Данный раздел сайта learn2prog.ru нацелен на полуляризацию науки "Информатика".
Приводимая информация выложена с согласия авторов и доступна в виде цветного бумажного издания «Информатика»:
А.Грошев, П.Закляков Информатика: учеб. для вузов – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: ДМК Пресс, 2014. – 592 с.: цв. ил. ISBN 978-5-94074-766-6.
А.Грошев, П.Закляков Информатика: учеб. для вузов – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: ДМК Пресс, 2016. – 588 с.: цв. ил. ISBN 978-5-97060-304-8.
Полное или частичное копирование информации без ссылки на данный раздел сайта, либо библиогафические данные бумажного издания запрещено.
13.04.2017 Задай вопрос по информатике учителю информатики!
Если вы увлекаетесь информатикой, нашли опечатку, не представленную тут, либо у вас есть вопросы, предложения, замечания по улучшению бумажного издания, желание пообщаться или задать вопрос на который нет ответа в учебнике, то обращайтесь. Мы, авторы издания и создатель сайта learn2prog - настоящий учитель информатики, постараемся ответить, либо дать ссылку, где прочитать ответ. Критика материала и наиболее интересные вопросы по теме, как и ответы на них улучшат наполнение учебника в следующем переиздании.
 Зелёным цветом отмечено новое в третьем переиздании (978-5-97060-304-8)

Содержание учебника «Информатика»

Введение
5
Глава 1. Общие сведения об информационных процессах
8
1.1. Понятие информации, её виды и свойства
8

1.2. Свойства информации
12

1.3. Количественные характеристики информации
12

1.3.1. Измерение информации в технике
12

1.3.2. Обозначение одного байта по ГОСТ 8.417–2002
13

1.3.3. Методы и модели оценки количества информации
14

1.3.3.1. Объёмный метод
14

1.3.3.2. Энтропийный метод (информация как снятая неопределённость)
14

1.3.3.3. Алгоритмический метод
17

1.3.4. Семантическая мера информации
19

1.4. Кодирование информации
18

1.5. Контрольные вопросы к главе 1
19

1.6. Литература к главе 1
19


Глава 2. Представление информации в компьютере
20


2.1. Основные теоретические сведения представления чисел в ЭВМ
20

2.1.1. Машинное представление целых чисел
21

2.1.1.1. Зачем столько двоичных форматов?
22

2.1.2. Основы
23

2.1.2.1. Прямой код
24

2.1.3. Отрицательные числа
25

2.1.3.1. Дополнительный код
26

2.1.3.2. Алгоритмы вычисления дополнительного кода
28

2.1.3.3. Ошибки
34

37

2.1.4.1. Краткие теоретические сведения
38

2.1.4.2. Типы данных в языке С
39

2.1.4.3. Почему двоичная система удобна?
42

2.1.4.4. Терминология и обозначения
43

2.1.4.5. «10 формул!»
47

2.1.4.5.1. Ноль (нуль)
48

2.1.4.5.2. Нормализованные числа
49

2.1.4.5.3. Денормализованные числа
51

2.1.4.5.4. Бесконечность (∞)
57

2.1.4.5.5. Не числа (NaN, Not a Number)
58

2.1.4.6. Интересные наблюдения
59


2.2. Представление текстовой информации в ЭВМ
65

65

2.2.2. Однобайтное и многобайтное кодирование
71

72

72

2.2.5. Ошибки кодирования текста
73


2.3. Кодирование звуковой и аналоговой информации
74

2.3.1. Терминология
88

2.3.2. Формат кодирования FLAC
89

2.3.3. Основы звукообработки
89

2.3.3.1. Обратный путь: из цифры в аналог
95


2.4. Кодирование графической и видеоинформации
78

2.4.1. Растровая графика
78

2.4.2. Векторная графика
80

2.4.3. Трёхмерная графика (3D-графика)
82

2.4.4. Фрактальная графика
82

2.4.5. Представление видеоинформации в ПК
83

2.4.6. Штрихкоды, QR-коды
86

2.5. Сжатие (архивация) различных видов информации
88

2.5.1. Способы обратимого сжатия информации
89

2.5.2. Перечень форматов и программ сжатия с кратким указанием алгоритмов их работы
91


