Ақпаратты өңдеу

Қазақстан Республикасының  Білім және Ғылым Министрлігі

Қазақстан Республикасының  Білім және Ғылым Министрлігі

Семей мемлекеттік педагогикалық  институы

Физика- математика факультеты

Физика және информатика  кафедрасы

 

 

 

 

 

СӨЖ №1

Пән: « Информатика  теория негіздері. »

 

Тақырыбы: « Ақпаратты өңдеу. »

 

 

 

 

 

                                                   

                                                 Орындаған:Т-141 тобының студенті

                                                                                 Кәрім Асхат

                                                            Тексерген:  Тлеубаева А.Б

                                                      

 

 

 

Семей 2012

 

 

Ақпаратты өңдеу.

 

Ақпараттану (Информатика) –  ЭЕМ арқылы ақпаратты жинау, сақтау, түрлендiру, жеткiзу және оны пайдалану  заңдылықтары мен тәсiлдерiн зерттейтiн  жаңа ғылыми пән. Ақпаратты оқытудың маңыздылығы бұл ғылымның тек ЭЕМ-дердi пайдалану мүмкiндiктерi мен олардың жұмыс iстеу принциптерiн түсiндiрiп ғана қоймай, қоғамдық өмiрде және адамдар арасында ақпаратты кеңiнен тарату заңдары мен тәсiлдерi туралы түсiнiктерiн бередi. Қазiргi кезде жаңа ЭЕМ-дер күнде пайда болып отырғандықтан, олардың даму процесi ғылыми-техникалық прогреске айналды.

Ақпараттанудың негiзгi объектiсi, яғни шикiзаты менберетiн өнiмi ақпарат  болып саналады. Сондықтан “ақпарат” ұғымы ақпараттану мен ЭЕМ-де жұмыс iстеудiң ең түбегейлi атауларының бiрi болып есептеледi.

 Бiз барлығымыз бала  кезiмiзден бастап ақпарат алмасу процесiне қатысамыз. Кiтап, газет, журнал оқығанда, радио тыңдап, теледидар көргенде, мұғалiммен, ата-анамен, достармен әңгiмелескенде ақпарат алады.

 Ақпарат – адамнан  да ерте туған құбылыс. Табиғат  өзiнiң даму барысында жұмбақталған ақпаратты өсiмдiктер мен тiрi ағзалар арқылы берiп отырған.

Мәлiметтердi iздеу мен өңдеудiң  бұрын болмаған жаңа мүмкiндiктерiн XX ғасырдың ортасында шыққан электрондық  есептеуiш машина бердi. ЭЕМ-дер бастапқы кзде есеп-қисап жұмыстарын автоматтандыру үшiн шығарылды. Кейiннен олардағы мәлiметтердi магниттiк таспаларға жазып, қағазға басып, ЭЕМ экранына шығару қасиеттерi бар екенi анықталды.

 Информация латынның information деген сөзiнен шыққан. Ол түсiндiру, баяндау, бiлу деген ұғымдарды бiлдiредi. Ақпаратты ауызша немесе жазбаша түрде, қимыл не қозғалыс түрiнде бередi. Ақпарат әрқашан белгiлi бiр түрде – әңгiме, сурет, мақала және т.б. түрiнде болуға тиiс.

 Ақпарат – таңбалар  мен сигналдар түрiнде берiлген  әлемнiң, заттың бейнесi болып  саналады. Ақпарат алу дегенiмiз – бiздi қоршаған құбылыстар мен нысандардың өзара байланыстары, құрылымы немесе олардың бiр-бiрiне қатысуы жөнiнде нақты мағлұматтар мен мәлiметтер алу деген сөз.

 Ақпарат – белгiлi  бiр нәрсе (адам, жануар, зат, құбылыс)  туралы таңбалар мен сигналдар  түрiнде берiлетiн мағлұматтар. 

 Жұмыстың мақсаты: ЭЕМ-ң дамуының кезеңдері қарастыру.

 ХХ ғасырдың соңы  адамзаттың индустриялық эрадан ақпараттық эранға өтумен ерекшеленедi. Осыған байланысты ақпаратты ала бiлу, оны өңдеу мен күнделiктi iсте пайдалану өркениеттi дамудың қажеттi шарты болып табылады.

 Жаңа бағдарламалардың дамуы көптеген адамдарға кәсiптiк ақпараттық технологияларды пайдалана бiлудiң аса қажеттiгiн бiлдiредi.

