УНСС - Катедра “Информационни технологии и комуникации”

1. УНСС -Катедра “Информационни технологии и комуникации” Тема 1 Понятия - информация, данни и алгоритми. Бройни системи. Представяне на данните

2. Предмет на курсапо Информатика в УНСС • Какво са данните и как се представят в компютрите, • Какво са алгоритмите, програмите за обработка на данни, Езиците за програмиране, • Какво представлява Архитектурата на компютрите, • Как се съхраняват данните и какво е База от данни, • Как се предават данните между компютрите, • Какво е операционна система на компютър, • Какво е програмно осигуряване, • Какви видове информационни технологии най-често се използват, • Какво е Информационна система, • Какви Интернет технологии се използват, • Какво е Информационна сигурност, • Как се проектират Информационни системи, • Какво представляват Бизнес приложенията – ERP, CRM, e-Business, e-Commerce;

3. Получавани практически знания и умения • По време на практическите занятия, ще се получат знания и умения за създаване и ползване на Информационни системи в икономиката, • Всеки ще може да проектира и създава малки информационни системи, използвайки наличните Office продукти на персоналния компютър, • Ще се извършва работа в екип от двама студенти, • Двата главни продукта, чрез които ще се изграждат тези малки информационни системи ще бъдат: • MS Excel, MS Access; • Ще има Курсова задача наMS Access- за двама студенти, • Ще се извършват 2 Контроли работи, • Изпитът ще се проведе чрез тест, • Крайната оценка ще бъде резултат от Изпита, Контролните работи и Курсовата задача;

4. Произход на изчислителните машини • Начални идеи в древна Гърция и Римската империя – сметало (абак) за събиране, • Някои начални идеи за машини: • Блез Паскал (1623-1662) – събирачна машина на базата на зъбни колела, • Чарлс Бейбидж (1792-1871) - събирачна машина , но с отпечатване на хартия; добавя и други аритметични действия; перфориране на командите за изпълнение, • Идея за алгоритми – последователност от дупки върху хартия • Жакард (1752-1834) – управление на тъкачен стан,

5. Произход на изчислителните машини • Идея за представяне на данни – чрез дупки върху хартия • Херман Холерит (1860-1929), • Тази разработка става основа за създаването на фирмата IBM; • Прилагане на електричество и електроника през 20 век • 1940 – Bell Laboratories – Mark I – релета с електронно управление, • 1937-1941 – Джон Атанасов-Berry – първата машина на електронни лампи в Iowa State College, • Големи ЕИМ (1950-60), • Мини ЕИМ (1960-70), • Персонални компютри (1970-80);

6. Развитие на алгоритмизацията • Алгоритмизацията започва развитие с увеличаване възможностите на компютрите да изпълняват по-големи последователности от команди • Теоремите на Gödel за непълнота създават предпоставки за съществуване на няколко вида последователности от команди за едно решение – вариантност на решенията / вариантност на алгоритмите • Оформят се два вида науки: • Computer Science – с основа – наука за алгоритмите, • Information Systems – с основа – наука за създаване на компютърни информационни системи;

7. Развитие на алгоритмизацията • При алгоритмизацията съществуват следните въпроси: • Кои проблеми може да се алгоритмизират, • Кои проблеми е рационално да се решат с компютърно съставени алгоритми, • Как лесно да открием / създадем алгоритъм, • Как да се анализират и оценят алгоритмите, • Как да се обработва информацията, • Как чрез алгоритмите да се осигури интелигентно поведение на компютрите, • Как използването на алгоритми влияе на развитието на обществото;

8. Единен Граждански Номер Алгоритъм за изчисляване на контролната цифра на ЕГН по модул 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9  номер на позицията в ЕГН  * * * * * * * * *  Умножение 2 4 8 5 10 9 7 3 6  Тегла Умножават се стойностите от всяка позиция със съответното тегло, посочено под номера на позицията, Сумират се получените произведения, Сумата по т. 2 се дели на 11, и се взема остатъкът от деленето, Ако полученият остатък от т.3 е число по-малко от 10, то става контролно число. Ако е равно на 10, контролното число е 0;

