Экономическая информация и ее особенности

Экономическая инф-я отражает акты производственно-хозяйственной деятельности с помощью системы натуральных и стоимостных показателей. Во всех случаях при этом используются количественные величины, цифровые значения. Эта особенность экономической инф-и предопределяет возможность широкого применения вычислительной техники в экономике.

Экономическая инф-я характеризуется цикличностью. Цикличность экономической инф-и позволяет многократно использовать однажды разработанную программу машинного счета, что значительно упрощает проектирование и повышает эффективность автоматизированной обработки данных.

Экономическая инф-я непременно отражается в материальных носителях: в первичных и сводных документах, в машинных носителях, передается по каналам связи. Для повышения достоверности ведется передача и обработка лишь юридически оформленной инф-и.

Отличительной чертой экономической инф-и является ее объемность. Совершенствование управления и возрастание объемов производства сопровождается увеличением сопутствующих ему инф-ных потоков.

Сохраняемость (неиссякаемость) инф-и при ее использовании – еще одна характерная черта экономической инф-и.

Способность к преобразованию (агрегированию по определенным признакам, детализации (разукрупнению), сжатию (укрупнению) и т.д.) в соответствии с четко определенными, легко формализуемыми правилами обеспечивает возможность автоматизации этих операций.

Неоднородность инф-и позволяет различать элементы и свойства отражаемых процессов.

Дискретность – конечность множества возможных значений – гарантирует представимость данных при машинной обработке.

Рассредоточенность источников и принципиальная невозможность концентрации и централизации процессов сбора данных ведет к необходимости создания сложных иерархически организованных распределенных инф-ных систем.

Экономические показатели описывают разные сущности как простые, так и сложные. Например, материал обладает весом, габаритами, имеет цену, относится к конкретному виду материальных ресурсов и т.п.

Совокупность сведений, отражающих какую-либо сущность, называют информационной совокупностью.

Инф-ная совокупность, неделимая далее на более мелкие смысловые единицы, получила название реквизит по аналогии с реквизитом документа, как наиболее часто используемым в экономической работе носителем инф-и. Различают два вида реквизитов: реквизиты-признаки и реквизиты - основания. Первые характеризуют качественные свойства отражаемых сущностей. Вторые представляют собой количественные величины, характеризующие данную сущность.

Сочетание одного реквизита-основания с одним или несколькими соответствующими ему реквизитами-признаками образует показатель. Показатель – качественно определенная величина, дающая количественную характеристику отображаемому объекту.

Показатель является инф-ной совокупностью наименьшего состава, достаточной для образования самостоятельного сообщения или формирования документа.

3. Системы счисления. Связь между системами счисления. Кодирование данных в ЭВМ.

Система счисления – это совокупность приемов наименования и записи чисел в виде, удобном для прочтения и выполнения арифметических операций.

Система счисления называется позиционной, если любое число в ней изображается в виде последовательности цифр, количественное значение каждой из которых зависит от того, какое место (позицию) занимает она в коде числа.

Основанием позиционной системы счисления называется количество различных символов, используемых для изображения числа в данной системе счисления.

Основание в любой системе записывается как 10, но в разных системах оно имеет разное количественное значение, т.к. показывает, во сколько раз изменяется количественное значение цифры при перемещении ее на соседнюю позицию. Другими словами, единицы различных разрядов представляют собой различные степени основания системы счисления.

Наименование системы счисления соответствует ее основанию (десятичная, двоичная, пятеричная и т.д.).

Цифры – это символы, при помощи которых записывается число.

Алфавит системы счисления – это совокупность различных цифр, используемых в позиционной системе счисления для записи чисел.

Базисом позиционной системы счисления называют последовательность чисел, задающих “вес” единицы каждого разряда.

Правило записи числа в развернутом виде:

A _q = ± (a _n-1 q ^n-1 + a _n-2 q ^n-2 +...+ a ₀ q ⁰ + a _-1 q ^-1 + a _-2 q ^‑2 +...+ a _-m q ^‑m)

Такую форму записи называют также многочленной или степенной.

Здесь:

A _q – само число;

q – основание системы счисления;

a _i – цифры данной системы счисления (i – позиция цифры в записи числа);

n – число разрядов целой части числа;

m – число разрядов дробной части числа.

Двоичное кодирование используется для представления в компьютере как числовой, так и текстовой, графической, звуковой информации.

Под кодированием понимается использование различных способов представления дискретной информации, специально приспособленных для конкретных ситуаций, связанных с ее передачей, хранением и переработкой. Другими словами, кодирование – это установление взаимно-однозначного соответствия между элементами данных и совокупностями символов в некотором алфавите, называемых кодами (кодовыми комбинациями, словами кода).

