

Дисководом называют устройство, приводящее диск во вращение и позиционирующее (перемещающее) головки чтения/записи.

Дисковод, по сути дела, тоже самое, что и лентопротяжный механизм бытового магнитофона, только вместо ленты в нем используется диск. Дисковый накопитель обеспечивает быстрый доступ к информации вращением диска и сдвигом головок на нужную дорожку.

Гибкие диски (дискеты) выполнены из такого же материала, как и лента бытового магнитофона. Они хранятся вне компьютера и устанавливаются в дисковод по мере необходимости.

В настоящее время используются гибкие диски диаметром 5,25 дюйма (133 мм) и 3,5 дюйма (89 мм).

Диски 5,25 дюйма заключены в специальные конверты для защиты от повреждений, с прорезью для записи/чтения. Емкость таких дисков от 360 Кбайт до 1.2 Мбайт, в зависимости от качества магнитного покрытия и применяемого дисковода. На конверте сбоку имеется квадратная прорезь, предназначенная для защиты информации на диске. Если прорезь заклеена кусочком липкой ленты, запись на диск запрещена.

Диски 3,5 дюйма помещены в пластмассовые корпуса, более надежны и долговечны; их емкость от 720 Кбайт до 2.88 Мбайт.

На гибких дисках хранится и распространяется практически все программное обеспечение для ПК: операционные системы, прикладные программы, игры и т.п.

Следует особ отметить, что с дискетами надо обращаться осторожно, не допуская случайных прикосновений к магнитному покрытию, поскольку имеющийся на пальцах жир загрязняет носитель и диск выходит из строя и не подлежит восстановлению.

Жесткий диск состоит из двух и более алюминиевых пластин, покрытых магнитным слоем и нанизанных на общую ось. Диск устанавливается в дисковод, закрывается герметически от пыли металлический корпусом и помещается в системный блок. Емкость жесткого диска значительно превышает емкость гибких дисков и составляет десятки, тысячи Мбайт.

Накопители на жестких дисках имеют лучшие технические характеристики (емкость, быстродействие, надежность) по сравнению с гибкими дисками и существенно повышают производительность ПК.

В ПК обычно устанавливается один или два накопителя на гибких дисках и один накопитель на жестких дисках.

Накопителям, для их различения, присваиваются имена (идентификаторы). Например в операционной системе MS DOS, которую мы будем изучать дальше, имя накопителя - латинская буква с последующим за ней двоеточием.

За накопителями на гибких дисках зарезервированы имена А:, В:, за накопителями на жестких дисках - имена С: и D:.

 

^ НАКОПИТЕЛИ НА ОПТИЧЕСКИХ ДИСКАХ (НОД)

В последнее время все более широкое распространение получают накопители на оптических дисках (НОД). Благодаря маленьким размерам (компакт диски диаметром 3,5 и 5.25 дюйма), большой емкости и надежности они становятся все более популярными.

Принцип действия всех существующих оптических дисков основан на использовании лазера для записи и чтения информации. В процессе записи модулированный по интенсивности луч лазера оставляет на диске след, который потом можно прочитать, направив на него луч лазера и проанализировав отраженный луч.

По функциональному признаку НОД делятся:

1. НОД только для чтения;

2. НОД с однократной записью и многократным чтением;

3. НОД с возможностью перезаписи.

Первая категория НОД использует технологию CD-ROM для записи звука. Компакт-диски подобно пластинкам изготавливаются на заводеизготовителе и распространяются с нанесенной на них информацией, предназначенной только для чтения. CD-ROM имеет очень плотную запись информации и емкость диска достигает 2 Гбайт (2х10**9).

Вторая категория дисков позволяет самостоятельно записать один раз информацию, однако затем записанную информацию невозможно ни стереть, ни перезаписать. Сущность процесса записи состоит в том, что лазерный луч разогревает поверхность диска перед магнитной записывающей головкой. Поверхность диска меняет отражательную способность, что обнаруживает читающий луч лазера. Емкость таких дисков доходит до 10 Гбайт.

Третья категория оптических дисков, поистине революционна. Принцип записи и чтения аналогичен НОД второй категории,но в отличии от них эти диски допускают многократную запись на них информации.

 

^ ЛОГИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ДИСКА

Информация на дисках размещается на концентрических дорожках. Каждая дорожка разбита на части называемые секторами. Все дорожки и сектора пронумерованы.

На каждый сектор может быть записано 128, 256, 512 или 1024 байт информации. Обмен данными между основной памятью и диском осуществляется секторами.