9. Информационни системи Определение - Информационната система е съвкупност от хардуерни и софтуерни елементи, свързани в интегрирана система, извършваща обработка на информацията на дадена организация Цел на Информационната система - да подпомага извършването на бизнеса в организацията, обхващайки персонал, документи, технологии за обработка и агрегиране на данните, както и процедури за изпълнение на функциите заложени в нея С оглед подпомагане на цялостните бизнес процеси в организацията, Информационната система използва множество различни Информационни и Комуникационни Технологии (ИКТ)

10. Информационни системи Съществуват информационни системи, които обслужват само част от бизнес дейността на организацията и тогава тези системи се разглеждат като подсистеми на Информационната система, например Счетоводна подсистема, Подсистема за управление на персонала, на складовете , Географска информационна подсистема, и т.н. Съществуват организации, имащи специфичен бизнес, за които информационните системи само подпомагат този специфичен аспект на бизнеса - Такива са Банкова информационна система, Застрахователна информационна система, система за проектиране на сгради и т.н.

11. Бройни системи • Система от символи и правила за тяхната употреба, чрез които може да се изобрази всяко число • Символите – цифри; Положението в записа – разряд • Непозиционни (римската) и позиционни (десетичната) бройни системи • Преминаване от една бройна система в друга • Пример за преминаванe на десетичноточисло 121 в двоична бройна система (използвайки цифрите 0 и 1) • 121:2=60 и остатък 1 • 60:2=30 и остатък 0 • 30:2=15 и остатък 0 • 15:2=7 и остатък 1 • 7:2=3 и остатък 1 • 3:2=1 и остатък 1 • 1<2 остава остатъка 1 • Резултатът е 1111001 • Пример за преминаванe на десетичното число 201 в шестнадесетична бройна система (използвайки цифрите 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F) • 201:16=12 и остатък 9(9) • 12<16 остава остатъка 12 (C) • Резултатът е C9

12. Двоична аритметика(1 от 2) • Използват се цифрите 0 и 1 • Събиране • 0+0 = 0 1 0 1 1 0 • 0+1 = 1 + 1 1 0 1 1 • 1+0 = 1 ------------------- • 1+1 = 10 1 1 0 0 0 1 • Изваждане • 0-0 = 0 1 1 0 0 0 1 0 1 • 1-0 = 1 - 1 1 0 1 1 0 0 • 1-1 = 0 -------------------- • 10-1 = 1 1 0 1 1 0 0 1 • Умножение • 0х0 = 0 1 1 0 0 1 • 0x1 = 0 x 1 1 0 1 • 1x0 = 0 ------------- • 1x1 = 1 1 1 0 0 1 • 0 0 0 0 0 • 1 1 0 0 1 • 1 1 0 0 1 • ============= • 1 0 1 0 0 0 1 0 1

13. Двоична аритметика(2 от 2) • Деление – използва таблицата за умножение и изваждане • Пример – да се радели числото 10000,111 на 10,1 • 10000,111:10,1 = 1 0 0 0 0 1,1 1 : 1 0 1 = 1 1 0,1 1 • - 1 0 1 • ------- • 1 1 0 • - 1 0 1 • --------- • 1 1(не може да се извади) • - 1 0 1 • -------- • 1 11 • - 1 0 1 • ---------- • 1 0 1 • - 1 0 1 • ----------- • 0 0 0

14. Групиране на двоичните данни в ЕИМ • Минимална единица – 1 бит, Единица за опериране – 1 байт = 8 бита, Дума – 4 байта, Двойна дума – 8 байта, • Един символ се представя чрез: • Един байт – най-често срещаните кодови таблици, • Два байта – за покриване на всички езици, включително китайски, японски и арабски; • Съществуват няколко международно утвърдени таблици за съответствие между символ и двоично съдържание: • ASCII – основните символи се кодират в 7 битови комбинации, като за допълнителните азбуки (кирилица, скандинавски, европейски ударения) се използва осмия бит за кодиране. Използват се основно в Персоналните компютри. Има 94 принтируеми символа, • EBCDIC – използват пълно 8-те бита на байта за кодиране. Използват се главно в големите ЕИМ, • Unicode – използва 2 байта за кодиране на над 100,000 символа;

