Контрольная работа по "Информатика"

      Основные  характеристики накопителей и носителей:

• Информационная ёмкость;
• Скорость обмена информаций;
• Надежность хранения информации;
• Стоимость.

      Рассмотрим  подробнее виды накопителей и  носителей, разделенные по принципам  функционирования: электронные, магнитные  и оптические.

      Гибкий  магнитный диск.

      Гибкий  магнитный диск называют дискетами  или флоппи-дисками (Floppy Disk). Для работы с ними используются накопители гибких магнитных дисках (НГМД).

      Емкость дискеты очень маленькая (1,44 Мбайта) и скорость обмена очень низкая, поэтому обычно дискеты применяются  для переноса небольших объемов  информации с одного компьютера на другой.

      Запоминающей  средой в магнитных дисках являются магнитные материалы со специальными свойствами, позволяющее фиксировать  два магнитных состояния –  два направления намагниченности. Каждому их этих состояний ставят в соответствие двоичные цифры 0 и 1.

      Данные  на магнитный диск записываются и  считываются магнитными головками  дисковода. При записи и чтении информации диск вращается вокруг совей оси, и механизм управления магнитной  головкой подводит ее к нужному месту  напрямую.

      В накопителе флоппи-диска имеются два двигателя: один обеспечивает стабильную скорость вращения вставленной в накопитель дискеты, а второй перемещает головку записи-чтения.

      Дискеты требуют аккуратного обращения. Они могут быть повреждены, если:

• Дотрагиваться до записывающей поверхности;
• Писать на этикетке дискеты карандашом или шариковой ручкой;
• Сгибать дискеты;
• Перегревать дискету (оставлять на солнце или около батареи отопления);
• Подвергать дискету воздействию магнитных полей.

      Новый магнитный диск должен быть размечен, то есть на поверхности диска нанесены дорожки и сектора. Процесс разметки называется форматированием. Дорожки представляют собой узкие концентрические кольца на диске. Каждая дорожка разделена на части, называемые секторами. При чтении или записи устройства всегда считывает или записывает целое число секторов независимо от объема запрашиваемой информации. Размер сектора на диске равен 512 байт. Кластер (один или несколько секторов) – наименьшая область диска, которую операционная система использует при защиты файла.

      Не  надо забывать, что информация, бывшая на диске, после форматирования не подлежит восстановлению.

      Жесткий магнитный диск.

      Накопитель  на жестких магнитных дисках сокращенно называется НЖМД или просто жесткий  диск (Hard Disk). Часть его называют «винчестер». Этот термин возник из жаргонного названия первой модели жесткого диска емкостью 16 Кбайт, имевшего 30 дорожек по 30 секторов, что случайно совпало с калибром «30/30» известного охотничьего ружья «винчестера».

      Конструктивно накопители на жестких дисках в одном корпусе объединяют и носители, и устройство чтения/записи. Жесткий диск содержит несколько алюминиевых дисковых пластин, покрыв магнитным слоем, помещенных на одну ось и блок головок чтения/записи с их общим приводящим механизмом. Принцип функционирования жестких дисков такой же, как для ГМД.

      Дисковые  накопители являются устройствами с  «прямым доступом».Это означает, что обращение к искокому участку  диска происходит непосредственно  по заданному адресу. Прямой доступ гораздо эффективнее последовательного.

      Жесткий диск имеет самый большой объем  среди всех запоминающихся устройств, используемых в персональном компьютере. В настоящее время используется жесткий диск ёмкостью от 40Гб до 500Гб. Скорость обмена в десять раз выше, чем у НГМД.

      Магнитная лента.

      Для резервного и архивного копирования  больших объемов информации в  крупных  учреждениях используют кассеты с магнитными лазерами. Накопителями для работы с магнитными лентами чаще всего выступают стримеры. Это устройства последовательного доступа к информации (требуется перемотка магнитной ленты до того места, где записана информации). Они обладают гораздо меньшей скорости работы по сравнению с дисководами, но обладают большой емкостью; от 40 Мб до 13 Мб.

      Оптические  диски.

      Оптические  диски называют лазерами, поскольку информация на них записываются и читаются с помощью лазерного луча. Их изготавливают из органических материалов с тонким напылением алюминиевого слоя.

      Оптические  диски чаще всего называют компакт-дисками  или CD (от англ. Compact Disk). Они являются односторонними носителями информации с емкостью до 700 Мб. Доступ к данным осуществляется быстрее, чем к данным на дискетах, но медленнее, чем на жестких дисках. К достоинствам оптических дисков относится большая емкость, высокая надежность хранении информации и долговечность.

      Различают три типа оптических дисководов:

      CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory) – дисковод для чтения с компакт-дисков. Запись на поверхности тончайшего алюминиевого слоя представляется здесь чередование впадин и отражающих свет островков. Считывание информации происходит при помощи лазерного луча. Попадая на островок, лук отражается, фотодетектор интерпретирует это как двоичную единицу. Луч лазера, попадающий во впадину, поглощается – фотодетектор фиксирует двоичный ноль. Информация от фотодатчиков в виде электрических сигналов поступают на макропроцессор, который преобразует эти сигналы в двоичные данные или звук.

      CD-R (Compact Disk Recordable) – дисковод для чтения и однократной записи на компакт-диск. Лазерный луч прожигает макроскопические углубления на поверхности диска под защитным слоем, производя тем самым запись. Накопители CD-R позволяет записывать собственные компакт-диски.

