Головна → Windows 10 Принципи роботи комп'ютера Мови програмування

Принципи роботи комп'ютера Мови програмування

1. Як комп'ютер обробляє інформацію? 2. Мова, якою «думає» комп'ютер – який він? 3. Як ви вважаєте: чи є така професія, в якій не використовується комп'ютер? 4. Хто сьогодні не може обійтися без комп'ютера? 5. Як комп'ютер передає та отримує інформацію? 6. Який пристрій комп'ютера обробляє інформацію?

Програма – це послідовність команд, яку виконує ПК у процесі обробки інформації. Діяльність людини зі створення програм називається програмуванням, а люди називаються програмістами. Програмне забезпечення (ПЗ) - все різноманіття програм, що використовуються в сучасному ПК.

Системне програмне забезпечення Прикладне програмне забезпечення Інструментальне програмування Є основним програмним забезпеченням, невід'ємною частиною ПК. Керує складною роботою всіх елементів комп'ютерної системи, як на апаратному рівні, так і на програмному. Призначено для виконання конкретних завдань користувача, не вдаючись до програмування (текстовий редактор, графічний редактор, електронна таблиця та ін.). .е. того ж системного та прикладного ПЗ. Його складають різноманітні мови та середовища програмування (Паскаль, С, С++ та ін.) Таблиця

Резидентні програми - це програми, які протягом всієї роботи комп'ютера знаходяться в його оперативній пам'яті. Т.к. ці програми протягом усього періоду включення комп'ютерної системи стежать її станом (наприклад, операційна система, антивірусна програма). Нерезидентні програми – це програми, які після закінчення своєї роботи вивантажуються повністю або частково із ОЗП (наприклад, прикладні програми).

1.ПК працює з інформацією за алгоритмом, який задається програмою, а програма у свою чергу написана мовою зрозумілою комп'ютеру. 2. Щоб ПК міг працювати з інформацією необхідно як апаратне забезпечення – пристрої комп'ютерної системи, а й програмне забезпечення яке наділяє ПК думками і інтелектом. 3. ПЗ ділиться на: системне, прикладне та інструментальне програмування. 4. ПЗ систематизується за тривалістю знаходження в оперативній пам'яті комп'ютера на резидентні програми та нерезидентні програми

Впишіть пропущені слова у реченнях: 1. Комп'ютер без ………………. - Це марний мотлох, купа заліза. І тільки ……………….. роблять його нашим помічником, другом, порадником. 2. Програмування – діяльність людини з …………………. програми. 3. Для обробки інформації на комп'ютері необхідно мати ……………………………………. - пристрої комп'ютерної системи («hardware»), а й …………………………………. ("software"), яке наділяє комп'ютер думками та інтелектом. 4. …………………… ПЗ – призначене до виконання конкретних завдань пользователя. 5. Найбільш дружньо користувачеві ………………….. ПЗ. програм програми створення не тільки апаратне забезпечення програмне забезпечення Прикладне системне

1. Найперші програми розроблялися безпосередньо об'єктно-орієнтованою мовою і всі люди могли займатися їх розробкою, а не тільки професійні програмісти. 2. Програма – це послідовність команд, яку виконує ПК у процесі зберігання інформації. 3. Всі програми, що використовуються в комп'ютері, називаються апаратним забезпеченням. 4. Прикладне програмне забезпечення керує злагодженою роботою всіх елементів комп'ютерної системи як на апаратному рівні, так і на програмному рівні. 5. Системні програми – це засоби, призначені до створення ПЗ. Знайдіть та виправте помилки в реченнях:

Машинному не тільки 1. Найперші програми розроблялися безпосередньо машинною мовою і не всі люди могли займатися їх розробкою, тільки професійні програмісти. 2. Програма – це послідовність команд, яку виконує ПК у процесі обробки інформації. програмним забезпеченням 3. Всі програми, що використовуються в комп'ютері, називаються програмним забезпеченням. Системне ПЗ 4. Системне ПЗ керує злагодженою роботою всіх елементів комп'ютерної системи як на апаратному рівні, так і на програмному рівні. Інструментальне програмне забезпечення 5. Інструментальне програмне забезпечення – це засоби, призначені для створення програмного забезпечення. Знайдіть та виправте помилки в реченнях:

1. Організація узгодженого виконання всіх процесів у комп'ютері. 2. Забезпечення зберігання інформації у зовнішній пам'яті та обмін із пристроями вводу-виводу, тобто. ОС відповідає за правильне введення інформації з пристрою введення та її виведення на монітор, принтер і т.д., а також за правильне розподілення інформації на дисках зовнішньої пам'яті. 3.Реакція на помилки та аварійні ситуації. 4. Здійснення діалогу та спілкування з користувачем.