15. Представяне на числата в ЕИМ • Числата в ЕИМ се представят като: • Числа с фиксирана запетая, • Числа с плаваща запетая, • Двоично-десетични числа; • Числата с фиксирана запетая са цели, с точно определено място на знака • Числата с плаваща запетая имат част, в която е мантисата, част в която е експонентата и част в която е знака • Числата в двоично-десетичен код се представят чрез последователност от тетради (четири двоични цифри), като в една тетрада се записва една двоично-десетична цифра знак стойност на числото знак порядък мантиса (+) (27) (397485) 1 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 => 9725 5 9 7 2

16. Числа с фиксирана запетая • Числата са цели • Отрицателните числа се записват в Допълнителен код • Положително числоОтрицателно число • 0 000 0000 0000 1010=> (+10) 1 111 1111 1111 0110 =>(-6) • Чрез числата в допълнителен код, действието Изваждане се свежда до действие Събиране • А-Б -> A + (Б)д • Съществуват две системи за представяне на числата, според това къде е най-голямата цифра (всяка фирма използва свой избор) • С лява най-голяма цифра • С дясна най-голяма цифра • Дължината им е 4 или 8 байта, като в 4 байта се побират числа +- 2 милиарда знак стойност на числото знак стойност на числото

17. Числа с плаваща запетая • Числата с плаваща запетая дават предимство пред тези с фиксирана запетая, че могат да представят нецели числа • Порядъкът е на основа 16, защото мантисата се третира като число също в шестнадесетична бройна система • Знакът на числото с плаваща запетая посочва знакът на мантисата. За да се преодолее знакът на порядъка, то той се преобразува да е винаги положителен. За порядък се използват 7 бита (за числа от 0 до 127) и машинният порядък е изместен с 64, т.е. истинският порядъкът може да бъде от -64 до +63 • Дължината им е 8 или 16 байта, като дължината се отразява само на мантисата – боят цифри в числото, което се обработва • Числата с плаваща запетая се използват главно за научни изчисления

18. Логически основи на ЕИМ • В ЕИМ информацията е представена в двоичен код и работата на ЕИМ представлява преобразувания в двоичен код • Променливи величини, които могат да приемат две стойности – 1 и 0, се наричат логически променливи • Двоична (логическа) функция е която определя стойността на една логическа променлива в зависимост от друга (и) • Логическите функции се дефинират чрез таблици

19. Основни логически функции и тяхното реализиране като логически елементи в ЕИМ • Логическо И • Логическо ИЛИ • Логическо Изключващо ИЛИ • Логическо Отрицание X (1) X & Y (0) Y (0) X (1) X | Y (1) Y (0) X (1) X ^ Y (0) Y (0) X (1) -X (0)

20. Градивни единици на компютрите (1 от 4) • Тригер – запомнящ елемент на логическа променлива R Q Нулиращ вход Изход Q S Установяващ вход R Q Тр S

21. Градивни единици на компютрите (2 от 4) • Регистър – запомнящ елемент на единица информационна дължина: Байт, Дума, Двойна дума и т.н. Q7 Q6 Q5 Q4 Q3 Q2 Q1 Q0 Q Q Q Q Q Q Q Q Тр Тр Тр Тр Тр Тр Тр Тр R R R R R R R R S S S S S S S S S7 S6 S5 S4 S3 S2 S1 S0

22. Градивни единици на компютрите (3 от 4) • Суматор – изпълнява операцията Аритметично събиране на 2 числа • Суматорът е основна градивна единица за извършване на Събиране, Изваждане (чрез Допълнителен код), Умножение и Деление • Събирането се свежда до n еднотипни действия на суматори Сi ∑ Прi Прi-1 Xi Yi С3 С2 С1 С0 ∑ ∑ ∑ ∑ Пр3 Пр2 Пр1 Пр0 ВхПр X0 Y0 X3 Y3 X2 Y2 X1 Y1

23. Градивни единици на компютрите (4 от 4) • Логическа схема на суматор Прi Сi . . . . . . . . . . . . . . Прi-1 Xi Yi