Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Základy informatiky Úvod do předmětu LS 2014, Brno Oldřich Trenz.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Základy informatiky Úvod do předmětu LS 2014, Brno Oldřich Trenz."— Transkript prezentace:

1 Základy informatiky Úvod do předmětu LS 2014, Brno Oldřich Trenz

2 Organizace Cvičení –Pondělí 7.00–8.50, 11.00–12.50, Q –14.50, Q26 –Středa 9.00–10:50, Q07 Přednáška –Středa 17.00–18.50, Q02 Ukončení –Zápočet (4 kredity) strana 2

3 Organizace –V rámci cvičení se požaduje vypracování projektu do zvolené problematiky (alespoň 2/3). –Zakončeno souborným zápočtem, tj. rovnocenné podmínky. Zdroje –http://akela.mendelu.cz/~xtrenz/ZIT –Elektronická opora k předmětům –Elektronická verze přednášek strana 3

4 Cíl předmětu Cílem předmětu je seznámit a prohloubit znalosti v oblasti používání počítačů a aplikačních programů. důraz bude kladen na: ‒ Seznámení s hardwarem a softwarem ‒ Základní ovládání Windows ‒ Ovládání základních programů z běžného kancelářského balíku ‒ Zvládnout uživatelskou problematiku sítí ‒ Seznámit se se základními typografickými náležitostmi Po absolvování předmětu bude student disponovat znalostmi z oblasti výpočetní techniky umožňující mu používat plnohodnotně programové vybavení ke své práci. Taktéž se bude schopen orientovat při výběru osobního hardwaru. strana 4

5 Motivace Schopnost zpracovat protokol do zvoleného předmětu Umět vhodně citovat zdroje Dovednost odprezentovat a prodat svoje výsledky Napsat závěrečnou práci vč. všech typografických náležitostí Vyznat se v současně dostupném osobním hardwaru a poradit si při výběru Umět zpravovat svoje síťové připojení a administrovat uživatelské věci ve Windows strana 5

6 Osnova přednášek (orientační) Úvod do výpočetní techniky, základní pojmy Základy operačních systémů Typografie Aplikační software – zpracování dat a prezentace Základní hardware Sítě a síťová komunikace Bezpečná práce s PC

7 Základní pojmy bit – b, nejmenší jednotka informace (0, 1) byte – B (8 b) Násobky jednotek (kb, Mb, Gb, Tb; kB, MB, GB, TB) Hardware, software, firmware Operační systém, aplikační program, uživatelské programy Algoritmus, program, proces strana 7

8 Jednotkový doplněk V prosinci 1998 IEC vytvořila dodatek pro počítačové jednotky V tomto systému bylo pro původní „velké kilo“ = 1024 B navrženo označení kibibyte (KiB), zatímco jednotka kilobyte (kB) označuje 1000 B, tak jak je obvyklé v soustavě SI (Mezinárodní soustava jednotek). strana 8

9 Počítač Stroj na automatizované zpracování dat podle předepsaného programu Je tvořen jednotou technického vybavení – hardware (HW) a programového vybavení – software (SW) Základní schéma – americký matematik maďarského původu John von Neumann (1903–1957) strana 9

10 Základní schéma počítače strana 10 PROCESOR (CPU) ŘÍDICÍ ČÁST (ŘADIČ) ZPRA- COVAT. ČÁST (ALU ) HLAVNÍ (OPERAČNÍ) PAMĚŤ VÝSTUPNÍ ZAŘÍZENÍ VSTUPNÍ ZAŘÍZENÍ SEKUNDÁRNÍ PAMĚŤ Instrukce Data

11 Hardware Základní deska, procesor, grafická karta Vnitřní (operační) paměť a podpůrné obvody Přídavné části –vstupní zařízení –výstupní zařízení –vnější paměti strana 11

12 Software Veškeré programové vybavení počítače Zejména operační systém a aplikační programy, ovladače Dále další uživatelské programy (Skype, Icq, hry atd.) strana 12

13 Operační systém Operační systém je soubor programů, které umožňují využívat technické a programové vybavení počítače, řídí jeho činnost a zajišťují zpracování aplikačních programů Základní funkce operačního systému: –Zajištění komunikace s okolím –Řízení a zpracování programů –Údržba informací na externích pamětech Operační systém je správce prostředků! strana 13