Етапи завантаження ОС Першу команду ПК отримує від ПЗУ У ПЗУ знаходяться програми тестування комп'ютера BIOS. Робота BIOS відображається на екрані білими рядками, що біжать. У цей момент ПК перевіряє свої пристрої – оперативну пам'ять, – жорсткий диск – дисководи інших дисків, – наявність клавіатури – інших пристроїв. Якщо щось не працює, BIOS повідомляє про несправність, інакше закінчує свою роботу і дає команду завантажити з жорсткого диска в оперативну пам'ять спеціальну програму, яка називається Master Boot (завантажувач ОС). Якщо системні диски відсутні на ПК, на екрані монітора з'являється повідомлення Non system disk і завантаження ОС припиняється, ПК залишається непрацездатним. Якщо все гаразд, завантажувач зчитує ОС з диска в оперативну пам'ять. Після закінчення завантаження ОС управління передається командному процесору і екрані з'являється графічний інтерфейс.

1. Вивчити основні визначення та поняття. 2. Підручник §2.4 - §2.5, усно відповісти на питання для роздумів. 3. Використовуючи нові терміни та поняття попереднього та сьогоднішнього уроку, складіть кросворд. Оформіть на окремому аркуші в кількох примірниках. (Можна в електронному варіанті)

Частина 4)

У людини з'явилася потреба записувати свої знання у суворішому вигляді, там всякі математичні формули, технології, і найскладніше – інструкції для керування різними машинами, в т.ч. обчислювальними. Тому виникли різні способи формального запису людських знань та оперування такими записаними знаннями. Згодом ці способи запису та оперування знаннями намагалися перенести на різні пристрої для обробки без участі людини, аж до спроб відтворити інтелект людини. Далі ми розглянемо мови (моделі) програмування, два їх головні різновиди – процедурний і предикатний, як вони працюють на комп'ютерах і чого їм не вистачає для створення штучного інтелекту.

Процедурна модель

Найпростіше для виконання на комп'ютері та інших автоматичних девайсах це процедурні мови програмування. У них є чітка послідовність кроків, кожен зі своїм номером, і виконання відбувається по порядку. Є логічні та арифметичні дії, за результатами яких можна зробити перехід не на наступний крок, а на якийсь інший із заданим номером. Так виходять розгалуження алгоритму різних умовах і цикли.

Приклад такого алгоритму – перехід дороги:

1. доки не дійшли до дороги: вперед 1 крок
- 1а. дійшли до дороги? так – перехід на крок 2, ні – перехід на крок 1б
- 1б. пройти вперед стежкою на 1 крок
- 1в. перехід на крок 1а)
2. поки є машини чекати 1 секунду
3. перейти дорогу

Що хорошого в такій формі запису та обробки – так це те, що вона дозволяє програмувати дуже прості пристрої або давати інструкцію навіть тупішій людині. Що поганого у такій формі запису – велика праця з виписування деталізованого алгоритму, найменша помилка у якому призведе до збою всього процесу. Але це переборний недолік. Гірше, якщо зустрінеться ситуація, не передбачена алгоритмом, наприклад стежка до переходу буде звивистою або ще якісь несподіванки, від чого алгоритм впаде в ступор. Кожну таку несподіванку треба запрограмувати, і програмування перетворюється на нескінченний жах без надії на просвітлення.

Ця модель мала кілька вдосконалень, таких як структурне програмування та об'єктно-орієнтована модель (ООП). Для того щоб програма являла собою не кашу з даних та переходів, шматки коду та даних були розбиті на ієрархію, і доступ безпосередньо в будь-яке місце робити не можна, лише за правилами цієї ієрархії. Наприклад, до процедури звертаються лише через одну вхідну точку, передаючи їй пачку вихідних та вихідних даних, але всередині процедури нічого не можна чіпати, і сама процедура нічого зовні не чіпає. Подібне робить і ООП – кожен предмет має при собі шматки коду та даних, які обслуговують цей об'єкт, та інтерфейс – процедури, через які можна взаємодіяти з об'єктом, а безпосередньо в код та дані об'єкта лазити не можна. Удосконалення дуже корисні, але самі собою вони ніяк не вирішують проблему будь-яких несподіванок.

Предикатна модель

Предикатна модель ближча до людської форми запису та обробки знань. З її допомогою спочатку записували математичні формули та логічні побудови. Суть їх у тому, що є набір правил, які пов'язані між собою порядком виконання. Але! У кожного правила є умова активації, стан (наприклад, стан обчислювальної середовища), у якому це може виконуватися, і виконання цього правила змінює стан. Якийсь зовнішній виконавець перевіряє всі правила з набору та застосовує правило, яке підходить до поточного стану. Для зміненого стану знову шукається відповідне правило і таке інше. Звичайно, всередині самого правила може зустрічатися і послідовний запис інструкцій, але це вже для зручності і не принципово. Можуть і сигнальні стану, тобто. стани, які не зустрічаються у зовнішньому середовищі, а які виробляються самими правилами як проміжні, для активації інших правил, коли хочемо складне правило розбити на набір простих.

