Prezentace učiva informatiky

Prezentace na téma: "Prezentace učiva informatiky"— Transkript prezentace:

1 Prezentace učiva informatiky
Co jsme se naučili za celý školní rok 2007/2008

2 OBSAH TEORIE 1) O Počítačích 2) Druhy programů
3) Co je to program a informace 4) Měření informací 5) Informace,komunikace a data 6) Ascii tabulka, 7) John von Neumanovo schéma 8) Bios 9) inicializace počítače(bootování) 10) registr procesoru 11)cache,grafická paměť,cmos,vnější a vnitřní paměti,rozdělení periferie praktické úkoly 1) Z jišťování konfigurace počítače,formátování disket 2) komprimace,nekomprimace 3) práce s manažerem 4) blender-2 5) web 6) powerpoint

3 1) O Počítačích počítač: elektronický přístroj na zpracování informací, komunikující s okolím, schopný podle instrukcí vloženého programu automaticky vykonávat předepsané posloupnosti aritmetických a logických operací s příslušnými daty uloženými v paměti hardware: technické zařízení počítače; má paměť pro uložení dat a programu, procesor (který zpracovává data), vstupní zařízení, kterým se data, programy a příkazy zadávají a jimiž se počítač ovládá (klávesnice, myš, ...) a výstupní zařízení (např. monitor, reproduktory, ...) Všechny součásti počítače jsou propojeny sběrnicí software: programové vybavení počítače (operační systém, který umožní spuštění daného programu, celá řada dalších programů - utilit, např. antivirový program, který hlídá bezpečnost počítače) blokové schéma počítače - John von Neumann: jednotlivé součásti počítače a jejich vzájemné vazby

4 3) Co je to program a informace
2) Druhy programů programy: výukové, multimediální, měření a vyhodnocování veličin,, řízení procesů, textové editory a grafické editory, databáze, tabulkové procesory (kalkulátory), komunikační programy, hry, ... 3) Co je to program a informace informace: je nějaké sdělení (zpráva), snižují nejasnost, neurčitost a usnadňují rozhodování program: vytvořil jej programátor; jsou to instrukce, které určují, v jakém pořadí a jakým způsobem se mají zpracovávat data tak, abychom získali určité informace (algoritmus výpočtu)

5 4) Měření informací bit (basic information unit, základní jednotka informace, nebo také binary digit, dvojkové číslo), nejmenší jednotka informace (ano - ne, kladný - záporný, pravda - nepravda, svítí - nesvítí, prší - neprší, ...), dvě možnosti - dvě čísla (0 a 1), dvojková (binární) číselná soustava desítková soustava: základem je číslo 10, číslo je součet násobků mocnin deseti, 100 udává počet jednotek, 101 atd. 39 je součet násobků mocnin 3* *100 , to je dvojková soustava: základ je číslo 2, požívá číslice 0 a 1, každé číslo se ve dvojkové soustavě vyjadřuje jako součet násobků mocnin dvou; např. číslo zapsané jako ve dvojkové soustavě je součtem násobků mocnin 1*25 + 0*24 + 0*23 + 1*22 + 1*21 + 1*20 = (2*2*2*2*2) (2*2) = = 39 (poznámka: tímto způsobem by asi nikdo čísla obou soustav nepřeváděl, běžně k převodu můžeme používat program "kalkulačka", který nalezneme v příslušenství Windows, musíme si ale kalkulačku nastavit jako vědeckou) číslicové (digitální) počítače: pracují s čísly, běžé počítače pracují s čísly 0 a 1 ve dvojkové soustavě; všechna písmena, čísla, obrázky a zvuky se dají zapsat jako seskupení

