Conferențiar dr. ing. MIRELA PATER Cerințe: •Nota laborator – minim 5 •Maxim 3 absențe la laborator •VP 1 (săpt 7 sau 8) ș i VP 2 (săpt 14) – 3… [600885]

INFORMATI CĂ
APLICATĂ I
INTRODUCERE ÎN
ȘTIINȚA SISTEMELOR
DE CALCUL
Conferențiar dr. ing. MIRELA PATER

Cerințe:
•Nota laborator – minim 5
•Maxim 3 absențe la laborator

•VP 1 (săpt 7 sau 8) ș i VP 2 (săpt 14) – 3 subiecte
(minim nota 5 la fiecare)

•Nota finală = 33.33% VP1 + 33 .33% VP2+
33.33% Nota laborator

Cuprins
•INTRODUCERE
•SISTEME INFORMATICE
•REPREZENTAREA INFORMAȚIEI
•SISTEME DE CALCUL
•ARHITECTURA SISTEMELOR DE CALCUL
•REȚELE DE CALCULATOARE
•SISTEME DE OPERARE
•PROGRAME UTILITARE
•PRODUSUL MICROSOFT OFFICE (Word, Excel,
Power Point)
•INGINERIA SOFTWARE

INTRODUCERE
Informatica este știința care se ocupă cu studiul și
elaborarea metodelor de prelucrare a informației
cu ajutorul sistemelor automate de calcul.
Prelucrarea informației s -a făcut din totdeauna.
Prelucrarea voluntară a informației a început să se
facă atunci când babilonienii au inventat primele
semne cuneiforme.
Pentru a prelucra mai ușor, într -un timp mai scurt,
cu foarte multă exactitate, o cantitate foarte mare
de informație foarte complex ă, omul folosește
calculatorul .

Un sistem de calcul (calculator )
•HARDWARE – reprezintă totalitatea
componentelor fizice care compun un
calculator (circuite electronice, circuite
electrice, circuite optice, circuite magnetice,
dispozitive magnetice);
•SOFTWARE – reprezintă ansamblul
programelor prin care reușim să transmitem
calculatorului comenzile și instrucțiunile
necesare prelucrării informațiilor.

De-a lungul timpului informatica a fost divizată în mai multe subdomenii :

Arhitectura calculatoarelor – studiază modul de organizare a diferitelor
componente hardware ale calculatorului.
Sistemele de operare – studiază felul în care trebuie organizate programele care
controlează și coordonează toate operațiile din sistemul de calcul
Algoritmi și structuri de date – studiază metode prin care se pot obține aplicații
de prelucrare a diferitelor clase de informații, modul de reprezentare a informațiilor
și pașii necesari pentru realizarea aplicațiilor
Limbaje de programare – studiază notațiile prin care vor fi reprezentați
algoritmii și structurile de date, astfel încât aplicația să poată fi prelucrată
Ingineria programării – studiază metodele prin care poate fi automatizată
activitatea de proiectare a aplicațiilor astfel încât să se obțină programe corecte,
eficiente, fără erori și ușor de exploatat
Calcule numerice și simbolice – studiază descrierea fenomenelor din lumea
reală prin intermediul formulelor matematice, care pot fi manipulate algebric astfel
încât să se obțină modele matematice ușor de descris prin algoritmi
Sisteme de gestiune a bazelor de date – studiază modul de organizare a unor
cantități mari de date care nu necesită în prelucrare calcule matematice complexe
(informații din administrație, economie,…)
Inteligența artificială – studiază metode de automatizare a aplicațiilor pe care
omul le realizează prin metode inteligente, aplicații greu de descris cu ajutorul
algoritmilor
Animație și robotică – studiază metodele prin care pot fi generate și prelucrate
imaginile și modul cum se poate răspunde unei situații din exterior prin acționarea
unui robot

În zilele noaste sunt tot mai multe și mai diverse domeniile în care omul folosește
calculatorul ca pe o unealtă de lucru . Astfel, calculatorul este folosit în:

Inginerie – la proiectarea asistată de calculator

Economie – la elaborarea de calcule economice complexe

Arhitectură – la realizarea desenelor de proiectare

Construcții – la efectuarea calculelor de rezistență și proiectare

Matematică – la rezolvarea și reprezentarea calculelor laborioase

Medicină – la investigare și diagnosticare

Literatură – la editarea și stocarea textelor

Comerț – la efectuarea tranzacțiilor automate prin intermediul internetului

Învățământ – la învățarea asistată de calculator a diferitelor discipline de studiu

Film – la realizarea trucajelor, animațiilor și efectelor speciale

Muzică – la compunerea și mixarea partiturilor muzicale

Capitolul 1
SISTEME INFORMATICE

Sistem
•Conceptul de sistem desemneaz ă un ansamblu de
elemente dependente între ele, formând un tot
organizat care pune ordine în gândirea teoretică
sau activitatea practică dintr -un domeniu sau
altul.
1. Sistemul decizional este format din ansamblul de
specialiști care, prin metode ș i tehnici specifice
prognozeaz ă și planific ă, decid, organizeaz ă,
coordoneaz ă, urm ăresc și controleaz ă funcționarea
sistemului opera țional , cu scopul îndeplinirii
obiectivelor stabilite .

2. Sistemul operațional reprezintă ansamblul de
resurse umane, materiale și financiare precum și
întregul ansamblu organizatoric, tehnic și funcțional,
care asigură realizarea efectivă a obiectivelor stabilite
prin deciziile transmise de sistemul decizional.
3. Sistemul informațional cuprinde ansamblul
informațiilor, fluxurilor și circuitelor informaționale,
precum și totalitatea mijloacelor, metodelor și
tehnicilor, prin care se asigură prelucrarea datelor
necesare sistemului decizional. Sistemul informațional
asigură gestiunea tuturor informațiilor din cadrul unui
sistem, folosind toate metodele și procedeele de care
dispune.

•Ansamblul informațiilor și deciziilor (caracterizate prin
conținut, frecvență, calitate, volum, formă, suport),
necesare desfășurării unei anumite activități sau operații
și care se transmit între două posturi de lucru, formează
un flux informațional .
4. Sistemul informatic este o componentă a sistemului
informațional și anume, acea parte a acestuia care preia și
rezolvă sarcinile de culegere, prelucrare, transmitere,
stocare și prezentare a datelor, cu ajutorul sistemelor de
calcul.
•Pentru a -și îndeplini rolul în cadrul sistemului
informațional, sistemul informatic cuprinde ansamblul
tuturor resurselor, metodelor și tehnicilor, prin care se
asigură prelucrarea automată a datelor .

Resursele sistemului informatic se grupează în următoarele
categorii:
•cadrul organizatoric al activității supuse informatizării, deci
activitatea care face obiectul sistemului informatic și datele
primare vehiculate în cadrul acesteia;
•metodele și tehnicile de proiectare a sistemului informatic;
•ansamblul de echipamente prin intermediul cărora se realizează
culegerea, verificarea, prelucrarea, memorarea și transmiterea
datelor, respectiv redarea rezultatelor prelucrării, reunite sub
denumirea generică de HARDWARE ;
•sistemul de programe care asigură utilizarea eficientă a resurselor
hardware precum și rezolvarea unor clase de probleme specifice
unui anumit domeniu, programe reunite sub denumirea de
SOFTWARE ;
•baza informațională;
•ansamblul de resurse umane implicate

Procesul de prelucrare automată a datelor în cadrul unui sistem
informațional constă în operații de:

•Culegerea datelor constă în sesizarea lor la locurile unde sunt
generate și transpunerea lor pe suporturi adecvate prelucrării
automate. La acest moment datele se numesc date primare .
•Prelucrarea datelor constă în transformarea acestora din date
primare în rezultate finale , în urma parcurgerii unei succesiuni de
operații impuse de cerințele utilizatorilor, specificul
echipamentelor de calcul și a tehnologiei de prelucrare.
•Transmiterea datelor asigură vehicularea atât a datelor primare
de la sursele generatoare, către sistemele de prelucrare automată
cât și a rezultatelor prelucrărilor către beneficiari.
•Stocarea datelor constă în memorarea și păstrarea (arhivarea) lor
pe suporturi de memorie specifice, în scopul unor consultări și
prelucrări ulterioare.

