Тема 1. Системи обчислення. Одиниці виміру інформації. Апаратне забезпечення

1. Інформація

Термін «інформатика» походить від латинського «іnfоrmаtіо» (пояснення, виклад, тлумачення) - відомості про що-небудь у вигляді конкретних даних.

Клод Шенон, засновник теорії інформації - науки про процеси передачі, прийому, перетворення та зберігання інформації, розглядає інформацію як зняту невизначеність наших знань про щось.

Інформація - позначення змісту, отриманого з зовнішнього світу в процесі нашого пристосування до нього і пристосування до нього наших почуттів (Норберт Вінер – засновник кібернетики).

Інформація - відображення реального (матеріального, предметного) світу, що виражається у вигляді сигналів, знаків.

Властивості інформації

• об’єктивність - відображення зовнішнього світу, який існує незалежно від нашої свідомості, знань, думок та суджень про нього;
• достовірність - повинна відображати істинну. На основі достовірної інформації приймаються правильні рішення;
• повнота - є достатньою для розуміння та прийняття правильного рішення;
• актуальність - важливість, істотність для певного часу;
• корисність - залежить від потреб конкретних людей і від тих задач, які за допомогою здобутої інформації можна розв’язати. Корисність - це практична цінність інформації для конкретної людини;
• зрозумілість - повинна бути представлена в доступному для сприйняття вигляді.

Характерні риси інформації

Інформація - це нематеріальна субстанція, але передається вона за допомогою матеріальних носіїв - знаків і сигналів або за допомогою фізичних процесів, які змінюються з перебігом часу.

Носій інформації - об’єкти збереження та передачі інформації. Ними можуть бути різні предмети та явища, зокрема пам’ять людини. Попервах застосовували глиняні таблиці, дощечки, папіруси, а сьогодні - відео, магнетизм, світло тощо.

Інформація залежить не тільки від самих знаків та сигналів, але й від їх взаємного розташування. Якщо з однієї точки простору інформація передається в іншу, то в початковій точці вона не зникає - читаючи книгу, ми отримуємо інформацію, але при цьому вона залишається на папері.

Інформація є зрозумілою лише для того, хто здатний її розпізнати.

За способом сприйняття розрізняють такі види інформації:

• візуальна – органами зору: форма, колір, тексти, скульптури, візуальні сигнали;
• звукова – органами слугу: музика, спів, крики, доповідь, усне спілкування;
• тактильна – тактильними рецепторами: твердий - м’який, гладкий - жорсткий, рідкий - твердий;
• нюхова – нюховими рецепторами: різкий, їдкий, запахи диму, парфумів;
• смакова – смаковими рецепторами: солоний, солодкий, гіркий, кислий.

За призначенням інформацію поділяють на:

• масову - містить тривіальні відомості і оперує набором понять, зрозумілим більшій частині соціуму;
• спеціальну - містить специфічний набір понять, які можуть бути не зрозумілі основній масі соціуму, але необхідні і зрозумілі в рамках вузької соціальної групи, де використовується дана інформація;
• особисту - набір відомостей про яку-небудь особистість, що визначає її соціальний стан і типи взаємодій всередині популяції.

Повідомлення

Інформація передається за допомогою повідомлень - послідовності сигналів різної природи: звук, текст, зображення, жести, електричні сигнали тощо.

Повідомлення можуть передаватися:

• від людини до людини;
• від людини до пристрою та навпаки;
• між пристроями за допомогою сигналів.

Інформація залежить від того, як інтерпретується (трактується) повідомлення, за допомогою якого вона передається.

За формою подання можна виділити наступні види інформації (повідомлень):

• текст - інформація, яка міститься в друкованій літературі або відображається технічними пристроями у вигляді текстів;
• графіка - картини, малюнки, графіки, діаграми, схеми тощо;
• звук - усне мовлення, музичні композиції, мелодії, шумові ефекти;
• числа - набори числових даних та знаків;
• команди - вказівки, накази, які передаються певним виконавцям;
• мультимедіа - інформація, що утворюється як комбінація об’єктів попередніх видів, наприклад, є wеb-сторінки.

Ту частину повідомлення, яке не несе корисної інформації, називають шумом. Прикладом шуму є повідомлення японською мовою, якщо ми не знаємо цієї мови.

Також не підвищує рівня нашої обізнаності вже відома нам інформація.