Наприклад, для переходу дороги, набір правил був би таким (формат – вхідна умова: дія):

- (У дороги, машини є): чекати 1 секунду
- (Не біля дороги): вперед 1 крок
- (біля дороги, машин немає): перейти дорогу

Виконавець при цьому сам розгорне набір правил у потрібну послідовність дій, залежно від ситуації, наприклад:

- (біля дороги: ні, машин немає: невідомо): вперед 1 крок
- (біля дороги: ні, машин немає: невідомо): вперед 1 крок
- (У дороги: так, машин немає: ні): чекати 1 секунду
- (У дороги: так, машин немає: ні): чекати 1 секунду
- (біля дороги: так, машин немає: так): перейти дорогу

Чим поганий такий запис вже зрозуміло - необхідний складніший/потужний виконавець (обчислювальний девайс, тямущий людина), який би по ситуації сам шукав необхідну дію. Та й у кожного правила набір умов може виявитися дуже і дуже розлогим, що вимагатиме ще більшої пам'яті та швидкості. (Тут, звичайно, є можливість згортання набору станів в один більший стан, за аналогією зі структурним програмуванням, коли є правила-перерозбивки, які за більш низькорівневими станами виробляють один високорівневий стан і навпаки. Правила ж вищого рівня працюють вже з високорівневими станами. правила-перерозбивки для повноти картини повинні періодично викликатися для відновлення метастанів.

Наприклад, для звивистої стежки, можна додати правило, яке активується при виявленні повороту на стежці і вирівнює наш напрямок до дороги:

- (Не біля дороги, поворот на стежці є): розвернутися в бік, що веде до дороги

І тоді виконавець при виявленні повороту сам викличе це правило, а потім продовжить рух уперед. Трохи допрацьоване це правило працюватиме на поворотах під час руху до довільної мети, і тому, якщо ми пишемо навігатор для якогось робота, то в ідеалі, додавши правило повороту, ми можемо забути про повороти взагалі, замість того, щоб перевіряти на наявність поворотів у кожній гілці процедурного алгоритму.

Зате і переваги такого запису вагомі. У разі відкриття нових несподіванок, у процедурному записі нам довелося б перелопатити весь алгоритм і поправити всі місця, де ця несподіванка може зустрітися. У предикатному записі (увага!) в ідеалі достатньо додати нове правило, яке б змінювало несподіваний стан в один із уже знайомих станів. (Звичайно, тут не все так просто, але про це далі.) Такий запис ще можна назвати ситуативним, що точно відображатиме її суть – дія щодо ситуації, а не за жорстким алгоритмом. Деякі завдання, які важко програмувати в процедурному вигляді, в предикатному вигляді формулюються просто, перекладаючи весь тягар підбору ланцюжків правил на виконавця.

Так, наприклад, відбувається виведення математичних формул та теорем. Є купа аксіом і проміжних теорем, кожна зі своїми умовами застосування. Виконавець збирає з них різні ланцюжки, сподіваючись отримати (або спростувати) потрібний результат. Такі системи навіть робили у варіанті на комп'ютері і навіть отримували цікаві результати. Але нічого радикально нового така система не вивела. Чому? нижче і в наступних частинах.

Так само відбувається висновок на правилах в експертній системі (наприклад, постановка медичного діагнозу за симптомами) або виконання програми у предикатних програмах, наприклад, у мові Пролог. Причому спочатку експертна система може знати не весь стан системи, а уточнювати його в міру активації нових правил, наприклад, якщо початкова скарга була темпера температуру, а не на рани, то системі не потрібен буде характер пошкодження рани, але потім вона уточнить симптоми температури, наприклад, чи є висип або втрата апетиту.

У природі теж є така форма кодування (але вона природно відступає від жорсткого формалізму), і вона забезпечує потужне та стійке кодування та обробку інформації, але виконавець тут – вже природні закони. Так, наприклад, кодуються і реплікуються молекули ДНК, вони "катаються" по молекулярних ланцюжках, самі вбудовуються в потрібне для себе місце (непотрібне вони не зможуть причепитися - параметри молекулярних зв'язків не ті), виправляють помилки, пропущені або навпаки продубльовані шматки. Схоже є й у роботі всього організму, взаємодії особин, побудові інтелекту.

