Ақпараттық технологиялар туралы реферат

Тақырыбы: Ақпараттық технологиялар

Мазмұны: 

Кіріспе

1. ЕСЕПТЕУ ТЕХНИКАСЫНЫҢ ҚҰРЫЛЫСЫ

1.1. Компьютерлерді жүйелеу

1.2.Есептеу жүйесінің құрамы

2. КОМПЬЮТЕРДІҢ ЛОГИКАЛЫҚ НЕГІЗДЕРІ

2.1. Логикалық пікірлердің негізгі түсініктері

2.2. Логикалық операциялар

2.3. Компьютердің логикалық элементтері

Қорытынды

Қолданылған әдебиеттер

КІРІСПЕ 

Күні кеше ғана таңдаулылар ортасында талқыланатын «Ақпараттық технологиялар» ұғымы бүгінгі күні ауқымды көлемдегі құбылыс.

Ақпаратты өңдеу жүйелерін «демократизациялау» көптеген, мәліметтер технологиясы негіздерін «фольклорлық » әдіспен оқитын, яғни аталған пән бойынша кем дегенде жүйелік құжаттарды оқумен қиналмайтын дилетанттар клавиатурасына әкеп соқтырды.

Немқұрайды қараудың тағы бір себебі бар. Интеллектуалдық терроризм деп аталатын түсінік бар, яғни кейбіреулерді математикадан, иформатикадан, программа құрудан «нөл» деп кіналау.

Ең алдымен ЭЕМ дер өндірістін автоматтандырылған технологиясын жасауға мүмкіндік береді. Оның үстінде сол технология көмегімен ЭЕМ дермен басқарылатын жаңа машина, құрал сайман және құрылғлар жасалынады. Осылардың негізінде ХХІ ғасырдың басында есептеу машиналары «Адамсыз» жұмыс атқара алатын өндіріс технологиясын жасау мүмкіндіктерін беріп отыр. Осы сияқты болашақтың фабрикаларында қолмен істелетін жұмыстардың бәрін роботтар орындайды да, адамдардың рөлі өндірісті жоспарлау, роботтар жұмысын басқару және ЭЕМ көмегімен жаңа бұйым жасау істерін жобалау ғана болып табылады.

1. ЕСЕПТЕУ ТЕХНИКАСЫНЫҢ ҚҰРЫЛЫСЫ

1.1. Компьютерлерді жүйелеу 

Мәліметтерді автоматты түрде  өңдеуге арналған құрылғылардың жиынтығын есептеу техникасы деп атайды. Өзара қарым қатынаста болатын құрылғылар мен программалар жиынтығын есептеу жүйесі деп атайды. Есептеу жүйесінің негізгі құрылғысы компьютер болып табылады.

Компьютерлер қолданылуына қарай мынадай топтарға бөлінеді:

Үлкен ЭЕМ;

Мини ЭЕМ;

Микро ЭЕМ;

Дербес компьютерлер;

1999 жылдан бастап дербес компьютерлер үшін халыққаралық стандарт

РС 99 спецификациясы жұмыс істейді. Жаңа стандарт бойынша дербес компьютерлерді келесідей топтарға бөледі:

Бұқаралық дербес коппьютер (Consumer PC);

Іс дербес компьютері (Office PC);

Ықшам компьютер (Mobil PC);

Жұмыс бекеті (Workstation PC);

Ойын ДК (Entertainment PC);

Қазіргі кездегі қолданыстағы компьютерлердің көпшілігі бұқаралық дербес компьютерлер тобына жатады. Іс дербес компьютерлерінің графиктік бейнелеу құралдарына қойылатын талаптар шағын болады. Ықшам компьютерлердің құрамында байланыс құралдары болуы міндетті түрде талап етіледі. Жұмыс бекетіне жататын компьютерлердің мәліметтерді сақтау құрылғыларына жоғары талаптар қойылады. Компьютерлерді өлшемдері бойынша үстелдік, ықшам, қалталық деп бөлуге болады.

Үйлесімділігі бойынша жүйелеу. Әлемде компьютерлердің көптеген түрлері мен типтері бар. Олар түрлі фирмаларда жасалып, түрлі бөлшектерден жинақталып, әр түрлі программалармен жұмыс атқарады. Мұндай жағдайда компьютерлердің үйлесімділігі ең басты мәселе болып табылады. Сан алуан компьютерлерге арналған құралдардың өзара ауыспалылығы, программалардың бір компьютерден екіншісіне тасымалдану қабілеттігі, әр типтес компьютерлердің ортақ мәліметтерімен бірігіп жұмыс атқару мүмкіндіктері олардың үйлесімдігіне тікелей байланысты.

