Лекция №9. Средства информационных и коммуникационных технологий

1.

Средства информационных и
коммуникационных технологий
Основы архитектуры компьютеров, программного обеспечения, внешних устройств и
безопасности.

2.

Архитектура и структура
компьютера: основы и
принципы
Архитектура описывает возможности программирования,
систему команд и адресации, обеспечивая совместимость.
Структура включает функциональные узлы, объединённые
системной шиной в классической архитектуре фон Неймана.
2

3.

Магистрально-модульный принцип современного ПК
Конфигурация и модернизация
через модули
Магистрально-модульная организация
позволяет пользователю самостоятельно
настраивать и обновлять компьютер,
обеспечивая гибкость и адаптацию под
различные задачи с помощью сменных
модулей.
3
Роль системной шины
Принцип открытой архитектуры
Системная шина состоит из шины данных,
адреса и управления, выполняя функцию
коммуникации между процессором, памятью
и периферией, что обеспечивает
эффективный информационный обмен.
Открытая архитектура ПК гарантирует
совместимость устройств от разных
производителей благодаря стандартным
разъёмам и программным драйверам,
расширяя аппаратные возможности
компьютера.

4.

Основные характеристики персонального компьютера
Тип микропроцессора определяет
архитектуру и производительность, влияя
на скорость обработки данных.
Объём оперативной и кэш-памяти влияет
на эффективность обработки и доступ к
часто используемым данным.
4
Тактовая частота указывает количество
операций в секунду и напрямую связана с
быстродействием ПК.
Пропускная способность системы шины,
математический сопроцессор и
расширяемость важны для
универсальности и модернизации.

5.

Рост разрядности системной шины и объёма
адресуемой памяти
Увеличение разрядности адресной шины
позволяет ПК работать с существенно
большими объёмами памяти.
Рост адресного пространства существенно
расширяет возможности обработки данных и
масштабируемость ПК.
Гугуева С.К., 2023
5

6.

Состав системного блока ПК
Микропроцессор управляет работой
компьютера, выполняет арифметикологические операции и содержит
регистровую память.
Интерфейсная система обеспечивает
связь микропроцессора с
периферийными устройствами через
порты ввода-вывода.
Генератор тактовых импульсов и
системная шина координируют работу
всех компонентов, задавая ритм и
обеспечивая обмен информацией.
6

7.

Классификация внешних устройств ПК
7
Устройства хранения информации
Устройства ввода и вывода
Средства связи и мультимедиа
Внешняя память представлена жёсткими дисками,
CD-ROM и флеш-накопителями,
обеспечивающими долговременное хранение
данных.
К устройствам ввода относятся клавиатуры, мыши
и сканеры, а к вывода — принтеры и
графопостроители, обеспечивающие
взаимодействие с пользователем.
Модемы и сетевые адаптеры обеспечивают
подключение к сетям, а микрофоны и
видеокамеры расширяют возможности
мультимедийного ввода и вывода.

8.

Основные виды
внешних устройств ПК
Таблица отражает классификацию
внешних устройств по функциональному
назначению с примерами их типов.
Каждая категория играет ключевую роль
в работе ПК, обеспечивая хранение,
ввод, вывод и связь.
8
Учебные материалы Гугеевой С.К.

9.

Программное обеспечение ПК: классификация
9
Системное ПО управляет аппаратной частью,
обеспечивая корректную работу периферии и
ресурсов компьютера.
Прикладное ПО предназначено для решения
конкретных пользовательских задач, от текстовых
редакторов до антивирусов.
Инструментальное ПО предоставляет средства
разработки, включая среды программирования и
компиляторы.
Каждая категория ПО выполняет уникальную
роль, обеспечивая комплексное
функционирование вычислительной системы.

10.

История программирования и машина Тьюринга
10
1936 год: Создание модели
машины Тьюринга
Построение
вычислительных систем
Алан Тьюринг описал абстрактный автомат,
способный достигать заданных состояний
посредством последовательных команд.
Модель машины стала ключевой в
разработке систем, управляющих
персональными компьютерами через
программное обеспечение.
Развитие теории
программирования
Современное
программирование
Идеи Тьюринга положили основу для
формирования науки программирования и
создания программных кодов для управления
машинами.
Сегодня программирование охватывает
широкий спектр задач и языков, но
сохраняет базовые концепции,
предложенные Тьюрингом.

11.

