Информационные технологии в электронике
для специальностей 210105, 200307
Колегов А.А.
Кафедра ЭП
Томск-2008

Знакомство с основными понятиями и обработка информации.

№ 1
Совокупность методов обработки, изготовления, изменения состояния, свойства, формы сырья, материала или полуфабриката, осуществляемых в процессе производства продукции.
• Технология.

№ 2
Наука, изучающая закономерности и методы накопления, передачи и обработки информации на основе ЭВМ.
• Информатика.

№ 3
Информационная технология.
• Во-первых, совокупность процессов циркуляции и переработки информации и, во-вторых, описание этих процессов.

№ 4
Совокупность внедряемых (“встраиваемых”) в системы организационного управления принципиально новых средств и методов обработки данных, представляющих собой целостные технологические системы и обеспечивающих целенаправленное создание, передачу, хранение и отображение информационного продукта (данных, идей, знаний) с наименьшими затратами.
• Новая информационная технология.

№ 5
Информация.
• Первоначально сведения, передаваемые людьми устным, письменным или другим способом (с помощью условных сигналов, технических средств и т.д.); с середины ХХ в. – общенаучное понятие, включающее обмен сведениями между людьми, человеком и автоматом, автоматом и автоматом; обмен сигналами в животном и растительном мире; передачу признаков от клетки к клетке, от организма к организму; одно из основных понятий кибернетики.

№ 6
В науке, и на практике используется множество определений понятия информации: от наиболее общего, философского – информация есть отражение реального мира – до наиболее узкого, практического – информация есть все сведения, являющиеся объектом хранения, передачи и преобразования. Развитие ИТ привело к возникновению и такого чисто технологического понятия, как машинная информация, под которой подразумевается информация, зафиксированная в виде, непосредственно доступном обработке на ЭВМ, включая ее передачу с электронными скоростями без пространственного перемещения носителя.

№ 7
Технология – это не только некоторая организация естественных процессов, направленная на создание искусственных объектов, но и наука о лучших способах этой организации.

№ 8
Изменение некоторого физического процесса во времени, обеспечивающее передачу сообщения (а тем самым и информации).
• Сигнал.

№ 9
Характеристика сигнала, которая служит для представления сообщения.
• Параметр сигнала.

№ 10
Процесс формирования определенного представления информации.
• Кодирование информации.

Обработка информации.

№ 11
Протяженная в пространстве среда, через которую носитель сообщения передается от передатчика к приемнику.
• Канал связи.

№ 12
Множество символов, используемых при записи текста.
• Алфавит.

№ 13
Количество символов в алфавите.
• Мощность алфавита.

№ 14
Сигнал, который характеризуется конечным множеством значений и в зависимости от исходного состояния принимает значения, связанные с определенным состоянием системы:
• Дискретный.

№ 15
Сигнал, который отображается некоторой непрерывной функцией и физически представляет собой непрерывно изменяющиеся значения колебаний:
• Непрерывный.

№ 16
Сведения о состоянии объекта в ИС формируются в виде сообщений. Под сообщением понимается все то, что подлежит передаче.

№ 17
Статические сигналы существенное место занимают при подготовке, регистрации и хранении информации. Динамические сигналы используются в основном для передачи информации.

№ 18
Полученные из информационных кодов данные интерпретируются объектом. Что это означает? Прежде всего, устанавливается их значение. Для этого необходимо сопоставить их с комплексом целей объекта и выделением тех из них, к которым объект может приблизиться, реализуя полученную в итоге информацию.

№ 19
Данные несоответствующие никаким целям объекта не несут для него информацию, и потому пропадают, возвращая объект в то состояние, в котором он был до получения этих данных. Бесцельное использование данных означает нарушение целесообразности функционирования объекта, и если таковые становятся значительными, то это ведет к прекращению его существования.

№ 20
Информационные шаблоны действий обеспечивают сопоставление характеристик наборов данных, действий и результатов приближения к цели. Другими словами с их помощью оценивается возможный результат действий по достижению соответствующей цели при наличии определенных данных.

Технология хранения информации.

№ 21
Комплекс технических средств, реализующих функцию памяти.
• Запоминающее устройство.

№ 22
Совокупность элементов памяти в матрице накопителя, в которой размещается слово.
• Ячейка памяти.

№ 23
Устройство для программирования микросхем ПЗУ.
• Программатор.