Ақпараттық үйлесімдік. Ақпараттық үйлесімділігі  бойынша компьютерлер ақпараттық платформаларға бөлінеді. Дербес компьютерлер саласында кең тараған екі негізгі ақпараттық платформа бар: IBM PC және Apple Macintosh. Бұлардан басқа кейбір жеке алған региондар мен салалар ғана қолданыс тапқан ақпараттық платформалар да бар. Компьютерлердің бір ақпараттық платформаға жатуы олардың үйлесімдігін күшейтеді.

Ақпаратттық үйлесімдіктен басқа операциялық жүйе деңгейіндегі үйлесімдік, программалық үйлесімдік, мәліметтер деңгейіндегі үйлесімділіктер де бар.

1.2.Есептеу жүйесінің құрамы

Есептеу жүйесінің құрамын оның конфигурациясы деп атайды. Есептеу жүйесінің аппараттық және программалық құралдары әрқайсысы өз алдына жеке қарастырылатындықтан,  сәйкесінше есептеу жүйесінің аппараттық конфигурациясы мен программалық конфигурациясы да жеке жеке қарастырылады.

Ақпараттық жасақтамаға есептеу техникасының аппараттық конфигурациясының құрайтын құрылғылары жатады. Қазіргі заманғы компьютерлер мен есептеу кешендері блокты модульді құрылымнан тұрады, яғни олар нақты бір жұмыс түрін атқаруға ыңғайландырылып дайын түйіндер мен блоктардан жиыстырылатындай аппараттық конфигурациядан тұрады.

Орталық процессорға қатысты алған құрылғылар ішкі және сыртқы болып екіге бөлінеді. Енгізу шығару құрылғыларының көбі және ақпаратты ұзақ уақытсақтауға арналған құрылғылар сыртқы құрылғыларға жатады.

Жеке түйіндер мен блоктар арасындағы үндестік ақпараттық интерфейс деп аталатын аппараттық логикалық құрылғылардың көмегімен орындалады. Есептеу техникасындағы аппараттық интерфейс стандарттары хаттама деп аталады.

Программалық жасақтама. Программа деп реттелген командалар тізбегін айтады. Кез келген компьютерлік программаның негізгі атқаратын қызметі аппараттық құралдарды басқару.  Аппараттық және программалық жасақтама үнемі өзара тығыз байланыста болады.

Программалық жасақтама бірнеше сатылардан тұрады: негізгі, жүйелік,  қызметтік және қолданбалы. Негізгі программалық жасақтама аппараттық құралдармен өзара байланыста болады.

Ұйымдастырумен жасақтау ақпараттық жүйенің тиімді жұмыс істеуі үшін қажет. Бұл дегеніміз, нақты обьектіні басқарудағы экономикалық негізге сүйенген шешімдердің сапасын және жеделдігін арттыру үшін экономика математикалық әдістер мен үлгілерді, қазіргі заманғы есептеу техникасын, жаңа ақпараттық технологияларды қолдану өте маңызды екенін білдіреді. Жалпы ұйымдастырумен жабдықтаудың мақсаты, жүйені тұрғызу мен әрі қарайғы қолданудың ұйымдастыру құқықтық негізін қалыптастыру. Оған ақпараттық жүйенің функционалдық және жабдықтау бөлімдерінің ұтымды құрылымын таңдау мен дайындауды, сондай ақ жобалау жұмыстарының жүргізілуін, оның ендірілуін, таңдауды анықтайтын әдістер мен жабдықтар және құжаттар жатады. Белгілі ережелерге бағындыру құжаттары ақпараттық  жүйені тұрғызудың, жұмыс істеу мен модернизациялаудың барлық деңгейлерінде мемлекеттік басқару ұйымдары және тапсырма беруші мен жұмысты орындаушы арасындағы өзара қатынасты белгілі ережелерге бағындыратын құжат түрінде болып бөлінеді.

Техникалық жабдықтау бұл ақпараттық жүйемен жұмыс істеуде қолданылатын техникалық жабдықтар жиынтығы. Басқарудағы ақпараттық кезең жеке амалдардың, олардың жиынтығының орындалуы арқылы жүзеге асады. Барлық амалдарды үш сатыға топтауға болады: ақпаратты алу, оны түрлендіру және тұтыну.

