Informatika SZTE 2014/15 tavaszi félév dr. Németh Tamás egyetemi adjunktus SZTE TTIK, Informatikai Tanszékcsoport, Számítógépes Algoritmusok és Mesterséges Intelligencia Tanszék
Tematika • • • • • • • • • • • • • • • • •
Informatikai alapfogalmak, információs technológiák és társadalom. Gépi adatábrázolás. Számítógépek működési elve. Belső programvezérlés elve. A belső programvezérlésű számítógép felépítése, működése. Hardver alapismeretek. Számítógépek, perifériák és egyéb informatikai eszközök. Szoftver alapismeretek. Algoritmizálási és programozási alapfogalmak. Fájlok, könyvtárstruktúra, programok típusai, vezérlési módok. Az operációs rendszer fogalma. A fontosabb operációs rendszerek jellemzése. Operációs rendszerek használata (vágólap műveletek, fájltípusok). Számítógépes dokumentumkészítés. Dokumentumtípusok. Szabványok, ajánlások. Szövegszerkesztés. Dokumentum formázási lehetőségek. Stílusok. Körlevél. Stílusok. Körlevélkészítés. Táblázatkezelés szövegszerkesztővel. Prezentációkészítés. Kiadványszerkesztés. A számítógépes grafika alapjai. Táblázatkezelés. Adattípusok, képletek, diagramok. Adatkezelés a számítógépen, adatkezelés alapjai. Adatbázisok. Az SQL nyelv. Az Internet és szolgáltatásai. Felhő alapú rendszerek. Adatbiztonság. Adattömörítés. Az ICT jövője. A mesterséges intelligencia és az ember.
Kollokvium szóbeli tételsor 1. Gépi adatábrázolás. 2. Neumann elvű számítógépek működési elve. 3. Belső programvezérlés elve. A belső programvezérlésű számítógép felépítése. 4. A belső programvezérlésű számítógép működése. Az algoritmus fogalma. 5. Programok típusai, vezérlési módok 6. Hardware alapismeretek. Perifériák. 7. Software alapismeretek. 8. Az operációs rendszer fogalma. A fontosabb operációs rendszerek jellemzése. 9. Szövegszerkesztés (alapfogalmak, szövegegységek és formázásuk, körlevél, stílusok). 10. Táblázatkezelés (alapfogalmak, képletek, eszközök, adatvizualizáció). 11. Adatkezelés a számítógépen, adatkezelés alapjai. Adatbázisok. Az SQL nyelv. 12. Az Internet és szolgáltatásai, felhő alapú rendszerek. 13. Szabadon választott egyéb téma az informatika területéről. 14. Adatbiztonság. Titkosítás, digitális aláírás. Adattömörítés. 15. Adatmodellezés, matematikai modellek az informatikában.
Ajánlott irodalom Microsoft felhasználóknak
Ajánlott irodalom Anti-Microsoft felhasználóknak
A kurzus teljesítésének feltételei:
A. Év közi gyakorlati teljesítmény értékelése • elérhető maximális pontszám: 100 A követelményeket, a ponthatárokat és a részleteket a gyakorlatvezető hirdeti ki, ha van géptermi gyakorlat
A kurzus teljesítésének feltételei: B. Kollokvium (írásbeli, 0. vizsga az utolsó előadáson) Elérhető maximális pontszám: 50.
A kollokvium 3 részből áll: ➡ 5 kérdés a kurzus anyagát lefedő témakörökből. • elérhető maximális pontszám: 25 ➡ Teljesen kidolgozandó tétel. • elérhető maximális pontszám: 15 • 13-as tétel esetén maximum 10 ➡ Gyakorlati feladatok megoldása. • elérhető maximális pontszám: 10
A kurzus teljesítésének feltételei: C. Kollokvium (szóbeli a vizsgaidőszakban) • 1 tétel a tételsorból • elérhető maximális pontszám: 100 • 13-as tétel esetén maximum 90 Összpontszám: • D=max{A*2/3, B*2, C} Teljesítendő minimális összpontszám: 50. ( D≧50 ) Megjegyzés: •
Aki a dolgozatok írása közben nem megengedett segédeszközt használ, vagy ennek gyanúja felmerül, az fegyelmi vétséget követel el, így fegyelmi eljárást von maga után.