№ 24
Нарушение работоспособности ЗУ или его элемента, которое устраняется само или оператором без проведения ремонта.
• Сбой.

№ 25
Устойчивое нарушение работоспособности ЗУ или его элемента.
• Отказ.

№ 26
Запоминающее устройство, которое предназначено для хранения переменной информации и допускает изменение своего содержимого в ходе выполнения процессором вычислительных операций с данными:
• ОЗУ.

№ 27
Разновидность микросхем ПЗУ, допускающая неоднократное (сотни и тысячи циклов) программирование (репрограммирование):
• РПЗУ.

№ 28
Разновидность микросхем ПЗУ, допускающая однократное программирование:
• ППЗУ.

№ 29
Тип носителей, к которому относится жесткий диск:
• НЖМД.

№ 30
Последствия в статических ОЗУ, при влиянии невыбранных ЗЭ на выбранные:
• Изменение времени выборки.

Технология хранения и преобразования информации.

№ 31
Данные записываются на диски полосами, каждая полоса состоит из блоков, каждый блок помещается на отдельный диск в массиве RAID.
• Чередование.

№ 32
Данные с одного диска копируются на другой диск. В случае отказа одного диска информация по-прежнему будет доступна с другого.
• Зеркалирование.

№ 33
Дублирование различных аппаратных компонентов, например, контроллеров и дисков; повышает общую отказоустойчивость системы.
• Дуплексирование.

№ 34
Свойство некоторых веществ под действием активирующего излучения обратимо переходить из одного состояния в другое, при этом изменяя свои физические свойства (например, такие как цвет, появление/исчезновение флюоресценции и т.д.).
• Фотохромизм.

№ 35
Делитель Кельвина-Варлея используется в:
• ЦАП.

№ 36
N-разрядная версия ЦАП с делителем Кельвина содержит 2^N равных по величине последовательно соединенных резисторов. Выходной сигнал снимается с соответствующего отвода замыканием одного из 2^N коммутаторов после декодирования N-разрядных данных. Современные ЦАП, использующие эту архитектуру, называются строковыми ЦАП.

№ 37
Преобразование аналоговых сигналов в цифровые осуществляется с помощью аналого-цифровых преобразователей (АЦП) и является измерительным процессом, основанным на сравнении аналогового сигнала с эталонным напряжением, значение которого известно с высокой степени точности.

№ 38
Данный АЦП:

• АЦП параллельной обработки (flash).

№ 39

• АЦП последовательного приближения.

№ 40
ОЗУ предназначено для хранения переменной информации, оно допускает изменение своего содержимого в ходе выполнения процессором вычислительных операций с данными.

Технология передачи информации.

№ 41
Аппаратное и программное обеспечение (элементы соединения и вспомогательные схемы управления, их физические, электрические и логические параметры), предназначенное для сопряжения систем или частей системы (программ или устройств).
• Интерфейс.

№ 42
Среда передачи сигналов, к которой может параллельно подключаться несколько компонентов вычислительной системы и через которую осуществляется обмен данными.
• Шина.

№ 43
ЗУПВ, которое автоматически следит за порядком поступления данных и выдает их в том же порядке, допуская выполнение независимых и одновременных операций записи и считывания.
• FIFO буфер.

№ 44
Устройство, которое позволяет обмениваться данными по телефонной линии.
• Модем.

№ 45,46
Сигнал синхронизации пассивного и активного устройства:
• SSYN и MSYN, соответственно.

№ 47
Сигнал сброса системы в начальное состояние:
• INIT.

№ 48
Сигнал аварии сети питания переменного напряжения:
• ACLO.

№ 49
Контроллер прямого доступа к памяти относится к:
• активному типу.

№ 50
Логическому нулю соответствует положительный импульс напряжения, логической единице - отрицательный. Информационный переход осуществляется в начале бита, возврат к нулевому уровню - в середине. Это способ кодирования:
• RZ.

Методы передачи информации.

№ 51
Связь, при которой данные передаются последовательным потоком. Передающий компьютер передаёт, а принимающий получает без координации взаимодействия устройств.
• Асинхронная.

№ 52
Связь, в которой выполняется разбивание данных на блоки, добавление управляющей информации, проверка данных на наличие ошибок.
• Синхронная.

№ 53
Фактор, который характеризует, насколько быстро биты кодируются и передаются по каналу связи.
• Скорость канала.