6 5) komunikace a data komunikace: předávání a výměna informací forma (podoba) informace: ústní sdělení, písemná zpráva, čísla, znaky, povely, světelné, zvukové a elektrické signály, obrazy, ... údaje (data): jakékoli vyjádření skutečnosti, které má nějaký význam a lze jej sdělovat, přenášet, uchovávat v paměti a dále zpracovávat; údaje, které jsou počítačem zpracovány podle instrukcí určitého programu tak, aby se z nich získaly požadované informace 6) Ascii tabulka,kódové stránky ASCII tabulka: počítač pro převod písmen, číslic a dalších potřebných znaků do osmimístných dvojkových čísel a zpět používá příslušnou kódovou tabulku. Nejrozšířenější kódovou tabulkou je tabulka ASCII: např.: A = 65 dekadicky, binárně. Původní ASCII neobsahovala česká písmena, proto vznikly její varianty, tzv. kódové stránky; u nás:1250, 852 (Latin-2), 867 (kód Kamenických). Pokud velikost jednoho bajtu nestačí, podle možností počítače se použije skupina např. 16 nebo 32 bitů (větší čísla, obrázky, zvuky, ...)   Např ZS TGM

7

8 7) John von Neumanovo schéma
John von Neumann navrhl krátce po druhé světové válce schéma počítače, které je s malými úpravami platné dodnes. Činnost počítače řídí řadič, který vydává povely všem ostatním částem, tedy vstupním a výstupním zařízením, operační paměti a aritmeticko-logické jednotce (ALU). Velmi nepružné schéma ENIACu přetvořil původem maďarský matematik John von Neumann ( ). Jeho mnohem univerzálnější počítač byl nazván EDVAC a byl dokončen v Bellových laboratořích roku 1951. Principy činnosti počítače podle von Neumanna: - do operační paměti se pomocí vstupních zařízení přes ALU umístí program pro provedení výpočtu - do operační paměti se pomocí vstupních zařízení přes ALU umístí data, se kterými program bude pracovat - provede se výpočet v ALU, která je řízená řadičem. Mezivýsledky jsou ukládány do paměti. - po provedení výpočtu jsou výsledky poslány na výstupní zařízení Odlišnosti dnešních počítačů: - možnost umístění v počítači více procesorů - multitasking (paralelní zpracování více programů) - program se nemusí do paměti zavádět celý, ale po částech - existují vstupně-výstupní zařízení

9 8)Bios BIOS je zkratka anglického názvu Basic Input-Output System, který označuje základní programové vybavení osobního počítače. BIOS vytváří základní vrstvu abstrakce pro vyšší programy. Vznikl převážně proto, aby sjednotil rozhraní různých počítačů a zjednodušil psaní operačních systémů. Programový kód BIOSu je obvykle uložen v paměti (integrované na základní desce) typu ROM nebo EEPROM (či modernější flash paměť) s možností přepisu (upgrade). BIOSu je předáno řízení při (re)startu počítače. Po inicializaci systému pak BIOS nahraje zaváděcí část operačního systému do paměti a předá mu řízení. Starší operační systémy jako DOS spoléhaly na BIOS, že obstará většinu vstupně/výstupních úloh v počítači. V současnosti, BIOS ovládá více komplexních funkcí jako jsou: power management, hot swapping (výměna modulů za provozu) a thermal management (řízení teploty). Open Source komunita vyvýjí náhradu za proprietární BIOSy a jejich budoucnost je LinuxBIOS a OpenBIOS/Open Firmware projekt, tyto projekty podporuje AMD poskytnutím produktové specifikace a Google sponzoruje tento projekt. Základní deska výrobce Tyan nabízí LinuxBIOS vedle standardních BIOSů s procesory řady Opteron. V moderních operačních systémech nejsou již služby BIOSu tvořící jeho rozhranní používány, nebo je jejich využití omezeně na některé činnosti nebo fáze běhu operačního systému (start a detekce zařízení atd).

10 9) inicializace počítače(bootování)
Boot sector je vyhrazená oblast v pevném disku diskety nebo jiného podobného zařízení, obsahující krátký a pro běžné uživatele nepřístupný program pro zavedení operačního systému. Zpřístupní se pouze po zavedení do počítače jako bootovací mechanismus a provede se reboot. Typy bootovacího sektoru Volume Boot Record - je prvním sektorem zařízení pro ukládání dat, které nebylo rozděleno na oddíly nebo na začátku jednotlivých oddílů. Obsahuje kód, který spouští operační systém (ve většině případů) nebo jiný Počítačový program. Master boot record - je prvním sektorem zařízení pro ukládání dat, které bylo rozděleno na oddíly. Může se dovolávat boot sectoru, který je na začáčku určitého diskového oddílu.