      CD-RW (Compact Disk ReWritable) – устройство с возможностью многократной записи на оптический диск. Для этих целей используют Compact Diskмногослойный диск с отражающей поверхностью, перед которой находится слой вещества с изменяемой фазой состояния. Фаза состояния отдельных участков одного из слоев может измениться под действием лазерного луча в процессе записи. При считывании анализируется отражения луча, отличающееся на участках с кристаллическим и аморфным состоянием этого слоя.

      Такие дисководы наиболее популярны, поскольку  позволяют работать всеми видами CD-дисков.

      DVD-диски (Digital Versatile Disk) – одно- или двусторонние носители информации с высокой плотностью записи. Имея те же габариты, что обычной компакт-диск, и похожий принцип работы, он вмещает значительно больше информации – от 4,7 до 17 Гбайт. Сейчас реально применение DVD-диски лишь в двух областях: для хранения видеофильмов (DVD-Video) и сверхбольших без данных (DVD-ROM, DVD-R). Для DVD-дисков, так же, как CD, существует R и RW дисководы.

      Флэш-память.

      Флэш-память – это очень компактная, энергонезависимая полупроводниковая память, которая подключается к компьютеру через USB-порт. Существуют две разновидности этих портов: мене скоростной просто USB-порт и более скоростной USB2-порт. Стирание во флэш-памяти производится сразу блоками или полностью всей микросхемы. Это повышает производительность в режиме записи. Флэш-память обладает низким энергопотреблением. Высокой надежностью, невысокой стоимости и все более растущей популярностью. Флэш-память различается по информационной емкости (16, 32, 64, 128 Мб и т.д. до 4 Гб) и по стоимости в соответствии с емкостью. Наиболее ёмкие требуют наличия в компьютере USB2-порт.

 

       23. Понятие алгоритма. Свойства, способы  записи алгоритмов. Базовые алгоритмические конструкции.

      Алгоритм, от имени учёного аль-Хорезми - точный набор инструкций, описывающих порядок действий исполнителя для достижения результата решения задачи за конечное время. В старой трактовке вместо слова «порядок» использовалось слово «последовательность», но по мере развития параллельности в работе компьютеров слово «последовательность» стали заменять более общим словом «порядок». Это связано с тем, что работа каких-то инструкций алгоритма может быть зависима от других инструкций или результатов их работы. Таким образом, некоторые инструкции должны выполняться строго после завершения работы инструкции, от которых они зависят. Независимые инструкции или инструкции, ставшие независимыми из-за завершения работы инструкций, от которых они зависят, могут выполняться в произвольном порядке, параллельно или одновременно, если это позволяют используемые процессор и операционная система.

      Ранее часто писали «алгорифм», сейчас такое написание используется редко, но, тем не менее, имеет место (например, Нормальный алгорифм Маркова).

      Часто в качестве исполнителя выступает  некоторый механизм (компьютер, токарный станок, швейная машина), но понятие алгоритма необязательно относится к компьютерным программам, так, например, чётко описанный рецепт приготовления блюда также является алгоритмом, в таком случае исполнителем является человек.

      Свойства:

      А) Дискретность - алгоритм состоит из отдельных пунктов или шагов

      Б) Определённость - каждый шаг алгоритма  должен быть строго сформулирован. (иметь точный смысл)

      В) Связанность - на каждом следующем шаге используются результаты предыдущего.

      Г) Конечность – алгоритм должен завершаться  после конечного числа

      шагов

      Д) Результативность – алгоритм должен приводить к получению конечных результатов

      Е) Массовость – пригодность для  решения широкого класса задач.

      Ж) Эффективность – применение а. должно  давать какой бы то положительный временной результат (временной)

      Способ  записи:

      А) Словесно-формульный

      Б) Структурная схема и алгоритм (ССА)

      В) Спец. языки (алгоритмические и псевдокоды)

      (псевдокод  - искусственный неформальный язык, обычно состоит из

      элементов обычного языка с элементами программирования)

      Г) Графический способ

      Базовые   алгоритмические   конструкции - это способы управления обработкой информации. На сегодняшний день существует всего 3 базовых конструкции (хотя в будущем, возможно, кто-то придумает что-то новенькое.

• линейные алгоритмы;
• алгоритмы ветвления;
• циклические алгоритмы.

      Теперь  подробнее о каждом.

      Линейным  называется такой алгоритм, в котором  блоки алгоритма исполняются  линейно, один за другим. Другими словами  такой алгоритм в любом случае не будет иметь условных и безусловных  переходов.

      Алгоритм  ветвления нужен в том случае, когда для решения конкретной задачи нужно проверить переменную на определенное условие. В таком случае в зависимости от условия и значения переменной будут выполнятся различные действия, но при этом каждая ветвь алгоритма (каждое действие) будет выполняться не более одного раза.

      Перед рассмотрением циклических структур определим, что такое цикл. Цикл - это команда исполнителю (компилятору  или грубо говоря компьютеру в  целом) повторить некую последовательность действий определенное количество раз. Теперь становится ясно, что циклический алгоритм являет собой структуру, где некоторые участки кода могут выполняться более одного раза. Но нужно помнить, что количество повторений цикла должно быть всегда конечное число, иначе произойдет зацикливание и решение задачи не сможет закончиться.

 

Задачи:

№1.

Решить  уравнение а*х = b для пяти пар значений a и b, заданных в виде массивов А и B. Результат поместить в массив Х.