Informatika pro kombinované lyceum/2018/Hladový mravenečník

Tato cvičná stránka je součástí projektu:
Informatika pro kombinované lyceum
střední škola
Příslušnost: Hladový mravenečník

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.

Součásti počítače

tzn. hardware, to pro nás hmatatelné

počítač
skříň, základní deska, procesor, operační paměť (RAM), grafická, zvuková a síťová karta (mohou být i další), pevný disk, větráček
vstupní zařízení – klávesnice, myš, mikrofon (a další)
výstupní zařízení – obrazovka, tiskárna, reproduktory (a další)

Vývoj výpočetní techniky

vývoj záznamu informace – od kreseb přes značky až po písmena
vývoj záznamu pracovního postupu – nejprve bylo vysvětlení, pak povel (může být mezinárodní), nakonec vzorec
to vše se nazývá formalizace

Zpětná vazba

– schopnost na základě svého předchozího jednání upravit své další jednání

splachovací toaleta

zpětná vazba u strojů – např. splachovadlo, relé (např. u starého zvonku), elektronka (u ní už není potřeba nic mechanického), tranzistor (funguje na principu polovodičů)

Logické obvody

Logické obvody se sestavují z tranzistorů či jiných elektrických zařízení se zpětnou vazbou

Logické operace
operace	vstup	výstup

NOT (negace)	0	1
	1	0

NAND	0 0	1
	0 1	1
	1 0	1
	1 1	0

AND	0 0	0
	0 1	0
	1 0	0
	1 1	1

OR	0 0	0
	0 1	1
	1 0	1
	1 1	1

XOR	0 0	0
	0 1	1
	1 0	1
	1 1	0

Programovatelnost

program je posloupnost instrukcí k tomu, co má stroj vykonávat
nejprve byl jen návod pro člověka, pak (3. stol. př. nl.) stroj, který umí jen jednu věc, ke které je určen, poté už možnost nějákého programování (Jacqaurdův tkalcovský stav, 1804, měl připravené štítky, které pomáhaly vytvořit vzor)
v roce 1836 vymyslel Charles Babbage počítač, který mu však mechanicky nefungoval
až za dalších sto let se podařilo muži jménem Konrád Zuse sestrojit funkční počítač Z1, ten byl za války zničen a nový, Z2, mu moc nefungoval, za války pak postavil ještě Z3, všechny tyto počítače byly zničeny (Zuse stavěl s pomocí relé)
Američané ke konci války spustili výkonnější počítač z elektronek
1951 první transistorový počítač, opět výkonnější a také menší, asi velikosti skříně
1971 integrovaný počítač busicom (jen kalkulačka)
1975 první osobní počítač Altair 8800

Ukládání informace

první počítačové paměti – děrný štítek a děrná páska

děrná páska
pak magnetická páska, disketa, pevný disk

– tyto paměti jsou pomalé

první rychlá paměť – Williamsova (katodová) trubice – fungovala na podobném principu jako elektronka
feritová paměť
RAM paměť z polovodičů
DRAM – funguje díky kondenzátoru, přečtením uloženou informaci smažu a je třeba ji obnovit
SRAM – dva kondenzátory si předávají informaci mezi sebou
flash disk – elektrochemická paměť – informace je zaznamenávána pomocí výbojů do vrstvy oxidu

Zobrazování informace

mechanické (staré nádražní cedule)
digitron – malé výbojky ve tvaru číslic/písmen
katodová trubice – míchání světla – červená, modrá, zelená
tekuté krystaly – LCD – opět se obraz skládá ze základních barev
OLED
plazmová obrazovka

Program a proces

Programy

software je zařízení v počítači, to, co pro nás není hmatatelné
počítač nastartuje program BIOS/UEFI, který nastartuje operační systém (aplikace) a spouští se služby systému (skryté programy), také si můžeme spustit aplikace operačního systému (nastavení, správce souborů, správce úloh atd.)
uživatelské programy (spouští uživatel)

- informace uloženy, já je využívám – přehrávač audio (iTunes, Amarok) a video (VLC, WMPlayer), prohlížeč fotek

- informace uloženy, já je zpracovávám – editor/procesor textu (MS Word, LO Writer), grafiky/obrázků (Photoshop, Corel, GIMP), videí

- informace mezi mnou a programem – hry, kalkulačka, hodiny

- informace si vyměňuji – web. prohlížeč, poštovní klient, komunikátory

Uložení dat v počítači

Data

– to co jsme si nahráli do počítače, máme je v souborech

Soubory

– každý soubor má své vlastnosti, mezi ně patří mimo jiné jeho velikost, kdo ho smí upravovat, kdo ho vůbec smí otevřít a tak podobně