2.6.1. Замечание к главе 2 (EXIF)
93

2.7. Контрольные вопросы к главе 2
95

2.8. Литература к главе 2
96

Глава 3. Законодательство РФ о защите компьютерной информации
98

3.1. Уголовный кодекс РФ о преступлениях в сфере компьютерной информации
99


Статья 272. Неправомерный доступ к компьютерной информации
99

Статья 273. Создание, использование и распространение
вредоносных компьютерных программ
100


Статья 274. Нарушение правил эксплуатации средств хранения,
обработки или передачи компьютерной информации и
информационно-телекоммуникационных сетей
100



3.2. Законодательство РФ о защите программ для ЭВМ
как объекта авторского права
101


Статья 1225. Охраняемые результаты интеллектуальной деятельности и
средства индивидуализации 101
Статья 1253.1. Особенности ответственности информационного посредника
123

Статья 1256. Действие исключительного права на произведения науки, литературы и искусства на территории Российской Федерации
101

Статья 1261. Программы для ЭВМ
102

Статья 1262. Государственная регистрация программ для ЭВМ и баз данных
102

Статья 1280. Свободное воспроизведение программ для ЭВМ и баз данных. Декомпилирование программ для ЭВМ
102

Статья 1280. Право пользователя программы для ЭВМ и базы данных
124

Статья 1286.1. Открытая лицензия на использование произведения науки, литературы или искусства
125

3.3. Другие федеральные законы
103






Федеральный закон 27 июля 2006 г. № 149-ФЗ
«Об информации, информационных технологиях и о защите информации» 103
Федеральный закон от 27.07.2006 г. № 152-ФЗ «О персональных данных» 103
Требования к защите персональных данных при их обработке
в информационных системах персональных данных 104
Федеральный закон Российской Федерации от 29.12.2010 г. № 436-ФЗ
«О защите детей от информации, причиняющей вред
их здоровью и развитию» 104
Федеральный закон Российской Федерации от 02.07.2013 г. № 187-ФЗ
«О внесении изменений в отдельные законодательные акты
Российской Федерации по вопросам защиты интеллектуальных прав
в информационно-телекоммуникационных сетях» 105
3.4. Требования к организации рабочих мест пользователей ПК 105
3.5. Контрольные вопросы к главе 3 107

