1.1. Понятие информации, её виды и свойства................................................6
1.2. Свойства информации...................................................................9
1.3. Характеристики информации............................................................12
1.3.1. Формальные единицы измерения 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.......................................13
1.3.3.1. Объёмный метод...................................................................14
1.3.3.2. Энтропийный метод (информация как снятая неопределённость).......................14
1.3.3.3. Алгоритмический метод............................................................19
1.3.4. Семантическая (смысловая) мера информации..........................................19
1.3.5. Прагматическая мера информации (мера полезности)...................................21
1.4. Заключение...........................................................................22
1.5. Контрольные вопросы к главе 1........................................................24
1.6. Литература к главе 1.................................................................25

2.1. Основные теоретические сведения представления чисел в ЭВМ.............................27
2.1.1. Положительные целые числа (машинное представление без знаковых целых чисел).........28
2.1.1.1. Зачем столько двоичных форматов? .................................................29
2.1.2. Основы кодирования, представления и записи целых чисел..............................31
2.1.2.1. Прямой код........................................................................34
2.1.3. Отрицательные целые числа (машинное представление любых целых,
как со знаком, так и без)..................................................................35
2.1.3.1. Дополнительный код................................................................36
2.1.3.2. Алгоритмы вычисления дополнительного кода.........................................39
2.1.3.3. Ошибки «переполнения» целых.......................................................44
2.1.4. Целые и не целые (числа с плавающей точкой/запятой).................................48
2.1.4.1. Кратко о стандартах IEEE 754-2008 и IEEE 854-1987.................................48
2.1.4.2. Типы данных в языке С (для хранения действительных чисел).........................49
2.1.4.3. Пример «36,6» (один частный случай)...............................................52
2.1.4.3.1. Терминология....................................................................54
2.1.4.3.2. Алгоритм преобразования для одного числа из примера.............................54
2.1.4.4. Общий случай для действительных чисел: 10 диапазонов,
          5 алгоритмов преобразований, 2 формулы!..........................................58
2.1.4.4.1. Диапазон нормализованных чисел..................................................61
2.1.4.4.2. Ноль (нуль).....................................................................63
2.1.4.4.3. Диапазон денормализованных чисел................................................64
2.1.4.4.4. Бесконечность (∞)...............................................................71
2.1.4.4.5. Не числа (NaN, Not a Number)....................................................72
2.1.4.5. Интересные наблюдения.............................................................73
2.1.5. Ошибки представления (точность).....................................................79
2.2. Представление текстовой информации в ЭВМ..............................................87
2.2.1. Кодовые таблицы.....................................................................87
2.2.1.1. Русификация.......................................................................89
2.2.1.2. Кодовая таблица Unicode...........................................................92
2.2.2. Однобайтное и многобайтное кодирование текстов, кодировки переменной длины..........94
2.2.3. Недостатки многобайтовых кодировок..................................................95
2.2.3.1. Краткое сравнение UCS-2 и UTF-16..................................................96
2.2.4. Кодирование символов таблицы Unicode в формате UTF-8................................97
2.2.5. Транслитерация, ASCII art...........................................................99
2.2.6. Специальные символы................................................................100
2.2.6.1. Знаки валют......................................................................101
2.2.6.2. Смайлики (значки, маленькие цветные картинки, иконки, эмодзи)....................101
2.2.6.3. Специальный символ «BOM».........................................................104
2.2.6.4. Символ(ы) перевода (конца) строки................................................104
2.2.6.5. Другие специальные символы.......................................................105
2.2.7. Работа с текстовыми данными на практике............................................105
2.2.7.1. Локализация в ОС Linux...........................................................107
2.2.7.2. Перекодирование текстов, ошибки..................................................107
2.3. Кодирование звуковой и аналоговой информации.........................................110
2.3.1. Терминология.......................................................................114
2.3.2. Формат кодирования FLAC............................................................115
2.3.3. Основы звукообработки..............................................................115
2.3.3.1. Обратный путь: из цифры в аналог.................................................121
2.4. Кодирование графической и видеоинформации............................................123
2.4.1. Растровая графика..................................................................125
2.4.1.1. Стандарт EXIF хранения метаданных об изображении.................................127
2.4.1.2. Цветовая модель..................................................................128
2.4.2. Векторная графика..................................................................130
2.4.3. Трёхмерная графика (3D-графика)....................................................132
2.4.4. Фрактальная графика................................................................133
2.4.5. Представление видеоинформации в ПК.................................................135
2.4.5.1. Цифровое вещание.................................................................138
2.4.5.2. 3D-изображение, 3D-видео.........................................................139
2.4.5.3. Пленоптика (вычисляемое видео)...................................................140
2.5. Некоторые виды кодов и кодирования...................................................144
2.5.1. Штрихкоды..........................................................................145
2.5.1.1. QR-коды..........................................................................146
2.5.2. Шрифт Брайля.......................................................................150
2.5.3. Сжатие (архивация) различных видов информации......................................151
2.6. Контрольные вопросы к главе 2........................................................157
2.7. Литература к главе 2.................................................................158