Данные на дисках хранятся в файлах.

Файл - это именованная область памяти, выделенная для хранения данных.

На диске отводится специальная область в которой хранится служебная информация: о месте расположения файлов, размере секторов, емкости диска и т.п.

Диски относятся к носителям информации с прямым доступом. Прямой доступ означает, что ПК может обратиться к любой дорожке диска простым сдвигом головок чтения/записи, обеспечивая быстрый доступ к нужной информации.

 

^ НАКОПИТЕЛИ НА МАГНИТНЫХ ЛЕНТАХ (НМЛ)

Накопители на магнитных лентах были первыми внешними запоминающим устройствами и широко использовались и используются на больших ЭВМ.

На ПЭВМ накопители на магнитных лентах не получили широкого распространения. Они используются только, как устройства для ре­зервирования (архивации) информации.

Лентопротяжные механизмы носят название стриммеры. Кассеты с магнитной лентой весьма разнообразны. Емкость кассет значительна и достигает десятки Гбайт.

Ленты относятся к носителям информации с последовательным доступом. Последовательный доступ означает, что ПК может обратиться к необходимой записи только перематывая ленту к тому месту где она располагается, т. е. просматривая записи последовательно друг за другом.

Достоинство магнитных лент является небольшая стоимость и очень высокая надежность хранения информации.

Серьезным конкурентом магнитным лентам несомненно выступают оптические диски с многократной перезаписью информации.

 

^ УСТРОЙСТВА ВВОДА ИНФОРМАЦИИ

КЛАВИАТУРА

Клавиатура является основным устройством ввода информации в ПК и управления его работой. Клавиатура ПК в значительной степени схожа с клавиатурой обычной пишущей машинки. Она представляет собой выносной пульт, содержащий от 84 до 102 клавиш и электронный блок преобразования нажатия клавиш в электрические сигналы, которые по гибкому кабелю передаются в системный блок компьютера.

Сейчас появились удобные для использования в Windows клавиатуры с 104 клавишами. Имеются клавиатуры со встроенными манипуляторами типа "трекбол"; появилось сообщение фирмы Data Hand System о разработке эргономичной, сокращающей движение руки, 5 клавишной клавиатуры: 4 клавиши для ввода букв, цифр и одна клавиша манипулятора. Каждая клавиша имеет 5 направлений движения: влево, вправо, вперед, назад и вниз. При работе кисть руки удобно лежит в специальном углублении, а клавишами управляют лишь кончики пальцев.

Конструктивно клавиатура устроена так, что обеспечивается ав­топовтор вводимого символа при нажатии клавиши более 1 сек., т.е. происходит имитация быстрых повторных нажатий клавиши. Обычно, все вводимые символы, набираемые на клавиатуре, немедленно отображаются на экране дисплея.

В клавиатурах ПЭВМ обычно используются клавиши двух типов: контактные и емкостные. Нажатие на контактную клавишу приводит к механическому замыканию между контактами. Срок службы контактных клавиш характеризуется числом срабатывания в десятки миллионов.

Емкостные клавиши изменяют при нажатии емкость конденсатора, чего достаточно для фиксации нажатия электронной схемой. Помимо простоты они имеют высокую надежность, выдерживая сотни миллионов нажатий и отпусканий.

Логически клавиатура ПК делится на четыре группы клавиш: клавиши пишущей машинки, функциональные клавиши, клавиши дополнительной цифровой клавиатуры и служебные клавиши.

Приведем общепринятое, но не обязательное, назначение клавиш. В конкретных программах они могут быть перепрограммированы и использоваться для других целей.

Клавиши пишущей машинки составляют основную часть клавиатуры компьютера и аналогичны клавишам стандартной клавиатуры пишущей машинки. На клавишах нанесены буквы английского и русского алфавитов. Клавиши управления регистрами называются CapsLock и Shift. Клавиша CapsLock (фиксация прописных букв) устанавливает регистр на печать прописными или строчными буквами. Клавиша Shift осуществляет мягкую (нефиксируемую, после завершения нажатия), смену регистра на положение, противоположное установленному клавишей CapsLock. Нижняя длинная клавиша для печати пробела (интервала) называется SpaceBar. Tab - клавиша табуляции.

Функциональные клавиши надписаны буквами F1, F2, ..., самостоятельного значения не имеют, т.е. нажатие на эти клавиши не приводит к предопределенным результатам. Функциональные клавиши обычно программируются и в каждой программе и имеют свое назначе­ние.