Глава 4. Аппаратное обеспечение персональных компьютеров
108
4.1. Введение
108

4.2. Поколения ЭВМ
108

4.3. Математические основы работы «чёрного ящика»
121

4.3.1. И, AND
125

4.3.2. ИЛИ, OR
126

4.3.3. НЕ, NOT
126

4.3.4. И-НЕ, NAND
127

4.3.5. ИЛИ-НЕ, NOR
127

4.3.6. Триггер
128

4.3.7. От триггеров к памяти
130

4.3.8. Машина Тьюринга
133

4.4. Структура классической ЭВМ
136

4.5. Процессор
141

4.5.1. Отечественные разработки (процессор Эльбрус)
165

4.5.1. Процессор изнутри
143

4.5.2. Закон Мура
144

4.5.3. Что выбрать
144

4.5.4. «Разгон» процессоров
154

4.5.5. Резюме по процессорам
155

4.6. Чипсет
159

4.7. Материнская плата
164

4.7.1. Raspberry Pi®
173

4.8. Оперативная память
174

4.8.1. Внутреннее устройство памяти
176

4.9. Устройства хранения информации
178

4.9.1. Винчестер
179

4.9.1.1. История названия
179

4.9.1.2. Интерфейс жёсткого диска
184

4.9.1.3. Параметры, влияющие на быстродействие
185

4.9.1.4. S.M.A.R.T., надёжность и стоимость
186

4.9.2. Внешние диски, DAS, СХД, SAN, NAS, iSCSI
189

4.9.3. Пути улучшения характеристик жёстких дисков
190

4.9.4. Твердотельные накопители (SSD)
194

4.9.4.1. Прародитель Flash – ПЗУ, история возникновения
195

4.9.4.2. Flash-память
200

4.9.4.3. NOR- и NAND-flash-память
202

4.7.4.3. Разбираем SSD
205

4.9.4.4. Как работает SSD-накопитель
206

4.9.4.5. Контроллер SSD
208

209

4.9.4.7. Особенности удаления файлов на SSD-носителях
209

4.9.4.8. Оптимизация SSD
210

4.9.4.9. Преимущества SSD-накопителей
210

4.9.4.10. Недостатки SSD-накопителей
211

4.9.4.11. Заключение
211

4.9.5. Дисководы оптических дисков 211
4.9.5.1. Дисковод CD-ROM 211
4.9.5.2. Дисковод CD-RW 213
4.9.5.3. Дисководы DVD-ROM и DVD±RW 215
4.9.5.4. Дисководы Blu-Ray и HD 216
4.9.6. Флэш-память (USB-flash и карты памяти) 219
4.9.6.1. SD-карты памяти 220
4.9.7. Стример 223
4.10. Устройства ввода информации
226

4.10.1. Клавиатура 226
4.10.1.1. 10-пальцевый метод быстрой печати 227
4.10.1.2. Дополнительные клавиши 229
4.10.1.3. Ё – это тоже буква русского языка 230
4.10.2. Компьютерная мышь 231
4.10.2.1. Touch pad 232
4.10.3. Сканер 232
4.10.4. Дигитайзер, графический планшет 234
4.10.5. Сенсорный монитор 236
4.10.6. Музыкальные устройства ввода 237
4.10.7. Веб-камера 237
4.10.8. Платы видеозахвата, TV- и FM-tuner 238
4.11. Устройства вывода информации
239

4.11.1. Видеоадаптер
239

4.11.2. Монитор
241

4.11.2.1. Принцип построения изображения 243
4.11.3. Принтер 244
4.11.3.1. Лазерный принтер 246
4.11.3.2. Особенности печати на GDI-принтерах 248
4.11.3.3. Струйный принтер 249
4.11.3.4. Заправка картриджей и СНПЧ 251
4.11.3.5. Жёлтые точки на борьбе с фальшивомонетничеством 252
4.11.3.6. 3D-принтеры
271

4.11.3.6 4.11.3.7. Другие принтеры
252

4.11.4. Плоттер 253
4.11.5. Мультимедиапроектор 255
4.11.5.1. LCD-проектор 255
4.11.5.2. DLP-проектор 256
4.11.6. Устройства вывода звука 257
4.12. Оборудование компьютерных сетей
260

4.12.1. Сетевой адаптер (сетевая карта) 261
4.12.2. Концентратор (hub) 261
4.12.3. Коммутатор (switch) 261
4.12.4. Кабель 262
4.12.5. Маршрутизатор (router) 263
4.12.6. Модем 264
4.13. Оборудование беспроводных сетей 265
4.13.1. Каналы Wi-Fi 266
4.14. Дополнительное оборудование 268
4.14.1. Сетевой фильтр 269
4.14.2. Стабилизатор напряжения 270
4.14.3. Источник бесперебойного питания (ИБП) 271

4.14.3.1. Классификация ИБП по мощности
272

4.14.3.2. Классификация ИБП по типу
273

4.14.4. «Грозозащита»
275

4.15. Контрольные вопросы к главе 4
278

4.16. Литература к главе 4
281

Глава 5. Программное обеспечение
282
5.1. Введение
282

5.2. Классификация программного обеспечения
283

5.3. Операционная система
286

5.3.1. История развития операционных систем для ПК
288

5.3.1.1. История Windows
288

5.3.1.2. История Linux
292

5.3.1.3. Операционные системы для мобильных устройств 293
5.3.2. Процесс 294
5.3.3. Файл 298
5.3.3.1. Задачи управления файлами 298
5.3.3.2. Именование файлов 299
5.3.3.2.1. Максимальная длина имени файла 301
5.3.3.2.2. Используемые символы 301
5.3.3.2.3. Подстановка имён файлов 303
5.3.3.2.4. Дескриптор файла 303
5.3.3.2.5. Стратегии адресного пространства 305
5.3.3.3. Типы файлов 306
5.3.3.3.1. Обычный файл 306
5.3.3.3.2. Каталог (директория) 306
5.3.3.3.3. Файл устройства (блочный и символьный) 306
5.3.3.3.4. Именованный канал 307
5.3.3.3.5. Символическая ссылка (мягкая ссылка) 307
5.3.3.3.6. Доменное гнездо (сокет) 308
5.3.3.3.7. Жёсткая ссылка (hard link) 308