3.1. УК РФ о преступлениях в сфере компьютерной информации..............................162
Статья 272. Неправомерный доступ к компьютерной информации..............................162
Статья 273. Создание, использование и распространение вредоносных
компьютерных программ...................................................................163
Статья 274. Нарушение правил эксплуатации средств хранения, обработки
или передачи компьютерной информации и информационно-телекоммуникационных сетей.........163
Статья 274.1 Неправомерное воздействие на критическую информационную
инфраструктуру Российской Федерации.....................................................164

3.2. ГК РФ об информации и её взаимосвязях с гражданами и ЭВМ...........................165
Статья 1225. Охраняемые результаты интеллектуальной деятельности и
средства индивидуализации...............................................................165
Статья 1253.1. Особенности ответственности информационного посредника...................165
Статья 1256. Действие исключительного права на произведения науки,
литературы и искусства на территории Российской Федерации...............................166
Статья 1261. Программы для ЭВМ..........................................................166
Статья 1262. Государственная регистрация программ для ЭВМ и баз данных..................166
Статья 1280. Право пользователя программы для ЭВМ и базы данных.........................166
Статья 1286.1. Открытая лицензия на использование произведения науки,
               литературы или искусства.................................................167

3.3. Другие федеральные законы и подзаконные акты.......................................168
ФЗ от 27.07.2006 г. № 149-ФЗ «Об информации, информационных технологиях и 
                              о защите информации»......................................168
ФЗ от 27.07.2006 г. № 152-ФЗ «О персональных данных»....................................169
ФЗ от 29.12.2010 г. № 436-ФЗ «О защите детей от информации, 
                              причиняющей вред их здоровью и развитию»..................170
ФЗ 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».........................170
Распоряжение Правительства РФ от 31 декабря 2020 года No 3704-р.........................170

3.4. Контрольные вопросы к главе 3......................................................173