Клавиши дополнительной цифровой клавиатуры находятся в правой части клавиатуры ПК в виде отдельного блока, предназначенного для "слепого" ввода в ЭВМ больших массивов цифровых данных. Цифровая клавиатура используется в двух режимах: управления курсором и ввода цифровых данных. Клавиша NumLock переключает режимы и включает световой индикатор (лампочку), которая загорается, когда клавиатура находится в цифровом режиме, и погашена в режиме управления курсором.

Назначения клавиш в режиме управления курсором: при нажатии на любую из клавиш, стрелка "вправо", "влево", "вверх", "вниз", курсор перемещается на одну позицию в указанном направлении.

Клавиши Home (начало), End (конец) - перемещают курсор соответственно в начало и конец строки.

Клавиши PgUp (Page Up-страница вверх), PgDn (Page Down-страница вниз) - перемещают курсор по тексту соответственно вверх или вниз на одну страницу (экран).

Клавиша Ins (Insert-вставить) - переключает клавиатуру из режима "вставка" в режим "замена" и обратно; в режиме "вставка" введенный символ вставляется в позицию курсора, а все символы строки, правее курсора сдвигаются вправо; в режиме "замена" символ в позиции курсора заменяется вновь набранным, т.е. символ, находящийся в позиции курсора, не сохраняется.

Клавиша Del (Delete-удалить) - удаляет символ, на который указывает курсор.

В последних моделях ПК для удобства пользователей клавиши управления курсором вынесены в отдельный блок и служат только для управления курсором.

Служебные клавиши - клавиши осуществляющие действия по управлению работой ПК, а также изменяющие смысл нажатия остальных клавиш. Одни из них имеют самостоятельное назначение, другие же применяются только в комбинации с другими клавишами. Нажатие комбинаций клавиш осуществляется следующим образом: сначала необходимо нажать первую клавишу и, не отпуская ее, следующую. В литературе комбинации клавиш обозначаются знаком плюс, например, Alt+X.

Служебные клавиши расположены в различных частях клавиатуры и имеют следующее значение:

Клавиша Esc (Escape-отмена, переход) - служит для отмены каких-либо действий, например, прекращение выполнения программы.

Клавиша Enter (ввод) - служит для завершения ввода команд, строк и т.п.; может также обозначаться как Return, ломаная стрелка (кочерга).

Клавиша BackSpace (возврат, со стиранием влево) - клавиша возврата; при ее нажатии стирается символ слева от курсора и курсор перемещается на место стертого символа; может обозначаться как стрелка "влево", находится над клавишей Enter (не путать с клавишей управления курсором).

Клавиши Ctrl, Alt (Control-управлять, Alternate-изменять) - самостоятельного значения не имеют, при нажатии в комбинации с другими клавишами изменяют их действия или работу ПК.

Клавиша PrtScreen (Print Screen-печать экрана) - эквивалентна клавише *; нажатие клавиши Shift+PrtScreen приводит к распечатке на принтере информации видимой на экране.

Клавиша ScrollLock - блокировка прокрутки; при выводе текста на экран если его размер больше числа строк, помещающихся на экране, происходит "прокрутка" текста, т. е. начальные строки перемещаются вверх и исчезают, а на экране остаются последние строки файла. Для приостановки прокрутки необходимо нажать клавишу ScrollLock. Возобновление прокрутки вызывается нажатием любой клавиши.

Клавиша Break (прерывать) - клавиша прерывания; служит для приостановки хода выполнения программ; нажатие комбинации клавиш Ctrl+Break прекращает выполнение программ.

 

МАНИПУЛЯТОРЫ

Манипуляторы являются дополнительными периферийным устройством для ввода информации в ПЭВМ. Совместно с клавиатурой они повышают удобство работы пользователя с программами, где требуется быстро перемещать курсор, изображение, по экрану дисплея, выбирать пункты меню и т.д.

Из множества манипуляторов в настоящее время в ПЭВМ используются:

1. Джойстик

2. Мышь

3. Трекбол

Джойстик обеспечивает перемещение курсора на экране в четырех направлениях. Он представляет собой рычаг шарнирно соединенный с преобразователями углов в движение курсора по экрану монитора. Джойстик используется в основном для управления игровыми программами.

Манипулятор "мышь" - приспособление для указания нужных точек на экране, путем перемещения его вручную по плоской поверхности. Координаты мыши передаются в ПЭВМ и вызывают перемещение курсора по экрану дисплея. Конструктивно "мышь" представляет коробочку, которая присоединяется к ПЭВМ электрическим шнуром.

