ZÁKLADY INFORMAČNÍCH TECHNOLOGIÍ To, co bychom už měli znát ….
Osnova
Úvod do Informačních technologií
Uložení dat v počítači
Technické a programové vybavení počítačů
Operační systém Windows
Práce s operačním systémem
2
Cíle
porozumět základním pojmům v oblasti informačních technologií umět vysvětlit princip, jakým způsobem jsou informace z reálného světa transformovány pro zpracování v počítači a jak jsou něm uloženy vědět jak měříme množství uložených informací (bit a byte, násobky těchto jednotek, …) a umět je prakticky používat (velikost souboru, rychlost přenosu dat v rámci internetu, ..) umět popsat komponenty počítače a jejich základní charakteristiky (parametry), být schopen posoudit konfiguraci počítače vzhledem k jeho určení znát, k čemu slouží v počítači operační systém a jaké má funkce pochopit v čem se od sebe operační systémy liší a jaké to má praktické důsledky pro uživatele (zejména MS Windows) umět pracovat v prostředí MS Windows 3
Motivace „Informatika je věda a umění přeměny dat v informace.“ [David S. Weinberg]
„Informace nejsou znalosti.“ [Albert Einstein]
Soubor chemických informací od počátku 19. stol. – „chemická literatura“ s rozvojem počítačů (od 70.–90. let XX. stol.) – „chemická informatika“ Journal of Chemical Documentation –> od 1975 Journal of Chemical Information & Computer
Science chemical information chemical computing molecular modelling
4
Motivace „Informatika je věda a umění přeměny dat v informace.“ [David S. Weinberg]
„Informace nejsou znalosti.“ [Albert Einstein]
„Informace je popis akce – recept, postup, kniha, desatero k úspěchu. Znalost je akce, která vede k výsledku.“ [Milan Zelený]
V chemii je velmi důležité mít informace (umět je získat) a přetvořit je ve znalosti.
5
Motivace „Chemická informatika je obecný název pro disciplínu, která v sobě zahrnuje návrh, vytvoření , organizaci, ukládání, zprávu, vyhledávání, analýzu, šíření, zviditelňování a využívání chemických informací, nejenom jako takových, ale také jako nástroj nebo index, který je zastupuje pro získávání jiných dat, informací nebo znalostí.“ [ Greg Paris ] > 50 000 vědeckých a odborných časopisů z toho > 10 000 chemických ... z toho > 3 500 zpracovává Chemical Abstracts Service + patenty, MSDS (BL), knihy, skripta, encyklopedie, šedá literatura, firemní propagace, výzkumné zprávy, webové stránky, diskusní fóra, služby UseNet & News, mailinglisty, sociální sítě …
KDO SE V TOM MÁ VYZNAT? 6
Motivace INFORMACE -
-
-
Něco, co snižuje míru nejistoty o výsledku stavu nebo jevu. Sdělení, které vede k jednoznačnější volbě z více možností. Signál, který umožňuje rozhodování.
JAK INFORMACE ZÍSKÁVAT I VYTVÁŘET? KDO SE V TOM MÁ VYZNAT? Chemici, tedy vy =). A JAK? O tom si tu povíme =). 7
Chemická informatika angl. Chem(o)informatics … Obecný název pro disciplínu, která v sobě zahrnuje návrh, vytvoření, organizaci, ukládání, správu, vyhledávání, analýzu, šíření, zviditelňování a využívání chemických informací, nejenom jako takových, ale také jako nástroj nebo index, který je zastupuje pro získání jiných dat, informací a znalostí (Paris G.: August 1999 Meeting ACS)
„The use of information technology and management has become a critical part of the drug discovery process. Chemoinformatics is the mixing of those information resources to transform data into information and information into knowledge for the intended purpose of making better decisions faster in the area of drug lead identification and organization.“ (Brown K.: Ann. Rep. Med. Chem., 1998,33, 375-384) 8
Sběr, přenos a zpracování informací
INFORMACE Informaci je třeba nějakým způsobem vyjádřit, popsat .. Text, zvuk, obraz, měřitelná veličina, …
Digitalizace
DATA
Převod a uložení
Číselné vyjádření (formát dat, uspořádání, řídící znaky, data,…)
SOUBOR