2. Інформатика та інформаційні технології

Інформатика - наука, яка вивчає структуру і властивості інформації, а також закономірності та методи подання, пошуку, зберігання, обробки та передачі інформації за допомогою комп’ютерних систем.

Термін інформатика походить від двох слів: інформація й автоматика.

Інформатика як наука досить молода. Вона сформувалась у другій половині ХХ століття і вже стала необхідною складовою освіти сучасної людини. Англійський варіант назви інформатики звучить як Соmрutеr Sсіеnсе (комп’ютерна наука).

Основні напрями розвитку інформатики:

• теорія інформації - властивості інформації та інформаційні процеси;
• математичне моделювання - методи обчислювальної і прикладної математики, їх застосування до досліджень у різних галузях людських знань;
• теорія штучного інтелекту - моделює способи мислення людини;
• системний аналіз - засоби підготовки й прийняття рішень;
• біоінформатика - інформаційні процеси в біологічних системах;
• соціальна інформатика - інформаційні процеси в суспільстві;
• розробка обчислювальних систем і програмного забезпечення;
• комп’ютерна графіка, анімація, засоби мультимедіа;
• телекомунікаційні системи й мережі;
• інформатизація виробництва, науки, освіти, медицини, торгівлі, промисловості, сільського господарства та інших галузей людської діяльності.

Роль інформатики в розвитку сучасного суспільства величезна. З нею пов’язаний початок принципових змін у галузі накопичення, передавання, опрацювання й використання інформації.

Інформаційна діяльність людини – процес, який пов’язаний з отриманням, перетворенням, нагромадженням, зберіганням, передаванням, поданням інформації.

Технологія - спосіб освоєння людиною матеріального світу. Включає три компоненти: інформаційну (наукові принципи та обґрунтування), матеріальну (знаряддя праці) та соціальну (фахівці, які мають професійні навики).

Інформаційні технології - сукупність засобів і методів, за допомогою яких здійснюються інформаційні процеси в усіх сферах життя й діяльності людини.

Поняття інформаційної технології з’явилося з виникненням інформаційного суспільства, в основі якого є інформаційні ресурси: знання, наука, організаційні чинники, інтелектуальні здібності, ініціатива, творчість і т.д.

Відомий український вчений, академік Глушков В.М. трактував інформаційну технологію як людино-машинну технологію збирання, обробки та передачі інформації, що ґрунтується на використанні обчислювальної техніки. Ця технологія швидко розвивається, охоплюючи всі види суспільної діяльності: виробництво, управління, науку, освіту, фінансово-банківські операції, медицину та ін.

Фахівець кожного дня повинен читати близько ста сторінок технічного змісту.

Опрацювання інформації - процес її перетворення, який виконується за деякими правилами. Пристрій, за допомогою якого здійснюється опрацювання інформації, називають процесором.

В інформатиці виділяють три основних частини:

• алгоритми обробки інформації (algorithm);
• обчислювальну техніку (hardware);
• комп’ютерні програми (software).

3. Історія розвитку та принципи роботи обчислювальних машин

Становлення інформатики як наукової дисципліни відноситься до 60-х років 20-го століття і було зумовлено появою ЕОМ (електронно-обчислювальної машини), як універсального засобу обробки інформації.

Призначення ЕОМ - опрацювання числової, символьної, графічної, звукової та іншої інформації після запиту людини:

Інформація -> Ввод -> ЕОМ -> Вивід -> Інформація`

Для такого перетворення необхідно мати відповідні алгоритми і програми.

Числа або символи, які відображають якісну ознаку сутності - є дані, які можуть передаватися, опрацьовуватися, зберігатися.

Об’єкт – явище Þ Властивість – атрибути Þ Число - дані

Сучасні ЕОМ - персональні комп’ютери (“computer” - “обчислювач”) вийшли далеко за межі обчислювальних операцій. Персональний комп’ютер (ПК, PC) є пристроєм для накопичення, обробки та передачі інформації на будь-які відстані, інтегрування людей земної кулі в одну інформаційну сітку (Internet, E-mail).

ПК працює як музичний центр, відеомагнітофон, друкарська машинка тощо. Сучасна с.-г. техніка вже не працює без комп’ютерного управління.

Створенню ПК передував довгий історичний шлях. У стародавньому Китаї близько 4-х тисяч років тому була винайдена рахівниця. Греки близько 2-х тисяч років назад застосовували абак - рахункову дошку. У 1642 р. французький математик Блез Паскаль винайшов арифмометр - механічний пристрій для виконання додавання та віднімання чисел, а німецький математик Лейбніц удосконалив його для виконання множення і ділення.