 

 

 

 

ЭЕМ ақпаратты өңдеудiң  ең негiзгi құралы болып саналады. 70-жылдарда электрониканың дамуы компьютердiң жаңа түрiн – жеке пайдаланатын дербес компьютерлердi көптеп шығаруға жол ашты. Мұндай компьютерлердi оқуда, жұмыста, ойнау үшiн, тағы да басқа көптеген мақсаттарда пайдалану болады. Осы компьютерлер өндiрiс пен жобалау iсiн, ғылыми зерттеу iстерi мен бiлiм беруде пайдалану көптеген адамдардың жұмыстарының мазмұны мен орындалуын түбегейлi түрде өзгерттi.

ЭЕМ-дер өндiрiстiң автоматтандырылған тхнологиясын жасауға мүмкiндiктер бердi. Сол технология көмегiмен ЭЕМ-дермен басқарылатын жаңа машина, құрал-сайман және құрылғылар жасалынады. ХХI ғасырда есептеу машиналары “адамсыз” жұмыс атқара алатын өндiрiс технологиясын жасау мүмкiндiктерiн бермекшi. Осы сияқты “болашақтың” фабрикаларында қолмен iстелетiн жұмыстардың бәрiн роботтар орындайды да, адамдар өндiрiстi жоспарлайды, роботтар жұмысын басқарады және ЭЕМ көмегiмен жаңа бұйым жасау iстерiн жобалау ғана болады.

Бүгiннiң өзiнде-ақ көптеген қызмет салаларында ЭЕМ-дердi пайдалану  адамдарға ақпаратты жинау, дайындау және өңдеу жұмыстарын оңайлатып, жобалау  және ғылыми зерттеу жұмыстарын жылдам жүргiзуге мүмкiндiк бердi. ЭЕМ-дер мектептерге келе бастады, олар физика мен математика, химия мен биология сияқты және басқа да пәндердi оқып үйрену iсiне көмек бередi.

Компьютерлiк сауаттылық деп ЭЕМ-дi пайдалана отырып оқу, жазу, есптеу, сурет салу және ақпарат iздеу жолдарын меңгерудi айтады.

 Ақпараттану (Информатика) – ЭЕМ арқылы ақпаратты жинау, сақтау, түрлендiру, жеткiзу және оны пайдалану заңдылықтары мен тәсiлдерiн зерттейтiн жаңа ғылыми пән. Ақпаратты оқытудың маңыздылығы бұл ғылымның тек ЭЕМ-дердi пайдалану мүмкiндiктерi мен олардың жұмыс iстеу принциптерiн түсiндiрiп ғана қоймай, қоғамдық өмiрде және адамдар арасында ақпаратты кеңiнен тарату заңдары мен тәсiлдерi туралы түсiнiктерiн бередi.

Қазiргi кезде жаңа ЭЕМ-дер  күнде пайда болып отырғандықтан, олардың даму процесi ғылыми-техникалық прогреске айналды.

 Ақпараттанудың негiзгi объектiсi, яғни шикiзаты менберетiн өнiмi ақпарат болып саналады. Сондықтан “ақпарат” ұғымы ақпараттану мен ЭЕМ-де жұмыс iстеудiң ең түбегейлi атауларының бiрi болып есептеледi.

Бiз барлығымыз бала кезiмiзден бастап ақпарат алмасу процесiне қатысамыз. Кiтап, газет, журнал оқығанда, радио тыңдап, теледидар көргенде, мұғалiммен, ата-анамен, достармен әңгiмелескенде ақпарат алады.

Ақпарат – адамнан да ерте туған құбылыс. Табиғат өзiнiң  даму барысында жұмбақталған ақпаратты өсiмдiктер мен тiрi ағзалар арқылы берiп отырған.

Философиялық түсiнiк бойынша  ақпарат дегенiмiз нақты әлемдi (өмiрдi,

 

 

 

 

қоршаған ортаны) мәлiметтер мен хабарлардың көмегiмен көрсету.

Ақпаратты жазу мүмкiндiгi пайда  болғаннан бастап, ақпарат алмасу тек ауызба ауыз айтумен немесе әртүрлi қимылдармен ғана емес, оқу –жазу  арқылы да берiледi. Оқи бiлу және ойын жазып жеткiзе бiлу адамзаттың сауаттылығының белгiсi болды.

XV ғасырда мәлiметтi қағазға  басып шығару станогының пайда  болуы кiтап шығару iсiн жолға  қойып, адам ойын тiкелей көпшiлiкке  жеткiзуге мүмкiндiк жасады.