Médium - Paměti (Vnitřní, vnější, diskové, …)
DIGITALIZACE = převedení informace na číselné vyjádření: Text – převodní tabulka Zvuk – převod na elektrický signál + vzorkování (sampling) Obraz – kódování do různých formátů (rastrová nebo vektorová grafika) Veličiny – převod na elektrický (optický) signál a digitalizace pomocí AD převodníků Další ? 9
Uložení dat v počítači
Data sama o sobě jsou nehmotná, i když pro jejich uložení potřebujeme hmotné médium. Nejmenší jednotka míry informace je 1 bit (1 b). Takové množství informace lze přenést nebo uložit, pokud médium umožňuje nastavit a rozlišit dva různé stavy
(Ano/Ne, Pravda/Nepravda, 1/0)
10
Číselné soustavy
V číselných soustavách se používá opakující se sada čísel. V desítkové soustavě jsou to čísla 0 až 9. Tato základní sada se může opakovat pro tvorbu velkých čísel. Příklad desítková soustava: 312 = 3·102 + 1·101 + 2·100
11
Binární soustava
Binární soustava je v informatice používaná pro ukládání, přenos a zpracování dat
Příklad binární soustava: 12310= 11110112 převod 210 11110112 = 1·27+1·26+1·25+1·24+1·23+ 0·22+1·21+1·20
převod 102 123:2=61:2=30:2=15:2=7:2=3:2=1 1 1 0 1 1 1 1
čte se odzadu
12
Přehled jednotek 1 bit (1b), 8 bitů = 1 byte (1B)
(8 b = 1 B)
Násobné jednotky: Předpona kilomegagigatera-
Význam tisíc = 103 milión = 106 miliarda = 109 ... = 1012
Význam IT 2 2 2 2
10 20 30 40
1 024 1 048 576 1 073 741 824 1 099 511 627 776
13
Technické vybavení počítače (Hardware)
Základní deska s procesorem Sběrnice Paměti Přídavné části (periferní zařízení)
vstupní zařízení výstupní zařízení vnější paměti
14
Procesor
(mikroprocesor, CPU)
Nejdůležitější část počítače, je jeho mozkem, motorem Synonyma: mikroprocesor, CPU Zpracovává instrukce programu a provádí matematické výpočty Je řízen zdrojem časových impulsů (dnes frekvence v GHz – 109 Hz), každý impuls je příkazem k provedení části práce na zpracování instrukce
Moderní procesory dokážou zpracovávat více instrukcí současně
Parametry procesorů architektura závisí na výrobci (Intel, AMD,..) šířka sběrnice (32 bitová, 64 b. – možnost využití závisí na OS a aplikacích)
http://www.intel.com/technology/product/demos/i64/demo.htm
počet jader rychlost – udává se frekvencí (dosáhla limitu) vyrovnávací paměťi (cache) a její rychl. rychlost systémové sběrnice sběrnice FSB (iNTEL), Hypertransport (AMD) a QuickPath
15
Paměti Hierarchie pamětí –
Vnitřní paměti (paměti s přímým přístupem)
–
Vnější paměti
Parametry pamětí
kapacita – množství dat, které lze do paměti uložit (kB, MB, GB, …) vybavovací doba – čas od vydání příkazu ke čtení z paměti do okamžiku, kdy je informace k dispozici rychlost toku dat – množství informací, které lze přečíst za jednotku času cena paměti
16
Vstupní a výstupní zařízení počítače připojeny prostřednictvím některé sběrnice (dnes často přes USB), některá přes specializovanou kartu
Vstupní zařízení – Klávesnice, – myš (opotická, kuličková), trackball, Joystick, Touchpad, Tablet – Optické snímače – Interaktivní vstupní zařízení – Akustická vstupní zařízení (mikrofon) – Zařízení pro záznam obrazu (Skenery, digitální fot., digitální vidoerekordéry) – Zařízení pro řízení experimentu a sběr dat
Výstupní zařízení – Akustická – Zobrazovací - monitory (obrazovky a LCD displeje) - tiskárny (nejběžnější laserové a inkoustové) – Zařízení pro řízení experimentu
17
18
3D tiskárny
19
Operační systém Počítač – – –
Hardware – technické vybavení počítače Software – programové vybavení počítače Operační systém (OS) – Operační systém je soubor programů, které umožňují využívat technické a programové vybavení počítače, řídí jeho činnost a zajišťují zpracování aplikačních programů.
Základní funkce operačního systému: – Zajištění komunikace s okolím. – Řízení a zpracování programů. – Údržba informací na externích pamětech.