Двоичное кодирование, то есть представление чисел, текстов, звука, изображения в виде цепочек нулей и единиц определенной длины.

4. Основные понятия алгебры и логики.

математика Джорджа Буля (Boole) (1815-1864)

Логическая переменная в алгебре логики может принимать одно из двух возможных значений: TRUE - истина, FALSE - ложь. Эти значения в цифровой технике принято рассматривать как логическую "1" (TRUE) и логический "0" (FALSE), или как двоичные числа 1 и 0. Физически это может означать присутствие или отсутствие некоторого сигнала (замкнуто, разомкнуто), уровень потенциала на электронном элементе (высокий, низкий), протекание или отсутствие тока в некоторой цепи и т.п. Логические переменные позволяют легко описать состояние таких объектов, как тумблеры, кнопки, реле, триггеры и других, которые могут находиться в двух четко различимых состояниях: включено - выключено. Таблицы истинности:

Формализуя логические операции, Дж. Буль ввел символы:

обозначение вещей (x, y, z,...),

качества вещей (X, Y, Z,...),

классы вещей (цифра 1),

отсутствие вещей (цифра 0),

логическое сложение суждений (+),

логическое вычитание суждений (–),

логическое умножение суждений (*),

логическое равенство суждений (=).

5. Логические основы ЭВМ.

Основой цифровой техники служат три логические операции, лежащие в основе всех выводов компьютера. Иногда эти операции И, ИЛИ, НЕ называют "тремя китами машинной логики". Познакомимся с ними подробнее.

При записи тех или иных логических выражений используется специальный язык, который принят в математической логике

Высказывание - это любое утверждение, относительно которого можно сказать истинно оно или ложно, т.е. соответствует оно действительности или нет.

Таким образом по своей сути высказывания фактически являются двоичными объектами и поэтому часто истинному значению высказывания ставят в соответствие 1, а ложному - 0. Например, запись А = 1 означает, что высказывание А истинно.

Высказывания могут быть простыми и сложными. Простые соответствуют алгебраическим переменным, а сложные являются аналогом алгебраических функций. Функции могут получаться путем объединения переменных с помощью логических действий.

Самой простой логической операцией является операция НЕ, по-другому ее часто называют отрицанием, дополнением или инверсией и обозначают NOT_X. Результат отрицания всегда противоположен значению аргумента. Логическая операция НЕ является унарной, т.е. имеет всего один операнд. Пример: X=1. Not_X = Not 1 = 0. В отличие от нее, операции И (AND, Умножение) и ИЛИ (OR, сложение) являются бинарными, так как представляют собой результаты действий над двумя логическими величинами.

Логическое И еще часто называют конъюнкцией, или логическим умножением (не правда ли, таблица для этой операции похожа как две капли воды на двоичную таблицу умножения? Таблица – в предыдущем билете), а ИЛИ - дизъюнкцией, или логическим сложением.

Операция И имеет результат "истина" только в том случае, если оба ее операнда истинны. Операция ИЛИ "менее привередлива" к исходным данным. Она дает "истину", если значение "истина" имеет хотя бы одни из операндов. Ещё раз глянь таблицу, понятнее станет. Разумеется, в случае, когда справедливы оба аргумента одновременно, результат по-прежнему истинный.

Операции И, ИЛИ, НЕ образуют полную систему логических операций, из которой можно построить сколь угодно сложное логическое выражение. В вычислительной технике также часто используется операция исключающее ИЛИ (XOR), которая отличается от обыкновенного ИЛИ только при Х=1 и Y=1. Операция XOR фактически сравнивает на совпадение два двоичных разряда. Хотя теоретически основными базовыми логическими операциями всегда называют именно И, ИЛИ, НЕ, на практике по технологическим причинам в качестве основного логического элемента используется элемент И-НЕ. На базе элементов И-НЕ могут быть скомпонованы все базовые логические элементы (И, ИЛИ, НЕ), а значит и любые другие, более сложные.

6. Представление данных в памяти компьютера.

Целые числа в памяти компьютера хранятся в формате с фиксированной точкой, когда каждому разряду ячейки памяти соответствует всегда один и тот же разряд числа; положение десятичной запятой фиксировано после определенного разряда.

Вещественные числа хранятся в формате с плавающей точкой, который основан на записи числа в нормализованном (экспоненциальном) виде m · 10 ^p , причем, часть разрядов ячейки памяти ЭВМ отводится для хранения порядка числа p, а остальные разряды – для хранения мантиссы m.

Текстовые данные рассматриваются как последовательность отдельных символов, каждому из которых ставится в соответствие двоичный код некоторого неотрицательного целого числа.

ASCII – только 256 кодов символов. Это неудобно, так как существуют языки, где символов больше. Поэтому разрабатывались другие коды (наборы символов). Пример – двухбайтовые наборы символов (DBCS – double-byte character sets). В двухбайтовом коде символы представляются одним и двумя байтами, что жутко неудобно.