XIX-XX ғасырлардағы телеграфтың,  телефонның, радионың шығуы ақпаратты  кез келген қашықтыққа жылдам  жеткiзуге мүмкiндiк бередi.

Мәлiметтердi iздеу мен өңдеудiң  бұрын болмаған жаңа мүмкiндiктерiн XX ғасырдың ортасында шыққан электрондық  есептеуiш машина бердi. ЭЕМ-дер бастапқы кзде есеп-қисап жұмыстарын автоматтандыру үшiн шығарылды. Кейiннен олардағы мәлiметтердi магниттiк таспаларға жазып, қағазға басып, ЭЕМ экранына шығару қасиеттерi бар екенi анықталды.

Информация латынның information деген сөзiнен шыққан. Ол түсiндiру, баяндау, бiлу деген ұғымдарды бiлдiредi. Ақпаратты ауызша немесе жазбаша түрде, қимыл не қозғалыс түрiнде бередi. Ақпарат әрқашан белгiлi бiр түрде – әңгiме, сурет, мақала және т.б. түрiнде болуға тиiс.

Ақпарат – таңбалар мен  сигналдар түрiнде берiлген әлемнiң, заттың бейнесi болып саналады. Ақпарат алу дегенiмiз – бiздi қоршаған құбылыстар мен нысандардың өзара байланыстары, құрылымы немесе олардың бiр-бiрiне қатысуы жөнiнде нақты мағлұматтар мен мәлiметтер алу деген сөз.

Ақпарат – белгiлi бiр нәрсе (адам, жануар, зат, құбылыс) туралы таңбалар мен сигналдар түрiнде берiлетiн  мағлұматтар.

Адамзат дамудың барлық тарихи кезеңдерiнде есептеу жұмыстарын жүргiзiп отыруға мұқтаж болды. Алғашқы кезеңдерде оған аяқ-қол саусақтары сияқты қарапайым құралдар жеткiлiктi болды. ғылым мен техника дамуына байланысты есептеу жұмыстарының қажеттiлiгi артып, оны жеңiлдету үшiн арнайы құралдар – есепшот, арнайы математикалық кестелердi пайдалана бастады. Бiрақ ХХ ғасырлардың 40 жылдарында ядролық физиканың даму ерекшелiктерiне байланысты қолмен есептеу iстерi көптеген материалдың ресурстарды және адамзаттың араласуын қажет еттi.

ХХ ғасырдың ортасында  ақпаратты өңдеу автоматтандыру iсiнiң қажеттiлiгi электрондық техника  мен технологияның жылдам дамуына  себепшi болды.

Электроника табыстары нәтижесiнде жасалынған техникалық аспап “электрондық есептеуiш машина (ЭЕМ)” деп аталды.

Алғашқы ЭЕМ 1946 ж. пайда болды. Олар электрондық шамдар негiзiнде

 

 

 

 

 

жұмыс iстедi және олар үлкен  залдарда орналасқан көлемдi электрондық  жабдықтар болды.

Электрондық шамдар шағын  электрондық аспап – транзисторлармен алмастырған ЭЕМ-дер 1948 ж. пайда болды. Бұл компьютерлердiң бұрынғы өнiмдiлiгi сақталынғанмен, көлемi жүз есеге дейiн төмендедi.

70 жылдары интегралдық  схемалардан немесе чиптерден  жаслынған кiшкентай ЭЕМ-дер шыға  бастады (транзисторлар мен олардың  арасындағы қажеттi байланыстар  бiр пластинада орналасқан). Бұндай микропроцессорлар бiрiктiрiлген интегралдық схема (БИС) элементтерiнен тұрды.

Алғашқы есептеу жұмыстарын автоматтандыруға арналған ЭЕМ-дер  күнде артып келе жатқан ақпарат  ағынымен жұмыс iстеуде өте ыңғайлы  құрал болып табылады.

Алғашқы кездерде ЭЕМ-дерде  тек арнайы үйретiлген адамдар ғана жұмыс iстедi. Бiрақ дайындығы жоқ адамның компьютердi пайдалану мұқтаждығы маман еместерге арналған машина жасауды қажет еттi.

70 жылдары “тұрмыстық  компьютер” деп аталатын микрокомпьютер  шыға бастады. Олардың мүмкiндiктерi шектеулi болатын. Олар тек ойнау және шағын мәтiндер теру үшiн ғана пайдаланылды. Тұрмыстық компьютерлердiң ете алғаны соншалық, оларды сусын шығаратын фирмалар да жасай бастады.