Бірінші саты экономикалық обьектілердегі қызмет барысында туындайтын бастапқы ақпаратта жинауды және тіркеуді орындайтын бастапқы ақпаратты жинауды және тіркеуді орындайтын амалдар тобын қамтиды. Бұл амалдың мақсаты мекемелердің, кәсңпорындардың және басқалардың қызметін бейнелейтін ақпарат алу.

Екінші саты ақпаратты түрлендіру амалының тобы, кеңістік және уақыт бойынша мәндердің, түрлердің,  құрылымдардың  өзгеруін орындайды.

Үшінші саты амалдар тобын және олардың басқарушылық шешімдерді қабылдау үшін, әрі басқарудың ақпараттық кезеңдерін жалғастыру  үшін ақпараттық кезеңдерін жалғастыру үшін ақпаратты тұтынудағы маңызын

2. КОМПЬЮТЕРДІҢ ЛОГИКАЛЫҚ НЕГІЗДЕРІ

2.1. Логикалық пікірлердің негізгі түсініктері

ЭЕМ қатысуымен шешілетін есептердің ішінде, әдетте логикалық деп аталатын есептер де аз емес.

Логика  бұл адам ойлауының түрлері мен заңдары туралы, оның ішінде дәлелдеуге болатын пікірлердің заңдылықтары туралы ғылым.

Ғылыми пән ретінде логиканың бірнеше нүсқалары дараланады:

Формальды логика;

Математикалық логика;

Ықтималды логика;

Диалектикалық логика және т.б.

Адам әртүрлі кесте құрғанда, бір бірне қайшы келетін куәлар жауаптарының дұрысын анықтағанда және басқа көптеген жағдайларда логиканың көмегіне жүгінеді.

Формальды логика сөйлеу тілімен білдіретін біздің кәдімгі мазмұнды пікірімізді талдаумен байланысты.

Математикалық логика формальды логиканың бөлігі болып табылады және оның дәлме дәл анықталған обьектілері мен пікірлері бар, олардың ақиқаттығын немесе жалғандығын бір мәнді шешуге болатын ойларды ғана зерттейді.

Математикалық логиканың саласы пікірлер алгебрасы ретінде информатикада жақсы меңгерілген.

Логика алгебрасының математикалық аппараты компьютердің аппараттық құралдарының жұмысын сипаттауға өте қолайлы, өйткені компьютердегі негізгі екілік санау жүйесі болып табылады,  онда екі цифр: 0 мен 1 қолданылады, ал логикалық айнымалылардың мәндері де: 0 және 1. Бұл компьютердің бір ғана құрылғылары екілік санау жүйесінде ұсынылған сандық ақпаратты да, логикалық айнымалыларды да өңдеу және сақтау үшін қолданыла алады. Демек, компьютерді конструкциялағанда, оның логикалық функциялары схемаларының жүмысы айтарлықтай жеңілденеді және қарапайым логикалық элементтердің саны азаяды. Компьютердің негізгі тораптары ондаған мың осындай логикалық элементтерден тұрады.

Қазіргі кезде пікірлер алгебрасының негізгі операциялары енбейтің бірде бір программалау тілі жоқ. Логикалық есептерде тек сандар ғана емес, күтпеген, тым шиеленісті пікірлер де бастапқы деректер болып табылады.

Мысал: Өзеннің жағасында тұрған қайығы бар шаруаның қасқыры, ешкісі, орамжапырағы бар. Шаруа өзеннің екінші жағалауына қасқырды, ешкіні және орамжапырақты өткізуі керек. Қайыққы шаруаның өзінен басқа, тек қасқыр, не ешкі,  не орамжапырақ қана сияды. Қасқырды ешкімен немесе ешкіні орамжапырақпен қараусыз қалдыруға болмайды, өйткені қасқыр ешкіні, ал ешкі орамжапырақты жеп қоюы мүмкін. Мұндай жағдайда шаруа не істеу керек? Бұл  есепте арифметика емес, пайымдау үстемдік етеді.

1. Егер қасқырды алып кетсе, онда ешкі орамжапырақты жеп қояды.
2. Егер орамжапырақты алып кетсе, онда қасқыр ешкіні жеп қояды.
3. Ендеше, ең алдымен ешкіні алып өту керек, өйткені қасқыр орамжапырақ жемейді.

Бұл есепті компьютерде шешкенде бағдарламада  шарт қолданылатын логикалық операцияларды пайдалану керек.