Capitolul 2
REPREZENTAREA
INFORMAȚIEI

•Prima problemă care s -a pus la construirea
calculatoarelor a fost alegerea sistemului de
numerație care va fi utilizat pentru a prelucra
informația numerică.
•Numărul de simboluri utilizate determină sistemul
de numerație ( binar, octal, zecimal, hexazecimal ).
•Prima mașină de calculat mecanică , construită de
Blaise Pascal , a folosit sistemul de numerație
zecimal .
•Calculatoarele electronice apărute mai târziu
folosesc pentru reprezentarea informației sistemul
binar .

Pentru calculator, informația este atât materie
primă cât și produs finit
Informația analogică este de tip continuu și
este acea informație care poate avea un număr
infinit de valori într -un domeniu definit.
Informația digitală are un număr finit de valori
într-un domeniu limitat și calculatoarele
folosesc acest tip de informație pentru ca toate
operațiile să se deruleze într -un timp finit și
după algoritmi exacți.

În funcție de procedeul de reprezentare a
informației și de suportul fizic al informației
calculatoarele au fost împărțite în:
Calculatoare analogice – informația este
codificată sub forma unor mărimi fizice
(intensitatea curentului electric, tensiunea , etc.)
Calculatoare numerice – informația este
codificată sub formă de valori discrete
(numerică)

Sisteme de numerație

Sistemele de numerație utilizate sunt sisteme poziționale . Simbolurile
unui sistem de numerație pozițional reprezintă poziția pe care o ocupă
simbolul respectiv în șirul simbolurilor.
Astfel, în sistemul de numerație zecimal, pentru a defini un număr, se
construiesc grupe de câte 10 elemente:
10 unități = 1 zece
10 zeci = 1 sută
10 sute = 1 mie
Numărul de simboluri utilizat într -un sistem de numerație se numește
baza sistemului de numerație : N(10) , N(2).
Cel mai mare simbol al unui sistem de numerație este dat de numărul
bazei minus 1.
Ex. 103102101100
1 3 7 9 (10) = 1*103 + 3*102 + 7*101 + 9*100
ab(8) = a*81 + b*80
ab(2) = a*21 + b*20

Un sistem de numerație Q este un sistem de
reprezentare a numerelor care are următoarele
caracteristici:
Utilizează un alfabet cu q simboluri diferite între ele,
numite cifre, care formează un șir de numere consecutive
Prima cifră din șir este 0
Cifra cu valoarea cea mai mare este cu o unitate mai mică
decât baza sistemului q-1
În funcție de poziția lor în număr, cifrele se înmulțesc cu
puteri crescătoare ale bazei q, obținându -se dezvoltarea
numărului după puterile bazei :

N(q) = anan-1an-2…a2a1a0 = an*qn + an-1*qn-1 +…+ a2*q2 + a1*q1 +a0*q0

Sisteme de numerație
Sistemul de
numerație Baza sistemului de
numerație Simboluri utilizate
Zecimal 10 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Binar 2 0 1
Octal 8 0 1 2 3 4 5 6 7
Hexazecimal 16 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
A B C D E F

Baza 2 Baza 8 Baza 10 Baza 16
0 0 0 0
1 1 1 1
10 2 2 2
11 3 3 3
100 4 4 4
101 5 5 5
110 6 6 6
111 7 7 7
1000 10 8 8
1001 11 9 9
1010 12 10 A
1011 13 11 B
1100 14 12 C
1101 15 13 D
1110 16 14 E
1111 17 15 F
10000 20 16 10

Sistemul de numerație binar
Folosește pentru reprezentare două simboluri: 1 și 0.
Acestor două simboluri – asociate două notații: DA și NU.
•Calculatoarele sunt construite din circuite electronice
care recunosc două stări (ca și comutatoarele electrice):
pornit (conducție – ON ) și oprit (blocare – OFF ).
Acestor două stări li s -au asociat prin convenție cele
două cifre binare 1 și 0.
•O cifră binară astfel memorată reprezintă unitatea
elementară de memorare – bitul.
•Un BIT (BINARY DIGI T) reține una din cele două
valori

BIT-ul reprezintă atomul informației, este unitatea de
măsură a informației. El nu are submultipli ci doar
multipli:
8 biți = 1 octet = 1 byte
Octetul este organizarea alcătuită din 8 biți
numerotați de la 0 la 7 (dreapta  stânga).