Гарний приклад був для шахи у Пенроуза. Ситуація на дошці була така, що одна із сторін мінімальними діями могла підтримувати рівновагу сил та вийти на нічию. Комп'ютерні програми, які діяли перебором варіантів, починали ламати цю рівновагу, домагаючись ближньої в часі переваги, яка на далеких кроках оберталася повним розгромом. (Але висновок з цього Пенроуз зробив неправильний – нібито людський мозок може до кінця перевіряти «вічні» варіанти в кінцевий час за рахунок «смикання» невідомих фізичних процесів.)

І тут проявляється головне обмеження алгоритму. Адже і процедурний, і предикатний запис можуть бути взаємно виражені одна через іншу, і обидві є способами запису/оперування алгоритму (або формальної системи та виведення на цій фс). Та й на комп'ютерах усі предикатні моделі на низькому рівні написані за допомогою процедурної моделі. А обмеження полягає в тому, що (суворо дотримуючись жорсткого формалізму) копатися серед цих правил можна вічно, так і не отримавши ні підтвердження, ні спростування вихідної ідеї.

Для випадку з переходом дороги, це, наприклад, була б зустріч із розвилкою на стежці. Програма має знайти правильний шлях серед усіх розвилок. Для звичайних доріг є простий і однозначний алгоритм, тут програма не блукатиме вічно і з'їдатиме величезні ресурси. Для виведення математичних теорем і схожих випадків «карта доріг» змінюватиметься в залежності від того, куди ми підемо, з кожним нашим кроком уперед ми бачитимемо новий шматочок карти навколо, близько від себе, але не зможемо подивитися вдалину чи убік паралельної доріжки. І тільки пройшовши якимсь із шляхів уперед, ми зможемо побачити, що там таке. А щоб побачити, що буде на паралельній доріжці, ми повинні повернутися назад до роздоріжжя і піти цією самою доріжкою. Всю ж карту відразу мати не можна - її розмір більш ніж нескінченний, і це стосується багатьох шматків дрібнішої карти! (див.)

Можливе рішення – кілька ланцюжків треба вибудовувати паралельно, адже якийсь із них може призвести до успіху раніше за інших. І замість того, щоб вести до кінця (а може навіть і вічно!) єдиний безуспішний ланцюжок, а після нього взятися за інший, краще вести кілька ланцюжків паралельно. Але й тут нас чатує проблема – вибух варіантів ланцюжків може запросто зжерти обчислювальні ресурси. Сучасні системи виведення використовують різні евристики (хитрощі), щоб впоратися з такими ситуаціями. Але застосування евристик має свою особливість - якийсь із варіантів ми можемо взагалі пропустити і не дослідити, тому такий висновок втрачає формальну суворість. Добре це чи погано? З одного боку ми втрачаємо деякі варіанти та формальну суворість, з іншого боку програма стає працездатною без залипання надовго.

І найцікавіша проблема, це те, що така система висновку має вміти обробляти невизначеності, нечіткості та схожі ситуації. Адже мало виписати чітке правило, треба щоб воно якось вміло обробляти ситуацію, коли частина даних незрозуміла, частина схожа, але не зовсім така, а відповідного правила немає. І це при тому, що (не забуваємо!) кожне правило може мати досить розлогу умову активації.

Є, звичайно, така штука, звана нечіткі правила та виведення на них. Що вона робить - замість звичайних булевих значень 0/1 використовує весь діапазон від 0 до 1, і обчислення проходить не булевими, а речовими операціями, і результат відповідно - речове число, близькість якого до нуля або до одиниці визначає близькість до хибності або істини обчислюваного вирази. Це вже ближче до того, що треба для інтелекту, але не все. Тому що на виході виходить лише одне результуюче значення. Нечіткі правила добре обробляють нечіткість вхідних параметрів, але не нечіткість/невизначеність ситуації загалом. Тому що для невизначеної ситуації буде не один результуючий варіант, а багато. І при виведенні з невизначеності система повинна буде не раз пройти через вибух варіантів через невизначеність і відсікання неперспективних варіантів. (Нечіткі правила – не моя тема, але наскільки я знаю, вони цього не роблять). так і зникнути старі, але це вже забігаючи наперед, буде в наступних частинах.

Як бачимо, ситуативна/предикатна модель – дуже потужна штука, і привабливо використовувати її для побудови штучного інтелекту – знай собі, виписуй правила і додай їх у скарбничку правил, а комп'ютер сам складе правильні логічні ланцюжки. Японці так і хотіли зробити навіть комп'ютер п'ятого покоління на Пролог-процесорах сконструювали. І, як ви вже здогадалися, ця ідея зазнала краху. Причини самі: вибух варіантів, потреба обробляти невизначеності, нечіткості і схожі ситуації. Та ще й усе це помножене на те, що сама людина оперує гігантським об'ємом таких правил, в яких (пам'ятаєте?) дуже розлогі умови активації, та й витягнути їх з голови, формалізувати, завдання дуже непросте. Адже те, що людина виписує як формальне правило – далеко не те, що у неї коїться в голові, та й необов'язково правильно вона це виписує. Тут потрібна окрема система, яка б займалася видобутком знань у правильному вигляді, у всьому їх гігантському обсязі та розлогості умов активації.