14 Operační systémy strana 14

15 Funkce operačního systému Poskytuje uživateli rozhraní pro práci s počítačem Poskytuje běžícím programům (procesům) přístup k hardwaru počítače Sleduje stav systémových prostředků (procesor, operační paměť, vnější paměti, vstupně-výstupní zařízení) Plánuje a řídí přidělování systémových prostředků Organizuje ukládání dat Víceúlohové OS řídí běh a vzájemnou komunikaci jednotlivých procesů Jednouživatelský, víceuživatelský strana 15

16 Číselné soustavy Veškerá data (čísla, text, obrázky, zvuky, video) jsou v počítači uložena a zpracovávána ve formě čísel dvojkové (binární) soustavy, která používá jen dvě číslice – 0 a 1 (1 – true, 0 – false). Desítková soustava je pro počítače nevhodná (nutnost rozlišit 10 různých stavů) Binární soustava je ideální pro mapování stavů nižšího a vyššího napětí strana 16 Dále probírané číselné soustavy jsou soustavy poziční

17 Číselné soustavy – nejpoužívanější strana 17 desítková (dekadická, deset prstů) –Číselná soustava desítková (z = 10) má deset číslic: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 a 9. osmičková (oktalová) –Číselná soustava osmičková (z = 8), násobnost vůči dvojkové soustavě využita v informatice pro rychlé převody, číslice: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. dvojková (binární, zapnuto/vypnuto číslicové počítače – dva stavy) –Číselná soustava dvojková (z = 2) má dvě číslice: 0 a 1 šestnáctková (hexadecimální, základ je mocnina dvou) –Šestnáctková soustava (z = 16) má tedy tyto číslice: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F.

18 Číselné soustavy (prvních 16 přirozených čísel) strana 18 (X) 10 (X) 2 (X) A B C D E F

19 Číselné soustavy (převody mezi soustavami) strana 19 Do desítkové soustavy dle obecného zápisu polynomem (násobení) a n. z n + a n-1. z n-1 + … Mezi libovolnými soustavami Převáděné číslo postupně dělíme základem soustavy, do které číslo převádíme, tak dlouho, dokud nedostaneme nulový podíl. Zbytek po posledním dělení pak je nejvyšším řádem hledaného čísla, zbytek po prvním dělení nejnižším řádem hledaného čísla. Pozor: Základ soustavy, do které převádíme (dělitel), musí mýt zobrazen v číselné soustavě převáděného čísla (dělence)! V této číselné soustavě se též provádí veškeré aritmetické operace!

20 Číselné soustavy strana 20

21 Číselné soustavy (nepoziční) strana 21 Dslice cina Římská soustava

22 Uložení textů v počítači Ve formě čísel podle převodní tabulky. Nejpoužívanější možnosti: –ASCII: původně 7bitový (8. bit pro kontrolu parity), později použit i 8. bit pro záznam znaku – 1 znak tedy zabere 8 bitů paměti. –Unicode: 1 znak ukládán na 16 bitů. –UTF-8 – 1 znak ukládán na 8–24 bitů. –UCS (Universal Character Set – ISO ): 1 znak ukládán na 32 bitů. strana 22

23 ASCII American Standard Code for Information Interchange Standard ASCII popisuje „dolní polovinu“ kódové tabulky – přiřazuje znaky kódům od 0 do 127 „Horní polovina“ je vcelku volná, proto existuje mnoho znakových sad. Pro češtinu jsou nejpoužívanější: –ISO (ISO Latin 2) –Windows-1250 (CP1250) strana 23

24 strana 24 ASCII

25 Unicode Řešení požadavku na jedinou globální znakovou sadu (245 tis. znaků) Znaky se ukládají 16bitově Dolní polovina ASCII (znaky 0–127) se ukládají pod stejnými čísly („horní“ bajt = 0) Podle pořadí „horního“ a „dolního“ bytu v souboru rozlišujeme varianty Little Endian a Big Endian strana 25

26 Utf-8 (UCS Transformation Format) Kódování vycházející z Unicode Odstraňuje dvě nevýhody Unicode: –Dvojnásobné paměťové nároky oproti ASCII –Problémy Little vs. Big Endian Kóduje stejné znaky jako Unicode, avšak do 1–3 bytů, přičemž znaky angl. abecedy kódovány do 1 B a akcentované znaky latinky do 2 B strana 26