Unicode – стандарт, в котором все символы состоят из 16 битов. Это позволяет кодировать свыше 65 тыс. символов. В этом коде для каждого алфавита определены свои кодовые позиции (code points), т.е. все 65536 символов (кодов) разбиты на отдельные группы (например: 0100-017F – европейские латинские, 0180-01FF – расширенные латинские, 0250-02AF – стандартные фонетические, 0370-03FF – греческий, 0400-04FF – кириллица). Около 29 000 кодовых позиций пока не заняты, но зарезервированы для использования. Таким образом, Unicode допускает обмен данными на разных языках.

На Unicode целиком построена операционная система Windows NT. У Windows 95 16-битное «наследство», поэтому вся внутренняя работа в этой ОС построена на использовании ANSI -строк (ANSI – American National Standards Institute, ANSI-текст – это текст без форматирования, с ним работает блокнот Windows 95).

Шрифты могут быть: растровые (каждый символ представляется в виде растра – битового массива), векторные (для каждого символа хранятся относительные координаты концов отрезков, из которых состоит соответствующий символ), True Type (содержат информацию о линиях и изгибах в виде формул и настроечную информацию для изменения масштаба).

Способ представления графических изображений называют растровым. При этом экран дисплея ЭВМ рассматривается как двумерный массив отдельных точек (пикселов), состояние каждой из которых (цвет и яркость) кодируется неотрицательным целым двоичным числом.

Кодирование звука состоит в его дискретизации (оцифровывании), т.е. в его измерении и запоминании в памяти компьютера характеристик звуковой волны (амплитуды и периода) в виде двоичного кода. Он выполняется аналого–цифровым преобразователем несколько десятков тысяч раз в секунду через равные промежутки времени. При воспроизведении двоичные коды подаются на вход цифро–аналогового преобразователя с той же частотой, что и при дискретизации, преобразуются в электрическое напряжение, а затем с помощью усилителя и динамика – в звук.

Кодирование музыки чаще всего состоит в записи последовательности команд: например, какую клавишу нажать, какова сила давления, сколько времени удерживать нажатой, и т.д. Такая MIDI –запись аналогична нотной записи. Она компактна, в ней легко производится смена инструмента или тональность мелодии.

7. Основные этапы развития вычислительной техники.

Все основные идеи, которые лежат в основе работы компьютеров, были изложены еще в 1833 английским математиком Чарльзом Бэббиджем. Он разработал проект машины для выполнения научных и технических расчетов, где предугадал основные устройства современного компьютера, а также его задачи. Для ввода и вывода данных Бэббидж предлагал использовать перфокарты — листы из плотной бумаги с информацией, наносимой с помощью отверстий. В то время перфокарты уже использовались в текстильной промышленности. Управление такой машиной должно было осуществляться программным путем. Идеи Бэббиджа стали реально воплощаться в жизнь в конце 19 века. В 1888 американский инженер Герман Холлерит сконструировал первую электромеханическую счетную машину.

Первая ЭВМ – универсальная машина на электронных лампах построена в США в 1945 году. Первое поколение ЭВМ – ламповые машины 50-х годов.

В 60-х годах транзисторы стали элементной базой для ЭВМ второго поколения.

Третье поколение ЭВМ создавалось на новой элементной базе – интегральных схемах.

Микро ЭВМ – машина четвертого поколения. Машины пятого поколения – это реализованный искусственный интеллект.

8. Понятие архитектуры и принципы устройства вычислительных систем. Принципы фон Неймана.

Архитектура определяет логическую схему организации вычислительной системы ВС, описывающую состав и взаимодействие основных компонентов ВС в ходе вычислительного процесса.

Свойства ВС определяются как «железом» компьютера, так и установленным на нем программным обеспечением. Аппаратные средства (hardware) – это все физические (механические, электронные и т.п.) элементы, из которых построена машина, а программное обеспечение (software, ПО) – это комплекс программ, ассоциирующихся с данной ВС (установленных на ВС, доступных для использования), кроме того, к ПО относится программная документация, инструкции, руководства и т.п.

Принципы организации ВС с традиционной архитектурой были сформулированы Дж. фон Нейманом:

¨ Принцип программного управления: процесс обработки информации в ЭВМ (вычислительный процесс) осуществляется в соответствии с заранее составленной программой.

¨ Наличие единого вычислительного устройства, включающего процессор, средства передачи информации (шину) и память (упрощенная структура ВС показана на рисунке. Процессор – это устройство, способное автоматически выполнять действия в соответствии с программой, записанной в памяти, непосредственно доступной этому устройству (в оперативной памяти). Непосредственную обработку данных осуществляет процессор, а память играет в машинах с традиционной архитектурой пассивную роль хранилища данных и программ. Эти устройства ВС являются центральными устройствами. Кроме того, в состав ВС включаются периферийные устройства (ПУ), или внешние устройства (внешние запоминающие устройства (ВЗУ), устройства ввода/вывода (УВВ) и т.п.).