Сучасні програмні моделі

І хоч у чистому вигляді предикатна модель не застосовується для побудови інтелекту, вона допомогла як у створенні інтелектуальних систем (див. вище), так і при побудові складних програмних комплексів. Адже програмним комплексам доводиться справлятися зі складним зовнішнім середовищем, і при цьому вони як беруть багато принципів від предикатної/ситуативної моделі, так і відступають від принципів суворого алгоритму (див. ).

Перший цікавий винахід – це цикл обробки подій. Програма не виконується від початку і до кінця, а крутиться в циклі обробки подій, дивиться які події приходять, і на кожну подію відповідає своєю дією, яка може породити інші події. Подією може бути будь-що – введення користувача, події операційної системи, сигнали від інших програм, набір умов. Події зазвичай супроводжуються даними, що їх описують. Просунутий варіант - програма не сама взаємодіє з комп'ютером, а отримує події від операційної системи, і одночасно можуть працювати багато програм, а операційна система знає кому які події роздавати. Теж можливо на рівні мережі комп'ютерів. Причому як сама програма, так і процедури-обробники подій залишаються написаними за допомогою процедурної моделі.

Подібний винахід – це сервіси та компонентні моделі. На відміну від об'єкта в ОВП, компоненти та послуги живуть не всередині програми, а всередині операційної системи. Вони мають свій інтерфейс, через який (і тільки через який) з ними можуть взаємодіяти інші програми, можливо, у них і свій цикл обробки подій.

Ситуативні підходи можна використовувати й у звичайних програм. За своїм досвідом скажу, наприклад, щоб привести програму в потрібний вихідний стан, проініціалізувати купу всяких змінних і знайти потрібні дані для роботи може виявитися нетривіальним завданням. Для того, щоб це зробити безпосередньо, доводиться вводити купу всяких дублювань, циклів і перевірок, та все це ще й у голові пам'ятати, до чого пов'язано, щоб чергова зміна коду потрапила куди і не порушила все. А як було б простіше запустити все в одну купу, яка б сама вибирала чого їй не вистачає, поки повністю не проініціалізується. Схожі штучки використовуються, щоб програма відновлювалася після помилок і пробувала альтернативні шляхи досягнення мети, та ще й аналізувала якийсь із них краще. Загалом беріть на озброєння – якщо від складності програми починає розколюватися голова, або шляхи вирішення можуть вимагати кількох варіантів із можливими помилками – є сенс подумати про предикатну/ситуативну модель.

Підсумок

Тепер нам зрозуміло як програмують комп'ютери, і чого в цьому програмуванні не вистачає для того, щоб знайти інтелект. Предикатна/ситуативна модель – потужна штука, і якщо їй вдасться подолати проблеми, пов'язані з вибухом варіантів, обробкою невизначеностей та нечіткостей, це буде гарна база для створення інтелекту. Правда при цьому вона втече від чіткості формалізму і отримає на додаток купу «особливостей» природного інтелекту, але це вже інша розмова.

Зараз ми просто не зможемо уявити своє життя без. Бази даних, комп'ютерні ігри, операційні системи, соціальні мережі та багато іншого.

Усього цього ми не було б, якби люди не розробили спеціальні мови програмування, за допомогою яких зараз створюється найрізноманітніше програмне забезпечення для комп'ютера.

Мови програмування обчислюються не десятками, а сотнями. Є мови спеціально для створення сайтів, ігор, анімації.

Які мови використовуються для створення звичайних прикладних програм (тобто програм, написаних безпосередньо для користувачів)? Їх безліч, найпопулярніші з них – C++ і Delphi. Вони надають найбільше можливостей для розробки програм на всі випадки життя. Саме їх використовують професійні програмісти.

Однак і С++, і Delphi були створені на основі простіших мов. Для C++ це мова C (називають "Сі"). Попередник Delphi – це Pascal. Багато хто їх навчає ще в школі на уроках інформатики. Мова Pascal була створена саме для навчання програмуванню, оскільки є дуже простою та зрозумілою. Нині він використовується практично у всіх школах, коледжах, університетах та інститутах.

Після освоєння Pascal вивчення Delphi проходить, що називається "на ура". Така послідовність освоєння мов, тобто. спочатку саме Pascal, а потім Delphi або C, C + + є дуже бажаною. На питання «Яка мова програмування краще» можна відповісти, що для навчання початківцям найкраще пасуватиме Паскаль (Pascal).

