Шпаргалка по "Информатике"

Основные  характеристики:

1. Скорость сканирования — параметр, отражающий время, за которое будет отсканирован тот или иной документ.
2. Рабочая область сканера — максимальный формат документа, который сканер в состоянии обработать.
3. Аппаратный интерфейс сканера (интерфейс передачи данных) обеспечивает обмен информацией между сканером и компьютером. От него зависит скорость передачи данных между компьютером и сканером.
4. Разрешение - это совокупность параметров, характеризующих минимальный размер деталей изображения, который сканер в состоянии считать.
5. Цветность сканера. Сканеры делятся на цветные, черно-белые (полутоновые) и штриховые черно-белые.
6. Разрядность (глубина цвета) - параметр, характеризующий количество цветов или оттенков серого (в зависимости от цветности сканера). Разрядность означает, сколько бит используется сканером для представления цвета одной точки изображения.

 

На рис. 2.11 изображена общая схема  устройства сканера. Свет, идущий от источника  освещения, попадает на оригинал в определенной точке. Отразившись от него, свет попадает на оптическую систему сканера. Она  состоит из  зеркал и объектива (иногда роль оптической системы может играть просто призма). Оптическая система фокусирует свет на фотопринимающем элементе, роль которого — преобразование интенсивности падающего света в электронный вид.

Принцип работы сканера состоит  в следующем: в результате преобразования света получается электрический  сигнал, содержащий информацию об активности цвета в исходной точке сканируемого изображения. После оцифровки аналогового  сигнала в АЦП цифровой сигнал через аппаратный интерфейс сканера  идет в компьютер, где его получает и анализирует программа для  работы со сканером. После окончания  одного такого цикла (освещение оригинала  — получение сигнала — преобразование сигнала — получение его программой) источник света  и приемник светового отражения перемещается относительно оригинала.

Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) - устройство, преобразующее входной аналоговый сигнал в дискретный код (цифровой сигнал).

 

 

27. Какие принципы работы используются в принтерах?

Принтер – периферийное устройство компьютера, предназначенное для перевода текста или графики на физический носитель из электронного вида.

Основные характеристики принтера:

1. Формат бумаги
2. Разрешение печати (сколько точек на 1 дюйм)
3. Скорость печати

 

Матричный принтер

 

Матричные принтеры — старейшие из ныне применяемых типов принтеров, их механизм был изобретён в 1964 году японской корпорацией Seiko Epson.

Изображение формируется печатающей головкой, которая состоит из набора иголок (игольчатая матрица), приводимых в действие электромагнитами. Головка передвигается построчно вдоль листа, при этом иголки ударяют по бумаге через красящую ленту, формируя точечное изображение.

 

 

Основными недостатками матричных принтеров

1. монохромность (хотя существовали и цветные матричные принтеры, по очень высокой цене)
2. очень низкая скорость работы
3. высокий уровень шума

Достоинства:

1. Надежность
2. Точность

Выпускаются также высокоскоростные линейно-матричные принтеры, в которых  большое количество иголок равномерно расположены на челночном механизме (фрете) по всей ширине листа.

Матричные принтеры, несмотря на полное вытеснение их из бытовой и офисной  сферы, до сих пор достаточно широко используются в некоторых областях (банковское дело — печать документов под копирку, и др.).

 

Струйный  принтер

 

Принцип действия струйных принтеров  похож на матричные принтеры тем, что изображение на носителе формируется  из точек. Но вместо головок с иголками в струйных принтерах используется матрица дюз (головка), печатающая жидкими красителями. Печатающая головка может быть встроена в картриджи с красителями (в основном такой подход используется на офисных принтерах компаниями Hewlett-Packard, Lexmark). В других моделях офисных принтеров используются сменные картриджи, печатающая головка, при замене картриджа не демонтируется. На большинстве принтеров промышленного назначения чернила подаются в головы, закреплённые в каретке, через систему автоматической подачи чернил.

Типов подачи красителя:

1. Непрерывная подача.
2. Подача по требованию — подача красителя из сопла печатающей головки происходит только тогда, когда краситель действительно надо нанести на соответствующую соплу область запечатываемой поверхности. Именно этот способ подачи красителя и получил самое широкое распространение в современных струйных принтерах.