27 Historie výpočetní techniky Za nejstaršího předka počítačů je považován Abakus, počítací pomůcka založená na principu posuvných korálků. V Číně byl abakus používán od 13. století, v Japonsku pak od století 17. strana 27

28 Mechanické kalkulačky - Schickardův kalkulátor (1623) V roce 1623 navrhl a zkonstruoval mechanické zařízení, které sčítalo, odčítalo, násobilo a dělilo. Předpokládá se, že sestrojil dohromady tři stroje. Nezachoval se ani jeden. strana 28 Konstrukční podrobnosti jsou zaznamenané na kresbě modelu, které byly objeveny v listě Keplerovi z roku Stroj používal i Napierovy počítací válečky.

29 Mechanické kalkulačky – Pascaline (1641) Blaise Pascalovi (1623–1662) bylo teprve 18 let, když představil svůj počítací stroj Pascaline. Byl to osmimístný sčítací stroj. Poslední dvě místa byla určená na tehdejší drobné peníze, zbývajících šest míst bylo určeno na plnohodnotné zlaté peníze. strana 29

30 První generace počítačů používaly relé a elektronky. Díky tomu měly ohromné rozměry a značnou nespolehlivost. Paměť měla z dnešního hlediska mizivou hodnotu okolo 40 kB. Jako vstup se používaly děrované štítky nebo papírové pásky. První počítací stroj ZUSE Z4 byl postaven v roce 1941, byl však zničen při náletu. 1. generace počítačů V USA byl v roce 1943 sestrojen za pomoci firmy IBM releový počítač MARK1. Pravděpodobně byl použit k výpočtům při konstrukci první atomové bomby. V roce 1944 byl na Pensylvánské universitě uveden do provozu první elektronkový počítač ENIAC. Prvním sériově vyráběným počítačen se stal v roce 1951 UNIVAC firmy Remington. ZUSE Z4 MARK 1

31 2. generace počítačů Vynález tranzistoru v roce 1948 způsobil malou revoluci v elektronice. Nejprve začal nahrazovat elektronky v rádiích a televizorech, od roku 1956 se začal používat i v počítačích. Použitím tranzistorů se začala snižovat spotřeba energie a zvyšovala se spolehlivost a rychlost. Velkými změnami prošla také vnitřní i vnější paměť počítače a to od pomalých elektronek přes magnetická jádra a pásky až k diskovým pamětím. V roce 1965 postavila americká firma IBM první elektronický počítač System 360 založený na integrovaných obvodech. Tato novinka tak otevřela cestu ke konstrukcím nových typů počítačů, tzv. PC (personal computer) tj. osobních počítačů. S vynálezem LED se začaly vyrábět zobrazovače na bázi svítících diod, které brzy našly cestu i do kapesních kalkulátorů. 3. generace počítačů

32 4. generace počítačů V roce 1969 zavedla americká firma Texas Instruments výrobu mikroprocesorů. Ten v počítači plní fukci centrální jednotky, tzv. CPU (Central Processing Unit), nazývané také procesor. Ten v sobě spojuje funkce desítek tisíc tranzistorů (v dnešních procesorech desítek milionů). CPU řídí a koordinuje celý počítačový systém Nedávná minulost a současnost V roce 1983 představuje IBM osobní počítač IBM PC/XT a o rok později model PC/AT. V následujících letech nastává prudký rozvoj v oblasti osobních počítačů. Výrobci se předhánějí v rychlostech procesorů a velikosti pevných disků. Tyto závody pokračují dodnes. Mimo osobní počítače standardu IBM vznikl také systém nazývaný Apple Macintosh. V počátcích rozvoje osobních počítačů se jednalo o nejprodávanější typ. Dnes se počítače založené na této platformě používají nejčasteji pro speciální grafické aplikace.