Для розробки мультфільмів та анімації було створено спеціальну програму – Adobe (Macromedia) Flash. Також Flash використовують при розробці сайтів та для створення комп'ютерних ігор. Мова, використовуваний у Flash, – ActionScript. Він здобув величезну популярність у наші дні, тому що використовується у всіх сучасних інтернет-проектах.

HTML є скороченням від англ. HyperText Markup Language і перекладається як "мова розмітки гіпертексту". За його допомогою створюється більшість веб-сторінок. Знання HTML значно спрощує роботу зі своїм блогом або сайтом, але не є обов'язковим.

Більш досконалі та функціональні (але складніші) мови, ніж HTML – це PHP, Ajax, SQL.

Для розробки ігор та програм на телефони використовуються в основному дві мови – Java та C++. Про C++ ми вже говорили, а Java є мовою програмування, створеною з урахуванням C++.

Для створення 3D ігор та фільмів використовують мову Python. Він дає величезний спектр можливостей для керування 3D графікою.

Мова Фортран була розроблена для складних математичних обчислень, створена в 1954-1957 роках. Слово Fortran походить від перших літер: FORmula TRANslator, тобто перекладач формул. Він виконує математичні, інженерні та різні наукові завдання та застосовується в дуже потужних комп'ютерах.

Як бачимо, програмісти розробили мови програмування попри всі випадки життя. Багато програмістів є шанувальниками однієї мови програмування, але це залежить від особистих переваг. Створюються нові мови, удосконалюються старі. Саме від функціональності мов програмування залежить майбутнє комп'ютерних технологій.

P.S.Стаття закінчилася, але ще можна прочитати.

Назад Вперед

Увага! Попередній перегляд слайдів використовується виключно для ознайомлення та може не давати уявлення про всі можливості презентації. Якщо вас зацікавила ця робота, будь ласка, завантажте повну версію.

Цілі уроку:

Сформувати у поняття “програмне забезпечення”, “операційна система”;
Вказати на види програмного забезпечення та призначення;
Ознайомити учнів з видами, призначенням, складом та етапами завантаження операційної системи.

Учні повинні знати:

види програмного забезпечення;
призначення основних видів програмного забезпечення;
визначення операційної системи, види, призначення, склад, етапи завантаження;
принципи ОС Windows.

Учні повинні вміти:

розрізняти програмне забезпечення за призначенням;
зіставляти програмне забезпечення та певний вид професійної діяльності людини;
розрізняти операційні системи;
простежити етапи завантаження ОС.

Урок вивчення нового матеріалу.

Вид уроку: Комбінований.

Форма роботи:

Пояснення нового матеріалу – фронтальна робота;

Обладнання:

Програмне забезпечення: Microsoft Office PowerPoint.

Структура уроку:

Організаційний момент.
Постановка цілей уроку.
Актуалізація знань.
Пояснення нового матеріалу.
Перевірка знань засвоєних під час уроку.
Домашнє завдання
Підбиття підсумків уроку.

ХІД УРОКУ

I. Організаційний момент

Привітання учнів. Вступне слово вчителя

ІІ. Постановка цілей уроку.

Як комп'ютер обробляє інформацію?
Мова, якою “думає” комп'ютер – який він?
Як ви вважаєте: чи є така професія, в якій не використовується комп'ютер?
Хто сьогодні не може обійтись без комп'ютера?

ІІІ. Актуалізація знань.

Як комп'ютер передає та отримує інформацію?
Який комп'ютер обробляє інформацію?
Які типи програмного забезпечення є базовими?
Без якоїсь системної програми робота комп'ютера неможлива?

IV. Пояснення нового матеріалу.

Сьогодні ми починаємо розмову про те, завдяки чому комп'ютер обробляє інформацію.

p align="justify"> Комп'ютер (ПК) - це пристрій, не здатний мислити самостійно, як людина.

Для того, щоб ПК міг працювати з інформацією – отримувати її, зберігати, передавати, обробляти – його необхідно навчити виконувати всі ці дії.

Навчить – означає побудувати роботу ПК за інструкцією, в якій зазначено, що робити.

Інструкція повинна містити строгу послідовність команд мовою, зрозумілою ПК, така інструкція називається програмою.

Яка написана мовою зрозумілою ПК, тобто. машинною мовою представлений одиницями та нулями. Отже,

Програма – це послідовність команд, яку виконує ПК у процесі обробки інформації.

Діяльність людини щодо створення програм називається – програмуванням, а люди називаються - програмістами.

Програми створювалися протягом кількох десятиліть і тому сьогодні їх налічує величезна кількість. Усі програми, що використовуються в комп'ютері, називаються програмним забезпеченням.

Програмне забезпечення (ПЗ) - все різноманіття програм, що використовуються в сучасному ПК.