UŽIVATELSKÉ SOUBORY – fotky (JPG), videa (MP4), zvuky (MP3), text. dokumenty (DOC), prezentace (PPT), archivy (RAR, ZIP) (tyto soubory jsou zcela nepodstatné pro chod počítače, ty máme proto, že je chceme, ne proto, že je musíme chtít, a povětšinou s nimi všelijak manipulujeme, prohlížíme si je, upravujeme je)
PROGRAMOVÉ SOUBORY (ty když smažu, mám průšvih) – programové knihovny (DLL; obsahují základní pokyny typu otevři okno a propůjčují je dalším programům, jenž tak mají to štěstí, že pak taková vlastní nastavení už nepotřebují), programy (EXE), konfigurační soubory (zde je uloženo, jak jsou nastavené ostatní soubory)
zástupci (linky; to nejsou tak úplně soubory, jsou to pouze odkazy na ně, abychom je lépe našli)
složky (adresáře; jsou to vlastně také pouze odkazy, díky nim nemáme v počítači chaos a pokud umíme soubory logicky pojmenovat, umíme je i najít)

Byte

1 byte (B) tvoří 8 bitů (b, 0 a 1)
kB 1000, KiB 1024
MB 1000 x 1000, MiB 1024 x 1024
když mám 24 b grafiku, mám 1 B na každou barvu
zde jsou k nalezení další informace

Práce s textem

Druhy textových souborů

Prostý text

přesně to, co napíšu, se ukládá (ve stejné podobě)
má to přípony .txt, .asc
dá se to otevřít třeba přes poznámkový blok

textový soubor

Značkový formát

ukládá se opět přesně to, co napíšu, jen proložené formátovacími značkami (ty říkají, kde končí odstavec, zda je text barevně, kurzívou a pod.)
má to přípony .rtf, .tex
spadá mezi to i formát HTML

Aplikační formát

ukládají se z našeho pohledu zcela nesmyslná uskupení znaků, u nichž se nepředpokládá, že bychom se jim třeba jen snažili rozumět
abychom je mohli číst a upravovat (tedy upravovat tak, že víme, co s nimi děláme), je třeba je otevřít správným editorem (LibreOffic, Word)
má to přípony .odt, .doc, .docx

Struktura sdělení

úvod (upoutat pozornost, přilákat, naznačit, co bude následovat)
příprava (podání základních informací, říct to, co musí čtenář/posluchač vědět, aby pochopil hlavní sdělení)
hlavní sdělení
potvrzení (možná námitka a její vyvrácení, různé příklady, varianty, možné aplikace, vyprávění o zkušenostech)
závěr (uzavření komunikace, shrnutí a připomenutí obsahu sdělení, navození pocitu, že je „oběť“ ráda, že se to dozvěděla)

Práce s textovým editorem

zde a taky zde jsou k nalezení rady pro práci s textovými editory (první se hlásí Word, druhý Writer)

Typografie

Typografie původně byla nauka o tesání do kamene, postupně se však toto označení přeneslo na sazbu textu.

Mezery, pomlčky a takové věci

mezera

Mezeru musíme zcela jistě napsat za tečku, vykřičník, otazník, čárku a středník, před ně ji naopak zcela jistě nepíšeme. Stejně až na výjimky rozmisťujeme mezery i kolem dvojtečky. Mezery též uděláme z vnějších stran závorky, uvozovek atd., z vnitřních už nikoli. Pozor na takové záludnosti (které vlastně nejsou záludné, ale úplně logické, jen o nich spousta lidí neví), jako že když napíšeme 2m, znamená to dvoumetrový, a ne dva metry, to bychom zapsali 2 m.

Pomlčka je krapet zrádná věc, neboť to, co máme na klávesnici, a povětšinou to za pomlčku považujeme, je ve skutečnosti spojovník (-), a ten se používá pouze v těsném spojení, jehož složky jsou souřadné (nikoli však u spojení jmen dvou osob, tam píšeme pomlčku bez mezer), a při dělení slov a téměř nikde jinde. Pomlčka existuje krátká (–) a dlouhá (—) (velikost tzv. čtverčík) a pakliže jsme si na ni nevyrobili klávesovou zkratku, musíme ji vkládat přes speciální znaky (či, ve formátu HTML, znát její entitu). Je jedno, kterou pomlčku používáme, ale v jednom textu by její zápis měl být jednotný či mít nějakou logiku.