33 rok 1991rok 2006poznámka Procesor 386, neobsahoval koprocesor pro matematické operace, taktovací frekvence 33 MHz Procesor Pentium 4, obsahuje okolo 100 milionů tranzistorů, taktovací frekvence 3,2 GHz Zvýšení samotné frekvence procesoru přibližně 100x, výpočetního výkonu více než 500x Operační paměť – max 2 MB Operační paměť – běžně 1024 MBZvětšení 500x Pevný disk – typicky 80 až 200 MB Pevný disk – až 500 GBZvětšení kapacity více než 2000x Zvuková karta – běžně se nepoužíváZvukový čip – 8 kanálový, Dolby Digital Grafická karta – 256 barev, 256 kB paměti, 3D akcelerátor není 3D grafické karty True Color, 256 MB paměti DDR II, nebo RIM Výkon nelze porovnávat Pouze disketová mechanika 1,44 MB DVD-RW DL až 9GB záznamuZvětšení kapacity cca 6000x Monitor VGA 14“ rozlišení 640x480 Monitor LCD 19“ až 24“ rozlišení až 2048 x 1536

34 Historie Generace počítačů 0. Generace – Relé 1. Generace – Elektronky 2. Generace – Tranzistory 3. Generace – Integrované obvody 4. Generace – Mikroprocesory

35 Historie Rodiny počítačů Tři historické etapy: Každý exemplář počítače je unikát Každý typ počítače je unikát Rodiny počítačů s kompatibilním strojovým kódem a softwarem

36 Historie Etapy vlivu počítačů na společnost: počítač provádí výpočty – vliv na společnost prakticky nemá (mohou jej mít získané výsledky – vodíková bomba) počítač usnadňuje v masovém měřítku práci: stává se sociálním faktorem (dokonalejší evidence, změna struktury zaměstnanosti, vznik nových ekonomických oblastí) počítač přímo řídí mnoho oblastí – doprava, medicína, finance (krach na burze) počítač splývá s jinými objekty, virtuální realita s realitou počítač splývá s člověkem (budoucnost)

37 Historie – Významná data 1946 v USA sestaven počítač „Electronic Numerical Integrator and Computer“ (ENIAC). Pro armádu počítal balistické rovnice 1951 v USA sestaven UNIVAC I, který se stal prvním komerčně dostupným počítačem. Počítač předpověděl poprvé v dějinách výsledek amerických prezidentských voleb v roce v Praze spuštěn první československý „Samočinný počítač“ (SAPO). Počítač sestavil tým docenta Antonína Svobody 1958 Jack Kilby ze společnosti Texas Instrument a nezávisle na něm Robert Noyce vynalezli integrovaný obvod 1964 Douglas Engelbart, americký vědec vynalezl počítačovou myš. Prototyp byl ze dřeva a měl jedno tlačítko. Masové rozšíření nastalo až v 80. letech 1969 v USA spuštěna vojenská počítačová síť ARPANET, předchůdce dnešního internetu

38 Historie – Významná data 1971 vynalezen mikroprocesor. Na svědomí jej má společnost Intel, první procesor byl označen jako Intel Bill Gates a Paul Allen založili softwarovou firmu Microsoft 1981 IBM uvedla na trh první počítač standardu IBM PC 1982 objevil se první počítačový volně se šířící vir. Jmenoval se Elk Cloner, napadal počítače Apple II a šířil se pomocí disket 1985 Microsoft dokončil svůj první operační systém Windows. Úspěch přinesly až Windows 3 v roce Timothy Berners-Lee navrhl World Wide Web, systém vzájemně propojených hypertextových dokumentů v síti internet 1995 natočen Příběh hraček, první celovečerní snímek vytvořený plně pomocí počítačů 1997 počítač Deep Blue firmy IBM porazil poprvé v klasické šachové partii mistra světa Garyho Kasparova

39 Zdroje Elektonické zdroje Elektronická podpora předmětů výpočetní techniky Základní zdroje RYBIČKA, J. Základy zpracování textů počítačem. 2. vyd. Brno: Konvoj, s. Scriptum. ISBN KUNDEROVÁ, L. Úvod do komunikačních technologií. 1. vyd. Brno: Konvoj, s. Scriptum. ISBN BROŽ, M. Microsoft Office Excel 2007 : podrobná uživatelská příručka. 1. vyd. Brno: Computer Press, s. ISBN RYBIČKA, J. -- ČAČKOVÁ, P. -- PŘICHYSTAL, J. Průvodce tvorbou dokumentů. 1. vyd. Bučovice: Martin Stříž, s. ISBN


Stáhnout ppt "Základy informatiky Úvod do předmětu LS 2014, Brno Oldřich Trenz."

Podobné prezentace


Reklamy Google