Операционные системы ПК
Функции операционных систем
Операционная система обеспечивает
взаимодействие пользователя с компьютером,
управляет ресурсами, организует ввод-вывод
данных, поддерживает многозадачность и
запускает приложения. Она является связующим
звеном между аппаратурой и программным
обеспечением.
11
Основные операционные
системы
Популярные ОС включают MS DOS и
Windows от Microsoft, универсальные Unix и
Linux, а также Mac OS, известную своим
графическим интерфейсом и разработанную
компанией Apple для своей техники.
Роль ОС в современном ПК
Операционные системы хранятся на
диске и загружаются в оперативную
память при запуске компьютера,
обеспечивая стабильную работу и
удобство управления всеми
программами и устройствами.

12.

Классификация операционных систем по
многозадачности и пользователям
Существуют ОС различных уровней сложности,
поддерживающие разное число пользователей
и задач одновременно.
Многопользовательские многозадачные
системы обеспечивают высокий уровень
параллельной работы, тогда как однозадачные
проще по структуре.
Учебные материалы, 2023
12

13.

Файловая система и структура хранения данных
Файл — именованная единица хранения
данных или программ на внешнем носителе,
определяется именем и расширением,
указывающим тип файла.
Иерархическая файловая система строится как
дерево каталогов и подкаталогов, обеспечивая
удобный доступ и организацию больших
объемов данных.
Для поиска файлов используется полный путь,
включающий логическое имя диска и
последовательность вложенных каталогов,
завершающуюся именем файла.
13

14.

Иерархическая файловая система и графический
интерфейс Windows
Древовидная организация файлов
В Windows файловая система представляет
иерархию папок и файлов, где Корневой каталог
соответствует вершине дерева. Это упрощает
навигацию и управление данными.
14
Рабочий стол — центральная точка
доступа
Рабочий стол — вершина иерархии, с которой
пользователь начинает работу, переходя к 'Моему
компьютеру' и другим системным папкам.
Удобство через графический интерфейс
Графический интерфейс Windows визуализирует структуры
папок и файлов, позволяя легко выполнять операции с
помощью мыши и меню, делая работу интуитивной.

15.

Объединение компьютеров в локальную сеть
Создание одноранговых сетей
Объединение небольшого числа компьютеров (до 10) для совместного
использования ресурсов в домашних условиях или небольших офисах.
Развитие сетей клиент-сервер
В организациях устанавливается выделенный сервер, обеспечивающий
централизованное хранение и управление данными для всех
пользователей сети.
Масштабирование сетевой инфраструктуры
Для крупных предприятий и учреждений развертываются масштабируемые
сети с тысячами узлов и специализированным сетевым оборудованием.
15

16.

Назначение и функции локальных компьютерных
сетей
Обеспечение совместного использования
оборудования, включая принтеры и накопители, что
снижает затраты и повышает эффективность.
Организация обмена информацией между
пользователями для повышения оперативности
совместной работы и доступа к данным.
Управление доступом и безопасность через
разграничение прав в рабочих группах под
контролем системного администратора.
16

17.

80-100 см
Оптимальное расстояние между
глазами пользователя и монитором
снижает нагрузку на зрение и
предотвращает усталость.
Учебные рекомендации по эргономике, 2023
17
Соблюдение эргономических правил и правильная
организация рабочего места служат профилактикой
профессиональных заболеваний и повышают
продуктивность работы.

18.

Гигиенические требования и защита зрения
Оптимальное расположение
монитора
Учет уровня освещения и
яркости
Необходимость перерывов и
чистоты экрана
Монитор необходимо размещать так,
чтобы расстояние до глаз составляло 1,5
длины диагонали экрана, что уменьшает
напряжение глаз при длительной работе.
Регулировка яркости и предотвращение
бликов с экранов позволяет снизить
усталость глаз и минимизировать
вредное электромагнитное излучение.
Регулярные перерывы и поддержание
экрана в чистоте способствуют
сохранению здоровья зрения при
длительной работе с компьютером.
18

19.

Защита информации и антивирусная безопасность
Физическая защита и контроль доступа
предотвращают потерю и
несанкционированное использование
данных.
Антивирусные программы регулярно
сканируют системы, выявляя и устраняя
вредоносные программы, предотвращая
заражение.
19
Применение паролей, криптографии и
резервного копирования обеспечивает
сохранность конфиденциальности и
целостности информации.
Использование межсетевых экранов
препятствует хакерским атакам, блокируя
нежелательный сетевой трафик и
обеспечивая безопасность сети.

20.

ИКТ и безопасность: ключ к
цифровому будущему
Развитие современных ИКТ требует внедрения эргономичных решений и
комплексной защиты информации. Только так можно обеспечить эффективную и
надёжную работу в цифровом пространстве.