 

Лазерный  принтер

 

Важнейшим элементом лазерного  принтера является вращающийся фотобарабан, с помощью которого производится перенос изображения на бумагу. Фотобарабан представляет собой металлический цилиндр, покрытый тонкой пленкой из фотопроводящего полупроводника (обычно оксид цинка). По поверхности барабана равномерно распределяется статический заряд. С помощью тонкой проволоки или сетки, называемой коронирующим проводом, на этот провод подается высокое напряжение, вызывающее возникновение вокруг него светящейся ионизированной области, называемой короной.

Лазер, управляемый микроконтроллером, генерирует тонкий световой луч, отражающийся от вращающегося зеркала. Этот луч, попадая  на фотобарабан, засвечивает на нем элементарные площадки (точки), и в результате фотоэлектрического эффекта в этих точках изменяется электрический заряд.

Таким образом, на фотобарабане возникает копия изображения в виде потенциального рельефа.

На следующем рабочем  шаге с помощью другого барабана, называемого девелопером (developer), на фотобарабан наносится тонер - мельчайшая красящая пыль. Под действием статического заряда мелкие частицы тонера легко притягиваются к поверхности барабана в точках подвергшихся экспозиции, и формируют на нем изображение.

Лист бумаги из подающего  лотка помощью системы валиков  перемещается к барабану. Затем листу  сообщается статический заряд, противоположный  по знаку заряду засвеченных точек  на барабане. При соприкосновении  бумаги с барабаном частички тонера с барабана переносятся (притягиваются) на бумагу.

Для фиксации тонера на бумаге листу вновь сообщается заряд  и он пропускается между двумя  роликами нагревающими его до температуры около 180' - 200'С. После собственно процесса печати барабан полностью разряжается, очищается от прилипших частиц тонера и готов для нового цикла печати. Описанная последовательность действий происходит очень быстро и обеспечивает высокое качество печати.

 

28. Можно ли дать точное определение  понятия «алгоритм».

 

Алгори́тм — точный набор инструкций, описывающих последовательность действий некоторого исполнителя для достижения результата, решения некоторой задачи.

Исполнитель алгоритма — это некоторая система, способная выполнить действия, предписываемые алгоритмом. В информатике универсальным исполнителем алгоритмов является компьютер.

Понятие алгоритма в ХХ веке постоянно развивалось и  совершенствовалось. По мере развития параллельности в работе компьютеров  слово «последовательность» стали  заменять более общим словом «порядок». Это связано с тем, что какие-то действия алгоритма должны быть выполнены  только друг за другом, но какие-то могут  быть и независимыми.

Единого «истинного» определения  понятия «алгоритм» нет.

Алгоритм – (описание действий) точное предписание, которое задается вычислительному процессу и представляет собой конечную последовательность обычных, элементарных действий, четко определяющих процесс преобразования искомых данных в искомый результат.

Декомпозиция – разбиение сложной задачи на простые задачи.

Алгоритм – четкая последовательность элементарных действий, ведущих к решению сложной задачи.

 

29. Свойства алгоритмов

1. Конечность

1. Алгоритм состоит из отдельных элементарных шагов или действий (причем множество различных шагов – конечно).
2. Алгоритм должен заканчиваться за конечное число шагов (в бесконечных алгоритмах выводится знак приближения, который является решением алгоритма - шаг приближения).

2. Элементарность

Каждый  шаг алгоритма должен быть простым, чтобы устройство, выполняющее операции, могло выполнить их отдельным  действием.

3. Дискретность

Процесс решения задачи представляется конечной последовательностью отдельных  шагов и каждый шаг алгоритма выполняется за конечное время (не обязательно за единицу времени).

4. Детерминированность(однозначность)

Каждый  шаг алгоритма должен быть однозначно и не двусмысленно определён и  не должен допускать произвольной трактовки.

В алгоритме каждый шаг пронумерован, и выполняется строгая последовательность. При окончании нумерации завершается  решение алгоритма.

5. Результативность

Алгоритм  имеет некоторое число входных  величин аргумента.

Цель  выполнения алгоритма состоит в  получении конкретного результата, имеющего вполне определённое отношение  к исходным данным.

Алгоритм  останавливается после конечного  числа шагов, зависящего от данных, с указанием того, что считать  результатом. Если решение не может  быть найдено, то должно быть указано, что в этом случае считать результатом.