Таким чином, для обробки інформації на ПК необхідно не тільки апаратне забезпечення “hardware ” - пристрої комп'ютерної системи, а й програмне забезпечення “software ”, яке наділяє ПК думками та інтелектом.

Класифікація ПЗ.

Системне ПЗ - є основним ПЗ, невід'ємною частиною ПК. Саме системне ПЗ керує складною роботою всіх елементів комп'ютерної системи як на апаратному рівні, так і на програмному.

Прикладне ПЗ - призначене для виконання конкретних завдань користувача, не вдаючись до програмування (текстовий редактор, графічний редактор, електронна таблиця та ін.)

Інструментальне програмування - це засіб, призначений до створення ПЗ, тобто. того ж системного та прикладного ПЗ. Його складають різноманітні мови та середовища програмування (Паскаль, С, С++ та ін).

Окрім вищенаведеної класифікації, все ПЗ можна систематизувати за іншим параметром, а саме за тривалістю знаходження в оперативній пам'яті комп'ютера. Розрізняють: резидентніпрограми та нерезидентніпрограми.

Нерезидентні програми – це програми, які після закінчення своєї роботи вивантажуються повністю або частково із ОЗП (наприклад, прикладні програми).

1. ПК працює з інформацією по алгоритму, що задається програмою, а програма у свою чергу написана мовою зрозумілою комп'ютеру.

2. Для того, щоб ПК міг працювати з інформацією необхідно не тільки апаратне забезпечення– пристрої комп'ютерної системи, а й програмне забезпеченняяке наділяє ПК думками та інтелектом.

3. ПЗ ділиться на: системне, прикладнеі інструментальне програмування.

4. ПЗ систематизується за тривалістю перебування в оперативній пам'яті комп'ютера на резидентніпрограми та нерезидентніпрограми

V. Перевірка знань засвоєних під час уроку

Впишіть пропущені слова в реченнях:

1. Комп'ютер без програм- Це марний мотлох, купа заліза. І тільки програмироблять його нашим помічником, другом, порадником.

2. Програмування – діяльність людини з створеннюпрограми.

3. Для обробки інформації на комп'ютері необхідно мати не тільки апаратне забезпечення- пристрої комп'ютерної системи (“hardware”), а й програмне забезпечення(“software”), яке наділяє комп'ютер думками та інтелектом.

4. Прикладне ПЗ – призначене для виконання конкретних завдань користувача.

5. Найбільш дружньо користувачеві системнеПЗ.

VI. Домашнє завдання

1. Вивчити основні визначення та поняття.

2. Підручник §2.4, усно відповісти на питання для роздумів.

Операційна система

Перш ніж перейдемо до розгляду цієї теми, перевіримо наші знання, засвоєні на попередньому уроці.

I. Перевірка домашнього завдання

Знайдіть та виправте помилки в реченнях:

1. Найперші програми розроблялися безпосередньо на об'єктно-орієнтованому (машинному) мовою, та ( не), всі люди могли займатися їх розробкою, а не ( тільки) професійні програмісти.

2. Програма – це послідовність команд, яку виконує ПК у процесі зберігання ( обробки) інформації.

3. Всі програми, що використовуються в комп'ютері, називаються апаратним забезпеченням ( програмним забезпеченням).

4. Прикладне ПЗ ( Системне ПЗ) Керує злагодженою роботою всіх елементів комп'ютерної системи як на апаратному рівні, так і на програмному рівні.

5. Системні програми ( Інструментальне програмування) - це засоби, призначені для створення ПЗ.

"5" - усі слова чи словосполучення вписані правильно;

"4" - не вписано два слова або словосполучення;

"3" - не вписано три слова або словосполучення;

"2" - не вписано більше трьох слів чи словосполучень.

ІІ. Постановка цілей уроку.

1. Як можна комфортно спілкуватися з ПК, не знаючи його мови?

2. ПК без операційної системи: може бути таке?

3. Чому операційна система Windows є найпопулярнішою у користувачів?

Отже, основною системною програмою, без якої неможливе комфортне спілкування з комп'ютером, є програма, яка називається “ операційна система” (ОС).

ІІІ. Пояснення нового матеріалу.

Операційна система – це найголовніша програма.

Операційна система (ОС) – комплекс програм, що забезпечують взаємодію всіх апаратних та програмних частин комп'ютера між собою та взаємодію користувача та комп'ютера.

ОС зберігається на жорсткому диску, а також може зберігатись на спеціальній системній дискеті або компакт-диску.

Функції ОС:

1. Організація узгодженого виконання всіх процесів у комп'ютері.

