Информатика

Урок 1: Объекты вокруг нас

Объекты вокруг нас и в компьютере

Поговорим о том, чему обучаться, чтобы быть востребованным в профессии. Создание и развитие искусственного интеллекта вызовет невостребованность отдельных специальностей. Чтобы будущие роботы не смогли бы заменить вашу выбранную профессию, связывайте ее, прежде всего, с интеллектуальной творческой деятельностью. Не бойтесь ошибиться и не понять. С ошибками жить даже веселее, всякое бывает! Любопытствуйте! Одной из таких вечных обучающих цариц наук является математика. Она использует сконструированные специальные языки для изучения абстрактных структур. Искусственные инструменты расширяют возможности описания или создания систем: схемы, чертежи, программный код. А информатика — современная наука, развивающаяся от прикладной математики.

Обложка урока взята с источника.

План урока:

Элементы окружающего мира

Общие или отличительные признаки

«Умно» об объектах в компьютере

 

Элементы окружающего мира

Все сложнее ориентироваться в море информации, выделять, запоминать то, что необходимо. Как решить главную задачу оптимального выбора сведений из массы данных?

1fgdfg
Объекты и множества (Источник)

Существует простое правило выбора информации: предпочитай то, что касается личной мотивации или поставленной цели. А личную цель часто определяют через название объекта или действия.

Сформулируем определение объекта. Это что-то единое целое, выделенное человеком в окружающем реальном или воображаемом мире, с целью ознакомления, познания или освоения. Примерами могут быть такие основные объекты окружающего мира – живые и не очень «живые» предметы (кошка, дорога) или разные явления, процессы (дождь, погоня). Имеют свое название все объекты, по которому отличаются один от другого. При обмене информацией необходимо ясно выражаться на языке доступном получателю. Иначе последует возражение от не понявшего: «Назовите объект своим именем!».

Следует сказать, что в природе случается такое: одно определение чего-либо разъясняется через другое понятие. Поэтому начинать шаги в познании следует с детального понимания самых простых определений. Всякое поверхностное знание не поможет разбираться в сложных системах и процессах. Определимся с тем, каковы свойства, действия, назначение информации об элементах.

 

Назови суть природы предмета

 С именами не так все просто, поскольку имя тоже объект. Имя как бы фиксирует значение называемого предмета. Важно понимать разницу между «познанием чего-либо» и «познанием имени чего-либо». В разных областях использования в самом понятии имени заложен разный смысл. Имя человека может быть просто индивидуальным единичным именем объекта (собственное Иван, Вера), а может быть полным с именем, отчеством и фамилией. В русском языке существительное, прилагательное, числительное – это имена разных множеств слов (частей речи). Именем может быть знак или символ, которым обозначается элемент, либо действие или событие. Логично выделять общие имена объектов для некоторых множеств. В таком классе конкретный предмет имеет дополнительно к общему еще единичное, иногда собственное уникальное имя объекта. Присваивается такое общее имя, которое точно определяет данное множество, подходит каждому элементу (геометрические фигуры).

Приведем понятие множества — набор предметов, собранных и перечисленных по какому-то признаку или обладающих свойством (масса точек на прямой). Различают следующие множества:

  • пустое (нет неуспевающих учеников на уроке);
  • конечное (алфавит русских букв);
  • бесконечное (число звезд на небе).

Например, обсудим, самое простое и древнее понятие – числа. Для десятичной системы счисления используют 10 цифр (для двоичной только 2), с их помощью можно записать любое множество чисел. Это бесконечное множество целых положительных чисел (натуральных). С развитием математических функций, действий над объектами (числами) появились отрицательные, рациональные, иррациональные, комплексные многообразия, которые получились от целых натуральных чисел. Известно, что математики Древней Греции знали число 2gdfg, но в качестве длины диагонали единичного квадрата (оно иррациональное).

 

Общие или отличительные признаки

Материальный предмет может отличаться особенностью какой-то стороны вещи или своей функциональностью при взаимодействии с другими элементами.

3fgdfg
Разнообразие элементов и их свойства (Источник Источник)

Свойства предметов существуют объективно. Слово признак и слово свойство по смыслу своих значений взаимозаменяемы. Под признаками объекта понимают его характеристики: состояния, свойства, действия, функционирование (поведение), реакции.

