Základy informatiky

V dnešnej digitálnej ére sú základy informatiky kľúčové pre každého, kto chce rozumieť svetu okolo seba. Tento komplexný sprievodca je určený pre študentov a záujemcov, ktorí sa pripravujú na skúšky alebo si jednoducho chcú rozšíriť vedomosti o fungovaní počítačov a digitálnych technológií. Ponoríme sa do hardvéru, softvéru, sietí, kybernetickej bezpečnosti a jednotiek informácie.

Základy informatiky: Čo to je a prečo je dôležitá?

Informatika sa zaoberá zberom, uchovávaním, spracúvaním a využívaním údajov a informácií. Využíva moderné informačno-komunikačné technológie (IKT) na spracovanie informácií z rôznych oblastí. Jej cieľom je vytvárať prostriedky umožňujúce poznať a porozumieť procesom považovaným za prejavy ľudskej inteligencie. Informatiku nezaujímajú len počítače, ale aj komplexné modely a situácie, ktoré v reálnom svete nie je možné sledovať.

Hardvér a periférne zariadenia: Anatomia počítača

Hardvér je súhrnné označenie technického a fyzického vybavenia počítača. Patria sem všetky hmatateľné komponenty, od procesora až po externé zariadenia. Bez hardvéru by softvér nemohol fungovať.

Vstupné, výstupné a vstupno-výstupné zariadenia

Rozlišujeme tri základné typy periférnych zariadení, ktoré slúžia na interakciu s počítačom:

• Vstupné zariadenia: Slúžia na zadávanie údajov do PC. Príklady zahŕňajú: myš, klávesnica, skener (na snímanie obrázkov), mikrofón, čítačka biometrických dát, web kamera, tablet, svetelné pero, digitálny fotoaparát.
• Výstupné zariadenia: Slúžia na zobrazovanie údajov z PC. Príklady zahŕňajú: monitor (displej), tlačiareň, ploter, dataprojektor, reproduktor, slúchadlá.
• Vstupno-výstupné zariadenia: Umožňujú zadávanie aj zobrazovanie údajov alebo inštrukcií. Príklady zahŕňajú: handsfreesada, dotykový displej, multifunkčné zariadenie (kopíruje, skenuje, tlačí), externá napaľovačka, modem.

Procesor a pamäte: Mozog a pamäť počítača

Mikroprocesor alebo procesor je základná súčiastka v počítači, ktorá číta inštrukcie programu a vykonáva matematické a logické operácie. Koordinuje všetky zariadenia počítača a má funkciu centrálnej jednotky celého systému. Medzi jeho súčasti patria radič, aritmeticko-logická jednotka a registre.

Počítač má rôzne druhy pamätí:

• Vnútorné pamäte: Sú súčasťou základnej dosky a sú charakterizované vysokou rýchlosťou. Patria sem:
• RAM (Random Access Memory): Energeticky závislá pamäť s vysokou rýchlosťou, ktorá stráca obsah po odpojení napájania. Slúži na dočasné ukladanie dát, s ktorými počítač aktuálne pracuje.
• ROM (Read-Only Memory): Energeticky nezávislá pamäť, ktorá zachováva obsah aj po odpojení napájania. Dáta v nej zostanú zachované.
• CACHE pamäť: Pomocná jednotka na urýchlenie činnosti procesora, taktiež vnútorná pamäť.
• BIOS (Basic Input/Output System): Komplex základných programových činností, ktorý vykonáva test pri zapnutí počítača (POST), podporuje prenos dát medzi hardvérovými zariadeniami a spúšťa operačný systém.
• Vonkajšie pamäte: Používajú sa na trvalé ukladanie dát.

Pamäťové médiá: Ukladanie dát

Pamäte slúžia na ukladanie údajov. Dátové médiá uchovávajú informácie rôznymi spôsobmi:

• Magnetický záznam: Disketa, točiaci sa pevný disk, točiaci sa externý disk, magnetická páska. Pevný disk je vnútornou pamäťou PC a má veľký význam pre osobné počítače.
• Optický záznam (laserový lúč): CD R/W, DVD R/W, CD ROM, BLUE RAY disk. DVD prehrávač je na prehrávanie týchto médií. DVD nosič.
• Polovodičový záznam: USB kľúč, flash pamäte, externý disk.