Адамдар ақпарат алмасқандағы қатынас түрлерінің бірі бұл сұрақтар мен жауаптарды кезектестіру. Әрбір сұрақ бізді қоршаған зат әлемі туралы мағлұматтарды білу қажеттігін білдіреді. Бұл білімді біз пайымдау түрінде айтамыз. Пайымдау, әдетте тікелей бақыланатын фактілерді көрсете алады. Алайда пайымдауларда ойдан шығарылған обьектілер немесе әлі болып үлгермеген оқиғалар туралы тұжырымдар да айтылуы мүмкін.

Пікір дегеніміз жалған немесе ақиқат болуы мүмкін қандай да бір пайымдау.

Әдетте біз бақылайтын фактілер ақиқат ретінде қабылданады. Жалған пайымдаулар, көбінесе, пайымдаулар мен ұйғарымдардағы қателерден немесе сондай болса екен деген тілегімізді шындық ретінде көрсетуге тырысудан пайда болады.

Пікірлер жалпы және жеке болып бөлінеді. Жеке пікір нақты фактілерді көрсетеді, мысалы, 3+3<7.

Жалпы пікірлер обьектілер немесе құбылыстар тобының қасиеттерін сипаттайды, мысалы, «Егер жаңбыр жауған болса, онда көше су болып жатыр». Жалпы пікір обьектілердің қандай да бір бөлігі үшін ақиқат, ал басқа обьектілер үшін жалған болуы мүмкін. Мысалы, «Иттер мысықтарды жақсы көрмейді» пікірі иттердің көпшілігі рас, барлығы үшін емес. Егер айтылған ой обьектілерінің кез келгені үшін рас болса, онда жалпы пікір тепе тең ақиқат деп аталады. Мысалы, «Иттің төрт аяғы бар» пікірі кез келген ти үшін рас.

Тепе тең ақиқат пікірлер заттардың заңды байланыстарын көрсеткенде ерекше пайдалы. Логикалық жалғаулықтардың көмегімен басқа пікірлерден құрастырылған пікірлерді құрамды деп атайды. Құрамды емес пікірлерді қарапайым немесе элементар деп атайды.

Құрамды пікірдегі  немесе жалғаулығы екі жақты рөл атқаруы мүмкін. Мысалы, «Біз бүгін саябаққа демалуға барамыз немесе  бақшада жұмыс істейміз», өйткені бір мезгілде саябақта демалу мен бақшада жұмыс істеу мүмкін емес. Ал «Жаңбыр күндіз немесе кешке жауады» деген сөйлемде үш түрлі жағдай болуы мүмкін: «Жаңбыр күндіз жауады», не «Жаңбыр күндіз де кешке де жауады» не «Жаңбыр кешке жауады». Бірінші мысалда НЕМЕСЕ жалғаулығы бөлуші рөл, екіншісінде біріктіруші рөл атқарады.

Барлық компьютерлік бағдарламада және математикалық пайымдауларда НЕМЕСЕ жалғаулығы тек біріктіруші рөлде түсініледі.

Математикада НЕМЕСЕ жалғаулығы бар құрамды пікірді құрайтындардың кемінде біреуі ақиқат болса, ол ақиқат деп есептеледі, ал егер оны құрайтындардың бәрі жалған болса, ол жалған деп есептеледі.

ЕМЕС Жалғаулығы теріске шығаруды тұжырымдау үшін қолданылады. Егер бастапқы пайымдау жалған  болса, онда терістеу ақиқат және керісінше, егер бастапқы пайымдау ақиқат болса, онда терістеу жалған.

2.2. Логикалық операциялар

Логикалық жалғаулықтар математикада күрделі айтылымдарды сипаттайтын логикалық операциялар болып табылады.

Логикалық айтылымдармен жүмыс істеу үшін оларға ат қояды. Мысалы:

«Айдар жазда теңізге барады» айтылымы А әріпімен белгіленсін, ал В арқылы «Айдар жазда тауға барады» айтылымы белгіленсін. Сонда «Айдар жазда теңізге де тауға да барады» құрамды айтылымын А және В Түрінде қысқаша жазуға болады. Мұндағы және логикалық жалғаулық, А, В логикалық айнымалылар, олар тек екі мәнде болады: «Ақиқат» немесе «Жалған».

Әрбір логикалық жалғаулық логикалық айтылымдармен орындалатын операция ретінде қарастырылады және олардың өз атымен белгіленуі болады.

Математикалық логикада ЖӘНЕ, НЕМЕСЕ, ЕМЕС логикалық операциялары ақиқаттық мәндер кестесімен анықталады.