4.1. Введение..............................................................................174
4.2. История механических вычислителей.....................................................175
4.3. Аналоговые компьютеры (аналоговые вычислители)........................................181
4.3. Поколения цифровых ЭВМ................................................................185
4.4. Другие компьютеры (вычислители).......................................................198
4.4.1. Квантовые компьютеры (квантовые вычислители)........................................198
4.5. Научные основы работы современной ЭВМ.................................................204
4.5.1. Математические основы работы «чёрного ящика»........................................204
4.5.1.1. Какие они, сколько их?............................................................205
4.5.1.2. Основные положения алгебры логики и вытекающие из этого интересные свойства.......209
4.5.1.3. Способы описания работы «чёрного ящика»...........................................210
4.5.1.4. Базисы функций алгебры логики.....................................................211
4.5.2. Часто используемые базовые логические элементы......................................211
4.5.3. Бистабильные схемы, триггеры........................................................214
4.5.4. Другие схемы........................................................................219
4.5.5. Алгоритмизация......................................................................220
4.5.6. Машина Тьюринга, машина Поста.......................................................225
4.6. Структура классической ЭВМ............................................................228
4.7. Процессор.............................................................................232
4.7.1. Отечественные разработки (процессор Эльбрус)........................................236
4.7.2. Процессор изнутри...................................................................238
4.7.3. Закон Мура..........................................................................240
4.7.4. Что выбрать.........................................................................241
4.7.5. «Разгон» процессоров................................................................249
4.7.6. Резюме по процессорам...............................................................250
4.8. Чипсет................................................................................254
4.8.1. Intel Management Engine, AMD Secure Processor.......................................256
4.9. Материнская плата.....................................................................256
4.9.1. Raspberry Pi ® .....................................................................265
4.10. Оперативная память...................................................................266
4.10.1. Внутреннее устройство памяти.......................................................268
4.11. Устройства хранения информации.......................................................270
4.11.1. Винчестер..........................................................................271
4.11.2. Внешние диски, DAS, СХД, SAN, NAS, iSCSI...........................................282
4.11.3. Пути улучшения характеристик жёстких дисков........................................283
4.11.4. Твердотельные накопители (SSD).....................................................287
4.11.5. Дисководы оптических дисков........................................................304
4.11.6. Флэш-память (USB-flash и карты памяти).............................................314
4.11.6.1. SD-карты памяти..................................................................315
4.11.7. Стример............................................................................317
4.12. Устройства ввода информации..........................................................321
4.12.1. Клавиатура.........................................................................321
4.12.2. Компьютерная мышь..................................................................326
4.12.3. Сканер.............................................................................327
4.12.4. Дигитайзер, графический планшет....................................................330
4.12.5. Сенсорный монитор..................................................................331
4.12.6. Платы видеозахвата, TV- и FM-приёмники.............................................333
4.12.7. Музыкальные устройства ввода.......................................................334
4.12.8. Веб-камера.........................................................................334
4.13. Устройства вывода информации.........................................................335
4.13.1. Видеоадаптер.......................................................................335
4.13.2. Монитор............................................................................337
4.13.3. Принтер............................................................................341
4.13.4. Плоттер............................................................................351
4.13.5. Мультимедиапроектор................................................................353
4.13.6. Устройства вывода звука............................................................356
4.14. Оборудование компьютерных сетей......................................................358
4.14.1. Сетевой адаптер (сетевая карта)....................................................359
4.14.2. Концентратор (hub).................................................................359
4.14.3. Коммутатор (switch)................................................................359
4.14.4. Кабель.............................................................................360
4.14.5. Маршрутизатор (router).............................................................361
4.14.6. Модем..............................................................................362
4.15. Оборудование беспроводных сетей......................................................363
4.15.1. Каналы Wi-Fi.......................................................................364
4.16. Дополнительное оборудование..........................................................366
4.16.1. Сетевой фильтр.....................................................................367
4.16.2. Стабилизатор напряжения............................................................368
4.16.3. Источник бесперебойного питания (ИБП)..............................................369
4.16.4. «Грозозащита»......................................................................373
4.17. Контрольные вопросы к главе 4........................................................376
4.18. Литература к главе 4.................................................................378