Najmenšiu kapacitu z bežných médií má disketa (menej ako 2 MB). Na prenos a archiváciu dát sa používajú USB kľúče, DVD, externé disky a CD nosiče.

Softvér a operačné systémy: Duša počítača

Softvér je programové vybavenie počítača. Predstavuje súhrn programov a dát, ktoré riadia hardvér a umožňujú používateľom pracovať s počítačom.

Druhy softvéru a ich funkcie

• Operačný systém (OS): Je základným softvérom počítača. Zaisťuje chod PC, komunikáciu medzi užívateľom a počítačom, prideľovanie prostriedkov systému užívateľom a aplikáciám, správu súborov a vykonávanie programov. Príkladom je MS DOS (jeden z prvých OS), MS Windows. Na reštartovanie počítača sa používa skratka Ctrl + Alt + Delete. Operačný systém je používaný aj pri dotykových zariadeniach.
• Kancelársky balík: Sada programov pre kancelársku prácu. MS Office obsahuje napríklad MS Word (textový procesor), MS Excel (tabuľkový procesor) a Powerpoint. Open Office je alternatívny kancelársky balík.
• Textový procesor (napr. MS Word): Zvláda viac činností než textový editor. Umožňuje kontrolu pravopisu (v záložke Revízia/Prehľad), použitie makier, hromadnú tlač adries, použitie šablón, vloženie prepojení a vytvorenie automatického obsahu. Prípony textových súborov sú napr..doc,.pdf,.txt,.odt,.docx,.rtf.
• Tabuľkový procesor (napr. MS Excel): Slúži na výpočty a prácu s dátami. Jeho súčasťou sú aj kontingenčné tabuľky.
• Internetový prehliadač: Používa sa na surfovanie po internete a prezeranie WWW stránok. Príklady: Mozilla Firefox, Opera, Google Chrome, Internet Explorer, Netscape Navigator, Safari. Slúži na zobrazovanie stránok so živou grafikou, interaktívnym obsahom a objavovanie hrozieb pre počítač či súkromie.
• Antivírusové programy: Ich úlohou je odhaliť vírus pri pokuse o infikovanie systému a odhaliť škodlivý kód (spyware, adware).

Lokalizácia softvéru je vytvorenie národnej verzie softvéru, ktorá umožňuje komunikovať s ním v materinskom jazyku.

Práca so súbormi a priečinkami

• Priečinok a adresár označujú rovnaký objekt – miesto na disku na organizáciu súborov.
• Zástupca (odkaz) v MS Windows je ikona so šípkou reprezentujúca objekt. Zástupca odkazuje na objekt, ale nemá vlastný obsah; objekt je súbor alebo program a zástupca je prístupom k nemu.
• S textovým súborom možno vykonávať činnosti ako kopírovať, komprimovať, vymazať, zálohovať, presunúť a premenovať.
• Na označenie viacerých objektov vo Windows naraz sa používa kláves Shift + F6 (alebo Ctrl + klik).
• Formátovanie disku slúži na prípravu disku na ukladanie súborov a na vytvorenie a prípravu oddielov. Odstráni údaje o umiestnení pôvodných súborov.
• Prístupové práva priečinkov (adresárov) regulujú prístup k súborom a podadresárom zdieľaného priečinka a zabraňujú nepovolaným osobám vidieť jeho obsah.
• Zásobník (LIFO – Last In, First Out) a front (FIFO – First In, First Out) sa líšia spôsobom prístupu k prvkom.

Počítačové siete a internet: Globálna prepojenosť

Internet je globálna, otvorená celosvetová počítačová sieť, ktorá spája mnoho počítačových sietí a pracuje na základe protokolu. Vychádza z projektu ARPANET, ktorý bol jeho predchodcom. Typ siete Internet je rozľahlá a celosvetová.

