INFORMACE A JEJICH VÝZNAM

Informatika - vědní obor, který se zabývá strukturou, zpracováním a využitím informací počítačová simulace - získávání dostatečně přesných informací a chování zkoumaných (simulovaných) předmětů v určitých podmínkách. Bez této možnosti by bylo nutné zkoumat chování přímo na předmětu, což je někdy nemožné nebo dosti náročné) umělá inteligence - modeluje intelektuální činnosti člověka - rozeznávání tvarů a předmětů, vytváření analogií mezi logickými úsudky; teorie her, matematická hypotézy a důkazy počítačová grafika - v oboru informatiky je to hlavně teorie k vytváření matematických křivek tvary písmen softwarové inženýrství - dnes nejrozšířenější odvětví informatiky - hlavně tvoření programů a vše co k tomu patří (ovládací prostředí atd.)Mezi další obory informatiky patří např. teorie kódů, logiky, automatů, počítačové sítě, knihovní technika, databáze a mnoho dalších.

Uchování informacíNejzákladnější jednotkou je BIT.Skutečnost je poté zaznamenávána ve formě znaků, které tvoří DATA. Informace se uchovávají v kódech kódování - převod znaků nebo různých úkonů na různé symboly (každému úkonu, znaku se přiřadí jeden symbol - úkon, znak symbol) a zároveň je to i předpis, jak k sobě přiložit jednotlivé prvky dané skupiny (zpětné dekódování - symbol úkon). Jednou z částí je i šifrování (viz morseovka -každému písmenu je přiřazen symbol)Základní soustavou pro zpracování dat je soustava binární. Dále se používá i soustava osmičková a šestnáctková (dáno hardwarem - 16-ti bitové procesory) zobrazování čísel a znaků - každá soustava se zobrazuje jinak (č. 123 má jinou hodnotu v 16-kové soustavě než v 10-kové soustavě)

POČÍTAČE, JEJICH PRINCIPY A VYUŽITÍ

Historie počítačůVše začalo pomůckami k   počítání Prsty (od tohoto také používáme desítkovou soustavu), abakus (kamenné sloupky s kamínky - podobné počitadlu - jednoduché aritmetické úkony), starověké taxametry; později logaritmická pravítka a tabulky.

Poté přišli první mechanické stroje- W. Shickard (poč. 17.st.) stroj s dekadickými kolečky - operace +, -, x, /- Pascal (1642) Pascalův aritmetický stroj - Pascalína - využity poznatky W. Shickarda; pouze sčítání- Leibnitz (1673) stroj umožňující počítat se všemi operacemi - na tu dobu ho nebylo možno sestavit- J. M. Jacquard (poč. 19.st.) tkalcovský stroj, jehož vzorování byl zadáván děrným štítkem- Ch. Babbage (1835) analytický stroj - paměť, řídící jednotka, aritmetická jednotka; využití poznatků o

děrných štítcích; zavedení prvků větvení = rozhodnutí na základě předešlého výsledku. Spolupracovnicí byla tvůrci Ada Augusta z Lovelace.

- H. Hollerith (1880) přístroj na sčítání lidu, který používal děrné štítky. Později se tento muž stal zakladatelem firmy IBM

Poté se již objevují první počítače - počítače nulté generacePočítače před II. světovou válkou; založeny především na vojenské bázi; reléové počítače - základem relé- K. Zuse (1941) počítač Z1, Z2, Z3- H. H. Aiken (1943) počítač ASSC MARK 1- později i u nás SAPO (samočinný počítač)

S nástupem elektronek nastupuje první generace počítačů1945-60; základem je elektronka; velice rozměrné, příkon řádově 100 kW, obsluha 20-50 lidí, programování výhradně ve strojovém kódu, 10 tis. operací /s- Pensylvánská univerzita (1946) ENIAC - do roku 55 byl využívám v armádě- Poté přichází John von Neumann s Von Neumannovou koncepcí počítače (umístění programu do stejné paměti jako data) počítač EDVAC - první sériový elektronický počítač (1956) - UNIVAC- u nás to byli počítač EPOS (1963) a v Rusku počítač URAL

počítače druhé generace1960-70; základem je tranzistor a polovodičové diody; menší, vznik programovacích jazyků (Fortran, Algon, Cobol) a objevují se zde již první operační systémy, příkon 2 kW, obsluha 10-20 lidí, 500 tis. operací /s; objevují se zde již první vnější paměti - feritové, pásové, bubnové- National - Eliot 803- IBM - 1401- MINSK- u nás EPOS 2 a později ZPA 601 a 2

počítače třetí generace1970-80; základem je integrovaný obvod = více různých zařízení na jedné desce CHIP (pouzdro obsahující jeden nebo více integrovaných obvody - defakto samotný počítač - schopnost řídit - obsažen v pračkách, kalkulačkách atd.); příkon řádově 0,5 kW, obsluha 2-5 lidí; používání magnetopáskových nebo diskových pamětí, 5 mil. operací /s- IBM Systém 360- Siemens 4004- v rámci RVHP to byl počítač JSMEP- u nás pak Tesla 200 a 300- vznik Asembleru a zároveň velký rozmach počítačů Apple a Commodore

počítače tři a půlté generace1980-90; žádný revoluční přínos, objevení terminálů obrazovka, klávesnice; 10 mil. operací /s- IBM XT, AT- Sinclair ZX 81, Spectrum- Commodore 64, Amiga- ATARI

počítače čtvrté generace1990-dnešek; miniaturní prvky, 100 mil. operaci /s, prosazování optického záznamu, hlavní slovo mají osobní počítače

počítače páté generaceBlízká budoucnost; měli by být schopni zpracovávat informace a ne pouze data (lidský hlas atd.)

Rozdělení počítačůstandardní počítače (velké, střední, univerzitní)- potřeba velkých klimatizovaných místností a početnou obsluhumini počítače- miniaturizace prvků ze standardních počítačů; stále potřeba skříně a ovládacím panelemkancelářské počítače- určeny do administrativních a konstruktivních pracovišť, do laboratořímikropočítače- srdcem je mikroprocesor, malé, stolní Osobní - největší rozmach Domácí - menší schopnost využití - hraní (Commodore 64)Dnes mají největší rozmach osobní počítače využití i ve třídě kancelářských ale i domácích počítačů.

Základní struktura počítačeVon Neumannova koncepce

John von Neumann navrhl uchovávat program takovým způsobem, aby byl celý program trvale k dispozici (aby se nemusel postupně načítat) a aby bylo možné se v něm libovolně pohybovat. Navrhl tedy uchování celého programu v paměti počítače společně s daty. Von Neumannův náhled byl totiž takový, že program i data jsou ve své podstatě jedno a totéž (a to posloupnost bitů). Další zásadní myšlenkou celé této koncepce je čistě sekvenční fungování počítače (jednotlivé instrukce se provádí tak, jak jsou umístěny za sebou).

CPU

- data - řídící impulsy ALU - aritmeticko-logická jednotka (zajišťuje aritmeticko-logické operace) CPU - centrální procesorová jednotka = procesor ŘADIČ - prakticky vše řídí (ukládání dat, operace s daty apod.)

Sběrnicová struktura- systém v dnešních počítačích

ADRESOVÁ sběrnice - jednosměrná; zde se přenášejí data, která nesou informace o adrese místa v pamětiDATOVÁ sběrnice - obousměrná; zde se přenášejí data, která komunikují se vším na vzájemŘÍDÍCÍ sběrnice - obousměrná; zde se přenášejí příkazy řadičeREGISTRY - defakto paměť, kde jsou instrukce programu a jeho data (od tud to putuje do paměti)

Subsystém periferních obvodů na základní desceMikroprocesor, operační paměť a cache, řadič klávesnice, zdroj hodinových impulsů, reálné hodiny (reálný čas) + paměť pro CMOS, řadič přerušení IRQ, řadič přímého vstupu do paměti DMA, rozšíření sběrnice,

VSTUP VÝSTUP OPERAČNÍ PAMĚŤ

ALU

ŘADIČ

ROM RAM

PAMĚTI

ALU ŘADIČ

REGISTRY

ADRESOVÁ sb.

DATOVÁ sb.

ŘÍDÍCÍ sb.

PŘÍDAVNÁZAŘÍZENÍ

ZDROJ HODINOVÝCH

IMPULSŮ

konektory (pro připojení napájení a pro ovládání předního displeje - reset, turbo, key-lock), baterie, konektor klávesnice, sloty rozšiřující sběrnici, banky pro paměti.

Vlastnosti počítačů- struktura počítače je nezávislá na typu řešené úlohy- program i data jsou ve stejné paměti program může generovat jiný program jako jeho data

rozdíl mezi programem a daty je dán pouze v interpretaci (podle toho co považuji za program a co za data)

- paměť je rozdělena do sektorů stejných velikostí; jejich souřadnice (označení) se poté používají jako adresy- program je tvořen posloupností elementárních příkazů a ty se provádí tak jak jdou za sebou- pro reprezentaci čísel, operátorů, výsledků, adres a dalších znaků se používá binární číselná soustava

Vstupní a výstupní zařízeníVstupní a výstupní zařízení jsou k počítači připojeny přes porty.port = elektrické zařízení (obvod), který tvoří mezičlánek mezi základní jednotkou počítače a libovolným

perifériem. paralérní - LTP1 a LTP2 (oba 25-ti pinové) - přenos celých 8 bitů najednou; přenos rychlí a obsluha jednoduchá sériový - COM1 (9-ti pinový) a COM2 (25-ti pinový) M (male)-kolíky; FM (female)-dírky (kolíky, dírky - to čím je zakončen kabel) - přenos bit po bitu; pomalejší game port - 15-ti pinový- existence různých redukcí

Vstupní:Slouží ke komunikaci s počítačem- klávesnice, myš, trackball, touchpad, scanner (zařízení, který je schopné číst grafické informace; dnes již existují scannery umožňující číst text; scanner ruční, stolní), joystick (analogický - mikrospínače; digitální), mikrofon, MIDI klávesy, magnetické karty Výstupní:Přes výstupní zařízení počítač projevuje svou činnost- monitor - dnes je používán již výhradně monitor barevný

- signál do monitoru jde z grafické karty (jakýsi mezičlánek) - zakončena video portem - velikost paměti na grafické kartě ovlivňuje velikost rozlišení a součastně i počet barev - monitor musí mít určité ergonomické vlastnosti: - splnění norem (MPR II; TCO 92 - přísnější) - frekvence zobrazování (snímkování) - obnovování bodů na obrazovce - dnes je to okolo 70 Hz tj. 70 bodů /s = 70 obrazovek /s (bod se znovu obnoví až po zobrazení

celé obrazovky) - dělení se ještě na I (prokládaný) nebo NI (neprokládaný) rozlišení = počet bodů na obrazovce - dvě čísla - počet bodů x-ové a počet bodů y-ové souřadnice - čím větší rozlišení, tím větší kvalita obrazu (z optického hlediska více uhlazený obraz) velikost - určuje se pomocí úhlopříčky 14", 15", 17", 21"

- tiskárna - mechanické jehličkové - soustava jehliček je mechanickým systémem vychylována a razí přes páku body

- dnešní tiskárny mají 9 nebo 24 jehliček- možnost tisknout text i grafiku- levný tisk a nevyžaduje speciální papír pomalá, hlučná, nízká

kvalita tisku- 240 - 350 Dpi

řádkové, kopretinové - nemechanické inkoustové - stříká drobné kapičky inkoustu (existují různé principy stříkání)

- kvalitní tisk, malá hlučnost, rychlost drahý tisk, nároky na kvalitu papíru

- okolo 300 Dpi laserové - princip tisku - základem je válec ze selenu, který se nabije, čímž získá

el. náboj. Text nebo grafika se laserem osvítí na válec, čímž osvícená místa ztratí náboj. Na místa s nábojem se poté elektromagneticky přitáhne toner (velice jemný

prášek). Barvicí prášek se poté přenese na papír a na něm je poté působením tepla zataven.

- nejkvalitnější tisk, minimální hlučnost, rychlost drahý tisk, nároky na kvalitu papíru - 300 - 600 - 1200 Dpi kvalita tisku - podle textu - Drft (nejnižší), NLQ (skoro dopisová kvalita), LQ (dopisová kvalita)

- podle rozlišení - udáváno v Dpi = počet bodů na palec

- další výstupní zařízení: reproduktory, plotter

Procesorymikroprocesor - procesor, obsahující operační jednotku a řadič na jednom chipu; jádro počítačehistorie: - 1971 - první 4-bitový mikroprocesor 4004 od firmy Intel - později první 8-bitový 8008 - poté další 8-bitový 8080 a první 8-bitové počítače - PET od Commodore (ten pracoval s OS CP/M) - později i další mikroprocesory jako Motorola 68000 a počítače jako Sinclair ZX 81, Spectrum a Apple MOS

technology 6502 Apple 2 - 1978 - první 16-bitový mikroprocesor od Intel - XT - 8086 a 8087- 1981 - IBM PC - poprvé použit OS MsDOS - kompatibilita s CP/M- 1983 - firma Intel vyrobila další mikroprocesor XT - 8088- 1984 - první AT mikroprocesor od firny Intel - 80286 s 51/4“ mechanikou (1,2kb); dále se objevuje již Amiga

a Atari- 1985 - 32-bitový mikroprocesor 80386 SX (bez koprocesoru) pracující s frekvencí 19 MHz- 1989 - 80386 DX (s koprocesorem) s frekvencí 33 MHz- 1989 - 80486 s frekvencí 30 MHz - obsahuje vyrovnávací paměť a numerický koprocesor- 1992 - Pentium 75 (nejdříve napájeny 5V velké zahřívání, později 3,3V) - od Pentia 75 již možná fce tzv.

“dual Pentium“ - možnost využívat více procesorů (pouze u programů k tomu uzpůsobených)- 1997 - Pentium MMX (MMX - v procesoru zabudované informace ulehčující zpracování a operace s

multimediálními informacemi), Pentium Pro, Pentium II

Vnitřní paměti přístupová doba - doba uplynutá do vydání požadavku k jeho převzetí přenosová rychlost - množství přečtených informací za jednotku času kapacita - celkové množství informací, které můžeme do paměti uložit cena za jeden bit - rozhodující hlavně při nákupu

ROM (read only memory)- paměť, kde jsou obsaženy trvale uložené instrukce - použití například pro uložení BIOSu (základní systém

pro vstup a výstup) PROM - nepřepisovatelná EPROM - obsah je přepisovatelný UV-zářením (na povrchu je kolečko) EEPROM - elektricky mazatelné CMOS - uložení konfigurace, běh času

RAM (random access memory)- možnost náhodného (nesouvislého - okamžitě, na jakékoliv místo) přístupu do paměti- dělení DIP RAM - nasazení přímo na desce (286, 386)

SIMM RAM - nasazení v bankách (po dvou) - 30 pin nebo 72 pin (rychlejší) DIMM RAM - nasazení z obou stran; delší - 72 pin

DRAM (digital) EDORAM (extended) - rychlejší - mezitím, co nalezená data již čekají na převzetí, řadič již vyhledává a

připravuje další VRAM (video)

CACHE- vyrovnávací paměť - urychluje čtení informací- u počítače 486 je umístěna na sběrnici, u Pentia již v procesoru synchronní - načte adresu, přečte údaj a k tomu ještě další (tři) informace asynchronní - najde adresu a přečte údaj

Vnější pamětiVznik z potřeby uchovávání dat i povypnutí počítačea) přenosné paměťové média - médium je odděleno od čtecího zařízení 1) magnetický princip záznamu

magnetofonová páska - z plastu, na němž je nanesena vrstvička magnetické látky zmagnetizuje se podle toho, jaké

informace se zaznamenají (1 a 0) - největší využití našlo toto médium u domácích počítačů (bylo nejlevnější a nejpřístupnější) - nevýhody: malá rychlost (velká přístupová doba a navíc je to paměť segmentová) - dnes je toto médium nahrazeno streamery

disketa - tenká plastová podložka s magnetickým povrchem chráněná pouzdrem - 5 1/4" - již se nepoužívá - 3 1/2" - běžně používána - oba typy se dělí podle hustoty zápisu DD a HD

5 1/4" 3 1/2" DD 360 KB 720 KB uvedené maximální kapacity jsou DOSovského formátu (formátování v HD 1,2 KB 1,44 KB MsDOSu)

- dále se ještě oba typy dělí na SS (single side - jednostranná) a DS (double side - dvoustranná) - nevýhody: malá kapacita, malá spolehlivost, pomalost - dnes jsou tyto médi často nahrazovány Super Diskem (120 MB), ZIPem

2) optický princip záznamu CD-ROM

- oproti disketě má mnohem větší kapacitu (až 700 MB), delší trvanlivost, větší rychlost - nevýhody: měně odolnější než disketa, nemožnost přepisovat, vyšší cena - rychlost CD-čtecích zařízení je vždy určitým násobkem rychlosti čtecího zařízení zvukových CD (až

24x) - dnes se používají také technologie CD-R - přepisovatelné CD - dají se na něj vypálit data (není

lisovaný)3) optickomechanický princip zápisu MO disc (magnetic optical) EO disc (eraseble optical) - kapacita 128 - 640 MB - u obou typů se médium laserem zahřeje, čímž se změní magnetická polarizace a tím zároveň i optická polarizace zápis - příliš drahé

b) vnitřní paměťová média - médium a čtecí zařízení nejsou odděleny pevný disk - oproti disketě a CD-ROMu má větší kapacitu a je rychlejší - magnetický princip záznamu; médiem jsou kotoučky z pevnějšího materiálu (možnost rychlejšího

otáčení) s magnetickou vrstvou na povrchu. Každému disku náleží vždy jedna čtecí (a zároveň i zapisovací) hlava

- kotouče a hlavy jsou v jednom obalu (díky rychlému otáčení plavou hlavy mezi kotouči na vzduchovém polštáři) - dělí se podle velikosti na: 5 1/4" (již se nevyrábí), 3 1/2" (běžné PC) a 2 1/2" (notebooky) - parametry HDD: kapacita - dnes již měřena v GB (!pozor! na KB = 1024 B; a Kb = 1000 B) přístupová doba - doba přesunu hlaviček na místo čtení + doba usazení + skrytá doba (doba než se načtou informace)

rychlost přesunu dat - množství dat poskytnutých za jednotku času

Struktura dat na vnější paměti

Zaznamenávání dat na diskFyzicky se jedná o proces, při kterém během záznamu protéká hlavou magnetizační proud, který disk magnetizuje

Povrch disku je při formátování (příprava disku pro ukládání dat) rozdělen do sektorů, které mají přesně určené místo . Do těchto sektorů se již ukládají konkrétní data. Data zde jsou umístěna v soustředných kruzích - stopách, přičemž nultá stopa je na okraji. Kapacita každého sektoru je stejná - 512 b. Každý sektor má sto bitovou “hlavičku“ - zde uloženy informace o tom, co se v daném sektoru nachází U více vrstevných disků se můžeme setkat s termínem cylindr - stejné stopy na jednotlivých discích teoreticky vytváří po spojení válec

Partition table - vzniká při formátování; je to paměťová oblast obsahující údaje o rozdělení hlavních záznamových oblastí do tzv. partition - logicky vyčleněná část záznamového zařízení, pracující jako samostatná jednotka

Na daném místě disku se nachází tzv. FAT tabulka (file alolocation table) - obsahuje informace o uložených souborech a jejich adresářové struktuře; popisuje konkrétní rozložení souboru na médium (kde a jak se data nacházejí); normálně není uživateli přístupná, upravuje se (aktualizuje se) při ukládání dat- dosti často napadána viry po jejím zničení nejsou data přístupná - proto je na disku dvakrát- muže být 16ti bitová nebo 32ti bitová (podle systému) nalezení dat na disku - 1. přečtení alokační tabulky (FAT tabulky); 2.přímý přesun na místo s daty

Datová struktura (MsDOSu)Dosti ovlivněno typem operačního systémuU operačního systému MsDOS je základní datovou strukturou soubor (file) identifikace souboru:

- každý soubor má své jméno (file name), která může mít až osm znaků, a z přípony (extension), která může mít nejvýše tři znaky a může nám poté rozlišovat různé typy souborů (. TXT - textový, . DBF - databázový); MsDOS používá standardní přípony pro označení svých typických souborů

. COM - soubor v binárním tvaru; uložené informace, přeložené a přímo vykonavatelné; přesná (statická) adresace

. EXE - soubor v binárním tvaru; soubor volatelný jménem; adresace relativní (není tak přesná - odkazy)

. BAT - dávkové soubory příkazů

. SYS - systémové soubory Název souboru a přípona jsou odděleny tečkou

Soubory jsou na disku z důvodu strukturalizace uspořádány do adresářů (directory) adresáře tvoří na disku hierarchickou “stromovou“ strukturu (mimo souborů mohou obsahovat i jiné adresáře - subdirectory)Každý disk má tzv. hlavní adresář (kořenový adresář - root directory) - vytvořen počítačem při formátováníPro popsání adresy adresáře nebo souboru (adresa = určité virtuální místo na disku, kde se adresář nebo soubor nachází) se používá výraz “cesta“ (path) - posloupnost jmen adresářů předchozích oddělených zpětným lomítkem

Maska a zástupné znaky Maska - neúplné vyjádření názvu souboru zástupné znaky: * - libovolný počet libovolných znaků (i žádný);

? - právě jeden znak

Jednotky množství datElementární jednotkou je bit [ b ] - může nabývat pouze dvou hodnot - 1 / 0 (ano / ne)Posloupnost osmi bitů s daným pořadím pak tvoří jeden byte [ B ] - 256 možností osazení “políček“ posloupnosti 256 znaků (v DOSu - ASCI tabulka) - každému znaku je přiřazena jedna kombinace1024 B = 1 KB, 1024 KB = 1 MB (1024 2 B), 1024 MB = 1 GB (1024 3 B)Maska a zástupné znaky - neúplné vyjádření názvu souboru - zástupné znaky * - libovolný počet libovolných znaků (i žádný); ? - právě jeden znak

Komprimace datKomprimace - určitý způsob zakódování dat, při kterém ušetříme místo na disku

data komprimace data soubor 1 soubor 2 V1 > V2 velikost V1 (zakódování) velikost V2

Poměr velikosti V1 (souboru 1) a velikosti V2 (souboru 2) se nazývá poměr komprimace (záleží na algoritmu komprimace a na souboru, který komprimujeme

Aby bylo možné soubor s1 komprimovat, je nutné, aby obsahoval tzv. redundantní (opakované) data - opakující znaky se nahradí pouze jedním znakem.Pokud chceme data dekomprimovat (dekódovat), je nutné, abychom znali algoritmus, kterým je zakódována většinou programy, které komprimují obsahují zároveň kodér i dekodér. Některé programy umožňují vytvořit samorozpakovatelné soubory (nepotřebují jiný program k dekomprimaci)

Základní operace komprimačních programů- komprimace (pakování), dekomprimace (rozpakování) archiv - z více souborů vytvoření jednoho souboru- rozbalování archivu (extrack), přidání do archivů (add), odebrání z archivu (del), prohlédnutí obsahu archivu (view), kontrola integrity, rozdělení jednoho velkého archivu na více souborů (volume), používání hesel, možnost ovlivnit míru komprese, rozbalení archivu do adresáře

Výhody komprimaceKomprimací se zmenší velikost dat a tím i objem dat na záznamovém médiu; možnost zadání hesla určitá ochrana dat; větší rychlost přenosu (po síti nebo přenosu na jiné médium)

Počítačové sítěPočítačová síť jsou dva či více počítačů vzájemně propojených za účelem výměny a sdílení dat či sdílení periférií. Rozsah sítě z pohledu velikosti může sahat od jedné místnosti až po celosvětové sítěHlavní výhody vzájemného propojování počítačů do sítí:1. Možnost výměny dat mezi účastníky - hlavně možnost vyměňovat si data v reálném čase = sdílení2. Možnost napojení k dalšímu zařízení3. Ve všech sítích je možno sdílet některé vyhrazené periférie jako tzv. síťové (tiskárna, CD-ROM mechanika,

zálohovací jednotky apod.)4. Síť zvyšuje bezpečnost uložení dat - v síti je možno uchovávat cenná data duplicitně a data lze efektivně

centrálně archivovat

Složky počítačových sítípočítače, propojení (kabely, modem ...), síťová nebo fax-modemová karta (rozhraní mezi počítačem a sítí), software - síťový operační systém (Novell, Unix) + síťové aplikační programy (elektronická pošta, některé databáze)

Typy sítípodle rozsahu - lokální - LAN - kladem je relativně velká propustnost dat v síti, nízké pořizovací náklady a

možnost sdílet data v reálném čase - rozlehlé - WAN - více účastníků i celosvětově omezená přenosová kapacita sítě a

většinou velmi vysoké pořizovací nároky - může být tvořená i propojením více malých lokálních sítí

Realizace počítačových sítíPropojení - pevné - fyzický kabel, princip radiových vln, družice (zde je nevýhodou možnost zachycení nutnost kódování)

- nestálé - modemem

Topologie sítíZákladní dělení je trojí: sběrnicová, hvězdicová a kruhová Sběrnicová (Bus)

Jde o uspořádání, kdy jednotlivé uzly jsou napojeny na jednu sběrnici, která vede od jednoho prvku k druhému.

- použití především u menších sítí

- snadné připojení dalších uživatelů délka kabelu je omezená (na prodloužení potřebujeme zařízení Repeater - signál s přibývající délkou slábne), často dochází k přehlcení sítě

- nejčastěji se realizuje standardem ETHERNETHvězdicová

Potřeba zařízení, které se jmenuje HUB - z každého počítače do něho jdou informace; nutnost serveru - v konečném výsledku zajišťuje komunikaci mezi jednotlivými stanicemi a zajišťuje používání síťového

softwaru a technické prostředky - větší rychlost přenosu (každý počítač má možnost okamžité přímé komunikace s HUBem serverem)

server Kruhová (Token Ring) Jednotlivé prvky sítě jsou uspořádány do kruhu; každý může zastávat úlohu serveru (všechny počítače jsou si rovny)

- nejkvalitnější systém - signál se nemůže “srazit“ nejnáročnější - z počítače vedeny dva kabely - kabel který doručují informace a kabel který přináší informace

Uživatelé sítěUživatelé musí dodržovat určité hierarchie - mají určitá práva - možnosti něco čít, někam zapisovat, něco rušit, přidělovat páva apod.- možnost sdružování do skupin - každý má své jméno konkrétní jméno (uživatel), jména pro více uživatelů

z určité skupiny nebo tzv. anonymní uživatel (nejméně práv - student atd.). Vždy je zde jeden uživatel, který má neomezená práva (super visor); mohou zde být adminis uživatelé - uživatelé s podobnými právy jako super visor za účelem zpravování sítí

Barvy a CMS (color management system)Typy zobrazení barev:

HUB

1.) RGB - jedná se o tři základní barvy - Red (červená), Green (zelená), Blue (modrá); mícháním těchto tří barev můžeme věrně simulovat škálu ostatních barev; pokud tyto barvy dáme rovnoměrně dohromady

dostaneme barvu bílou; jedná se o systém aditivní (sčítací) - použití na monitorech a na scannerech (jednoduše řečeno: černá obrazovka a na ní něco rozsvěcíme)

- graficky znázorněno: barva [R,G,B]

B černá [0,0,0]bílá [1,1,1]modrá [0,0,1]

G cyan (tyrkysová) [0,1,1]zelená [0,1,0]žlutá [1,1,0]

R fialová [1,0,1]červená [1,0,0]

2.) CMYK - opět zde jsou tři barvy - Cyan (azurová), Magentan (purpurová), Yellow (žlutá); barvy se zobrazují tzv. polotónovou sítí (body se vzájemně překrývají resp. další bod se tiskne o kousek posunutý ); pokud tyto barvy dáme rovnoměrně dohromady dostaneme barvu černou; jedná se o systém subtraktivní (odečítací); technicky nedokonalé (po smíchání nedostaneme dokonale černou barvu) - musí zde být přidána zvlášť černá barva (proto K v názvu)

- použití na tisk (jednoduše řečeno: bílá plocha a na ní něco nanášíme) - graficky znázorněno:

barva [C,M,Y] Y černá [1,1,1]

bílá [0,0,0]modrá [1,1,0]

M cyan (tyrkysová) [1,0,0]zelená [1,0,1]žlutá [0,0,1]

C fialová [0,1,0]červená [0,1,1]

Oba tyto typy zobrazení jsou závislé na výstupním zařízení, kde se zobrazují (každý monitor nebo tiskárna má jiné parametry)

V roce 1931 vznikla speciální komise s názvem CIE - ta vyprodukovala systém CIELaP nebo také jinak HLS -- Hue (barevný tón) Lightness (světlost) Saturation(sytost); tento systém hlídá převádění barev mezi zařízeními (abychom přesně to co vidíme na monitoru viděli i na ostatních výstupních zařízeních)

Počítačové viry- program, který parazituje ne jiných programech- nemůže se objevit v počítači jiným způsobem než disketou nebo sítí- obrazně podobné účinky jako viry biologické- svoji činnost provádí bez vědomí nebo ovlivnění uživatele - výpisy na obrazovku, blokace disků až ničení dat

nebo pozměnění dat- schopen samotně se šířit - virus (program) zapisuje svůj kód do jiných programů nebo do určitých míst na paměťových médií; dnes již existuje další vir zapisující se do dokumentů - makrovir