№ 54
Спутниковая система для высокоточного определения координат статичных и движущихся объектов.
• GPS.

№ 55
К дуплексным относят интерфейсы, обеспечивающие возможность одновременной передачи данных между двумя устройствами в обоих направлениях. В случае, когда канал связи между устройствами поддерживает двунаправленный обмен, но в каждый момент времени передача информации может производиться только в одном направлении, режим обмена называется полудуплексным.

№ 56
Важной характеристикой полудуплексного соединения является время реверсирования режима - то время, за которое производится переход от передачи сообщения к приему и наоборот.

№ 57
В шинной архитектуре Unibus выбор устройства на роль ведущего является динамической процедурой, поэтому в ответ на запрос периферийного устройства процессор может передать ему управление шиной. Благодаря этой особенности возможна разработка мультипроцессорных систем.

№ 58

• Контроллер последовательной синхронной передачи.

№ 59

• Контроллер последовательного асинхронного приема.

№ 60

• Контроллер прерываний.

Устройства ввода, отображения информации.

№ 61
Тип компьютерных мышей, отслеживающих перемещение рабочей поверхности:
• Оптические.

№ 62
- в которых используется специальный коврик, работающий по принципу графического планшета:
• Индукционные.

№ 63
- в которых используются акселерометры для определения движений мыши по каждой из осей:
• Инерционные.

№ 64
Сенсорные экраны предназначены для тех, кто не может пользоваться обычной клавиатурой. Пользователь может ввести символ или команду прикосновением пальца к определенной области экрана.

№ 65
Кассовые терминалы являются устройствами автоматизированного ввода информации.

№ 66
Сканеры (scanners) преобразуют в цифровую форму графическую информацию (рисунки, чертежи и пр.) и большие объемы текстовой информации.

№ 67
ЖК-индикаторы – пассивные устройства. Они не генерируют свет и требуют дополнительной подсветки, сами же выполняют роль модулятора, работая в режиме пропускания или отражения света.

№ 68
В смектических ЖК сильно вытянутые молекулы располагаются слоями одинаковой толщины, близкой к длине молекул. Ориентированы молекулы параллельно друг другу. У нематических ЖК отсутствует слоистая структура, а молекулы также ориентированы параллельно друг другу своими длинными осями. Холестерические ЖК имеют структуру слоистую, но в каждом слое молекулы вытянуты в некотором преимущественном направлении.

№ 69
Поляризатор – это оптический элемент, пропускающий свет, поляризованный в одном направлении, и гасящий свет, поляризованный в противоположном направлении, в зависимости от ориентации поляризатора.

№ 70
Осциллографическая трубка – это прибор, предназначенный для преобразования электрического сигнала в световое изображение с помощью тонкого электронного луча, направленного на люминесцирующий экран.

Кодировка информации и коррекция ошибок.

№ 71
Минимальное кодовое расстояние у классического кода Хэмминга:
• 3.

№ 72
Код, в котором все комбинации являются разрешенными:
• Безизбыточный.

№ 73
Классический код Хэмминга может исправить:
• 1 ошибку.

№ 74
Для исправления двухразрядных ошибок в запоминающих устройствах с кодами Хэмминга можно использовать:
• Метод двойного инвертирования.

№ 75
Информационная модель внешней среды объекта, это структурированная совокупность трех компонент:
1) воспринятой объектом информации, запомненной в виде данных;
2) информационных шаблонов действий объекта;
3) методов сопоставления первых двух компонент в соответствии с комплексом целей объекта.

№ 76
При вводе в компьютер каждая буква кодируется определенным числом, а при выводе на внешние устройства для восприятия человеком по этим числам строятся изображения букв. Соответствие между набором букв и числами называется кодировкой символов.

№ 77
В k-разрядной ячейке может храниться 2^k различных значений целых чисел. Чтобы получить внутреннее представление целого положительного числа N, хранящегося в k-разрядном машинном слове, необходимо:
1) перевести число N в двоичную систему счисления;
2) полученный результат дополнить слева незначащими нулями до k разрядов.

№ 78
Человек издавна использует довольно компактный способ представления музыки – нотную запись. В ней символами указывается, какой высоты звук, на каком инструменте и как сыграть. Фактически, ее можно считать алгоритмом для музыканта, записанным на особом формальном языке.