5.3.4. Логическая структура файловой системы. Стандарт FHS
319

5.3.5. Пользователи и разграничение доступа 319
5.3.5.1. Дискреционная политика безопасности в ОС Linux 320
5.3.5.1.1. Проблема хранения учётных записей (и/или паролей пользователей) 322
5.3.5.1.2. Стандартные и расширенные атрибуты файлов 323
5.3.5.1.3. Изменение атрибутов (прав доступа) 326
5.3.5.1.4. Смена владельца (группы) 329
5.3.5.1.5. Изменение и просмотр расширенных атрибутов 330
5.3.5.2. Реализация дискреционной политики в Windows 332
5.3.5.2.1. Пользователи 336
5.3.5.2.2. Разрешения (права доступа) 336
5.3.5.2.3. Владение объектами 337
5.3.5.2.4. Наследование разрешений 337
5.3.5.2.5. Права пользователя 337
5.3.5.2.6. Аудит объектов 338
5.3.5.2.7. Общий доступ к папкам и файлам 338
5.3.5.3. Другие политики безопасности 339
5.3.6. Основа безопасного разграничения – файловая система 340
5.3.7. Файловая система (уровень организации) 342
5.3.7.1. FAT
343

5.3.7.2. VFAT
345

5.3.7.3. NTFS
346

5.3.7.3.1. Альтернативные файловые потоки в ФС NTFS
366

5.3.7.3.2. Резюме по ФС NTFS
368

5.3.7.4. exFAT
368

5.3.7.4. 5.3.7.5. ext2, ext3, ext4
350

5.3.7.4.1. 5.3.7.5.1. Работа с ФС ext2 в Windows
355

5.3.7.4.2. ext3
355

5.3.7.4.3. ext4
357

5.3.7.5. CDFS, UDF, ISO 9660
359

5.3.8. Сравнение файловых систем
360

5.3.9. Таблица разделов
360

5.3.9. Таблица разделов, MBR, GPT
379

5.3.9.1. Полезные советы про таблицу разделов
381

5.3.10 Полезная информация про ОС Windows
382

5.3.8. Взаимодействие пользователя с ОС Windows
361

5.3.8.1. Интерфейс пользователя
361

5.3.8.2. Рабочий стол
363

5.3.10.1. Меню Пуск
382

5.3.8.3. Меню Пуск
363

5.3.8.4. Проводник
367

5.3.8.5. Браузер Internet Explorer
374

5.3.8.6. Защитник Windows
380

5.3.8.7. Архивация и восстановление данных
381

5.3.8.8. Методы повышения производительности 383
5.3.8.9. Работа в Сети 384
5.3.8.10. XPS-документы 385
5.3.8.11. Центр обновления Windows
385

5.3.8.12. Конференц-зал Windows
386

5.3.8.13. Учётные записи пользователей и групп, профили пользователей 386
5.3.8.14. Улучшенные стандартные приложения 388
5.3.9. Сбои: синий экран «BSOD» и kernel panic 389

5.4. Виртуализация
391

5.4.1. Виртуальные машины
392

5.4.2. Облака
394

5.4.3. Недостатки облачных сервисов
395

5.4.4. VirtualBox
395

5.4.5. QEMU
392

5.4.6.1. Снимки
394

5.4.7. Wine и DOSBox
395

5.5. Офисный пакет LibreOffice
398

5.5.1. Подготовка текстовых документов в LibreOffice Writer
399

5.5.1.1. Стили оформления
401

5.5.1.2. Создание документа
402

5.5.1.3. Таблицы в тексте
404

5.5.1.4. Формулы
405

5.5.1.5. Рисунки
407

5.5.1.7. Создание оглавления
408

5.5.1.8. Проверка правописания
408

5.5.2. Другие офисные программы, входящие в состав LibreOffice
408


5.5.3. Альтернативные офисные пакеты 409
5.6. Сервисные программы 411
5.6.1. Сервисные программы корпорации Symantec 412
5.6.2. Защита от вирусов 413
5.6.3. Архивация файлов 424
5.6.4. Работа с оптическими дисками 426
5.6.5. Программы воспроизведения DVD-фильмов и видеофайлов, кодеки 429
5.6.5. Создание и просмотр специальных форматов документов 430
5.7. Контрольные вопросы к главе 5 433
5.8. Литература к главе 5 436