Любой ученик сможет перечислить свойства объекта из окружающего мира, аккуратно характеризуя его отличительные признаки. Прав ли тот, кто определил ромб как наклонившийся квадрат? Свойство объекта определяют какой-то величиной и ее значением. Примерами величин свойств являются:

  • вид вещества;
  • высота;
  • форма;
  • цвет;
  • вес;
  • запах.

Указанная величина свойства элемента принимает в его характеристике конкретное значение (стеклянная, 20 см, круглая, изумрудная, 200 г, без запаха). Есть какие-то свойства у объекта похожие на вазочку? Да, есть, но запах для вазочки не является характеристикой.

Признаки, определяющие предметы, разделяют на существенные и несущественные. Существенные признаки объектов сохраняются пока не меняется его сущность, а несущественные могут измениться.

4gfdgh
Существенные признаки (Источник)

Человек в процессе мышления обозначает, группирует и выбирает множества объектов для удобного исследования, анализа, запоминания, передачи сведений. Если одинаковый существенный признак (свойство) есть у нескольких элементов подмножества, то он признается общим признаком объектов для их выделения в отдельную естественную группу. Рассмотрим несколько примеров.

Среди множества собак разные породы различаются окрасом шерсти. У немецкой овчарки наиболее распространены черный, шоколадный и зонарно-серый окрасы. А у собак породы хаски глаза часто светло-голубого цвета. Подмножество домашних животных — собаки (общее имя), подмножества среди собак — породы собак (хаски и немецкая овчарка), отдельные свойства (величины и их значения) породы — цвет шерсти (черный) или цвет глаз (светло-голубой). Рекс — имя немецкой овчарки (единичное).

Представим, что собрали перечень элементов (данные по погоде календарного июля прошлого года в городе Феодосия), имеющих следующий набор свойств: температура, давление, влажность, ветер.

Характеристики отображаются в двухмерной таблице. По строкам последовательно размещаются значения свойств одного элемента (календарного дня), а каждое значение озаглавлено именем этого свойства объекта в столбце. В таблице найдется самый жаркий день июля по наибольшей температуре этого столбца.

Еще одним характерным признаком является действие объекта. Различают свойственные им действия активные (самим элементом) или пассивные (другим объектом над ним).

5gdfgh
Действие (Источник)

Но объекты не существуют изолированно от других, все взаимосвязано. Каждый человек влияет на свое окружение, а его обдуманные действия по ситуации — на итоговый результат.

Сами имена действий не несут полной информации. Это видно на следующем примере. «Рисует», очевидно, по-разному малыш, художник-график, карикатурист. Да и рисунки у них получаются совершенно непохожие.

Для пояснения процесса составляют детализированные пошаговые исполнения, присущие действию объекта (поведению). Поведение объекта — это то, как внешне выглядит его деятельность с окружающими элементами и реакции на воздействие.

При действиях состояние самого объекта или другого элемента изменяется. Под состоянием объекта подразумевается сочетание всех присущих ему свойств (или только некоторых).

Во время работы человеку приходится осуществлять контроль состояния объектов по установленным критериям (изменения объема, температуры, успеваемости).

Получается, что оценка состояния объекта — итог результата его поведения и соответствие ожидаемым свойствам. В этом процессе человек является основным исполнителем активного действия.

Основателем современной теории множеств считается немецкий математик Георг Кантор.

Все признаки множества обязательно присутствуют в объектах подмножества (свойство наследования). Для подмножества также имеется отличительное свойство или действие. Рассмотрим такой характерный пример.

Домашних питомцев требуется постоянно кормить (пассивное), среди них собаки могут покусать и громко облаять (активное). А в подмножестве ездовых собак существует дополнительное активное действие — они возят упряжку, но их тоже надо кормить и они лают.

 

Группируй и прослеживай связи

Мыслить объектно, видеть связи, а также причины и последствия действий, важно научиться пораньше. При верном подборе классов, объектов, групп, действий и определении их взаимодействий отыщется множество решений проблемы.

6ghdh
Объекты 

Различные связи существуют у 2 объектов и у объекта с множеством объектов.