Микрокомпьютерлердiң дамуындағы ең елеулi оқиға 1981 ж.IBM фирмасы жасаған  “дербес компьютер” деп аталатын шағын компьютердiң шығуы болды.

ЭЕМ немесе дербес компьютер  бiр-бiрiне ұқсас принципте жұмыс iстейтiн мынадай бөлiктерден тұрады:

 1) орталық процессор;

2) енгiзу құрылғысы;

3) есте сақтау құрылғысы; 

4) шығару құрылғысы. 

Орталық процессор барлық есептеу мен ақпарат өңдеу iстерiн

 орындайды. Бiр интегралдық схемадан тұратын процессор микропроцессорлар деп аталады. Күрделi машинада процессор бiр-бiрiмен өзара байланысқан бiрнеше интегралдық схемалар жиынынан тұрады.

Енгiзу құрылғысы ақпаратты компьютерге енгiзу қызметiн атқарады.

 Есте сақтау құрылғысы  бағдарламаларды, мәлiметтердi және  жұмыс нәтижелерiн сақтауға арналған.

Шығару құрылғысы компьютердiң  жұмыс нәтижесiн адамдарға жеткiзу үшiн қолданады.

ДЭЕМ-нiң элементтiк базасы болатын электрондық компоненттерi ақпарат өңдеудiң белгiлi бiр қызметiн  немесе оны сақтау iсiн атқарады. Мұндай компоненттер интегралдық схемалар деп аталады. Интегралдық схема металдан

 

 

 

 

не пластмассадан жасалған қорапқа салынған жартылай өткiзгiштi кристалдардан тұрады. Жiңiшке жiп секiлдi арнайы сымдар осы кристалды қораптың шеткi қабырғаларымен жалғастырады.

 Жартылай өткiзгiштi кристалл көбiнесе таза кремнийден жасалған. Күрделi технология нәтижесiнде кристалда электр схемасына бiрiктiрiлген “электрондық молекулалар” жасалады. Олар бiр кристал көлемiнде жүз мыңнан астам бiр-бiрiмен байланысқан “электрондық молекулаларды” құрастырып, өте күрделi ақпаратты түрлендiру жұмыстарын орындай алады.

 Интегралдық схемаларды  жасау, тексеру, олардық сапаларын  бақылау – барлықы да автоматтандырылған, оның үстiне оларды сериялық  шығару да меңгерiлген.

 Бұл схеманың интегралдық  деп аталу себебi – олардық  бiр кристалы күрделi логикалық  функцияның белгiлi бiреуiн орындай  алады, сосын олардан транзисторлар  мен диодтардан құрастырылатын  сияқты машина қондырғылары оңай жасалады.

 ДЭЕМ бiрыңғай аппараттық жүйеге бiрiктiрiлген техникалық электрондық құрылғылар жиынынан тұрады. ДЭЕМ құрамына кiретiн барлық құрылғыларды оларды функциялық белгiлерiне қарай екiге бөлiнедi: жүйелiк блок және сыртқы құрылғылар.

 Жүйелiк блок мынадан тұрады:

- микропроцессор;

- уақытша есте сақтау  құрылғысы; 

- тұрақты есте сақтау  құрылғысы; 

- қоректену блогы мен  мәлiмет енгiзу-шығару порттары.

 Сыртқы құрылғылар:

- ақпаратты енгiзу құрылғылары;

- ақпаратты шығару құрылғылары; 

- ақпарат жинақтауыштар. 

 Микропроцессор бiр  кристалда дайындалған интегралдық  схемалар –БИС, олар әртүрлi логикалық функцияны орындайтын етiп бағдарламалауға болады, сондықтан бағдарламаны өзгету арқылы микропроцессорды арифметикалық құрылғы немесе енгiзу-шығару жұмыстарын басқарушы рөлiнде қолдануға болады. Микропроцессорға жедел және тұрақты жадысын, енгiзу-шығару құрылғыларын қосуға болады.

 ЭЕМ-нiң жедел және тұрақты есте сақтау жадылары компьютердiң iшкi жадын құрайды. Осы екi жадымен процессор жұмыс кезiнде мәлiмет алмасып отырады. Өделуге тиiстi кез келген мәлiмет алдымен компьютердiң сыртқы жадынан жедел жадына жазылады. Жедел жадыда ақпарат тек жұмыс уақыты кезiнде сақталып, ондағы мәлiмет ЭЕМ сөндiрiлген кезде немесе электр сымында ақау болып, ток