11 10)Registr procesoru Na tento článek je přesměrováno heslo Registr. Tento článek pojednává o druhu paměti v mikroprocesoru. O seznamech, registrech, databázích a informačních systémech obecně pojednává článek Rejstřík. Registr procesoru je velmi malá, ale velmi rychlá paměť nacházející se v mikroprocesoru. Registry slouží zejména k dočasnému uložení operandů, se kterými se v procesoru provádějí např. aritmetické a logické operace. Velikost registrů bývá zpravidla stejná jako velikost slova procesoru nebo jeho násobku. Registry v procesoru lze rozdělit na „viditelné“, jejichž obsah dokáže program přímo modifikovat nebo číst a neviditelné, které jsou programově nepřístupné a jsou použity v procesoru na dočasné ukládaní informací nebo stavů procesoru. Také je možné, aby jeden registr měl viditelnou a neviditelnou část. U jednodušších procesorů (např. mikrokontrolér) je minimálně implementován jeden viditelný registr - akumulátor aritmeticko-logické jednotky. Běžný počet jsou jednotky až desítky registrů procesoru. Složitější procesory mají viditelných registrů více (u speciálních DSP procesorů se může jednat až o stovky registrů). Čistě zásobníkové procesory mohou registry v běžném smyslu postrádat - procesor sice má registrovou paměť, ale je spravována jako cache vrchní části zásobníku (s tím, že vrchol zásobníku slouží jako akumulátor). Kategorie registrů pro všeobecné použití akumulátor (aritmeticko-logické jednotky) speciální registry - např. čítač instrukcí (IP) ukazatel vrcholu zásobníku

12 11) vnější a vnitřní paměť
paměti: místo pro dočasné (krátkodobé nebo dlouhodobé) uložení dat a programů. Počítač má hlavní paměť a a různé pomocné a přídavné paměti. Hlavní paměť je rozdělena do paměťových buněk, do nichž se vejde právě jeden bajt, tedy jedno osmimístné číslo v dvojkové soustavě. Všechny buňky jsou očíslovány - číslo paměťové buňky je vlastně adresa buňky. Paměti počítače, které nejsou rozděleny přímo na jednotlivé adresované paměťové buňky, jsou rozděleny alespoň na adresované úseky, z nichž každá má určitou velikost. Pro představu, jak mnoho dat se vejde do paměti, si uveďme příklad: jedna stránka má 30 řádků a na řádku máme 60 znaků, tzn., že na stránce je znaků. To spotřebuje bajtů, tj. přibližně 2 KB. Na jednu disketu (1,4 MB) by se tedy vešel text přibližně čtyř 200 stránkových učebnic. Daleko více místa v paměti zabírají obrázky, videa a zvuky. Paměti se kromě velikosti liší ještě tzv. vybavovací dobou, tedy dobou, která je třeba k načtení dat z paměti. Vybavovací doba se pohybuje od několika nanosekund (miliardtin sekundy) až po asi čtvrt sekundy z diskety. S vybavovací dobou souvisí rychlost přenosu dat. Ta udává, kolik dat je schopna paměť vydat za 1 sekundu. druhy paměti: ROM (Read Only Memory - paměť pouze pro čtení a RWM (Read Write Memory - paměť pro čtení a zápis). Dalším hlediskem je umístění paměti vzhledem k procesoru: vnitřní paměť, rychlá, opravdová živá (procesor k ní přistupuje přímo) a paměť vnější (která slouží k dlouhodobému uložení dat nebo programů, které se mohou podle potřeby nahrát do vnitřní paměti a naopak. vnější paměti: jsou sice daleko pomalejší než RAM, ale umožňují dlouhodobé uchování dat, Z vnější paměti je do RAM načítán operační systém a další potřebné programy a data. Do vnější paměti jsou zase naopak nahrávána data z paměti RAM, která chceme uchovat i po vypnutí počítače. Jako vnější paměť mohou sloužit HD (pevný disk, harddisk), disketa, CD-ROM ("cédéčko"), DVD aj.