Основні ідеї аналітичної машини були запропоновані Чарльзом Беббіджем в середині XIX ст., який показав, що будь-яка обчислювальна машина повинна мати пам’ять і управлятися програмою. Він уперше застосував перфокарти для роботи ткацьких верстатів. Наприкінці 19 ст. в США при переписі населення були використані перфокарти, які опрацьовувалися машинами фірми IBM.

В 1945 р. математик Джон фон Нейман показав, що всі ЕОМ повинні працювати на деяких загальних принципах і обов’язково мати пристрої: арифметично-логічний; пристрій управління; запам’ятовуючий пристрій; пристрої вводу-виводу. Кожен з цих пристроїв повинен задовольняти певним вимогам:

• принцип довільного доступу до основної пам’яті базується на тому, що процесору в довільний момент часу доступна будь-яка комірка пам’яті, а тому вона повинна мати ім’я - її порядковий номер (адрес комірки);
• принцип збереження програми базується на тому, що для вирішення задачі програма повинна зберігатися в пам’яті разом з даними, які опрацьовуються цією програмою, що робить ЕОМ універсальним пристроєм обробки інформації (для рішення іншої задачі необхідно змінити в пам’яті тільки вихідні дані і програму).

Найперші ЕОМ працювали на лампах, були громіздким, вимагали інтенсивного охолодження. Перша ЕОМ «ENIAC» була побудована в 1945 р. (США, Алабамо).

В Україні одна із перших обчислювальних машин була створена в 1951 р. в Києві в інституті кібернетики ім. Глушкова під керівництвом акад. Лебедєва і була розміщена в церкві св.Пантелеймона (Феофанія).

В 70-ті роки були створені перші міні-комп’ютери, а в 1975 році - перший ПК Altari 8800 на базі 8-бітового мікропроцесора Intel 8080.

В 1981 році фірма IBM випустила 16-розрядний ПК IBM PC XT (eXtended Technology) на базі процесора Intel x86, опублікувала документацію і програмну специфікацію, що дозволило іншим фірмам добавляти його апаратно та програмно.

Більшість (»90%) сучасних комп’ютерів є IBM PC-сумісні, що означає:

• програмна сумісність - всі програми, розроблених для IBM PC, будуть працювати і на всіх інших IBM PC- сумісних комп’ютерах;
• апаратна сумісність - більшість пристроїв взаємно замінні.

4. Системи обчислення

Для опрацювання комп’ютером будь-якої інформації (текст, музика, зображення і т.п.) необхідно перетворити її в двійкову форму подання.

Система числення визначає правила запису чисел і виконання над ними арифметичних операцій (+ - * /).

Десяткова система числення має десять символів 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 – тому її основа рівняється 10.

Приклад. Розкласти число 1304.5:

1304.5 = 1 * 10³ + 3 * 10² + 0 * 10¹ + 4 * 10⁰ + 5 * 10^-1

В інформатиці використовують три основні системи числення - двійкову, вісімкову та шістнадцяткову.

Будь-яка інформація в ЕОМ представляється в двійковому коді. Зокрема, машинні команди представляються двома символами 0 і 1 («так» і «ні», «є» і «нема»).

Машинні коди мають два основних поля: поле операції - двійковий код операції і поле адреса - номера комірок даних, над якими виконується ця операція і куди потрібно переслати результат виконаної операції.

Представлення даних і програм у двійковому вигляді обумовлене принципом роботи ЕОМ. Практично миттєво можна визначити, є напруга в даній комірці (1) чи немає (0) на RAM, диполь “намагнічений” чи “ні” на HDD, відбиття променю лазеру є чи “нема” на CD.

У вісімковій системі обчислення використовуються числа від 0 до 7.

Для запису даних в пам’яті ПК використовується шістнадцяткова система кодування в якій, окрім чисел від 0 до 9 використовуються букви латинського алфавіту: A=10, B=11, C=12, D=13, E=14, F=15.

Між десятковою, двійковою та шістнадцятковою системами обчислення є однозначна відповідність:

Приклад. Записати числа 24₍₁₀₎ і 16₍₁₀₎ в двійковому коді, додати і результат перевести в десяткове число.