20
Operační systémy - odlišnosti
Správa hardware Uživatelské rozhraní (GUI - Grafické uživatelské rozhraní, Příkazový řádek, Souborový manažer) Podpora a zabezpečení síťové komunikace Souborový systém (File System) – – –
–
tvoří rozhraní mezi vnější pamětí a OS stará se o vytváření, ukládání a přístup k souborům a adresářům různé operační systémy používají různé FS s různými možnostmi možnosti (klady/zápory): FAT 32 (File Alocation Table) (Windows 9x), NTFS (New Technology File System) Windows NT/2000/XP, VFAT – Virtual FAT , FS pro UNIX Formátování média pro každý FS
Stabilita, rychlost, bezpečnost Cena,…
21
Operační systémy V závislosti na historickém vývoji, typu a určení počítače byly vyvinuty různé OS např.: PC – DOS – UNIX – Windows – Další OS (OS2, …) Apple MacIntosh OS pro speciální určení (viz dále)
22
Operační systémy kapesních počítačů, PDA, komunikátorů a smartphonů Zde je nutno dodat, že operační systém pro PDA je silně spjat s hardwarovou stránkou zařízení. Je většinou nahrán na zvláštní interní a standardně nepřepisovatelné paměti. Různými způsoby lze dosáhnout přepsání této paměti (tzv. flashnutí)a uživatel může původní systém přemazat. Android - verze 1.0 v telefonu T-Mobile G1 EPOC - používal se hlavně v PDA Psion Linux - Linux pro kapesní počítače a mobily (Maemo, Opie, Ubuntu mobile, ...) OS X - verze Mac OS pro telefon iPhone PalmOS - zařízení Pilot, Palm, Sony Clié, Handspring … Symbian OS - hlavně mobilní telefony značky Nokia – – –
Series 60 Series 80 UIQ Series v1, v2, v3 (pro dotykové LCD, především SonyEricsson)
Windows Mobile (dříve nazýván Windows CE) - tzv. PocketPC Acer, iPaq, MDA, Asus, FujitsuSiemens, Motorola Smartphones … – – –
Běžná zařízení PhoneEdition Po flashnutí lze nahrát různé distribuce Linuxu, například Familiar linux 23
nadstavby nad MS-DOS •Windows 1.0, 1.01, 1.0.2, 1.0.3, 1.0.4 •Windows 2.0, 2.0.3/286 a 2.0.3/386, 2.1/286 a 2.1/386, 2.11/286 a 2.11/386 •Windows 3.0, 3.0 with ME, 3.1, 3.11, 3.2 a 4, Windows for Workgroups 3.1 a 3.11 •Windows 95, 95 SP1, 95A OSR1, 95B OSR2, 95B OSR2.1 a 95C OSR2.5 •Windows 98, 98 SE a 98 SP1 •Windows Me
s jádrem Windows NT •Windows NT •Windows 2000 (též Windows NT 5.0) •Windows XP (též Windows NT 5.1) •Windows Vista •Windows 7
serverové Windows •Windows NT (3.5-4.0) •Windows 2000 Server, Advanced server, Advanced Datacenter Server •Windows 2003 Server, Advanced server, Advanced Datacenter Server •Windows 2008 Server
24
Práce v OS Windows … A. Konfigurace a nastavení pracovního prostředí
1. Hardware
2. Pracovní plocha
3. Nabídka Start
4. Ovládací panely
B. Práce se soubory
Základní techniky práce
Komprese souboru
Antivirová ochrana
25
Práce v OS Win - 1. Hardware
Tento počítač –
vlastnosti (CPU, OS, RAM, ..)
–
diskové jednotky (druh, vlastnosti)
–
zobrazovací jednotky
–
tiskárny
–
ovládací panely
–
nastavení národního prostředí
26
Práce v OS Win - 2. Pracovní plocha
Zobrazení – vlastnosti:
27
Práce v OS WinXP - 3. Nabídka Start
Vlastnosti hlavního panelu a nabídky Start:
28
Práce v OS Win - 4. Ovládací panely
29
Práce se soubory v OS WinXP - 1.
Typy a názvy souborů Uložení souborů - Disková paměť (logická/ fyzická jednotka) - Složka (adresář) – stromová strukltura
Průzkumník – souborový manažer (program pro práci s adresáři a soubory); pro adresář se zde používá název složka. Základem je pracovní Plocha, z ní je možný přístup k celému počítači (Tento počítač), ostatním počítačům (Místa v síti), složce Dokumenty a aplikaci Koš.
Koš – uchovává vymazané soubory. Při vymazání souborů se ve skutečnosti nepoškozené přesunou do Koše, odkud je lze obnovit. Koš má omezenou kapacitu, odstraňují se nejstarší položky.
30
Práce se soubory v OS WinXP – 2A.
Metody práce se soubory –
– – – –
!
– – –
Kopírování, přejmenování a přesunutí souborů (výběr více souborů najednou) Vytvoření zástupce souboru Zobrazení vlastností souboru Atributy souboru Možnosti složky Vyhledávání souborů Zástupné znaky * a ? Podmínky vyhledávání.
!
31
Práce se soubory v OS WinXP – 2C.
Metody práce se soubory – Souborový manažer
Např. Servant Salamander, ale i další (Total Commander, …). R:/APPS/salamanderFREE/salamander.exe
Komprese souborů !
32
KOMPRESE SOUBORŮ
Komprese – zmenšení velikosti souborů pomocí speciálního kódování Použití: – – – –
Zmenšení objemu uložených dat Archivace dat Přenos dat po internetu Ochrana proti některým virům
Soubory – –
S vlastní vnitřní kompresí (další komprese málo účinná (*.jpg, *.ppt, *.exe, *.pdf, …) Bez vnitřní komprese – výhodné použití komprese (*.txt, *.bmp, *.doc, *.xls, …)
33
KOMPRESE SOUBORŮ
Více kompresních algoritmů (programů) různé kompresní formáty např.: – *.zip – *.rar – *.arj – *. tar
Nejpoužívanější formátem je *.zip programu WinZip a dalších 34
WinZip
Spustit program (např. z nabídky Start)
Nový soubor Otevřít Oblíbené Přidat soubor Zobrazit Export Vzhled
35
WinZip
Označit soubory, které chceme zkomprimovat a pravým tlačítkem myši zvolit kompresi
Přidat Umístění
36
http://www.7-zip.org/
37
Děkuji za pozornost
38