Такими связями являются следующие отношения:

  • причинно-следственные (наступила ночь – стало прохладнее);
  • родственные (мать – сын);
  • симметричные (брат с братом между собой);
  • несимметричные (профессор – студент);
  • порядковые (первый – последний);
  • пространственные (дальше – ближе);
  • противоположности (черное – белое);
  • целое – часть (тетрадь – лист).

Сравнивают между собой объекты, обладающие общими признаками. При отсутствии общих признаков элементы будут несравнимыми. Над множествами (как объектами) можно производить специальные операции (действия) из логической алгебры.

Изучаемый элемент может рассматриваться как одно неделимое, либо расчленяться на мелкие компоненты (одинаковые или разные).

Связь «входит в состав» представляет отношения входящих частей и последовательность, по которой он разбирался на элементы. Вот пример про велосипед.

Части велосипеда (сиденье, колеса, рама, руль, педали) все разные, но в соединении взаимно зависимые. При их совместной сборке на велосипеде можно ездить.

Среди признаков сборного объекта называются характеристики всего элемента, а также признаки составных частей (складной прогулочный велосипед с разъемной рамой).

Существует связь «является элементом множества» (Сахалин — это остров).

А отношение «является разновидностью» связывает 2 множества (отряд «стрекозы» является подклассом крылатых насекомых). Отношения между объектами наглядно изображают с помощью схем.

7fghfh
Отношения в структуре (Источник)

Группа объектов с общими существенными признаками и поведением называется классом. Иногда все элементы класса просто перечисляются. Система разделения множества на классы, для установления и исследования связей объектов, называется классификацией. Общие определения объекта и класса взаимно связаны (цифровой компьютер). Когда говорят об объекте упоминают его класс. Отдельный объект является экземпляром класса. Один класс отличается от другого определенными признаками, которые называют основанием классификации (четные и нечетные числа). При выборе существенных признаков для классификации, она является естественной (хвойные и лиственные деревья), а иначе – искусственной (при несущественных признаках). К искусственным относят вспомогательные классификации (каталоги, небесные созвездия), они служат для облегчения поиска элементов. В каждом школьном предмете есть своя классификация.

Система, как объект, обычно рассматривается в динамике, во взаимодействии с окружением. Структура – это скелет неподвижного объекта системы. Системный блок персонального компьютера состоит из разнородных объектов.

 

«Умно» об объектах в компьютере

Нас окружает многообразие объектов и систем. Система состоит из связанных частей. Простые количественные характеристики не изменяются, не зависят от времени, не принимают других значений. Объекты же изменяются во времени, принимают разные значения, кроме того они могут создаваться, использоваться и уничтожаться (вахтенный журнал на судне).Объект имеет текущее состояние и занимает определенный объем физического пространства или виртуального в компьютере (число треков и объемы записей по музыкальным группам на жестком диске).

Люди пользуются работой систем с различными целями (банковская система, система продажи билетов, обслуживание на кассе в магазинах, Центр Управления Полетами). Основным ядром систем обработки информации служит компьютер. Операционная система Windows нужна для компьютера, как мозг нужен человеку. ОС Windows постоянно развивается и модернизируется. Она предназначена для согласования и управления взаимодействием пользователя с ПК через комплекс программ и устройств, для обслуживания работы всего ПО.

Расшифруем применяемые сокращения:

  • СОИ – систем обработки информации;
  • ПК – персональный компьютер;
  • ОС – операционная система;
  • ПО – программное обеспечение;
  • ПКМ – правая кнопка мыши;
  • ЛКМ – левая кнопка мыши;
  • КМ – контекстное меню.

Быстрая загрузка ОС происходит после включения ПК, затем появится на экране рабочий стол. К объектам операционной системы относятся: рабочий стол, программы, диски, файлы, окна документов, папок, приложений. Набор различных значков на Рабочем столе и его внешний вид настраивает сам пользователь, размещает на нем нужные для своих работ элементы.

8gdfg

Объекты ОС (папка, файл, кнопка, окно) отображаются на экране значками. Список всех файлов, папок на дисках ПК содержит папка Мой компьютер. Для сохранения и использования документов и файлов нужна папка Мои документы. Удаленные с ПК элементы (файлы, папки) временно хранятся в папке Корзина.       