Ақиқаттық кестесі бұл логикалық операцияның кестелік түрде ұсынылуы, онда кірістік айтылымдардың әрқайсысына арналған операцияның шығыстық нәтижесінің ақиқаттық мәнімен бірге аталған.

ЖӘНЕ жалғаулығының көмегімен қарапайым екі А мен В айтылымдарының бір құрамдасқа бірігуі логикалық көбейту немесе конъюнкция (латынша біріктіру), ал операцияның нәтижесі логикалық көбейтінді деп аталады.

Негізгі логикалық операцияларды қарастырайық:

Логикалық көбейту және операциясы (.) нүктемен белгіленеді. ЖӘНЕ логикалық операциясының ақиқаттық кестесі:

Мұндағы А мен В иә  немесе жоқ мәндерін қабылдай алатын екі айтылым. Мысалы, қарапайым айтылымдар берілсін: А  «Астана Қазақстанның астанасы», B «Астанада бес жүз мыңнан астам адам тұрады». Онда бұл айтылымдардың логикалық көбейтіндісі немесе конъюнкциясы құрамды пайымдау  болады: «Астана Қазақстанның астанасы және Астанада бес жүз мыңнан астам адам тұрады», және олар ақиқаттық мәніне байланысты иә және жоқ мәндерін қабылдайды.

2.3. Компьютердің логикалық элементтері

Деректер мен командалар ұзындығы мен құрылымы әр түрлі екілік тізбектер түрінде беріледі. Компьютердің электрондық құрылғыларында екілік бірлік екілік нөлге қарағанда, кернеудің жоғары деңгейімен кодталады.

Компьютердің логикалық элементі элементар логикалық функцияны жүзеге асыратын электрондық логикалық схеманың бөлігі.

Компьютердің логикалық элементтері дегеніміз ЖӘНЕ, НЕМЕСЕ, ЕМЕС электрондық схемалары және  триггер.

Бұл схемалардың көмегімен компьютер құрылғыларының жұмысын сипаттайтын кез келген логикалық функцияны жүзеге асыруға болады. Әдетте, вентильдердің екіден сегізге дейін кірісі және бір немесе екі шығысы болады.

Вентильдердегі 1 және 0 болатын екі логикалық жағдайды көрсету үшін оларға кірістік және шығыстық сигналдарында кернеудің белгіленген екі деңгейінің бірі сәйкес болады. Әдетте, жоғары деңгей «ақиқат» мәніне, ал төменгі деңгей «жалған» мәніне сәйкес болады.

Әрбір логикалық элементтің өзінің логикалық функциясын көрсететін шартты белгісі болады, бірақ ол ондағы нақты қандай электрондық схеманың жүзеге асырылғанын көрсетпейді. Бұл күрделі логикалық схемаларды жазуды және түсінуді жеңілдетеді.

Логикалық элементтердің жұмысын ақиқаттық кестелердің көмегімен сипаттайды.

Триггер

Триггер бұл компьютердің регистрлеріне екілік кодтың бір разрядын жадыда сенімді сақтау үшін кеңінен қолданылатын электрондық схема. Триггердің орнықты екі жағдайы бар, оның бірі екілік санау жүйесінің бірлігіне, екіншісі екілік санау жүйесінің нөліне сәйкес болады.

Триггер термині ағылшынның ілгешек, төмен түсетін ілгешек деген сөзінен шыққан.

Қорытынды 

Бүгіннің өзінде ақ көптеген қызмет салаларында ЭЕМ дерді пайдалану адамдарға информацияны жинау дайындау және өңдеу жұмыстарын оңайлатып , жобалау және ғылыми зерттеу жұмыстарын жылдам жүргізуге мүмкіндік берді. ЭЕМ дер мектептерге келе бастады, олар физика мен математика, химия мен биология сияқты және басқа да пәндерді оқып үйрену ісіне үлкен көмек берді.

Қазіргі кезде жаңа ЭЕМ дер күнбе күн пайда болып, олардың даму процесі үздіксіз ғылыми техникалық прогреске айналып отыр. Сонымен қатар информацияны өңдеу жинау және беру тәсілдері де күннен күнге дамып келеді. Осы себептерге байланысты информатика жиі өзгеріске ұшырайтын ғылыми пән болып саналады да, оны оқып үйрену күннен күнге күрделеніп барады.

Қолданылған әдебиеттер:

1. О.Камардинов «Информатика», Алматы 2006
2. Е.Қ.Балапанов «Информатикадан 30 сабақ», Алматы 1999
3. Байжұманов  «Информатика»