Služby internetu a protokoly

Internet slúži na:

• Vyhľadávanie informácií (pomocou prehliadačov).
• Interaktívnu komunikáciu (napr. chat, videohovory ako Skype).
• Prenos elektronických súborov (pomocou FTP protokolu).
• Elektronickú poštu (e-mail) – patrí k najstarším službám internetu.
• E-banking a elektronický obchod.
• Prihlásenie sa na vzdialený počítač (pomocou SSH alebo RDP, ktoré vychádzajú z TCP/IP).
• VoIP (Voice over IP).
• WWW (World Wide Web).

TCP/IP je sada protokolov, ktoré tvoria základ komunikácie na internete. Protokol FTP (File Transfer Protocol) sa používa na prenášanie súborov a dodnes sa na internete používa.

Pri práci s elektronickou poštou sa vykonávajú činnosti v poradí: (3) spustenie poštového klienta, (1) klientovo prevzatie správy od servera, (2) otvorenie správy. Skratka FW vyjadruje poslanie elektronickej pošty ďalším adresátom. Medzi skratky, ktoré nemajú využitie pri posielaní elektronickej pošty, patria TCP/IP, CPU, NTFS.

Prenos dát paketmi na internete funguje tak, že dáta sú prenášané vo viacerých paketoch. Pakety môžu prichádzať v rôznom poradí a môžu byť rôznej dĺžky.

IP adresa je číselný identifikátor sieťovej karty. Skladá sa zo štyroch čísel v dvojkovej číselnej sústave oddelených bodkami, napríklad 205.116.137.15.

Počítačové siete sa podľa rozlohy delia na PAN, LAN, MAN a WAN. V počítačovej sieti môžeme zdieľať dáta, hardvér, softvér, prístup na internet a dokumenty.

Kybernetická bezpečnosť a hrozby: Ochrana dát

Počítačové vírusy sa delia podľa miesta ukladania na tie, ktoré sú uložené v spustiteľných súboroch, v systémových oblastiach alebo v dokumentoch obsahujúcich makrá.

Vírusy, Malware a Spam

• Hoax: Nevyžiadaná e-mailová správa, v ktorej sa počítačový pirát prezentuje ako dôveryhodná osoba, banková inštitúcia alebo systémový administrátor. Cieľom je šírenie poplašných správ alebo získanie informácií.
• SPAM: Elektronickou poštou poslaná reklama, ktorú si adresát nevyžiadal, alebo hromadne rozposielané správy, ktoré obťažujú príjemcov.
• SPYWARE: Počítačový program, ktorý bez nášho vedomia informuje nejaký server o informáciách v počítači. Môže prepisovať URL zadané v internetovom prehliadači.
• ADWARE: Voľne šírený malware, ktorý sa používa na zobrazovanie reklamy.
• Cracker: Počítačový pirát prenikajúci do bankových informačných systémov za účelom elektronických bankových krádeží. Nejde o phisher, pharmera, spamera, hackera ani warezera.
• Firewall: Hardvérové a softvérové riešenie, ktoré riadi prístup do a z chránenej siete.

Jednotky informácie a dátové formáty: Ako meriame dáta

Bit, Byte a väčšie jednotky

Základná jednotka informácie je bit (b). Skupina ôsmich bitov tvorí jeden bajt (B). Platí vzťah 1 B = 8 b.

Vzťah medzi väčšími jednotkami informácie je nasledovný:

• 1 KB (kilobajt) = 1024 B
• 1 MB (megabajt) = 1024 KB
• 1 GB (gigabajt) = 1024 MB
• 1 TB (terabajt) = 1024 GB

Jednotky informácie usporiadané od najmenšej po najväčšiu sú: Bit, B, KB, MB, GB, TB. Najväčšie množstvo informácie reprezentuje TB.

Príklad usporiadania hodnôt do neklesajúcej postupnosti: 210 B; 0,5 KB (512 B); 512 B; 1 MB (1024 KB); 1040 KB; 1024 GB (1 TB); 1 TB.