Снизу на Рабочем столе помещается Панель задач, кнопка выключения или перезагрузки ПК находится на ней слева. Внизу справа на экране ПК размещена Языковая панель, где отображается активный на данный момент язык ввода клавиатуры. Переключить, выбрать подходящий язык можно в меню по клику ЛКМ или сочетанием клавиш Windows + Пробел. Иногда требуется восстановить Языковую панель, которая перестала отображаться на экране. Вернуть на прежнее место языковый значок RU/EN возможно несколькими способами, которые зависят от причины исчезновения и от используемой версии ОС.

Для оптимальной организации работы ОС необходимы системные файлы Windows и скрытые папки системного диска. Случается, что вредоносное ПО и вирусы заменяют в системных папках Windows файлы, разрушая этим деятельность ОС ПК. Некоторые системные файлы, папки делают скрытыми от пользователя по умолчанию для обеспечения защиты.

 

Файлы и папки

Допустим, в почтовом конверте получили текстовое письмо, фото, рисунок. Можно сказать, что прислана информация в 3 файлах (текст, фото, графика) в одной папке. Основным объектом информации в обработке, хранении, передаче и поиске в ПК является файловый объект.

Файловая система в ОС функционирует как регулятор, устанавливающий правила присвоения имен, обработку файлов, их хранение.

Для хранения объединенных по признаку наборов используют папки. Одна (родительская) папка может содержать несколько других (вложенных) контейнеров.

Папка, так же как и файл, имеет имя длиной до 255 символов, но оно не должно содержать следующих: /, \, *, :, ?, «», <, >, |.

Имя файла отличается от имени контейнера тем, что имеет к самому имени дополнительное расширение имени файла (после точки). Примеры некоторых расширений имени файлов:

  • имя.jpg – рисунок в формате Jpeg;
  • имя.xls – таблица Microsoft Excel;
  • имя.docx – документ Microsoft Word;
  • имя.exe(com) – исполняемый файл в ОС Windows;
  • имя.rar – упакованный в WinRAR archive.

Система Windows определяет, что файл следует открывать такой же программой, какой он был создан. Этим объясняется наличие разнообразных расширений имен.

Полное имя файла состоит из имени файла с его расширением и пути доступа к файлу (расположением), оно уникальное. Применяется также короткое имя файла до 12 символов с расширением. Открытие любой папки для Windows – стандартная операция. «Ярлык» удобен для ускорения работы в OC Windows. Ярлыки для рабочего стола открывают файлы и папки, запускают программы по доступным на компьютере и в сети ссылкам (адресам).

Контекстное меню, открывающееся щелчком ПКМ, предоставляет список всех возможных действий с элементом (переименовать, открыть, скопировать, отправить по почте, сделать удаление папки или файла). Удаленные с ПК файлы временно хранятся в корзине. С помощью КМ можно по последнему пункту «Свойства» узнать и даже изменить некоторые их свойства.

 

Рассмотрим подробнее работу строчки КМ «Свойства» для определения в нем размера папки.

Ниже приводится предоставленная в окне информация с комментариями.

Свойства: имя папки

Общие (линейка меню, в ней кнопка) Настройка

(значок) (имя папки)

Тип: папка с файлами

Расположение: (путь каталога на диске) C:\Users\user\OneDrive

Размер: (указан размер папки) 6,87 МБ (7 207 419 байт)

На диске: 6,91 МБ (7 245 824 байт)

Содержит: Файлов: 19; папок: 1

Создан: (дата и время создания)

Атрибуты: (для чтения скрытый) (есть кнопка) Другие

 

Здесь определяют размеры папки, ее количественный состав и нахождение на диске.Возможно сменить значок папки на другой, сделать ее скрытой. Но смену «расширения папки» сделать нельзя, потому, что у папок нет расширения.

Подобным же образом в строке КМ «Свойства»определяют и размер файла. Также в «Свойствах» указывается расположение его на диске ПК, даты создания и изменений.

Можно сменить при острой необходимости расширение имени файла на другое, но делать это надо умеючи, чтобы файл прочитался программой.