5.1. Введение..................................................................................380
5.2. Классификация программного обеспечения....................................................381
5.3. Операционная система......................................................................384
5.3.1. Краткая история развития операционных систем для ПК.....................................386
5.3.1.1. История Windows (зарубежная закрытая ОС)..............................................386
5.3.1.2. История Linux.........................................................................390
5.3.1.3. Операционные системы для мобильных устройств..........................................394
5.3.2. Процесс.................................................................................396
5.3.3. Файл....................................................................................399
5.3.3.1. Задачи управления файлами.............................................................400
5.3.3.2. Именование файлов.....................................................................401
5.3.3.3. Типы файлов...........................................................................407
5.3.4. Логическая структура файловой системы. Стандарт FHS.....................................412
5.3.5. Пользователи и разграничение доступа....................................................421
5.3.5.1. Дискреционная политика безопасности в ОС Linux........................................421
5.3.5.1.1. Проблема хранения учётных записей (и/или паролей пользователей).....................424
5.3.5.1.2. Стандартные и расширенные атрибуты файлов...........................................425
5.3.5.1.3. Изменение атрибутов (прав доступа)..................................................428
5.3.5.1.4. Смена владельца (группы)............................................................431
5.3.5.1.5. Изменение и просмотр расширенных атрибутов..........................................432
5.3.5.1.6. Списки управления доступом (ACL)....................................................434
5.3.5.1.7. Пользователи ОС Linux...............................................................437
5.3.5.2. Реализация дискреционной политики в Windows...........................................437
5.3.5.3. Другие политики безопасности..........................................................444
5.3.6. Основа безопасного разграничения – файловая система.....................................445
5.3.7. Файловая система (уровень организации)..................................................447
5.3.7.1. FAT...................................................................................448
5.3.7.2. VFAT..................................................................................450
5.3.7.3. NTFS..................................................................................451
5.3.7.3.1. Альтернативные файловые потоки в ФС NTFS............................................454
5.3.7.3.2. Резюме по ФС NTFS...................................................................455
5.3.7.4. exFAT.................................................................................456
5.3.7.5. ext2, ext3, ext4......................................................................456
5.3.7.6. CDFS, UDF, ISO 9660...................................................................480
5.3.8. Краткое сравнение файловых систем.......................................................482
5.3.9. Таблица разделов, MBR, GPT..............................................................482
5.3.9.1. Полезные советы про таблицу разделов..................................................484
5.3.10. Полезная информация про ОС Windows.....................................................485
5.3.11. Сбои системы: синий экран «BSOD» и kernel panic........................................488
5.4. Виртуализация, гипервизоры................................................................489
5.4.1. Проблемы................................................................................491
5.4.2. Эмуляция................................................................................492
5.4.3. Облака..................................................................................494
5.4.4. Недостатки облачных сервисов............................................................495
5.4.5. QEMU....................................................................................495
5.4.6. VirtualBox..............................................................................496
5.4.7. Wine и DOSBox...........................................................................499
5.5. Офисный пакет LibreOffice.................................................................500
5.5.1. Подготовка текстовых документов в LibreOffice Writer....................................500
5.5.1.1. Стили оформления......................................................................503
5.5.1.2. Создание документа....................................................................504
5.5.1.3. Формулы...............................................................................506
5.5.1.4. Математические графики в тексте.......................................................508
5.5.1.5. Рисунки...............................................................................509
5.5.1.6. Таблицы в тексте......................................................................509
5.5.1.7. Создание оглавления...................................................................510
5.5.1.8. Проверка правописания.................................................................510
5.5.1.9. Экспорт в PDF.........................................................................511
5.5.1.10. Ленточный интерфейс в LibreOffice....................................................511
5.5.1.11. Сохранение в облако..................................................................512
5.5.2. Другие офисные программы, входящие в состав LibreOffice.................................512
5.5.3. Альтернативные офисные пакеты...........................................................513
5.6. Сервисные программы.......................................................................514
5.6.1. Защита от вирусов.......................................................................515
5.6.2. Архивация файлов........................................................................525
5.6.3. Работа с оптическими дисками............................................................527
5.6.4. Программы воспроизведения DVD-фильмов и видеофайлов, кодеки.............................530
5.6.5. Создание и просмотр специальных форматов документов.....................................532
5.7. Контрольные вопросы к главе 5.............................................................535
5.8. Литература к главе 5......................................................................537

6.1. Зачем объединяться?.................................................................577
6.1.1. Как и для чего используют сети частные лица?......................................580
6.1.2. Социальные аспекты в развитии сетевого обмена информацией.........................586
6.2. Компьютерная сеть...................................................................601
6.2.1. Классификации компьютерных сетей..................................................602
6.2.2. Сетевые (эталонные) модели........................................................602
6.2.3. Заключение, используемые термины..................................................604
6.2.4. Документы RFC (Request For Comments), draft.......................................606
6.3. Интернет............................................................................610
6.3.1. История интернета.................................................................610
6.3.2. Современная структура интернета...................................................615
6.3.3. Некоторые сетевые протоколы.......................................................623
6.3.4. Адресация в интернете.............................................................625
6.3.5. Способы подключения к интернету конечных пользователей............................635
6.3.6. Что надо «знать» компьютеру, чтобы «выходить» в интернет?.........................640
6.3.7. Поиск информации в интернете......................................................641
6.3.8. Основы создания веб-страниц.......................................................646
6.4. Общение и обмен информацией в интернете между пользователями........................651
6.4.1. Электронная почта.................................................................651
6.4.2. RSS-каналы........................................................................655
6.4.3. Twitter...........................................................................656
6.4.4. Общение в реальном времени........................................................657
6.4.4.1. Службы мгновенных сообщений (ICQ и др.).........................................658
6.4.4.2. Альтернатива времени: Whatsapp, Viber, Telegram и др............................660
6.4.4.3. Коллективное виртуальное общение................................................663
6.4.4.4. Вебинары........................................................................666
6.4.4.5. IР-телефония....................................................................667
6.4.5. Обмен файлами.....................................................................670
6.4.5.1. Торренты........................................................................670
6.4.5.2. Хранение файлов в облаке........................................................672
6.5. Интернет-радио и интернет-телевидение...............................................675
6.6. Электронная коммерция...............................................................676
6.7. Обеспечение безопасности информации в интернете.....................................683
6.8. Литература к главе 6................................................................687
6.9. Контрольные вопросы к главе 6.......................................................688

Алфавитный указатель.....................................................................740