Též bychom si měli dáti pozor na to, abychom používali „naše české uvozovky“.

Pakliže si s něčím nevíme rady, sáhněme po libovolné (ale věrohodné) příručce, třeba po Internetové jazykové příručce Ústavu pro jazyk český, či prohledejme wikipedii.

Okraje

Když je text psaný příliš do krajů, špatně se nám čte, bolí nás pak oči, hlava, či další části těla, a ani to nevypadá moc dobře. Pokud chceme, aby text nějak vypadal (třeba chystáme knihu básní), je dobré, aby okraj byl z každé strany přes jednu pětinu stránky. Pokud píšeme něco, kde na tom vzhledu zase tolik nezáleží, měli bychom udržet okraj z každé strany alespoň přes jednu desetinu stránky.

Písmo

Pro text můžeme samozřejmě vybrat nějaké krásné písmo, i to nám ale, pokud jím napíšeme něco delšího, může při čtení způsobit tělesné nepohodlí. Proto je vhodné běžně užívat písma patkového (serif) či bezpatkového (sans serif), přičemž písmo patkové se hodí více pro tisk a písmo bezpatkové spíše pro počítačovou obrazovku. Ostatní písma, zvaná příležitostní, bychom měli užívat jen příležitostně.

Zde jsou k nalezení rady jak psát texty, jež je možné číst bezbolestně.

Možnosti a omezení počítačů

Jelikož počítač pracuje s aritmetikou, jde do něj dát vše, co je digitalizované, a tedy to lze vyjádřit matematicky. A to, co lze vyjádřit matematicky, jistě též půjde popsat slovy. Ale zase to, co popíšeme slovy, nemusí nutně jít vyjádřit matematicky (zkuste si matematicky vyjádřit nejmenší přirozené číslo, které nejde vyjádřit devíti českými slovy). Digitalizovat tudíž nedokážeme úplně všechno, vždyť už když máme něco popsat slovy, mnohdy narazíme.

Je tedy možné své okolí nějak přibližně těmi slovy popsat, následně popis matematizovat a digitalizovat a pak to z toho počítače zase vytáhnout, nikdy to už ale nebude úplně přesné. I když na první pohled se to třeba nezdá.

Aby člověk na tom světě ještě k něčemu byl, musí vědět a chápat, co dělá, ne jen vykonávat přesné povely jako počítač, jinak si s ním i ten přístroj bude dělat co se mu zlíbí (tedy spíš co se zlíbí někomu na druhé straně přístroje, někomu, kdo ví, co dělá), jelikož to, co zvládne takový naprogramovaný člověk, zvládne on taky, a možná toho zvládne i víc, a hlavně to zvládne rychleji. To je něco, co bychom si měli uvědomit, stejně jako to, abychom, když usedneme k přístroji, opravdu udělali, co jsme udělat chtěli, neboť přístroj si je zcela jistý tím, co chce dělat, zato my mnohdy ne.

Prvky algoritmu

Program, který chceme vytvořit, musí být vytvořený tak, aby byl co nejjednodušší a nejjednoznačnější. Základními prvky algoritmu (neboli jakéhosi návodu pro stroj) jsou jednotlivé kroky, příkazy, povely a instrukce. Z nich pak už můžeme tvořit složené příkazy (makra, podprogramy, funkce, procedury). Robotovi můžeme zadat podmíněný příkaz (pokud tohle, konej takhle, rozhodování, větvení), cyklus s podmínkou (dokud platí tohle, dělej tohle) či pro všechny prvky množiny (prohlédni si všechna trika a řekni, jakou mají barvu). Po takovém robotovi též můžeme chtít práci s proměnnou a konstantami. Stroj je možné naprogramovat například k tomu, aby seřadil čísla podle velikosti. Jednomu způsobu takového řazení se říká bubble sort (v řadě čísel prohoď vždy ty dvě čísla, která nejsou správně podle velikosti), jinému zase quick sort (vyberu si jedno číslo, ty nižší dám na jednu stranu od něj, ty vyšší na druhou, pak si vyberu jedno číslo z každé strany a udělám to samé atd., tomu se říká rekurze), dalšímu insert sort a dalšímu třeba merge sort.

Multimediální prezentace

Multimediální prezentace je něco, co má doplnit naši prezentaci slovní, povětšinou obrázky a krátkými popisky. Toto doplnění je třeba tvořit pečlivě, s ničím se to nesmí přehnat. Prezentaci nejčastěji tvoříme v PowerPointu.