9fdgd
Окно «Свойства» для файла

Размеры папок и файлов зависят от объемов хранимой в них информации. 1 любой символ занимает 8 битов или 1 байт. Единицы размеров больших объемов:

  • килобайт (1 Кб) = 1024 байт;
  • мегабайт (1 Мб) = 1024 Кб;
  • гигабайт (1 Гб) = 1024 Мб.

Что предпринимаете после напряженных умственных нагрузок? Пытаетесь отвлечься, заняться другим делом, «перезагружаетесь». Так и при перезагрузке ПК, ОС и файловая система очищает временные рабочие области памяти.

Во время работы пользователя ПК в сети возникает потребность в скачанных файлах. Необходимо проверить состав контейнера «Загрузки» на искомые имена файлов. При их отсутствии можно заниматься скачиванием.

Администратору систем иногда требуется узнать про открытые файлы в папках общего доступа. Для этого он находит и открывает «Общие папки», выбирает в меню «Открытые файлы», ищет в списке нужную информацию.

Общими свойствами компьютера являются: быстродействие, объем оперативной памяти, возможность расширения и дополнения компонентами и ПО, совместимость с другими ПК, емкость жесткого диска, тип видеосистемы. Эти признаки для опытного пользователя понятнее по их конкретным техническим параметрам и значениям.

Трудно представить проблему, преодолевая которую, не пришлось бы ни с чем взаимодействовать. Практично понимать, что и как устроено и связано. Следует учиться видеть суть процесса. Человек мыслит и представляет, для какой цели старается; такое пока для компьютера недоступно.

Мы осваиваем цифровую (двоичную) технику, а представляете, уже на подходе новое поколение – квантовый компьютер. Он в вычислениях использует квантовые биты – кубиты и квантовую запутанность. У кубита, квантового разряда, значения «0» и «1» существуют одновременно (суперпозиция) по законам квантовой физики.

Впереди будет много новых и неожиданных открытий, особенно на «стыках» при взаимодействии разных наук.

 

ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ

Вопрос: 1
Выберите единичные имена (два ответа):
1береза у дороги
2Берлин в Германии
3фрукты
4аптека на автовокзале
5ботинки
Ответить
24
Вопрос: 2
При расчете на базаре вам выдали 21 одинаковые таньга. Одна чуть-чуть легче остальных (фальшивая). За сколько взвешиваний минимально обнаруживается монета-фальшивка? Есть весы для взвешивания, но без гирек.
11
22
33
44
Ответить
3
Вопрос: 3
Назовите пассивное действие (два ответа):
1файл удаляется
2люстру можно купить
3марафонец финишировал
4продавец работает на базаре
Ответить
12
Вопрос: 4
Место на диске, где хранятся объединённые по какому-то признаку файлы, называется:
1кластер
2папкой
3мой компьютер
4панель управления
Ответить
2
Вопрос: 5
Из каких двух частей состоит имя файла? (два ответа):
1собственное имя файла
2специальные символы
3расширение
4числа
5иконка
Ответить
13
Допущено ошибок:
Оценка:
Подробнее
Ваши ответы:
1 вопрос:

Выберите единичные имена (два ответа):
1) береза у дороги 2) Берлин в Германии 3) фрукты 4) аптека на автовокзале 5) ботинки
2 вопрос:

При расчете на базаре вам выдали 21 одинаковые таньга. Одна чуть-чуть легче остальных (фальшивая). За сколько взвешиваний минимально обнаруживается монета-фальшивка? Есть весы для взвешивания, но без гирек.
1) 1 2) 2 3) 3 4) 4
3 вопрос:

Назовите пассивное действие (два ответа):
1) файл удаляется 2) люстру можно купить 3) марафонец финишировал 4) продавец работает на базаре
4 вопрос:

Место на диске, где хранятся объединённые по какому-то признаку файлы, называется:
1) кластер 2) папкой 3) мой компьютер 4) панель управления
5 вопрос:

Из каких двух частей состоит имя файла? (два ответа):
1) собственное имя файла 2) специальные символы 3) расширение 4) числа 5) иконка
Посмотреть ответы
Правильные ответы:
1 вопрос: Берлин в Германии
1 вопрос: аптека на автовокзале
2 вопрос: 3
3 вопрос: файл удаляется
3 вопрос: люстру можно купить
4 вопрос: папкой
5 вопрос: собственное имя файла
5 вопрос: расширение