Dátové formáty

• Súborové systémy: Medzi správne označenia patria NTFS, FAT32, FAT16.
• Grafické formáty: Formáty využívajúce bezrastrovú kompresiu (vektorové) neboli v materiáloch explicitne uvedené, ale medzi rastrové patria BMP, TIFF, GIF, JPG, JPEG. Formáty ako PDF môžu obsahovať rastrové aj vektorové prvky. Pri skenovaní obrázkov parameter dpi určuje počet bodov na palec.

Optimalizácia a údržba počítača

• Update vs. Upgrade: Upgrade predstavuje aktualizáciu programového vybavenia formou zapracovania významných zmien, ktorá smeruje k zvýšeniu verzie programu (pridáva novú funkcionalitu). Update predstavuje aktualizáciu na úrovni opravy chýb programu a drobných vylepšení.
• Nastavenie myši: Cez ponuku Štart – Ovládacie panely – ikona Myš.
• Nastavenie klávesnice: Cez ikonku klávesnica na dolnej lište, kombináciou kláves Shift + ľavý Alt alebo Ctrl + Shift, na paneli Jazyk kliknúť na tlačidlo Vstupný jazyk, alebo cez ponuku Štart – Nastavenia - Ovládací panel (sekcia Hodiny, región a jazyk – príkaz Zmena klávesníc).
• NumLock: Aktivuje numerickú klávesnicu.
• Tlačidlo Insert: Používa sa na prepínanie medzi režimom prepisovania a vkladania.
• Minimalizácia okna vo Windows: Kliknutím na ikonu pre minimalizáciu okna (symbol s pomlčkou na vrchnej lište v pravom rohu) alebo odložením okna na Panel úloh.

Informačná spoločnosť a jej prínosy

Informačná spoločnosť prináša:

• Výkonnejšiu štátnu správu.
• Zvýšenie kvality života.
• Sprístupnenie informačných zdrojov pre širokú verejnosť.
• Podporu vzdelávania.
• Nové možnosti uplatnenia pre tvorivých ľudí.
• Rozšírenie ponuky služieb a ich skvalitnenie.

Často kladené otázky o základoch informatiky (FAQ)

Čo je to Hoax a ako sa líši od SPAMu?

Hoax je nevyžiadaná e-mailová správa, ktorá šíri poplašnú informáciu alebo sa snaží oklamať príjemcu (napr. tvári sa ako dôveryhodná inštitúcia). SPAM je tiež nevyžiadaná e-mailová správa, ale primárne slúži na šírenie reklamy alebo hromadné obťažovanie.

Aký je rozdiel medzi hardvérom a softvérom?

Hardvér je fyzické, hmatateľné vybavenie počítača (napr. procesor, klávesnica, monitor). Softvér je programové vybavenie počítača, teda nehmotné inštrukcie a dáta, ktoré riadia hardvér (napr. operačný systém, MS Word).

Ako funguje prenos dát cez internet pomocou paketov?

Dáta, ktoré sa prenášajú cez internet, sú rozdelené na menšie časti nazývané pakety. Tieto pakety sa môžu prenášať rôznymi cestami a prichádzať na cieľ v rôznom poradí. Po príchode sú pakety znova zložené do pôvodnej podoby. Pakety môžu byť rôznej dĺžky.

Na čo slúži operačný systém v počítači?

Operačný systém je kľúčový softvér, ktorý zaisťuje chod počítača, riadi komunikáciu medzi užívateľom a PC, prideľuje prostriedky systému aplikáciám a užívateľom, spravuje súbory a priečinky a umožňuje spúšťanie programov. Bez neho by počítač nefungoval.

Aké sú základné jednotky informácie a ich vzťah?

Základnou jednotkou informácie je bit (b). Osem bitov tvorí jeden bajt (B). Väčšie jednotky sú kilobajt (KB), megabajt (MB), gigabajt (GB) a terabajt (TB), pričom každá je 1024-násobkom predchádzajúcej jednotky (napr. 1 KB = 1024 B).