Podrobnější informace o prezentacích lze najít v pracích jiných lyceánů – zde a taky tady.

Počítačová síť

Pakliže nám má počítač být k tomu, k čemu je předurčen, potřebujeme ho mít propojený s dalšími počítači a dalšími spolupracujícími přístroji. Toto potřebné připojení může být jak hezky viditelné, skrze dráty, tak hezky neviditelné, bezdrátové. Těmito propojeními je tkána celá počítačová síť, celý internet. Počítačové sítě mohou být buď malé, místní, nebo velké, vzdálené. Pokud je chceme rozdělit ještě pečlivěji, rozdělíme si je na sítě PAN, LAN, MAN a WAN.

Vrstvy počítačových sítí – referenční model ISO/OSI

Internetová síť je dělena na sedm vrstev, z nichž má každá trochu jiný účel, stará se a zařizuje trošku něco jiného. Vrstvy musí také komunikovat mezi sebou.

OSI model

V I. vrstvě chceme mít spojení mezi dvěma počítači, staráme se tedy o to, jaký signál znamená 1 a jaký 0, že to oba mají stejně. Tato vrstva se nazývá fyzická a není na ní žádný komunikační protokol, počítače se tu spolu nebaví.

S pomocí II., spojové vrstvy už si posíláme data, a to v balíčcích, zvaných datagramy. Proto už potřebujeme mít nastavený komunikační protokol, jímž na této vrstvě může být např. Ethernet.

Ve III., síťové vrstvě dojde na to, že naše data musí trefit na správné místo, tato vrstva se tedy stará, kam příslušný balíček nasměrovat. Používáme tu protokoly DNS, DHCP a IP a rovněž si v rámci této vrstvy hrajeme s pingem. Na této vrstvě se zařizují IP adresy. V současné době se jich používají dva druhy, podrobnější informace k tomu poskytne odkaz, schovaný pod nápisem IP adresa, nejpodrobnější informace poskytnou odkazy v tomto odkazu.

IV. neboli transportní vrstva má na starosti, aby data přišla správnému programu a mohla být uspořádána do stavu, ve kterém byla odeslána (popořadě atd.). Na této vrstvě používáme buď spolehlivé, nebo nespolehlivé protokoly. Spolehlivý protokol (např. TCP) využijeme ve chvíli kdy nám záleží na tom, že data dostaneme kompletní, a to klidně na úkor rychlosti. Nespolehlivý protokol (např. UDP) se nám naopak hodí třeba u bezpečnostních kamer, neboť to nám záleží hlavně na tom, že víme, co se děje teď.

V V. čili relační vrstvě už nejsem jen kdosi za programem, ale jsem to já, osobně. Proto je tu nutné se identifikovat (říct, kdo jsem) a autentifikovat (potvrdit, že to jsem já, nejlépe heslem). Používají se zde protokoly jako je nešifrovaný Telnet a šifrovaný SSH.

VI., prezentační vrstva nahrává tomu, že já se jakožto uživatel nechci zabývat tím, co je jaký typ souboru, ani kódováním znaků. Proto mi povětšinou zajistí, že se písmena zobrazí tak, jak je znám, text jako text, obrázek jako obrázek... K použití je tu protokol MIME, jímž si počítače sdělují, jaký typ souboru si to vlastně posílají.

VII. vrstva, zvaná aplikační, se nám snaží zprostředkovat co nejjednodušší práci s daty bez ohledu na to, odkud se berou, jakož i aby bylo vše pohromadě, propojené a synchronizované. Počítač na ní komunikuje s internetovými servery a dělá to především pomocí nešifrovaného protokolu HTTP a šifrovaného protokolu HTTPS, výjimečně zachází i s protokoly FTP a FTPS, které umožňují posílat něco po webu bez existence webové stránky. Kdo si stahuje svou poštu do počítače, využije protokol POP či IMAP, kdo zase chce e-maily bez přihlášení do své schránky odesílat, využije protokol SMTP.

A co je to ten komunikační protokol, o němž tu pořád tak důležitě něco píšu, je upřesněno zde.

URL

URL je tzv. jednotná adresa zdroje, specifikuje, kde přesně na internetu se to, co tu adresu má, nachází. Je to řetězec znaků s takto definovanou strukturou – protokol://uživatel:heslo@server:port/směrník?parametry#část – kurzívou psané části jsou nutné. Pro konkrétní příklad stačí pohlédnout do adresního řádku.