Додавання двох двійкових чисел:

Переведення із двійкової системи в десяткову:

Одиниці виміру інформації

Інформаційним об’ємом повідомлення визначається кількістю бітів у ньому.

Біт (binary digit) - двійковий розряд, який приймає значення 0 чи 1, є найменшою одиницею виміру інформації. Біт можна представити як чарунку (комірку) пам’яті.

Байт (byte) - вісім послідовних бітів, є базовою одиницею виміру комп’ютерної інформації. У восьми двійкових розрядах вміщується 2⁸=256 цілих чисел (від 0 до 255), що достатньо для 8-бітового позначення кожної великої, малої букв англійського і національного алфавітів, цифр, знаків тощо.

Також використовують інші одиниці виміру інформації, наприклад, слово - 16 біт (2 байтів), подвійне слово - 32 біта (4 байтів) та 64 біта (8 байтів) і т.д.

Для виміру об’єму інформації використовують наступні одиниці:

1 Кілобайт (К)=1024=2¹⁰ байт (Б)=10³ Б

1 Мегабайт (М)=1048576=2²⁰ Б=2¹⁰ КБ=10⁶ Б

1 Гігабайт (G)=1073741824=2³⁰ Б=2²⁰ КБ=2¹⁰ МБ=10⁹ Б

1 Терабайт (T)=2⁴⁰ Б=2³⁰ КБ=2²⁰ МБ=10¹² Б

Приклад. Якщо одна буква займає 1 Байт, тоді наближено енциклопедія вміщує близько 120 МБ, газета - 150 КБ, людина за 70 років життя наговорює 10 ГБ.

Швидкість передачі інформації вимірюється кількістю бітів, що передаються за одну секунду. Швидкість передачі біт за одну секунду називається 1 бодом. Похідні одиниці швидкості передачі називаються Кбод, Мбод і Гбод:

1 Кбод (один кілобод) = 2¹⁰ бод = 1024 біт/с;

1 Мбод (один мегабод) = 2²⁰ бод = 1024 Кбод ;

1 Гбод (один гігабод) = 2³⁰ бод = 1024 Мбод.

Приклад. Нехай модем передає інформацію зі швидкістю 2400 бод. Для передачі одного символу тексту потрібно передати близько 10 бітів. Таким чином, модем здатний за 1 секунду передати близько 2400/10 = 240 символів.

Кодування символів

Кодування - процес заміни знаків одного набору знаками іншого набору зі збереженням змісту тієї інформації, яка подається за допомогою цих знаків.

Найпоширенішими є наступні системи кодування:

• ASCII (American Standard Code for Information Interchange - стандартний код інформаційного обміну).
• KOИ8 (код обміну інформацією) є стандартним кодуванням в повідомленнях електронної пошти й телеконференцій.

У системі ASCII закріплені 2 таблиці кодування: базова й розширена. Базова таблиця закріплює значення кодів від 0 до 127, розширена від 128 до 255. У перших 32 кодах (0-31) розміщаються так звані керуючі коди, яким не відповідають ніякі символи мов, і, відповідно ці коди не виводяться ні на екран, ні на пристрої друку. Починаючи з коду 32 по код 127 розміщені коди символів англійського алфавіту, арабські цифри, які є загальноприйняті для всього світу. Символи національного алфавіту розміщені в кодах від 128 до 255.

Частина кодової сторінки 866 для MS DOS

Приклад. Записати послідовність букв «ABC» в двійковому коді.

5. Апаратне забезпечення

Обчислювальна система - сукупність апаратних і програмних засобів, які забезпечують автоматизацію, збір, нагромадження, обробку, систематизацію, збереження, подання, передачу інформації/

Персональний комп’ютер (ПК) – універсальна обчислювальна система.

Архітектура ПК - структурна схема внутрішньої організації і взаємодії основних функціональних модулів ПК (логічна організація, система команд процесора, структура пам’яті і набір головних пристроїв).

Принцип відкритості архітектури - можливість зборки комп’ютера із пристроїв, виготовлених різними виробниками. Виробництвом компонент і пристроїв для ПК займаються: Intel, AMD, Cyrix, IBM, Toshiba, Fujitsu, Hitachi, Hewlett-Packard, Phillips, Samsung та інші. Складання ПК може виконуватися широким колом спеціалістів.

Системний блок

Центральний процесор, внутрішня пам’ять і системна шина конструктивно розташовані на материнській платі в окремому блоці, який називається системним. Всі інші пристрої, як внутрішні, так і зовнішні, під’єднуються до шини через відповідні плати, які називаються адаптерами або ж контролерами.