№ 79
Минимальное кодовое расстояние является основным параметром, характеризующим корректирующие способности данного кода.

№ 80
Верхняя граница Хемминга устанавливает максимально возможное число разрешённых кодовых комбинаций 2^k любого помехоустойчивого кода при заданных значениях n и dmin.

Защита информации.

№ 81
Внутренняя – информация о компании, которая еще не была опубликована (использование такой информации при заключении биржевых сделок считается незаконным).

№ 82
Конфиденциальная – служебная, профессиональная, промышленная, коммерческая или иная информация, правовой режим которой устанавливается ее собственником на основе законов о коммерческой, профессиональной тайне, государственной службе и др. законодательных актов.

№ 83
Секретная – информация, содержащая государственную тайну. Государственной тайной является информация, несанкционированное распространение которой может нанести ущерб интересам государственных органов, организациям, субъектам и стране в целом.

№ 84
Коммерческая тайна предприятия – не являющиеся государственным секретом сведения, связанные с производством, технологической информацией, управлением, финансами и другой деятельностью предприятия, разглашение (передача, утечка информации) которых может нанести вред его интересам.

№ 85
Информация как объект познания имеет следующие характеристики:
- нематериальность в смысле неизмеримости таких параметров как масса, размеры, энергия известными физическими методами и приборами;
- записанная на материальный носитель, информация может храниться, обрабатываться, передаваться по различным каналам связи;
- любой материальный объект содержит информацию о себе или о другом объекте.

№ 86
В интересах защиты информации её владелец наносит на носитель информации условный знак полезности содержащейся на нём информации - гриф секретности или конфиденциальности.

№ 87
К чему приводит распространение информации и её использование?
• К снижению ценности информации.

№ 88
Угроза информационной безопасности - это действие, направленное против объекта защиты, проявляющееся в опасности искажений и потерь информации.

№ 89
Криптография – совокупность методов преобразования данных, направленных на то, чтобы сделать эти данные бесполезными для противника.

№ 90
Наука о раскрытии исходного текста зашифрованного сообщения без доступа к ключу:
• Криптоанализ.

Носители информации.

№ 91
Ячейки памяти на основе диодного ЗЭ состоят из двух встречновключенных p – n переходов, при считывания состояния ЗЭ на шину Х подается положительное напряжение, а с нагрузки, подключенной к шине Y, снимается выходной сигнал.

№ 92
ЦМД в настоящее время применяются в устройствах памяти ЭВМ. Логическим элементом 1 в этих устройствах является сам ЦМД и элементом 0 – пространство между ЦМД.

№ 93
Магнитооптика – раздел физики, в котором изучаются изменения оптических свойств сред под действием магнитного поля.

№ 94
Самые главные слои МО-диска – это защитный слой предохраняющий поверхность диска от повреждений, отражающий слой, необходимый для корректной работы лазера; диэлектрические слои выполняющие две функции – теплоизолируют магнитный слой (чтобы эффективнее использовать энергию лазера при записи) и увеличивают эффект поляризации при чтении; магнитный слой собственно хранитель информации.

№ 95
Тип носителя информации:

• FMD.

№ 96
При записи данных в голографических ЗУ лазерный луч расщепляется полупрозрачным зеркалом на два когерентных пучка. Один, именуемый объектным или предметным лучом, идет в пространственный светомодулятор, преобразующий подлежащие записи биты данных в массив темных и светлых пикселов.

№ 97
В месте схождения двух лучей создается интерференционная картина, которая и записывается в устройство хранения как голограмма страницы данных. Небольшими изменениями угла наклона опорного луча или изменением длины волны лазера в тот же кристалл можно записывать множество других страниц данных.

№ 98
Ключевым моментом для любой системы голографического хранения данных является мультиплексирование, т. е. наложение множества страниц в одну запоминающую среду, обеспечивающее огромную емкость холопамяти.

№ 99
Один и тот же носитель может использоваться для сообщений на входе и на выходе. Такие устройства служат для усиления или регенерации сообщения, связанной с устранением помех, и называются релейными линиями.

№ 100
Если приемником составного устройства является приемник первого устройства, участвующего в соединении, а передатчиком – передатчик последнего устройства, то между передатчиком одного устройства связи и приемником другого могут использоваться и такие носители, которые не доступны человеческим эффекторам и рецепторам. Примером является телефонная связь по проводам или радио.