Jak napsat e-mail

Psaní oficiálního e-mailu je v lecčems podobné psaní oficiálního dopisu. Je třeba začít adekvátním oslovením (ale v e-mailu stačí a bere se jako slušné i „Dobrý den, pane...“), pak stručně shrnout, kvůli čemu píšeme, dále to, kvůli čemu píšeme, skutečně napsat a nakonec zprávu s milým pozdravem zakončit.

Důležité je však také nezapomenout vyplnit předmět. Předmět má jednoduše vyjádřit, o co že nám to jde, a tím příjemci usnadnit orientaci ve vlastní schránce a možná ho též přesvědčit, aby ten e-mail vůbec četl.

Součástí e-mailu může být i příloha. O té bychom se v rámci naší zprávy měli zmínit, jinak to bude vypadat podivně až podezřele, i když stejně tak to bude vypadat, zmíníme-li se o příloze a poté ji zapomeneme přiložit.

Nebezpečí, jež mohu potkat na internetu

Když brouzdám vodami internetové sítě, mohu se snadno setkat s něčím nemilým, co ještě k tomu na první pohled nemile nevypadá. Co na mě může číhat?

trojský kůň

dezinformace – někdo mě přesvědčí, abych udělal něco, co bych sám od sebe neudělal (poslal peníze, přenastavil počítač)
„klikni“ – falešný odkaz (tváří se jako jiný odkaz/webovka/příloha), tzv. phishing
virus – přikopíruje se na konec programu a skrze nějaký skok se pak přesune dovnitř, tak se čas od času spustí, rozmnoží a chytí na další programy
červ – samostatný program
trojský kůň – je to normální program, umí to vše, co to má jako ten program umět, jen to má v sobě něco navíc, co nám škodí nebo nás hlídá

Pohyb na internetu

Klient a server

Klient je jakýsi zákazník a server jakási obsluha. V pozicích klientů a serverů mohou být dva počítače, nebo dva programy. Ve svém počítači mám nastavený nějaký prohlížeč (třeba firefox), ten je na straně klienta. Skrze prohlížeč se můžu dostat k různým vyhledávačům (třeba ke googlu nebo DuckDuckGo), ty jsou na straně serveru.

Co jde najít na webu

STATICKÉ INFORMACE (nahromaděné informace, na něž se jdu jen tak koukat) – úložiště videí (youtube.com), oborové databáze, výukový materiál, domovské stránky firem a pod., blogy, úložiště všeho možného (uschovna.cz, leteckaposta.cz, uloz.to)

WEBOVÁ ROZHRANÍ NEWEBOVÝCH SLUŽEB – online obchod (ebay.com), jízdní řády, zprávy, mapy, předpověď počasí, e-banking

KOMUNIKACE – sociální sítě (facebook.com), webmail (seznam.cz), diskusní servery, instant messaging (na okamžitou komunikaci)

WEBOVÉ APLIKACE ROZŠIŘUJÍCÍ MOŽNOSTI MÉHO POČÍTAČE – hry, webové kalkulačky, textový konvertor (převaděč formátů)

VYHLEDÁVÁNÍ – vyhledávače a portály (google.com/cz, seznam.cz)

Když se snažím s pomocí internetu něco konkrétního zjistit, můžu zkoušet vyhledávat předmět svého zájmu v různých světových jazycích či volat o pomoc v různých diskuzních klubech. Vždy ale musím dávat pozor na důvěryhodnost zdroje! Když mě pálí nějaká otázka, hodit se mi může třeba reddit nebo okoun.

Pro komunikaci a spolupráci s někým dalším se zase hodí etherpad.

Nějaké ty zajímavé, nebo alespoň praktické stránky

nedatluj.cz, KdeJsme.cz, sledujto.cz, skolapameti.cz, worldometers.info, theuselsessweb.com, doodle, incredibox

Autorská práva

Na softwery se podobně jako na knížky, písničky a podobné věci vztahují autorská práva. Softwery si můžeme roztřídit podle toho, jaká práva se na něj vztahují či nevztahují. Základní třídění je na proprietární softwer – autor vlastní všechna práva a určuje si pravidla – a na free software – autor se vzdává autorských práv. Tomu je podobný open source, který někdo vytvořil s tím, že ostatní s programem taky mohou něco provádět a upravovat ho.

Konkrétnější třídění je tady, více informací skrývají odkazy na stránce pod slůvkem tady, něco prozradí i obrázek.

A tady je ještě něco o creative commons, jednom ze způsobů nastavení ochrany autorských práv.

zmíněný obrázek