13 Vnitřní paměť: se sestává z hlavní paměti typu RWM RAM (Random Access Memory - paměť s libovolným přístupem). "Libovolný" znamená, že procesor může uložit nebo přečíst libovolný bajt podle příslušné adresy. Dnes má paměť RAM běžného počítače v půměru 512 MB. Paměť RAM obsahuje data jen v době, kdy je počítač zapnutý. Na počátku práce je RAM naprosto prázdná, postupně se zaplňuje instrukcemi a daty načtenými z jiných druhů pamětí. Např. píšeme text, ten je v paměti RAM; abychom si jej mohli vyvolat i při příštím zapnutí počítače, musíme si jej uložit na HD (harddisk), disketu, CD apod. Vnitřní paměť ROM je také paměť s libovolným přístupem, avšak pouze pro čtení. Její obsah je v ní pevně uložen, je neměnný, nezávislý na napájení Nejdůležitější paměti počítače typu ROM mají jen stovky KB. V paměti ROM jsou výrobcem uloženy základní programy nutné pro start počítače. Tyto programy nejprve testují funkčnost částí počítače a dále pak instrukce zaváděcího programu BIOS (Basic Input Output System); tento program zjistí, kde je uložen operační systém a umožní jeho načtení do paměti RAM; tomu se říká bootování (čti bůtování). Vedle pamětí ROM a RAM je v počítači ještě několik dalších pamětí. Např. jsou to registry (viz "procesor"), dalším druhem je tzv. vyrovnávací pamět cache (čti keš), která je umístěná mezi RAM a procesorem. Tato paměť je malá (stovky KB až MB), ale je daleko rychlejší než RAM. Další pamětí je videopaměť, do které se ukládají obrázky a znaky. Zvláštní paměť je CMOS, do které se ukládají a při startu načítají informace o sestvě počítače a nastavení jednotlivých částí počítače - tato paměť je vybavená baterií udržující stále potřebné napětí. (Pozn." Pokud po zapnutí počítače zjistíme, že máme nastaveno zcela jiné datum, je to pravděpodobně způsobeno touto špatnou baterií) CMOS Technologie CMOS (Complementary Metal–Oxide–Semiconductor, doplňující se kov-oxid-polovodič) je používaná na převážnou většinu integrovaných obvodů. Používá se na výrobů čipů včetně mikroprocesorů, jednočipových počítačů a elektronické paměti typu SRAM, ale také například na obrazové senzory. Výraz complementary nebo někdy complementary-symetric se vztahuje k symetricky se doplňujícím tranzistorům MOSFET typu n a p obvykle používaných pro logické funkce v této technologii. Mezi nejdůležitější vlastnosti CMOS patří vysoká odolnost proti šumu a nízká spotřeba ve statickém stavu. Více energie se spotřebovává pouze na přepínání mezi zapnutým a vypnutým stavem tranzistoru, proto CMOS nespotřebovává tolik energie jako například nMOS nebo TTL. CMOS také umožňuje vyšší hustotu prvků na čipu. Trojice „metal-oxid-semiconductor“ odkazuje na fyzickou strukturu prvních (a dnes překvapivě také posledních) tranzistorů: kovová řídící elektroda na izolantu z oxidu na polovodivém materiálu. Místo kovu se dlouho - až do 65nm technologie - používal jiný materiál, polysilikon, ale přesto se termíny MOS a CMOS používaly jako odkaz na původní technologii. V dnešní době se kovové elektrody vrací s high-k dielektriky ohlášenými firmami IBM a Intel pro nastupující 45nm technologii

14 rozdělení periferie výstupní
Cache Cache je označení pro vyrovnávací paměť používanou ve výpočetní technice. Je zařazena mezi dva subsystémy s různou rychlostí a vyrovnává tak rychlost přístupu k informacím. Cache může být vytvořena programově vymezením určité části operační paměti pro potřeby vyrovnávací paměti (např. disková cache v operačním systému), nebo hardwarově paměťovými obvody (např. pro potřeby procesoru). rozdělení periferie výstupní tiskárna monitor reproduktor zvuková karta vstupní klávesnice myš scanner tablet mikrofon snímač čárového kódu snímač Braillova písma radiotelevizní karta kombinovaná vstupně-výstupní zařízení pro ukládání dat flash paměť vyměnitelný disk pružný disk pevný disk optický disk CD disk DVD disk magnetooptický disk WEB kamera síťová karta