6. Массовость

Алгоритм  решения задачи разрабатывается  в общем виде. Он должен быть применим для некоторого класса задач, различающиеся лишь с исходными данными. При этом исходные данные могут выбираться из некоторой области, которая называется областью применимости алгоритма.

7. Эффективность

Одну  и ту же задачу можно решить по-разному  и соответственно за различное время  с различными затратами средств.

Средствами  для программирования являются:

• Вычислительная мощность
• Память
• Время

30. Перечислите функции и состав  среды программирования.

Среды программирования (или среды разработки) - это программы, в которых программисты пишут свои программы.

Интегрированная среда  программирования содержит в себе все  необходимое для разработки программ:

• В редакторе набирается текст программы. Редактор имеет подсветку синтаксиса конкретного языка программирования.
• Компилятор переводит программу, набранную в редакторе, в машинный язык, непосредственно понятный компьютеру.
• Отладчик служит для нахождения ошибок в программе. А без ошибок в программах не бывает даже у очень опытных программистов.

 

31. Эволюция языков программирования

1. Машинный код
2. Assembler – первый язык, в котором обеспечивалась возможность символьного кодирования машинных команд, т.е. обозначение с помощью осознанных команд. Язык низкого уровня.
3. Фортран – язык для математических расчетов. Создан в 1954 году. Первый язык программирования высокого уровня. Впервые программист мог по-настоящему абстрагироваться от особенностей машинной архитектуры. Ключевой идеей, отличающей новый язык от ассемблера, была концепция подпрограмм. Генерируемый машинный код был менее эффективный, чем на языке низкого уровня. Обучение программистов уменьшалось во времени.
4. Cobol. В 1960 году был создан язык программирования Cobol. Он задумывался как язык для создания коммерческих приложений, и он стал таковым. На Коболе написаны тысячи прикладных коммерческих систем. Отличительной особенностью языка является возможность эффективной работы с большими массивами данных, что характерно именно коммерческих приложений. Популярность Кобола столь высока, что даже сейчас, при всех его недостатках (по структуре и замыслу Кобол во многом напоминает Фортран) появляются новые его диалекты и реализации.
5. PL/1. В 1964 году корпорация IBM создала язык PL/1, который был призван заменить Cobol и Fortran в большинстве приложений. Язык обладал исключительным богатством синтаксических конструкций. Надо заметить, что синтаксическая структура языка была крайне сложной. Пробелы уже использовались как синтаксические разделители, но ключевые слова не были зарезервированы. В силу таких особенностей разработка компилятора для PL/1 была исключительно сложным делом. Язык так и не стал популярен вне мира IBM.
6. Basic. В 1963 году в Дартмурском колледже был создан язык программирования BASIC — многоцелевой язык символических инструкций для начинающих. Язык задумывался в первую очередь как средство обучения и как первый изучаемый язык программирования. Он предполагался легко интерпретируемым и компилируемым. Надо сказать, что BASIC действительно стал языком, на котором учатся программировать (по крайней мере, так было еще несколько лет назад; сейчас эта роль отходит к Pascal). Было создано несколько мощных реализаций BASIC, поддерживающих самые современные концепции программирования (ярчайший пример — Microsoft Visual Basic).
7. Algol. В 1960 году командой во главе с Петером Науром был создан язык программирования Algol. Этот язык дал начало целому семейству Алгол-подобных языков (важнейший представитель — Pascal). В 1968 году появилась новая версия языка. Она не нашла столь широкого практического применения, как первая версия, но была весьма популярна в кругах теоретиков. Язык был достаточно интересен, так как обладал многими уникальными на так момент характеристиками.
8. Pascal – подобные языки.  В 1970 году Никлаусом Виртом был создал язык программирования Pascal. Язык замечателен тем, что это первый широко распространенный язык для структурного программирования. Впервые оператор безусловного перехода перестал играть основополагающую роль при управлении порядком выполнения операторов. В этом языке также внедрена строгая проверка типов, что позволило выявлять многие ошибки на этапе компиляции. Отрицательной чертой языка было отсутствие в нем средств для разбиения программы на модули. Вирт осознавал это и разработал язык Modula-2 (1978), в котором идея модуля стала одной из ключевых концепций языка. В 1988 году появилась Modula-3, в которую были добавлены объектно-ориентированные черты. Логическим продолжением Pascal и Modula являются язык Oberon и Oberon-2. Они характеризуются движением в сторону объектно- и компонентно- ориентированности.
9. C – подобные языки.