Приложение к главе 5. Примеры лабораторных работ
438

Лабораторная работа № 1 438
Организация и описание лабораторного стенда 438
Подготовка лабораторного стенда 438
Краткий справочник команд 439
Задание 1 на лабораторную работу (основные атрибуты) 440
Задание 2 на лабораторную работу (два пользователя) 443
Задание 3 на лабораторную работу (расширенные атрибуты) 444
Заключение 445

Глава 6. Объединение компьютеров в сéти
446
6.1. Зачем объединяться? 446
6.1.1. Как и для чего используют сети частные лица? 449
6.1.2. Социальные аспекты в развитии сетевого обмена информацией 455
6.2. Компьютерная сеть 467
6.2.1. Классификации компьютерных сетей 468
6.2.2. Сетевые (эталонные) модели 468
6.2.3. Заключение, используемые термины 470
6.2.4. Документы RFC (Request For Comments), draft 472
6.3. Интернет 475
6.3.1. История интернета 476
6.3.2. Современная структура интернета 480
6.3.3. Некоторые сетевые протоколы 488
6.3.4. Адресация в интернете 489
6.3.4.1. Символьная адресация 489
6.3.4.2. Численная адресация 493
6.3.4.3. Сетевая маска 494
6.3.4.4. Кому принадлежит «этот» IP-адрес? 496
6.3.4.5. Протокол IP версия 6 (RFC 2460) 498
6.3.5. Способы подключения к интернету конечных пользователей 500
6.3.6. Что надо знать компьютеру, чтобы выходить в интернет? 504
6.3.7. Поиск информации в интернете 506
6.4. Общение и обмен информацией в интернете между пользователями 510
6.4.1. Электронная почта
510

6.4.2. RSS-каналы
513

6.4.3. Twitter
514

6.4.4. Общение в реальном времени
514

6.4.4.1. Службы мгновенных сообщений
515

6.4.4.2. Альтернатива времени: Whatsapp, Viber
511

6.4.4.2. Коллективное виртуальное общение
517

6.4.4.3. Вебинары
520

6.4.4.4. IР-телефония
520

6.4.5. Обмен файлами
523

6.4.5.1. Торренты
524

6.4.5.2. Хранение файлов в облаке
525

6.5. Интернет-радио и интернет-телевидение
527

6.6. Электронная коммерция
528

6.6.1. Виды денег (прим. в том числе Bitcoin Новое!!!)
527

6.7. Обеспечение конфиденциальности информации в интернете
533

6.8. Основы создания веб-страниц
536

6.9. Литература к главе 6
540

6.10. Контрольные вопросы к главе 6
541


Глава 7. Основы разработки программного обеспечения
546
7.1. Проектирование программного обеспечения
546

7.2. Классификация языков программирования 550
7.3. Алгоритмизация 562
7.3.1. Интуитивное определение алгоритма 563
7.3.2. Математические определения алгоритма 565
7.3.3. Основные свойства и формы описания алгоритмов 566
7.4. Концепция «Модель–Представление–Контроллер» (MVC) 569
7.5. Контрольные вопросы к главе 7 572
7.6. Список литературы, ссылки к главе 7 573

Приложение к главе 7. Лабораторная работа № 2
574


Задание 1. Ветвления
574

Задание 2. Циклы
579

Алфавитный указатель 582
Содержание 584


Приобрести учебник по "Информатике" можно в издательстве "ДМК-Пресс", в торгово-издательском холдинге "Планета Альянс", в интернет-магазине "Альт Линукс" (временно не работает), в редакции и интернет-магазине журнала «Системный администратор», в г.Тула, а также в интернет магазинах и книжных магазинах вашего города.
Приобрести электронную версию учебника "Информатика" в формате pdf.