Основным узлом "мыши" является шар, выступающий из основания корпуса и вращающийся при соприкосновении с поверхностью стола. При перемещении "мыши" по столу вращение шара преобразуется в электрические сигналы. На верхней крышке "мыши" расположены кнопки для указания позиции на экране.

Трекбол представляет собой просто перевернутую "мышь" с теми же функциональными возможностями. Вращение шара осуществляется пальцами.

 

СКАНЕРЫ

Сканер - устройство ввода в ЭВМ информации непосредственно с бумажного носителя. Можно вводить тексты, рисунки, фото, графики и т.п. Сканер по сути дела, подключенный к ПЭВМ, копировальное устройство тип XEROX. Если XEROX копирует изображение с бумаги на бумагу, то сканер - с бумаги в память ЭВМ.

Аналогично копировальному устройству, сканер освещает оригинал, а светочувствительный датчик сканера с определенной частотой производит замеры отраженного оригиналом света. В процессе сканирования устройство выполняет преобразование величины интенсивности отраженного света в двоичный код, который передается в ЭВМ для дальнейшей обработки. Изображение в ЭВМ представляет совокупность точек. Количество точек определяет качество оригинала. Разрешающая способность сканеров составляет от 65 до 1600 точек на дюйм.

Сканеры весьма разнообразны и их классифицируют по ряду признаков. Сканеры могут быть черно-белые и цветные.

Конструктивно сканеры бывают ручные и настольные.

Ручные сканеры дешевы и обладают скромными возможностями. Ручной сканер похож на большую "мышь", который подключен к ПЭВМ. Работа с таким устройством состоит в том, что оригинал помещается на поверхность, сканер помещают на край оригинала и после нажатия кнопки пуска, медленно перемещают по оригиналу вручную. Скорость сканирования 5-50 мм/сек.

Настольные сканеры представляют собой высококачественные устройства, внешне похожие на портативные копировальные устройства XEROX.

Как указывалось выше, сканер дает точечное изображение оригинала. Оригинал может быть в таком виде обработан посредством графических редакторов, т.е. программ специально разработанных для таких целей. Текст же, хотя по внешнему виду и является частным случаем изображения, в ПЭВМ обрабатывается иначе. Буквы текста в машине представляются не как совокупность точек, а в виде числового кода (байта). Поэтому, чтобы обрабатывать отсканированный текст программой обработки текста его необходимо перевести в текстовый формат. Для этих целей существуют программы распознования текста (символов). Следует отметить, что проблема распознования образов непроста. Это связано с тем, что существует множество шрифтов, начертаний букв, к этому следует добавить искажение текста, вносимое сканером. Здесь не обойтись без методов искусственного интеллекта, теории распознования образов.

Сейчас существуют несколько хороших программ распознования текста. Некоторые из них требуют предварительного "обучения", для этого необходимо ввести в память сканера шаблоны и прототипы распознования символов и соответствующие им коды. Другие не требуют обучения.

Точность распознования лучших программ зависит от качества оригинала и может достигать 95-99%.

 

^ ГРАФИЧЕСКИЕ ПЛАНШЕТЫ (ДИГИТАЙЗЕРЫ)

Графические планшеты или дигитайзеры - устройства для создания графических изображений. Работа с дигитайзером аналогична рисованию карандашом.

Графический планшет состоит из чувствительной рабочей поверхности по которому рисуют специальным пером. Перо подключается к планшету при помощи гибкого шнура. Электронный блок дигитайзера обнаруживает касание пером рабочей поверхности и вычисляет координаты касания, которые запоминаются в памяти ПЭВМ. Дигитайзер удобен для ввода в память ЭВМ рисунков ( контурных карт, эскизов деталей и пр.), которые затем можно обрабатывать различными программами, например, закрашивать, штриховать, дополнять произвольными элементами.

Планшеты обеспечивают ввод рукописной текстовой информации, могут прийти на смену клавиатуре ПЭВМ, когда будет решена задача распознования не только печатных, но и рукописных символов.

 

^ СЕНСОРНЫЕ ЭКРАНЫ

Сенсорный экран - это дигитайзер у которого специальное перо заменено пальцем человека.

При касании пальцем рабочей поверхности экрана электронным блоком обнаруживаются координаты касания, которые передаются ЭВМ.

В принципе сенсорный экран можно оформить в виде клавиатуры и использовать в качестве ее заменителя.

 

  1   2   3   4   5   6

Реклама:





Скачать файл (92.8 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru