Informatika pro kombinované lyceum/2016/Františka Špačková

Tato cvičná stránka je součástí projektu:

Informatika pro kombinované lyceum

střední škola

Příslušnost: Františka Špačková

Toto je stránka vytvořená v rámci již proběhlého kurzu a nyní sloužící k jeho archivaci. Tuto stránku již prosím needitujte! Pokud se chcete do kurzu zapojit, pak vyhledejte aktuální běh na hlavní stránce kurzu či se zeptejte v příslušné diskusi.

---

1. hodina informatiky

14.9.2016

• Dneska jsme si vysvětlovali zakládání poznámek.

Informatika pro kombinované lyceum/2016/FrantiškaŠpačková

Pískoviště

Schéma počítače

21.9.2016

• u počítače rozlišujeme software a hardware

1) Software

• veškeré programy, které využívá počítač (i data)

2) Hardware

• veškeré komponenty, které potřebuje počítač ke svému fungování

Další členění

výstupní zařízení (např. monitor, tiskárna, reproduktory)

vstupní zařízení: (např. myš, klávesnice)

Procesor - CPU (+ GPU):

• vykonává instrukce

• může obsahovat více jader, tedy více samostatných procesorů

Grafická karta

stará se o grafický výstup pro monitor

volitelná součást počítače (můžeme si vybrat, jakou ji chceme mít)

Základní deska

propojuje jednotlivé komponenty počítače

bývá na ní zapojený procesor

ostatní komponenty se zapojují pomocí kabelů (např. USB)

Paměti

1) Operační paměť – RAM

2) Pevný disk (harddisk – HDD)

slouží k dočasnému nebo trvalému uložení dat pomocí magnetické indukce

(Kybernetické) schéma počítače

Schéma počítače

Von Neumannova architektura – jednoduché schéma programovatelného počítače, které používá jednu skupinu vodičů, na které je připojen

• procesor
• paměť
• vstupy
• výstupy

Vývoj výpočetní techniky

• první záznamy informací – malby

• začaly se využívat symboly

• obraz -> značka -> písmo – vývoj záznamu informace

• lidé učinili další krok k počítači – určené sady povelů

1) Uživatelský

• Zajímá ho vstupní a výstupní zařízení.

2) Programátorský

• Jak počítač funguje vevnitř

Formalizace

záznam informace + záznam pracovního postupu

VÝVOJ PRACOVNÍHO POSTUPU

vysvětlení

povel

vzorec

VÝVOJ ZÁZNAMU INFORMACE

obraz

značka

písmo

Digitalizace

převedení informace (analogového/spojitého signálu – např. hlasitý projev) do číselných údajů (za pomoci dvojkové soustavy) – binárního kódu

Zpětná vazba

29.9.2016

= Schopnost počítače reagovat na výsledky své vlastní činnosti

• dobrý příklad je plovákové splachovadlo

Zpětná vazba

ELEKTROMAGNETICKÉ RELÉ

• podobný jako základní princip počítačů
• zesiluje malé změny napětí nebo proudu

ELEKTRONKA

• nahradila elektromagnetické relé
• pro svoji činnost používá elektrický proud ve vakuu
• oproti relé se její jednotlivé části při práci nehýbou

TRANZISTOR

• nahradil elektronku, můžeme ho najít v počítačích
• je menší než elektronka a nemusí se tolik zahřívat
• nikde v něm neprochází proud, ale napětí v něm je ve funkci Logický člen, který dělá z jedniček nuly a naopak

• nazývá se také HRADLO

Logické obvody

5.10.2016

NOT

• důležitá součástka tranzistoru

• Výstup = 0, pokud je Vstup 1

AND

• Vstup

00,01,10

• Výstup

vždy 0, pokud není vstup 11

OR

• Vstup

01,10,11

• Výstup = vždy 1, pokud není na Vstup 00

• můžeme ho sestavit ze 4 tranzistorů

NAND

• Vstup

00,01,10

• Výstup = vždy 1, pokud není na Vstup 11

NOR

• Výstup = 1, pokud Vstup = 01,10

• Výstup = 0, pokud je na Vstup = 00,11

XOR

Vstup X Výstup

• 00 0
• 01 1
• 10 1
• 11 0

Polosčítačka a úplná sčítačka

• POLOSČÍTAČKA

sčítá 2 cifry

• ÚPLNÁ SČÍTAČKA

sčítá již 3 cifry

Programovatelnost

= Schopnost nějakého stroje nechat se naprogramovat/nechat si říct, co má dělat.

Nejstarší záznam návodů (programů) je z Egyptské knihy mrtvých.

• Poslední, co potřebujeme, abychom mohli sestavit počítač.

PROGRAM = přehled – co má postupně počítač udělat, sepsaný plán práce

Dějinné mezníky vývoje počítačů

6.10.2016

• Vývoj výpočetních systémů se v odborné literatuře dělí do několika etap - do počítačových generací. Jednotlivé etapy jsou charakterizovány a odlišovány vlastnostmi jako je stavba jejich prvků a obvodů, paměť, výkon a typy periferních jednotek. Rozlišujeme je také podle jejich programového vybavení.

První myšlenka sestrojit programovatelný počítač

První myšlenka na sestrojení programovatelného počítače vznikla v 19. století a jejím autorem byl Charles Babbage. Vynalezl první mechanický počítač a vytvořil plány na sestavení diferenčního stroje.

Konrád Zuse

Počítač Z3 v německém muzeu

Německý inženýr Konrád Zuse roku 1941 nechal uvést do provozu počítač, který sám sestrojil - světově první funkční počítač řízený programem, který předcházel jednodušší stroje a následoval vylepšený model Z3 pojmenován Z4.

• Roku 1945 americký tým vynalezl elektronkový počítač (ENIAC).

• Roku 1954 sestrojili polovodičový počítač (TRADIC).

• Roku 1975 použili integrovaný procesor v prvním osobním počítaci (Intel 8080).

Ukládání informace a její zobrazování

12.10.2016

1) Ukládání informace

nejdůležitější je dvojková soustava

první programy – štítky s dírami (lepší je děrovaná páska)

magnetická páska může být smazána například velkou sluneční bouří (Také je dost nepraktická.)

Tkalcovský stav

Diskety

Při zasunutí do PC je možné hned číst od jakékoli části diskety, kdežto u pásky se musí celá páska přetočit.

Harddisk (HDD)

mnohem větší kapacita dat

Wiliamsova trubice

nová rychlejší paměť

Feritová paměť

z maličkých kroužků ze směsi železa

každý kroužek je na dvou drátech – každé dva dráty mají zrovna jeden společný kroužek, kroužek se nabije nebo nenabije

menší a rychlejší než Williamsova trubice

předchůdce RAM paměti

RAM (a její odvozeniny)

má paměťové buňky

neustále se obnovuje jejich obsah

dost rychlé

Flashdisk

flash (= blesk)

elektro–chemický záznam

tranzistor; když se do něj pustí flash, změní se vodivá vlastnost chemickou reakcí --> zapíše se 1 nebo 0

2) Zobrazování informace

• náhledy vlaků ze starých nádraží – kartičky pro hodně znaků se přetáčí na správný znak

• digitálnější – z několika světelných bodů se tvoří obraz, např. čísla

• obrazovka – je tam elektronka (ten paprsek), která rychle pořád běhá a v každé řádce určí každému bodu (který má červený, modrý a zelený podbod), jak moc má svítit ---> v reálných barvách čím více barvy, tím je to temnější, ale v obrazovce čím více barev, tím je to světlejší – pixely

pixely = čtverečky, čtvereček má tři proužky (zelená, červená a modrá) z tekutého krystalu - když jím projde proud tak se rozsvítí

Skutečnosti

• Veškerá

• Popsatelná

• Matematická

• Digitální

Počítače - digitální

Lidé - popsatelná

My pomalu do skutečností můžeme (programátoři), ale počítač do naší (zatím?) ne.

Druhy programů, aneb co se děje, když zapnu počítač?

19.10.2016

• programy jsou uložené na pevném disku, poté se přeloží do RAM-ky

Zaváděcí program

• základní program, který zapne počítač

• BIOS, UEFI

Případně zaváděcí systém - BOOT MANAGER

• nepovinný program

• umožňuje rozhodovat mezi operačními systémy

Operační systém

= spousta programů, který vytváří (grafické) uživatelské prostředí (prostředí, ve kterém jako uživatelé můžeme používat počítač)

• např. Linux, Windows

Linux

Proces – program, který právě probíhá

Program – může mít víc programů (např. spuštění více oken v prohlížeči)

(Uživatelská) aplikace – důvod, proč máme počítač (webový prohlížeč, přehrávač atd.)

Co dělat, když neumím pracovat s aplikací?

• po zmáčknutí F1 se nám zobrazí nápověda

• Google

Druhy souborů

• soubory

= úseky binárního kódu / shluk 0 a 1, které jsou seřazeny v určitém pořadí

Programové soubory

• Program (např. EXE)

• Programové knihovny (např. DLL, SO) – jeden nebo více programů v jednom souboru, které používají řady jiných souborů, např. malování

• Konfigurační soubory

Uživatelské soubory

např. text, obrázek, video, audio

mají přípony (programy v Linuxu jsou zpravidla bez přípony)

• Text (např. TXT, DOC, DOCX, ODT + PDF)

• Obrázky (např. JPG, GIF,PNG

• Video (např.AVI, MPG, MP4, MKV, MOV)

• Audio (např. MP3, FLAC, OGG)

Přípona souborů

Konfigurační soubory

často přípony CNF (Windows), RC (Linux) atd.

linky, zástupci, odkazy - malý soubor, který obsahuje jen jméno souboru, odkazuje na příslušný soubor.

Zástupce souboru

složka = adresář

• obsahuje seznam souborů, které do ní patří.

Soubor

• má jméno
• většinou obsahuje příponu, která je vyjádřením jejího typu.
• velikost

0 nebo 1 = bit (b) (zkratka z anglického slova pro binární číslici)

8 bitů = 1 bajt(byte)

v jednom bajtu může být přibližně 256 kombinací

1000 bajtů (B) = kB (kilobajt)

1024 B = KiB (kibibajt)

1000 MB (megabajtů)/ MiB (mebibajt) = 1 GB (Gigabajt) / GiB (gibibajt) - 1024x4024x1024

TB – terabajt

PB – petabajt

Více o decimálních přeponách

Fragmentace

• (např. ve starších "Windowsech")
• způsobuje, že počítače jedou pomaleji, pomaleji se nám načítá obsah.
• v disku

Fragmentace

Označení disku

Např.:

• C:\SYSTEM\...
• D:\...
• P:\...
• Z:\..

...\usr\..

...\home\..

Nejdůležitější pro soubor je jeho:

• jméno
• typ
• velikost
• datum

Textové soubory

3 druhy formátování textu:

• prostý text (nejčastěji -txt)
• aplikační formáty - otevírá je určitá aplikace, např. Word ("rozsypaný čaj").
• značkové formáty (text je viditelný, mezi něj jsou vložené značky)

např. –rtf a –html

Textový dokument

• Skládá se:
• ze znaků (písmena, čísla, tečka atd.)
• z odstavců (podobné vlastnosti jako znaky - např. jestli je odstavený jako řádek)
• ze stránek

můžeme nastavit její vlastnosti, např. záhlaví, zápatí

• normostrana – délková jednotka textu

• makra – např. vlastní klávesové zkratky

Makra

Základy typografie

Typografie – soubor pravidel pro správné psaní textu

• text musí být napsán správně jak typograficky, tak spisovně

[1]

Více o typografii

Prvky algoritmu

• krok – instrukce/příkaz – jednoduchý povel (např. „sedni si“)
• makro – instrukce/podprogram/složený příkaz/funkce/procedura – složený příkaz, může se opakovat (např. „spi“ místo „lehni si, převlékni se, nastav si budík..“
• (podmíněné) větvení
• skok ("Teď budeš pokračovat touto částí programu.")
• cyklus pro všechny množiny
• cyklus s podmínkou

Algoritmus – Přesný postup, podle kterého máme něco udělat. Aby to pochopil i někdo, kdo nepřemýšlí – např. robot.

Počítačové sítě

8.2.2017

• WAN (wide area network) – celosvětová/rozlehlá internetová síť
• LAN (local area network) – místní síť

Když se v uživatelské síti něco rozbije (např. králík mi překouše kabel), nevypadne internet na celém světě a dá se to na místě opravit. Celosvětová síť se může porušit např. pokud ji někdo napadne.

• MAN (metropolitan area network) – “Velká místní síť” – Je rozlehlá, ale ne ještě celosvětová, např. síť státní správy nebo firma s pobočkami po celém městě atd.
• PAN (personal area network) – osobní/rodinná síť (Domácí síť, na které máme připojené počítače nebo např. tiskárnu. Nemá všechna bezpečnostní rizika.)

Fyzická vrstva

• fyzická vrstva mezi počítači (Pokud mezi dva počítače dokážu dát 0 a 1, mohu říct, že jsou spojeny fyzickou vrstvou.)

Fyzická vrstva

Spojová/linková vrstva

• mají mezi sebou komunikační protokol (protokol = návod, jak mezi sebou komunikovat)
• slouží pro přenos souborů
• Ethernet – jméno jedné z kontrolních norem pro komunikační protokol spojovací/linkové vrstvy

Linková vrstva

• Kontrolní součet – Např. někomu nadiktuji diktát a na konci oznámím, kolik měl vět. Je to doplňkové číslo/informace, které když nesouhlasí, výsledek je špatně.

Více o kontrolním součtu

Síťová vrstva

• poskytuje spojení mezi systémy, které nejsou vedle sebe

Rooter/router – směrovač

• spojuje dvě sítě a předává mezi nimi data.
• nejrozšířenější protokol je inthernet protocol – IP

Více o síťové vrstvě

• IP adresa – jednoznačně určuje zařízení, kterému daná adresa patří

IPv4

• je nejvíce rozšířená
• zapisuje se po osmicích bitů, např. 192.168.0.2

IPv6

• začala se používat pro nedostatek IPv4 a postupně je nahrazovat
• pro větší přehlednost se zapisuje v šestnáctkové soustavě, např. 8001:0:300A::5600

IP adresa

Internetové domény

• Domény nejvyššího řádu: přípona – com/org/cz
• Domény druhého řádu: seznam/google atd.
• Domény třetího řádu: předpona – www/cs/en

viz. obrázek

Transportní/přenosová vrstva

• kontroluje uspořádání a úplnost datových balíčků

DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) – dynamické přidělování adresy (způsob, jakým se přidělují IP adresy počítačům) DHCP

DNS – ke jménu počítače přidá číslo = adresář TCP – transmission control protocol („spolehlivý“ protokol, pro přenos dat) UDP – user datagram protocol (bez kontroly uspořádání, ale v reálném čase)

Relační vrstva

• Identifikace uživatelů – každý má své uživatelské jméno a heslo

• Autentizace – ověřování

• Autorizace – přístupová práva

90% internetu je tzv. deep web – neveřejný obsah (musíte mít uživatelské jméno a heslo)

Protokoly

• Telnet – nešifrovaný, textový

• SSH – šifrovaný, textový

Prezentační vrstva

• posílá k datům tzv. metadata – data, která obsahují informaci o jiných datech

• mezi počítači je dohodnuto označení typu souboru, kódování znaků (aby se znaky správně zobrazovaly pro daný jazyk) atd.

• Protokol – MIME – internetový standard, který umožňuje přenášet soubory v různých kódováních, binární data nebo vícedílné zprávy (jsou např. opatřeny elektronickým podpisem)

Aplikační vrstva

Nezáleží na tom, kde na síti se soubor nachází, uživatel k němu stejně dokáže přistoupit.

Protokoly

• HTTP – pro přenos webových stránek
• HTTPS – je stejný jako HTTP, jen je zašifrovaný
• SMTP – pro posílání elektronické pošty
• POP/IMAP – díky nim stáhneme emailovou zprávu

URL (unified resource locator)

• pro internet
• znaky, které jsou umístěny za sebou a slouží ke specifickému umístění zdrojů souboru na internetu
• např. protokol://server.doména_druhého_řádu.generická_doména:port/umístění_na_serveru?formulářová_data#kotva

Jednotlivé složky:

• protokol – většinou HTTP nebo HTTPS

• server

• doména druhého řádu

• doména nejvyššího řádu

• port

• umístění na serveru – např. seznam.cz nebo IP adresa

• parametry (formulářová data)

URI

• obecnější než URL

Co vše najdu na internetu

1. úložiště informací
2. vyhledávače, portály (Google, Bing, Yahoo)
3. webové rozhraní newebových služeb (např. banky)
4. rozšíření možností vlastního počítače
5. kumunikace a socializace (Gmail, Seznam..)

Email

• předmět (krátký popis toho, o čem se v emailu jedná)
• oslovení (slušné, cizím lidem vykáme atd.)
• seznámení s věcí
• rozloučení (např. děkuji za případnou odpověď)
• podpis

Autorské právo

zabývá se právními vztahy uživatelů a tvůrců (např. hudebníci, spisovatelé, programátoři atd.) autorských děl k jejich dílům

nechrání myšlenky a nápady, ale pouze konkrétní díla

Licence

autor jí poskytuje práva uživateli užít dílo ke všem, nebo jen některým způsobům použití

Softwarová licence

právo, které v informatice umožňuje používat nebo ′redistribuovat′ software

Příklady softwarových licencí

Public Domain – neboli "volné dílo", může být volně využíváno, jeho majetková práva nejsou chráněna

Open source sofware – software, který je poskytován s licencí, která umožňuje dále zpracovávat jeho zdrojový kód

Shareware – zkušební verze placeného souboru, může mít omezeny některé funkce a mívá dobu funkčnosti, po kterou můžeme soubor používat zdarma

GPL – General Public License – veřejná licence; soubory můžeme volně upravovat i sdílet

Freeware – programy, které jsou zdarma, ale nemůžeme je např. použít ke komerčním účelům

Adware – programy, které obsahují reklamu (bývají zdarma)

Softwarové licence

Multimediální prezentace a jak na ni

1) Méně je někdy více

• obsahově
• vzhledově – zbytečně nepřidáváme efekty, obrázky atd.

2) Kontrast je důležitý

• asi 2% populace špatně rozlišují barvy, mysleme na ně
• např. nedáváme na tmavé pozadí tmavé písmo atp.

3) Mluvený projev

• nedělám z posluchače čtenáře
• do prezentace píšu jen to nejdůležitější, např. v bodech
• nečtu z prezentace, ale mám projev již připravený a věnuji pozornost posluchači
• dávám posluchači i chvíli času na to, aby se například podíval na obrázek, přemýšlel o mém projevu