15 grafická paměť Grafická karta
Grafická karta nebo také videoadaptér je součást počítače, která se stará o grafický výstup na monitor, TV obrazovku či jinou zobrazovací jednotku. V případě, že grafická karta obsahuje tzv. VIVO (video - in a video-out), umožňuje naopak i analogový vstup videosignálu např. při ukládání videosouborů z kamer, videopřehrávačů apod. Dříve byla grafická karta nedílnou součástí základní desky, dnes jsou grafické karty oddělené a připojené do počítače pomocí některého typu sběrnice. Grafická karta samozřejmě může být i integrovaná na základní desce počítače, v tomto případě se však jedná o tzv. low-end desky nebo desky nižší střední třídy. Pokud je grafická karta integrovaná na základní desce, lze ji vypnout a nahradit grafickou kartou, která se zasune do příslušné pozice na desce. Grafické karty jsou rok od roku složitější a výkonnější, a jelikož již dlouhou dobu obsahují vlastní mikroprocesor (GPU – graphics processing unit), paměti i sběrnice, daly by se označit za „počítače v počítači“.

16 PRAKTICKÉ ÚKOLY formátování disket komprimace blender web powerpoint

17 formátování disket Formátováním diskety se provádí důkladná údržba diskety. Formátováním docházi znovu rozdělení fyzického povrchu diskety na clustory a sektory, takže je ve stavu, jako když ji přinesete z obchodu. Narozdíl pouhé vymazání starých souborů způsobí to, že struktura diskety zůstane stejná jen se vymažou data. To však v naprosté většině případů kopírování stačí. Formátujte disketu tak po 3-5 použití, nemá smysl formátovat pokaždé, když jdu něco kopírovat. Takže pokud chci zformátovat disketu. 1.    Otevřu Průzkumníka 2.  Kliknu na Disketa 3,5 palce, a označím ji v levém panelu modře 3.    Pravé tlačítko myši 4.    Naformátovat, pak spustit. 5.    A JE TO Jistě víte, že prázdná disketa má kapacitu 1,42 MB (megabajtů nebo Kilobajtů) Přeji všem z vás hodně radosti ze svojí šikovnosti

18

19 Komprese(komprimace)
Komprese dat (také komprimace dat) je speciální postup při ukládání nebo transportu dat. Úkolem komprese dat je zmenšit datový tok nebo zmenšit potřebu zdrojů při ukládání informací. Obecně se jedná o snahu zmenšit velikost datových souborů, což je výhodné např. pro jejich archivaci nebo při přenosu přes síť s omezenou rychlostí (snížení doby nutné pro přenos). Komprese může být nutná při omezené datové propustnosti, např. mobilní telefon komprimuje hovor pro přenos GSM sítí. Zvláštními postupy – kódováním, které je dané zvoleným kompresním algoritmem – se ze souboru odstraňují redundantní (nadbytečné) informace, snižuje se entropie dat. Komprese dat lze rozdělit do dvou základních kategorií: Ztrátová komprese – při kompresi jsou některé informace nenávratně ztraceny a nelze je zpět rekonstruovat. Používá se tam, kde je možné ztrátu některých informací tolerovat a kde nevýhoda určitého zkreslení je bohatě vyvážena velmi významným zmenšením souboru. Používá se pro kompresi zvuku a obrazu (videa), při jejichž vnímání si člověk chybějících údajů nevšimne nebo si je dokáže domyslet (do určité míry). Bezeztrátová komprese – obvykle není tak účinná jako ztrátová komprese dat. Velkou výhodou je, že komprimovaný soubor lze opačným postupem rekonstruovat do původní podoby. To je nutná podmínka při přenášení počítačových dat, výsledků měření, textu apod., kde by ztráta i jediného znaku mohla znamenat nenávratné poškození souboru