Hlediska1.) Podle umístění na disku - a) rezidentní - v MsDOSu to znamená, že rezidentní program se po spuštění

nahraje do paměti. Po skončení činnosti neuvolní místo v paměti a reaguje na určitá přerušení - zápis na disk, zkratková klávesy; dnes s  W95 již nejsou tak rozšířené

- viry jsou ve skryté formě; po aktivování napadnou místo (hlavně při zápisu) a opět se skovají a “čekají“ b) nerezidentní - napadnou daná místa a skončí

2.) Podle cíle infekce: a) bootové - napadají boot sektor na disketě (sektor sloužící k zavedení OS z diskety), nebo partition table a master boot na pevném disku; spuštění v momentě pokusu spustit

systém z napadené diskety (disketa s bootem se přečte i když se OS na pevném disku nachází; novější BIOSy mají možnost nastavení pořadí čtení disku s OS )

b) souborové viry - napadají soubory se spustitelnými částmi - .exe, .com, .bat, .dll; potřeba spuštěníc) clastrové viry - upraví FAT tabulku tak, že tam kde jsou informace o umístění dat

upraví místo tak, že na "venek" není poznat, že soubor zvětšil velikost (byl do něj zapsán vir); v určité chvíli (datum, hodina) se projeví; pokud ho smažeme, data na posunutém místě jsou znehodnoceni a navíc jsou šifrovanéd) makroviry - první viry, které nenapadají pouze spustitelné soubory, ale ukládají se i

do dokumentů s určitou strukturou (ne ASCI texty) - texty z WORDu, tabulky z EXCELu atd.; vznik s používání OS W95 a Internetem (zde putují právě hlavně dokumenty)

3.) Z hlediska chování - a) stealth viry - "schovávají se" a kódují se - maskují svou činnost. aby nebyly odhaleni b) polymorfní viry - schopni měnit svůj kód (funkční část) - znesnadní své odhalení

Aktivace viru- většina viru se aktivuje na principu zpoždění - nejdříve se rozšíří až poté se projeví

Trojské koně - podobné chování jako viry - programy, které fungují chvilku jako jiné programy ovšem po nějaké době (např. když se dostatečně rozšíří) “zaútočí“; nemá za úkol nás rušit, ale dostane se do míst, které jsou normálně nepřístupné

Způsoby ochrany1.) scanovací metoda (vyhledávací) - hledá se charakteristický kód (řetězec) možnost pouze pro známé viry - většina scanování probíhá podle databáze virů2.) hlídače kontrolních součtů - na disku se o hlídaném místě vytvoří tzv. kontrolní záznam - ve chvíli, kdy se něco změní nás to upozorní; výhodou je to, že nás upozorní i na neznámý vir, ale na druhou stranu je potřeba zkušeného uživatele - může totiž ohlásit i normální zdravé soubory (pokud program něco zapíše do hlídaného souboru.)3.) hlídače neobvyklých činností - hlídaní potencionálně nebezpečných činností - formátování disku, zápis do

systémových oblastí, pokus o spuštění rezidentním způsobem (zůstane v paměti - viz, výše) - potřeba zkušenějšího uživatele (musí vědět, zda je nějaký zápis možný, či ne apod.)

4.) heuristická analýza - obecně fungující generická metoda, která není závislá na stavu o obsahu databáze ale pracuje na principu analýzy instrukcí testovaného objektu (odhadne co asi může udělat apod.)

- antivirové programy - AVAST, AVG (oba český), Mc AFEE (Scan), F-PROT

SoftwareZákladní rozdělení softwaru:- dost ovlivněno OS (nás se týká hlavně MsDOS)

A) Systémové a servisní programy- programy, které zajišťují základní funkce počítače a komunikaci s uživatelem, jejich doplnění a ulehčení- operační systémy, uživatelské nadstavby OS, servisní programy operační systémy - soubor programových prostředků a nástrojů k ovládání a efektivního využívání hardwaru a souborů informací - MsDOS, Windows 95, Unix, OS/2, Novell (síťový OS) uživatelské nadstavby - programy, umožňující provádět některé operace OS jednodušším, intuitivnějším

způsobem; povely není třeba vypisovat, ale vybírají se pomocí vizuálně srozumitelných nabídek a uplatňují se zde nové způsoby ovládání - myš, trackball; novější OS mají již většinou takové prostředí obsažené - diskové manažery - Norton, Volkov, M-602, Q-DOS, IT- manager; “okení“ - Windows, Cybex-shell servisní programy - zajišťují základní funkce počítače a komunikaci s uživatelem - kompresní a zálohovací

programy, ovladače (i rezidentní - čeština), antivirové programy, nástroje (pro práci s hardwarem) - Norton Utilities, Scan disc, Defragmentování disku

B) Programovací jazyky- programy umožňující převádět příkazy vyššího programovacího jazyka, srozumitelného člověku, na příkazy

srozumitelné počítači - do “strujáku“ (strojového kódu) kompilátory - zdroj nám převede na strojoví kód a poté s ním můžeme pracovat - KOBOL (záleží na verzi), FORTRAN, PASCAL, C+, X-BASE, DELPHI

interprety - jednotlivé převody provádí až po skončení práce s ním - BASIC, JAVA, Visual BASICC) Aplikační programy- programy, které využívají možností výše zmíněných programů uživatelské a aplikované programy Uživatelská programy a nástroje (editory) - programy, které nám umožňují něco vytvářet (další soubory) - textové editory, tabulkové procesory, databázové systémy, grafické editory a plánovací programy - zvláštní podskupinou jsou integrované balíky programů (mají zástupce výše zmíněných programů) textové editory - programy určené k vytváření a editování textových souborů dělení z pohledu toho, jaké vytvářejí soubory: - klasické - soubory bez speciálních informací (odstavce, typy písem apod.- snadnost přenosu (kdykoliv a kdekoliv ho lze přečíst a editovat) - EDIT, NOTE Pad (W3.1), Poznámkový blok (W95) - dokumentační - slovní procesory - přímo určený pro tvoření dokumentů - cílem je text s vnitřním a