Материнська плата (motherboard) - системна плата на якій розташовані чипсети, процесор, пам’ять, перемикачі, слоти розширення та інші пристрої, які складають системне ядро комп’ютера. Материнські плати розрізняються по фірмам виготовлювачам, типорозмірам (форм-факторам) тощо.

Системна шина або ж магістраль (bus) - сукупність ліній та мікросхем, які виконують передачу електричних сигналів функціонального призначення. Шина є каналом з’єднання мікропроцесора, оперативної пам’яті і інтерфейсних пристроїв і знаходиться на материнській платі. На перших ПК використовувались 8-розрядні системні шини, які працювали з частотою 4.7 МГц.

Шини поділяють на паралельні (складається із декількох ліній передачі даних) та послідовні (складається із однієї лінії передачі даних, які передаються біт за бітом). Кількість інформації, яка передається по каналу за одиницю часу називається пропускною здатністю каналу. В послідовних шинах пропускна здатність вимірюється в КБіт/с, в паралельних - в МБіт/с.

Центральний процесор (ЦП, CPU - Central Processing Unit) - основний пристрій ПК, який виконує арифметично-логічні дії над даними (виконує програму), керує спільною роботою всіх інших пристроїв. Процесор визначає ефективність комп’ютера в цілому і являється універсальним пристроєм обробки інформації. Саме процесор можна запрограмувати на виконання будь-якого алгоритму.

Найважливішими характеристиками процесора являються:

• продуктивність (швидкодія), яка залежить від тактової частоти (Гц);
• розрядність, яка виражається кількістю двійкових розрядів які опрацьовуються за один такт.

Наприклад, процесор в 1 МГц виконує близько 50 млн. операцій в секунду. Процесор звертається не до окремих комірок пам’яті чи байта, а до декількох байт - слова. З 1993 р. почато виробництво процесора Pentium фірми Intel, який на сьогодні є стандартом для багатьох країн світу. Широко використовуються процесори фірм AMD (Athlon), Cyrix та ін.

Пам’ять

Внутрішня (оперативна) пам’ять ПК складається з запам’ятовуючого пристрою (ОЗП) - пам’ять довільного доступу (Random Access Memory - RAM) і постійного запам’ятовуючого пристрою (ПЗП) - (Read-Only Memory - ROM).

Основні характеристики пам’яті: тип - визначає статичну чи динамічну пам’ять; структура - кількість комірок і їх розрядність; об’єм - показує її ємність; час вибірки (в нано секундах, нс).

Конструктивно внутрішня пам’ять оформляється у вигляді чарунок пам’яті, кожній з яких надається номер (адреса). Довжина кожної чарунки пам’яті, яку називають розрядністю, може бути 1, 2, 4 та 8 байт (відповідно 8, 16, 32 та 64 біт).

Програми та дані опрацьовуються тільки після того, як вони із зовнішньої пам’яті потраплять до внутрішньої. Основна пам’ять розділена на нумеровані комірки – байти. Номер комірки є його адресом.

Широко використовують тип пам’яті DRAM (Dynamic Random Access Memory - динамічна пам’ять з довільним доступом), яка представляє систему із конденсаторів (нуль - розряджений стан комірки, одиниця - заряджений стан). Для прискорення доступу до оперативної пам’яті використовується швидкодіюча кеш-пам’ять, яка розташована між процесором і оперативною пам’яттю - SRAM (Static RAM - статична пам’ять з довільним доступом), яка реалізується за допомогою тригерів.

BIOS (базова система введення-виведення) починає працювати відразу при включенні живлення комп’ютера, робить тестування всього устаткування ПК і дає команду на завантаження операційної системи.

CMOS – пам’ять з невисокою швидкодією і мінімальним енергоспоживанням від акумулятора. Використовується для збереження інформації про конфігурацію і склад обладнання комп’ютера, а також про режими його роботи. Якщо живлення CMOS зникне, то вся інформація буде загублена, і CMOS потрібно буде настроювати вручну.

Зовнішня пам’ять призначена для тривалого зберігання програм і даних. Обсяг зовнішньої пам’яті значно більша від внутрішньої, але її швидкодія запису і зчитування суттєво поступається. Звичайно зовнішня пам’ять фізично реалізується у вигляді накопичувачів на магнітних та оптичних дисках.