2. Забезпечення зберігання інформації у зовнішній пам'яті та обмін із пристроями вводу-виводу, тобто. ОС відповідає за правильне введення інформації з пристрою введення та її виведення на монітор, принтер і т.д., а також за правильне розподілення інформації на дисках зовнішньої пам'яті.

3. Реакція на помилки та аварійні ситуації.

4. Здійснення діалогу та спілкування з користувачем.

Операційна система є досить складно організованою програмою, і доречніше говорити про неї, як про цілий комплекс програм.

Структура операційної системи:

Ядро – перекладає команди з мови програм мовою “машинних кодів”, зрозумілий комп'ютеру.

Драйвери – програми, що керують пристроями.

Інтерфейс – оболонка, за допомогою якої користувач спілкується із комп'ютером.

Додатковий матеріал.

Учням лунає додатковий матеріал, з яким знайомляться на уроці. (Додаток 1).

ОС Windows.

ОС, з якою ми працюємо, називається Windows.

Таку назву ця ОС отримала у зв'язку з тим, що основним засобом спілкування з користувачем у ній є різні типи вікон (вікно по англ. Windows).

Сьогодні вона вважається "системною - номер один" у всьому світі.

Програми, які працюють під керуванням Windows, називаються програмами.

Програма - це програма, що працює під керуванням Windows.

Деякі принципи Windows:

1. Windows "уміє" працювати з усіма сучасними і менш використовувані пристроями та програмами. Підключення таких пристроїв відбувається автоматично. ОС сама "дізнається", що встановлено в комп'ютері, і налаштовується на роботу з новим обладнанням. Такий принцип роботи отримав назву Plug and play (підключи та використовуй).

2. Іншим достоїнством цієї ОС є уніфікований інтерфейс користувача (спосіб спілкування), завдяки якому в різних програмах зберігаються однакові принципи управління їх роботою, а також виконувати операції можна кількома способами, серед яких можна вибрати особисто зручний. Наприклад, кілька способів зміни розмірів вікна (кнопки Розгорнути та Відновити, простягання за рамки вікна, подвійне клацання на заголовку вікна).

3. Єдиний програмний інтерфейс дозволяє створювати інформацію в одних програмах і переносити її в інші. Наприклад, відкрийте Paint з яким-небудь малюнком і MS Word з текстом і перенесіть малюнок з графічного документа в текстовий.

4. Наступний принцип, закладений у Windows – це принцип, з якого на принтері формується таке саме зображення, як у екрані монітора (What You See Is What You Get).

Можна показати текст на екрані монітора та на аркуші паперу та вкажіть їхню ідентичність.

Етапи завантаження ОС:

Увімкнення або запуск комп'ютера – це найвідповідальніший момент його роботи. Насамперед необхідно завантажити ОС в оперативну пам'ять.

1. Першу свою команду ПК отримує від ПЗП – мікросхеми, які розташовані на материнській платі, живляться від батарейки, і тому записані в ній програми не стираються після вимкнення комп'ютера.

Саме в ПЗУ звертається процесор у момент включення та робить це завжди та автоматично.

У ПЗУ перебувають програми тестування комп'ютера BIOS.

Робота BIOS відображається на екрані білими рядками, що біжать. У цей момент ПК перевіряє свої пристрої – оперативну пам'ять, жорсткий диск та дисків інших дисків, наявність клавіатури та інших пристроїв.

Якщо щось не працює, BIOS повідомляє про несправність, інакше закінчує свою роботу і дає команду завантажити з жорсткого диска в оперативну пам'ять спеціальну програму.

2. Ця програма знаходиться у спеціальному завантажувальному секторі диска та називається Master Boot (завантажувач ОС).

Вона дуже маленька та її основне призначення – рахувати в ОЗУ операційну систему із системного диска.

Якщо системні диски відсутні на ПК, на екрані монітора з'являється повідомлення Non system disk і завантаження ОС припиняється, ПК залишається непрацездатним.

Якщо все гаразд, завантажувач зчитує ОС з диска в оперативну пам'ять.

3. Після закінчення завантаження ОС управління передається командному процесору і екрані з'являється графічний інтерфейс. Відтепер все, що ми робимо з комп'ютером, відбувається під керуванням операційної системи.

1. Для чого потрібна операційна система?

2. Яка структура операційної системи?

3. Які основні етапи завантаження комп'ютера?

4. Які операційні системи ви знаєте?

5. Вивчити основні визначення та поняття.

IV. Підбиття підсумків уроку.

Оцінюється робота класу і називаються учні, що відзначилися на уроці.

V. Домашнє завдання.

1. Підручник §2.4-2.5, усно відповісти на питання для роздумів.

2. Використовуючи нові терміни та поняття попереднього та сьогоднішнього уроку, складіть кросворд.

Оформіть на окремому аркуші в кількох примірниках.

(Можна в електронному варіанті)