vnějším členěním - WORD, WRITE, MS Works, WORD Pad, AmiPro dělení podle způsobu práce - řádkové - zastaralé; v dané chvíli zpracováváme pouze jeden řádek (nesnadná orientace) - celoobrazovkové - možnost zpracovávat celý text dělení podle způsobu zobrazení - znakové - nepracuje se v grafickém režimu (používají pouze se znaky textového režimu) - používání

speciálních symbolů (inverze = tučně apod.) - vizavik - pracuje v grafickém režimu - možnost grafického zobrazení textové editory speciálně zaměřené - DTP - “publikování na stole“ - VENTURA, QuarkXPress,

PAGEMAKER, CALAMUS, MS PUBLISHED tabulkové procesory - programy, které umožňují zpracovávat tabulky s převahou čísel a výpočtů; nahrazují ruční přepočítatelné tabulky a výkazy, často nabízejí možnost analyzování různých alternativ; možnost vytváření grafů; plocha je většinou dělená do buněk - ta nese tři informace - obsah, vzhled , poznámka (komentář)

- LOTUS 1-2-3, SuperCALC, EXCEL databázové systémy - programy, umožňující zpracování informací stejného druhu; nejvíce rozšířené - systém řízení databáze (program, nebo souhrn programů); databáze = určití způsob organizace informací - reprezentovaná databázovým souborem a pomocnými programy - organizace informací - hierarchicky - data seřazena podle hierarchického způsobu (nadřazenost)

- síťový - data organizována volně; jsou propojována spojkami - relační - data jsou organizovány do určitých tabulek s předem definovanou strukturou - obsahují položky - popisuje jednu vlastnost objektu

(atomické položky - dále nedělitelné); u každé položka musí být určen datový typ (určení typů dat, které bude položka obsahovat); záznam (věta) - veškeré informace zaznamenány v dané tabulce o daném objektu

- tento systém je asi nejrozšířenější - relační databáze - soubor tabulek propojené relací (vazbou) - nedochází k redundanci dat (nadbytečnost) - WinBASE 602, Fox Pro, Paradox, Access a velké databázové systémy INFORMIX a ORACLE grafické editory - programy pro vytváření grafických souborů dělení podle způsobu uložení grafických informací - bitmapové - síť bodů; informace o každém bodě zvlášť - .PCX, .TIF, .GIF, .JPG, .BMP - velká velikost souboru některé formáty používají kompresy (.jpg, .gif, .tif) - Pbrush, NeoPaint, AdubePhotoshop, CORELPhotopaint - vektorové - obraz se skládá z elementárních (základních) objektů - úsečka, křivka, písmeno; náročnost na tvorbu (náročnější na kreslení) úspornější (velikost dat), plynulá změna velikosti - Zebra, COREL Draw; každý program má svůj způsob ukládání - různé koncovky souborů - speciální oblast používání grafických programů - programy pro technické projektování - sestavování

výkresů nebo modelů - AutoCAD, DesignCAD, AutoDesk 3D Studio - programy pro prezentační grafiku - prostředky pro přípravu prezentací - MS PowerPoint, Harward

Graphic plánovací programy - elektronická podoba diářů - Shedulle +, OutLock, Lotus Organizer, Project integrované balíky - zpočátku souvisely s marketingovou stránkou; dnes jednotlivé programy z balíku

mezi sebou navzájem komunikují a spolupracují (už nejenom více výrobků za měně peněz) - 602 pro kancelář, MS Office, MS Works

Aplikované programy - programy, které řeší konkrétní úlohy (účetnictví, výukové programy, hry atd.) - databázové, evidenční, informativní - nejrůznější evidence (přímo program dělaný na míru), účetnictví, jízdní řády, encyklopedie apod. - výpočtové a simulační - simulují určitý jev za daných podmínek - nejrůznější výpočet, letecká simulátory atd. - výukové programy - podle způsobu - simulační (simulují určitý jev) - trenažéry

- výkladové - výklad - interaktivní - uživatel může komunikovat s výukovým programem

- dialogové - možnost ověřit si znalosti - počítačové hry - textové, plošinovky (arkády), adventury, 3D akční, dungeon, simulátory, bojovky, logické, strategie - řídící programy - programy pro počítačovou podporu nejrůznějších strojů a zařízení (výrobní linky,

tomograf)

Vývoj programového vybaveníVývoj programového vybavení probíhá již od Von Neumannové koncepce počítače (data i program (kód programu) jsou v jedné paměti). Nejstarší počítače se programovali v binárním kódu, což bylo velice náročné a vyžadovalo to znalost systému, ve kterém se program programoval. V 50. letech se objevují první autokódy (nebylo to přímo v binárním kódu). S příchodem Assembleru přišel systém, kdy se psaly pouze symbolické adresy a jejich připojení se nechávalo počítači. V roce 1957 byl vymyšlen FortRun, který byl určen především pro vědecko-technické výpočty. V roce 1960 to byl Cobol, který byl určen především pro hromadné zpracování dat. V této době se zde objevuje nový obor a to systémové inženýrství, které se zabývalo realizací programů. Další programovací jazyky byli Algol 68 a Symula 67. Byla zde snaha vytvořit co nejuniverzálnější programovací jazyk. V roce 1964 se objevuje programovací jazyk Basic (velice oblíbený - u domácích počítačů dokonce součástí „romky“). 1970 to byl systém Unix. Byla zde již možnost využít multitasking (spouštění více programů), která ale, hlavně u pozdějšího DOSu, nenašla příliš velké uplatnění. V roce 1971 se objevuje programovací jazyk Pascal, který odpovídal požadavkům strukturovaného programování. V 70. letech vzniká ještě jazyk C a SmallTall (zde se projevuje systém objektového programování - program sestavený z různých objektů, událostí). V roce 1974 přichází operační systém CPM, na který navázal systém MsDOS, který přijde v roce 1981 společně s prvním PC od IBM (operační systém MsDOS byla defakto zakázka od IBM pro jejich nové PC). Koncem 80. let přicházejí integrované balíky.