20 Web,webové stránky World Wide Web (přesměrováno z hesla Web)
O dalších významech zkratky WWW pojednává článek WWW (rozcestník). Grafické znázornění webu kolem vyhledávače Google První web server měl na stole Tim Berners-Lee, stvořitel webu World Wide Web (WWW, také pouze zkráceně web), ve volném překladu „Celosvětová pavučina“, je označení pro aplikace internetového protokolu HTTP. Je tím myšlena soustava propojených hypertextových dokumentů. V češtině se slovo web často používá nejen pro označení celosvětové sítě dokumentů, ale také pro označení jednotlivé soustavy dokumentů dostupných na tomtéž webovém serveru nebo na téže internetové doméně nejnižšího stupně (internetové stránce). Dokumenty umístěné na počítačových serverech jsou adresovány pomocí URL, jehož součástí je i doména a jméno počítače. Název naprosté většiny těchto serverů začíná zkratkou www, i když je možné používat libovolné jméno vyhovující pravidlům URL. Protokol HTTP je dnes již používán i pro přenos jiných dokumentů, než jen souborů ve tvaru HTML a výraz World Wide Web se postupně stává pro laickou veřejnost synonymem pro internetové aplikace

21 Nejdůležitější HTML Tagy
html označuje celý dokument HTML head označuje hlavičku stránky title označuje titulek stránky meta nastavuje jazyk, kódování a další body začátek a konec těla dokumentu b tučné písmo br zalomení řádky (nepárový tag) i zvýrazněný text (kurzíva) h1 ... h6 nadpisy hr vodorovná čára (nepárový tag) p odstavec textu img vloží do stránky obrázek (nepárový tag) a hypertextový odkaz table tabulka tr řádek tabulky td buňka tabulky

22 Základní struktura HTML stránky:
!doctype Uvádí specifikaci DTD, typ dokumentu. Chcete-li mí stránku platnou podle standardů, použijte ji. Jinak není povinná. html Uvozuje a zakončuje celou stránku. head Vymezuje hlavičku dokumentu, která obsahuje informace o stránce. Může obsahovat další značky title, link, meta, style, script a některé další. title Nesmírně důležitá značka, titulek stránky, její název. Zobrazuje se úplně nahoře v horním pruhu prohlížeče, rovněž se zobrazuje ve výsledcích vyhledávání (např. Seznam.cz, Google.com). meta Informace o dokumentu, metadata - viz výše. body Označuje tělo stránky, do něj se zapisuje veškerý obsah HTML stránky. Základní struktura HTML stránky(kopyto) <!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01//EN"> <html> <head> <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=windows-1250"> <title>Titulek stránky</title> </head> <body> Obsah stránky - tento text uvidíte v prohlížeči. </body> </html>

23 Obrázkové galerie Klikací mapy
Vzhledem k tomu, že se obrázky déle načítají (zvláště jsou-li ve větším rozlišení), používají se běžně tzv. obrázkové galerie. Jedná se vlastně o náhledy obrázků. Po kliknutí na vybraný obrázek (na jeho náhled) se nám zobrazí obrázek ve větší velikosti. Příkladů obrázkových galerií najdete na webu "mraky„. Je několik způsobů, jak se dají obrázkové galerie vytvořit. Nejkomplikovanější by bylo je vytvářet přímo v kódu; neznám nikoho, kdo by to dělal (je to otrocká práce!). Místo toho můžeme využít různé "kouzelníky" pro obrázkové galerie, které bývají součástí html editorů. Další možností je využít nějaký specializovaný program - např. Zoner PhotoStudio, případně nějaký shareware program (např. ACDSee), případně i freeware Klikací mapy Pro klikací mapy platí v zásadě totéž jako pro obrázkové galerie.

24 BLENDER

25 blender Blender je open-source software pro modelování a vykreslování 3D počítačové grafiky a animací s využitím různých technik, např.: sledování paprsku, radiosita, scanline rendering, GI. Vlastní interface je vykreslován pomocí knihovny OpenGL. OpenGL umožňuje nejen hardwarovou akceleraci vykreslování 2D a 3D objektů, ale především snadnou přenositelnost na všechny podporované platformy. Jak zacházet s blendrem můžete najít na školním webu Dále na :

26 Funkční klávesy: F1       - otevírání souborů F2       - zápis do nového souboru F3       - uložení vyrenderovaného obrázku F4       - herní logika F5       - materiály F6       - textury F7       - animace a fyzika F8       - okolí F9       - Link and Materials (bude doplněno později) F10     - nastaveni renderingu F11     - vrátíme poslední rendering (aniž by probíhal výpočet) F rendering

27 Powerpoint Microsoft PowerPoint (plným jménem Microsoft Office PowerPoint) je nástroj na tvorbu prezentací z kancelářského balíku Microsoft Office od společnosti Microsoft