¨ Принцип хранимой в памяти программы является следствием из описанной выше организации вычислительной устройства, и распределения функций между его компонентами.

¨ Принцип использования двоичной системы для кодирования данных и команд программы.

Команды и данные в памяти размещаются в ячейках памяти, доступ к которым осуществляется по адресу (номеру ячейки). В компьютерах с традиционной архитектурой реализуется линейная последовательная организация памяти, что означает, что вся память представляет собой линейный массив ячеек определенного размера, последовательно пронумерованных. В большинстве современных ЭВМ минимально адресуемой единицей памяти является байт (8‑разрядная ячейка).

В компьютерах с традиционной архитектурой фон Неймана реализован принцип централизованного последовательного управления вычислительным процессом: инструкции программы выполняются по одной, строго последовательно, в порядке, определяемом программой. Процессор переходит к выполнению следующей команды, предварительно считывая ее из памяти, только после полного завершения выполнения предыдущей команды и сохранения ее результатов. Центральный процессор управляет работой всех остальных устройств компьютера.

Шина представляет собой совокупность линий, предназначенных для передачи информации (команды или данных, адреса, управляющих сигналов) между устройствами компьютера.

Более 30 лет архитектурные принципы оставались неизменными. Современные направления совершенствования архитектур связаны с создание параллельных ВС. Появление персональных компьютеров сделало компьютер массовым инструментом.

9. Основные виды архитектур. Их классификация.

Архитектура определяет логическую схему организации вычислительной системы ВС, описывающую состав и взаимодействие основных компонентов ВС в ходе вычислительного процесса.

Свойства ВС определяются как «железом» компьютера, так и установленным на нем программным обеспечением. Аппаратные средства (hardware) – это все физические (механические, электронные и т.п.) элементы, из которых построена машина, а программное обеспечение (software, ПО) – это комплекс программ, ассоциирующихся с данной ВС (установленных на ВС, доступных для использования), кроме того, к ПО относится программная документация, инструкции, руководства и т.п.

Принципы организации ВС с традиционной архитектурой были сформулированы Дж. фон Нейманом:

¨ Принцип программного управления: процесс обработки информации в ЭВМ (вычислительный процесс) осуществляется в соответствии с заранее составленной программой.

¨ Наличие единого вычислительного устройства, включающего процессор, средства передачи информации (шину) и память.

¨ Процессор – это устройство, способное автоматически выполнять действия в соответствии с программой, записанной в памяти, непосредственно доступной этому устройству (в оперативной памяти). Непосредственную обработку данных осуществляет процессор, а память играет в машинах с традиционной архитектурой пассивную роль хранилища данных и программ. Эти устройства ВС являются центральными устройствами. Кроме того, в состав ВС включаются периферийные устройства (ПУ), или внешние устройства (внешние запоминающие устройства (ВЗУ), устройства ввода/вывода (УВВ) и т.п.).

¨ Принцип хранимой в памяти программы является следствием из описанной выше организации вычислительной устройства, и распределения функций между его компонентами.

¨ Принцип использования двоичной системы для кодирования данных и команд программы.

Команды и данные в памяти размещаются в ячейках памяти, доступ к которым осуществляется по адресу (номеру ячейки). В компьютерах с традиционной архитектурой реализуется линейная последовательная организация памяти, что означает, что вся память представляет собой линейный массив ячеек определенного размера, последовательно пронумерованных. В большинстве современных ЭВМ минимально адресуемой единицей памяти является байт (8‑разрядная ячейка).

В компьютерах с традиционной архитектурой фон Неймана реализован принцип централизованного последовательного управления вычислительным процессом: инструкции программы выполняются по одной, строго последовательно, в порядке, определяемом программой. Процессор переходит к выполнению следующей команды, предварительно считывая ее из памяти, только после полного завершения выполнения предыдущей команды и сохранения ее результатов. Центральный процессор управляет работой всех остальных устройств компьютера.

Шина представляет собой совокупность линий, предназначенных для передачи информации (команды или данных, адреса, управляющих сигналов) между устройствами компьютера.

Современные направления совершенствования архитектур связаны с создание параллельных ВС. Появление персональных компьютеров сделало компьютер массовым инструментом.

10. Устройство персонального компьютера (ПК). Конфигурация ПК.

Персональный компьютер (ПК) – это комплекс взаимосвязанных электронных и электромеханических программно управляемых устройств для хранения, обработки и обмена информацией. ПК является «настольным».