Сьогодення характеризується широким використанням флеш-пам’яті (флешок) об’ємом 2-64 ГБ.

Жорсткий диск (hard disk, вінчестер) використовується для накопичення і довготермінового зберігання інформації. Вінчестер організується у вигляді пластин, які складені в пакет на одній осі обертання. Основні характеристики вінчестера: фірма-виготовлювач – Fujisu, Western; об’єм коливається від 20 ГБ до 2 ТБ і більше; час доступу - 7-20 міні секунд; швидкість зчитування і запису до 5 Мбайт/с; швидкість обертання, кількість дисків та їх об’єм, структура поділу на доріжки, сектори, кластери, циліндри. Швидкість їх обертання близько 4500 ... 12000 об/хв. Інформація записується по концентричних колах (треках), які складають циліндри.

Оптичні (лазерні) компакт-диски (CD) використовуються, як для зчитування інформації, так і для її запису. Випускаються CD діаметром 120 мм (4.7”), товщина - 1.2 мм, ширина доріжки - 0.6 мкм. Об’єм інформації CD диска близько 640 МБайт. Мінімальна швидкість зчитування з CD дорівнює 150 КБайт/с (близько 75 сторінок друкованого тексту в ASCII форматі за секунду). Оптичні диски поділяються на постійні та ті, які дозволяють повторний запис.

CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory) - пристрій для зчитування інформації із CD- диску. Найуживаніші оптичні дисководи з 48, 52, .. кратною швидкістю передачі інформації. CD-WR (Compact Disk Write-Read) - пристрій для зчитування та запису інформації на CD. DVD диски мають більший об’єм пам’яті.

Корпуси (tower, desktop) поділяються на ящики і башти (малі, середні, великі).

6. Зовнішні пристрої

Розташовуються периферійні пристрої як в середині системного блоку (модем, звукова плата тощо) і за його межами (принтер, модем). Всі зовнішні пристрої підключаються до ПК через спеціальні порти - роз’єми, які призначені для електричного підключення периферійного пристрою до ПК. Поділяють порти на:

• послідовні (COM) - для підключення принтера, модему, джойстик, миша.
• паралельні (LPT) - для підключення принтера, сканера, дисків.

Для периферійного пристрою необхідно мати драйвер - програму, яка управляє роботою пристроя.

Відео система (video, монітор, monitor, дисплей, display) призначена для виводу швидкозмінної текстової та графічної інформації. Відео система складається із дисплея і відео адаптера (відео контролера). Відео адаптер розташований рядом із процесором і оперативною пам’яттю. Підключається відеоадаптер до системної шини через швидкісну локальну шину PCI (32 біта, 33 МГц частота, 132 МБайт/с швидкість обміну), AGP (Accelerated Graphics Port) - (64 біт, 66 МГц, 528 МБайт/с).

Відео адаптер містить свою особисту пам’ять - відеопам’ять, об’ємом від 1024 МБ. На сучасних відео адаптерах розміщують спеціалізований графічний процесор (NVidia GeForce - ігрові 3D акселератори, 3Dlabs Wildcat - просторове моделювання), який заміщає роботу центрального процесора з виконання операцій 3D графіки, підтримки Z-буфера, накладення текстури тощо.

Розрізняють графічні інтерфейси:

• OpenGL (Selicon Graphics) використовує взаємодію типу клієнт-сервер, що підтримується багатьма операційними системами;
• DirectX (Microsoft) забезпечує безпосередній доступ до відеопам’яті і підтримується тільки системою Windows.

Дисплеї побудовані на основі:

• електронно-променевої трубки;
• рідинних кристалах.

До основних характеристик дисплея відносяться:

• роздільна здатність - кількість пікселів по горизонталі і вертикалі екрана;
• кількість кольорів (палітра) - множина всіх кольорів відео системи.
• розміри видимої частини дисплея вимірюють по діагоналі в дюймах (25.4 мм) і вони бувають 14’’, 15’’, 17’’, 19’’, 21’’ і більше;
• частота кадру відео режиму 75 Гц (бажано 100 Гц) забезпечує менше миготіння, що важливо для очей користувача.

На сьогодні добре зарекомендували монітори Sumsung, LG, ViewSonic тощо.

Клавіатура (keyboard) є головним засобом введення символьної інформації (літер, цифр, розділових знаків), а також команд для управління роботою ПК. Для кожного символу існує своя клавіша, натискуючи на яку вводиться код відповідного символу. Найбільш широко використовується варіант 101-клавішної клавіатури. Клавіші клавіатури можуть бути сенсорні, ємкостні і герковані (герметизовані).