A kurzus teljesítésének feltételei: Ponthatárok D=max{A*2/3, B*2, C}
Kollokvium jegy 88 - 100 jeles (5) 75 - 87 jó (4) 63 - 74 közepes (3) 50 - 62 elégséges (2) 0 - 49 elégtelen (1) •
•
•
•
•
Akinek 3 fokozatú minősítés van 80 jól megfelelt (5) 50 - 79 megfelelt (3) 0 - 49 elégtelen (1) •
•
•
Informatika Az informatika a racionális, elsősorban s zámítógépp e l s e gít e t t i n f o r mác iófeldolgozás tudománya, amely az emberi szaktudást és a kommunikációt támogatja a műszaki, gazdasági és szociális területeken.
Informatika Az informatika a racionális, elsősorban s zámítógépp e l s e gít e t t i n f o r mác iófeldolgozás tudománya, amely az emberi szaktudást és a kommunikációt támogatja a műszaki, gazdasági és szociális területeken.
Informatika Az informatika a racionális, elsősorban s zámítógépp e l s e gít e t t i n f o r mác iófeldolgozás tudománya, amely az emberi szaktudást és a kommunikációt támogatja a műszaki, gazdasági és szociális területeken.
Informatika Az informatika a racionális, elsősorban s zámítógépp e l s e gít e t t i n f o r mác iófeldolgozás tudománya, amely az emberi szaktudást és a kommunikációt támogatja a műszaki, gazdasági és szociális területeken.
Informatika Az informatika a racionális, elsősorban s zámítógépp e l s e gít e t t i n f o r mác iófeldolgozás tudománya, amely az emberi szaktudást és a kommunikációt támogatja a műszaki, gazdasági és szociális területeken.
Informatika Az informatika a racionális, elsősorban s zámítógépp e l s e gít e t t i n f o r mác iófeldolgozás tudománya, amely az emberi szaktudást és a kommunikációt támogatja a műszaki, gazdasági és szociális területeken.
Informatika Az informatika az racionális, elsősorban számítógéppe l segíte t t adat fe ldolgozás tudománya, amely az emberi szaktudást és a kommunikációt támogatja a műszaki, gazdasági és szociális területeken.
Alapfogalmak adat ó i c á m infor
entr ópia
információmennyiség
bit modell
redundancia művelet
byte
függvé
ny
Informatika a társadalomban
Célok
Adat gyűjtés
Információ
at er
• Adat továbbítás
sz
• Adat tárolás
Ad
•
ve
• Adatfeldolgozás • Adat megjelenítés
zé s
Az elméleti informatika az információs rendszerek formális leírásával, a rendszereken belül elvégezhető műveletek absztrakciójával foglalkozik. a formális nyelvek elemzése, az algoritmusok elmélete, a programozás elmélet az információ- és kommunikáció elméletek, komplexitás elmélet, stb. A gyakorlati informatika az információs rendszerek elemzésének, fejlesztésének tervezésének és megvalósításának összefüggéseit tárgyalja tartalmi, működési és szervezeti oldalról. az operációs rendszerek, a programozástechnika, az adatszervezés, adatstruktúrák kialakítása, algoritmizálás az adat- és tárolási struktúrák kölcsönhatásának elemzése, stb. A technikai informatika elsősorban az informatikában felhasználásra kerülő számítógépi technikai eszközök, átviteli utak tervezésével, szerkesztésével foglakozik: a számítógép építés, kapcsolástechnológia, folyamatirányító számítógépek, táv-adatfeldolgozó hálózatok, stb. Ezt a hármat nevezik műszaki informatiká-nak is.
Az alkalmazott informatikának két nagy területe van: - különböző tudományterületek alkalmazzák saját kutatásaik újabb eszközökkel, lehetőségekkel való bővítésére, (pl. sorban állási elmélet: sztochasztikus folyamatok: szimulációs vizsgálatok) - a gazdasági élet területén is felhasználják saját speciális feladataik megoldására. államigazgatási informatika, egészségügyi informatika, mezőgazdasági informatika, közlekedési informatika, ipari informatika, közgazdasági informatika, stb.
• információelmélet • kódok • adatátvitel, kommunikáció • számítógép-architektúrák • számítógép-hálózatok • számítógép-programozás • informatikai biztonság • adatfeldolgozás, ember-gép kapcsolat • mesterséges intelligencia • képfeldolgozás és számítógépes grafika • virtuális valóság • információs technológia
A működési elv és a történet Minek is a működési elve ez?
Hogy jön ide a 2-es számrendszer?