Počítačová typografieTypografie = obor zabývající se sázením textu, hlavně jeho grafickou stránkou. S příchodem počítačů máme k dispozici různé programy (DTP), ke kterým má přístup každý (dříve to bylo speciální řemeslo).Několik zásad typografie zásada pro dobrou čitelnost textu

- není vhodné používat hodně druhů písem (nejvíce dva a aby spolu ladili a aby byli vzájemně kontrastní) - požívání nepatkových (nadpis) a patkových (text) písem (patková písma jsou lépe čitelná v textu) - s rozmyslem používat VERZÁLKY (velká písmena - obtížnější ke čtení) - čitelnost lze ovlivnit i velikostí písma (čím kratší řádek, tím menší velikost písma můžeme použít) - proklad písma (vzdálenost řádků) také ovlivňuje čitelnost písma - uvážlivě volit velikosti nadpisů (ne vždy může být vhodné velké tučné písmo jako nadpis) - zvýrazňování některých slov - doporučuje se zvýrazňovat kurzívou, případně tučným písmem; k 

zvýrazňování se může použít tzv. p r o s t r k á v á n í (zvýšený počet mezer)

zásady vhodného členění textu - zarovnávání do bloku (požívat pouze s rozmyslem - větší mezery mezi slovy nepřidávají k čitelnosti - - doporučuje se spíše řadit podle levého okraje nebo dělit slova (pro dělení slov je nutné používat takové

pravidla, která jsou v souladu s pravidly českého jazyka (předložka nesmí být na konci řádku, rozdělení čísla atd.)

- není vhodné dělit slova v nadpisech a v podnadpisech - jednotlivé odstavce by měli být odděleny (tuto funkci většinou plní tzv. odstavcová zarážka - ta by měla být velká tzv. “odsazení na čtverčí“ - stejný stupeň jako písmo) - vhodné je oddělit odstavce mezerou - pojmy - odstavcová zarážka (viz výše) - východový řádek - řádek, kde končí odstavec (ten by neměl být kratší než odstavcová zarážka)

- „sirotek“ - poslední řádek odstavce na nové stránce - „vdova“ - poslední řádek na stránce nového odstavce

zásada správného používání symbolů v textu - číslo tisíc se píše 1 000 (s mezerou) - u datumu se píše za číslicemi mezera (13. 1. 1997) - u telefonních čísel je dobré dávat mezery - není vhodné začínat větu číslem - za . , ; ! ? : se vždy píše mezera - za závorkami se mezery nedělají - používají se pouze oblé uvozovky a to nahoře i dole („“) - správné psaní pomlčky - a spojovníku – (spojovník se používá ve smyslu „až“ (Praha–Brno)) - správné psaní přídomků (KB, s. r. o - důležitá je právě ta čárka za KB) - značky se s čísli píší dohromady, pokud takové spojení je významově jediné slovo (12V žárovka) - nepíše se cca 450 (píše asi nebo pravděpodobně) - správné používání znaků × (krát), ° (stupeň), ± (plus mínus) - správné používání … (žádné tři tečky ale jeden znak (alt+0133))

AlgoritmusAlgoritmus obecný návod, jak postupovat. Je tvořen posloupností pokynů (příkazů, instrukcí), které popisují určitou činnost nebo-li akci.Akce je činnost, které má konečné trvání a přesně určený účinek.Příkaz je popis akce (popis toho, co se má provést).Proces je postupné vykonávání (realizace) vlastní činnosti (akce) a postupné provádění příkazů návodu procesorem.Procesor je to, co uskutečňuje daný proces. Podle jednoho návodu (algoritmu) může proběhnout několik různých procesů. Toto zajišťují podmíněné příkazyProměnná - je to objekt, který má pevně stanovené označení; má určitou hodnotu, která se v průběhu procesu měnit

Zápis algoritmůSlovní zápis - slovní popis návodu řešení daného problémuZápis algoritmu v programovacím jazyceGrafické zobrazení algoritmu - Vývojové diagramy - pro zápis návodu se používají různé (normované) grafické symboly

příkazy instrukce pro podmínka vstup, který mezní značka činnost definovaná přípravná (úkony) vstup a výstup (větvení) vyžaduje úkon jinde (podprogram) činnost

uživatele (klávesnice apod.)

- Strukturogrami - používá obdobné symboly ale přesnější - tento systém přesně splňuje podmínky důležité pro strukturované programování

Způsob rozdělení úlohy na podúlohyKonjunktivní - zpracovávání všech úloh sekvenčně za sebouDisjunktivní - řešení závisí na podmínka a na základě dané podmínky se řeší jedna vybraná úlohaRepetiční - několikanásobné opakování stejného cyklu

Vlastnosti algoritmůvlastnosti správného algoritmu:elementárnost - zápis je sestaven z příkazů, kterým procesor rozumí a je schopen je provéstdeterminavost - zápis musí mít jednoznačně určené v jakém pořadí a jaké kroky se mají prováděthromadnost - algoritmus musí umožnit, že po splnění vstupních podmínek musí být jasné a odpovídající výstupní výsledky (pokud sčítám čísla, musím dostat součet)rezultativnost - algoritmus musí vést k jednoznačnému výsledkupřehlednost - zápis musí být přehledný (hlavně pro samotného autora nebo další programátory)

Postup algoritmizace při řešení složitějších úloh1.) zadání úlohy, formulace problému2.) analýza problému a nástin řešení3.) analýza vstupních a výstupních dat - návrh použitých datových struktur v programu (pole apod.)4.) návrh algoritmu5.) zápis v programovacím jazyce a jeho následné ladění7.) zkušební provoz programu + tvorba dokumentace8.) zhodnocení řešení a jeho následné updatování