За своїм призначенням всі клавіші розділені на чотири поля (групи):

• перше (центральне) поле вміщує клавіші з літерами, цифрами, розділовими знаками. Перехід у режим введення великих літер здійснюється натискуванням клавіші [CapsLock];
• друге поле містить 12 функціональних [F1-F12] та управляючі клавіші;
• третє поле містить клавіші управління курсором: ->, <-< , Insert, Home, PageUp, Delete, End, PageDown;
• четверте поле містить клавіші для набору цифр і знаків арифметичних операцій.

Принтери (printer) призначені для виведення на папір символьної чи графічної інформації. Принтери поділяються на матричні, струменеві та лазерні. Підключається принтер до послідовного LPT-порту. Основні характеристики - тип принтера, швидкість, розміри формату та якість друкування. Якість друкування визначається роздільною здатністю принтера, яка виражається кількістю друкованих крапок на дюйм (dpi - dots per inch).

В струменевому принтері зображення одержується шляхом нанесення на папір тонкого тонера за допомогою форсунки.

Лазерні принтери забезпечують найвищу швидкість та найкращу якість друкування. Лазерний промінь електризує поверхню барабана, який опісля притягує до себе порошок тонера. Папір обертається на барабані і під дією тепла на нього відтискується зображення. Роздільна здатність лазерного принтера 300, 600, 1200, 2400 dpi, швидкість друкування - до 20 сторінок за 1 хв.

Миша (mouse) - пристрій вводу та управління. Виконується миша з однією, двома або ж з трьома кнопками (фірми Microsoft 2-х, 3-х кнопки). Додатково вони можуть мати один чи два колеса, що дозволяє переміщувати зображення на моніторі. Найбільш розповсюджена миша - оптико-механічна.

Сканер (scanner) - пристрій для вводу в ПК будь-якої інформації (текст, рисунки тощо) з паперу. Принцип дії сканера ґрунтується на перетворенні зображення в електричні сигнали. Використовують три типи сканерів: ручні (handheld), роликові та планшетні (настільні). Основні характеристики сканерів - роздільна здатність (до 2400 dpi), швидкість та формат сканування.

Графічні планшети (дигітайзери) призначені для введення графічної інформації в основі яки лежить фіксація переміщення спеціального пера щодо планшета. Такі пристрої зручні для художників і ілюстраторів, оскільки дозволяють їм створювати екранні зображення звичними прийомами, напрацьованими для традиційних інструментів (олівець, перо, кисть).

Модеми (modem) - пристрій для перетворення цифрової інформації в аналогову і навпаки. Модеми поділяються на: зовнішні та внутрішні; по максимальній швидкості передачі даних - 38, 56, ... 10000 КБіт/с.

7. Самоперевірка

1. Що вивчає наука інформатика? Що таке інформація? Якими властивостями вона володіє?
2. Який смисл вкладається в поняття 'інформаційна технологія'?
3. Яка система кодування називається двійковим кодом? Що таке біт?
4. Скільки потрібно бітів, щоб закодувати 512 різних незалежних значень?
5. В яких одиницях вимірюється ємність інформації?
6. Що таке система числення? 12. Які типи систем числення ви знаєте?
7. За яким правилом переводять числа з десяткової системи числення в двійкову і навпаки?
8.  Що таке архітектура комп'ютера? Загальна структура комп'ютера?
9. Методи класифікації комп'ютерів? Класифікація за призначенням?
10. Що таке зовнішня пам'ять? Які різновиди зовнішньої пам'яті ви знаєте?
11. Для чого призначений жорсткий диск? Яку ємність мають сучасні вінчестери?
12. Які різновиди накопичувачів на оптичних дисках? Чим вони різняться між собою?
13. Яким чином функціонують монітори на рідких кристалах?
14. Що означає вираз "роздільна здатність монітора складає 1024х768"?
15. Які пристрої називаються периферійними?
16. Опишіть принцип дії матричних принтерів.
17. Які ви знаєте споживчі характеристики принтерів?
18. В яких одиницях вимірюється роздільна здатність принтерів та сканерів?
19. В чому полягає принцип дії лазерних принтерів?
20. Які типи сканерів ви знаєте? В чому полягає різниця між ними?
21. Які функції виконують модеми?