7 6 5 4 3 2 1 0
Cu 8 biți (cu 8 cifre binare) care formează octetul se
poate construi un cod care permite 28 = 256 de
combinații diferite. Acestea sunt suficiente pentru a
putea reprezenta literele mari, literele mici, cifrele,
semnele speciale, comenzile, semnalele și
răspunsurile. 0 1 1 0 0 1 1 0

Memoria internă a calculatorului – considerată ca o
succesiune de octeți numerotați.
Numărul de ordine al unui octet – adresa sa și este dată în
binar  octetul este cea mai mică unitate de memorie
direct adresabilă.
Numărul de octeți ai memoriei interne dă capacitatea de
memorare a acesteia. Pentru a exprima această
capacitate mai ușor, se folosesc multipli ai octetului
(byte -ului):

1 Kbyte = 1 Koctet = 210 octeți = 1024 octeți
1 Mbyte = 1 Moctet = 210 Kocteți = 220 octeți
1 Gbyte = 1 Goctet = 210 Mocteți = 220 Kocteți = 230 octeți
1 Tbyte = 1 Toctet = 210 Gocteți = 220 Mocteți = 230
Kocteți = 240 octeți

Compararea numerelor scrise în baze de
numerație diferite
Pentru a compara două numere scrise în baze diferite p și
q, va trebui să reprezentăm cele două numere în aceeași
bază: fie p, fie q. Pentru aceasta se va face conversia
unui număr dintr -o bază în alta.

Conversia dintr -o bază Q în baza 10

Pentru a converti un număr N reprezentat în baza Q într –
un număr reprezentat în baza 10 se înmulțește fiecare
cifră a numărului cu puterea corespunzătoare a lui Q.

1011(2) = 1*23 + 0*22 + 1*21 + 1*20 = 8+0+2+1 = 11(10)
145(8) = 1*82 + 4*81 + 5*80 = 64+32+5 = 101(10)

Conversia din baza 10 într -o altă bază Q

Se realizează împărțind numărul reprezentat în baza 10 la
baza Q. Din împărțire se obține un cât și un rest. Câtul se
împarte în continuare la Q, se obține un nou cât și rest.
Operația se repetă până când se obține un cât mai mic
decât baza Q. Reprezentarea numărului se va face luând
resturile obținute în sens invers obținerii lor: de la ultimul
la primul.

75 (10) / 2 = 37 / 2 = 18 / 2 = 9 / 2 = 4 / 2 = 2 / 2 = 1 < 2 stop
74 36 18 8 4 2
1 1 0 1 0 0 1

75(10) = 1001011(2)

Conversia unui număr din baza 2 în baza 16 și invers

Pentru a converti un număr binar într -un număr
hexazecimal se împart cifrele numărului binar în grupe
de câte patru, de la dreapta la stânga și fiecare grupă se
convertește separat într -o cifră hexazecimală.

0100 1011 (2)= 4B(16)
4 11
4 B

Invers , pentru a converti un număr hexazecimal într -un
număr binar se convertește fiecare cifră hexazecimală a
numărului intr -un grup de patru cifre binare.

Conversia unui număr din baza 2 în baza 8 și invers

Dacă numărul este scris în binar, conversia în octal se
face astfel: cifrele numărului se împart în grupe de
câte trei de la dreapta la stânga și apoi fiecare grupă
de trei cifre binare se înlocuiește cu cifra octală
corespunzătoare ei.

001 101 111(2) = 157(8)
1 5 7

Invers , dacă numărul este scris în octal, conversia în
binar se face înlocuind fiecare cifră octală cu grupul
de trei cifre binare corespunzătoare ei.