Elvi felépítés
Moore-törvénynek nevezzük azt a tapasztalati megfigyelést a technológiai fejlődésben, mely szerint az integrált áramkörök összetettsége – a legalacsonyabb árú ilyen komponenst figyelembe véve – körülbelül 18 hónaponként megduplázódik.
Számítógép és perifériái
Egyéb informatikai eszközök
Speciális perifériák
Számítógép felépítése
Számítógép konfiguráció
Számítógép konfiguráció
Számítógép konfiguráció
Gépi adatábrázolás Adattípusok Szám: pozitív egész, egész, valós, dátum + idő, ... Szöveg, Formázott szöveg Kép
Hang
Mozgókép+Hang
Interaktív tartalmak (program) Összetett adattípusok, Fájlok, Fájlrendszer
Egész szám ábrázolása Szám 10-es számrendszerben
0 1 10 11
...
00000000 00000001 00000010 00000011 00000100
...
100
Ábrázolt szám a memóriában
...
0 1 2 3 4
Szám 2-es számrendszerben
255
11111111
11111111
Egész számok tárolása 8 bit
-128 -tól 127-ig
0-255
16 bit
-32768 -tól 32767-ig
0-65535
32 bit
16,7 millió
Valós szám ábrázolása -29274.293856 111001001011010.01001011001110100010... 1.1100100101101001001011001110100010... 14 előjel 1
1
karakterisztika (kitevő) 8
1110
00001110 mantissza 23
00001110 11001001011010010010110 10000111011001001011010010010110 -29274.29296875
Karakterek ábrázolása ASC II
Karakter ábrázolása
...
UTF-8 Az UTF-8 kód bináris alakban 0-val kezdődő bájtjai 7 bites ASCII karaktereket jelölnek, a 11-gyel kezdődőek több bájtos karakterszekvencia kezdetét, a 10-zel kezdődőek pedig a folytatását.
Formázott szöveg Az RTF formátumot a Microsoft alakította ki 1987 ben; kifejezetten a platformfüggetlen (crossplatform) dokumentumcsere céljaira, ezért a specifikációja nyilvános és majdnem minden jelentős platform dokumentumszerkesztő vagy olvasó programjai képesek ezt a formátumot kezelni (olvasni ill. írni).
HTML5 A HTML5 a következő, jelentősen átdolgozott változata a HTML-nek (Hypertext Markup Language), a WEB fő jelölőnyelvének. Egyik fő tervezési célja, hogy a webes alkalmazásokhoz ne legyen szükség pluginek (pl. Adobe Flash, Microsoft Silverlight, Oracle JavaFX) telepítésére.
PDF A portable document format (PDF) az Adobe Systems által kifejlesztett bináris fájlformátum. Ebben a formátumban dokumentumok tárolhatók, amelyek különböző szoftverekkel,hardverekkel és operációs rendszerekkel olvashatók és létrehozhatók. A PDF alkalmas szöveget, ábrát és képeket tartalmazó dokumentum leírására eszközfüggetlen és felbontásfüggetlen formában. A dokumentum lehet egyoldalas, és több ezer oldalas is, egyszerű vagy összetett: sokféle betűtípussal, ábrával, színnel és képpel, továbbá tartalmazhat interaktív beviteli mezőket, nyomógombokat stb., lehetőséget teremtve arra, hogy üres űrlapokat hozzunk létre, amit a felhasználók később elektronikus formában is ki tudnak tölteni. A PDF egy nyílt szabvány, emiatt bárki jogdíjmentesen írhat alkalmazásokat, amelyek olvasnak vagy írnak PDF formátumot. Azonosító: ISO 32000-1:2008[1]
Képek ábrázolása
Encapsulated Postscript
eps
Nyers tömörítetlen formátumok
raw, dng
Joint Photographic Experts Group
jpeg
RGB 1 képpont => 3 - 4 byte
8 000 000 képpont => 32 Mbyte
s e t z Ves
tö s e ég
és t í r mö
1 Mbyte
Hang digitalizálása elektromos feszültség (légnyomás)
Analóg hanghullám (elektronikus jel)
idő
cd minőség mintavételezési frekvencia pl. 44,1 kHtz 1 másodpercben 44100 minta
1 minta 16 biten tárolva 2 byte
1 másodperces felvétel 8 8 k B y te 3 perces felvétel 180 * 88 kBy te = 15 MByte s é t í r ömö
3 MByte
t s e g é s e t z ves mp3
