Конспект лекций по дисциплине "Информатика"

ОГБПОУ «КТТ»

Конспект лекций

по дисциплине «Информатика»

для специальности:

22.02.06 Сварочное производство.

Спас-Клепики 2017

Содержание:

Введение 1  Техника безопасности 2   Информационное общество и его ресурсы 3  Структура рынка информационных продуктов и услуг 4  Свойства информаций 5   Правовые нормы информационной деятельности человека 6   Компьютерное «пиратство» 7   Программные и аппаратные способы защиты информации 8   Источники права на доступ к информации 9   Информация и способы её представления 10  Представление о системах счисления 11  Моделирование и формализация 12 Алгоритмы и их свойства 13 Программное обеспечение ПК 14 Операционная система 15 Защита от компьютерных вирусов

Стр 3 3 4 5 8 8 10 10 11 11 12 16 17 20 22 23

Введение

Компьютер – это электронный прибор предназначенный для работы с информацией по средствам автоматизированной регистрации, хранение, передачи, обработки и воспроизведение данных.

В развитие человечества существует 4 этапа называемые информационными революциями:

1. изобретение письменности.

2. книгопечатанье (XVI в).

3. изобретение электричества (XIX в).

4. изобретение микропроцессора.

1  Техника безопасности при работе за персональным компьютером

Общие требования безопасности:

При работе за персональным компьютером могут возникнуть опасные и вредные факторы.:

- неблагоприятные воздействия на  зрение;

- неблагоприятное воздействие на организм человека … электромагнитных излучений;

- поражение электрическим током.

 Требования безопасности во время работы за ПК:

- расстояние от глаз до монитора должно быть 60-70 см, уровень глаз должен приходиться на центр экрана или 2/3 его высоты;

- документы следует располагать на подставке с наклоном 12⁰-15⁰ и расстояние 55-60 см;

- изображение на экране монитора должно быть четким, ярким, без мерцаний, бликов, отражений.

- работа за персональным компьютером не должна превышать 4ч. в сутки

Техника безопасности в аварийных ситуациях:

- при появление неисправности в работе компьютера выключить его и пригласить специалиста;

- при плохом самочувствии головной боли, головокружении необходимо немедленно прекратить работу;

- при поражении электрическим током необходимо отключить компьютер, оказать первую медицинскую помощь пострадавшему. При необходимости доставить его в больницу и сообщить администрации техникума.

2  Информационное общество и его ресурсы

         Общество в своём развитии прошло три стадии:

-доиндустриальное (овладение веществом);

-индустриальное (овладение энергией, общество, определяемое уровнем развития промышленности, её технической базой);

-информационное общество (общество, в котором большая часть населения занята получением, переработкой, передачей и хранением информации, посредством технических средств).

         Критерии развитости информационного общества:

1.Наличие компьютеров;

2.Уровень развития компьютерных сетей;

3.Количество населения, занятого в информационной сфере, а также использующего информационные и коммуникационные технологии в своей повседневной деятельности.

         В информационном обществе главным ресурсом является – информация.

         Ресурс – это запас, источник каких – либо средств.

         От индустриального общества остались материальные ресурсы, сырьевые (природные) ресурсы, энергетические ресурсы,  трудовые ресурсы, финансовые ресурсы.

         Отличие информационных ресурсов от традиционных, заключается в следующем - всякие ресурсы, кроме информационных,  после использования исчезают, а информационные ресурсы  остаются неисчерпаемыми.

Обилие  информационных ресурсов и возможность их представления в электронном виде привели к появлению развитого рынка, информационных продуктов и услуг.

Рынок информационных продуктов и услуг – система экономических, правовых и организационных отношений в сфере торговли продуктами интеллектуального труда на коммерческой основе.

На информационном рынке выделяют следующих участников информационного обслуживания:

-поставщики – производители информации или её собственники.

-потребители – частные лица, предприятия (организации), которые без информации не дееспособны.

Информационные ресурсы – это отдельные документы и отдельные массивы документов в информационных системах: библиотеках, архивах, банках данных и т.д.

Развитие мировых информационных ресурсов позволило:

- превратить деятельность по оказанию информационных услуг в глобальную человеческую деятельность;

- сформировать мировой и внутренний государственный рынок информационных услуг;

- создать всевозможные базы данных ресурсов, регионов и государств, к которым возможен сравнительно не дорогой доступ;

- повысить оперативность и обоснованность решений, принимаемых юридическими и физическими лицами, благодаря своевременному использованию необходимой информации.

         База данных – упорядоченная совокупность данных, по какому либо признаку (табличная, иерархическая, сетевая и т.д.).

3  Структура рынка информационных продуктов и услуг

Важнейшими компонентами рынка информационных продуктов и услуг являются:

-техническая и технологическая составляющая (современное информационное оборудование, мощные компьютеры, развитая компьютерная сеть и соответствующие им технологии переработки информации);

-нормативно-правовая составляющая (справочно-навигационные средства и структуры, помогающие находить нужную информацию);

-информационная составляющая (юридические документы: законы, постановления, указы, которые обеспечивают цивилизованные отношения на информационном рынке);

-организационная составляющая (элементы государственного регулирования взаимодействия производителей и распространителей информационных продуктов и услуг).

Инфраструктура информационного рынка – совокупность групп однородных информационных продуктов и услуг, каждая из которых объединяет группу людей или организаций.

 

1.Деловая информация:

-биржевая и финансовая информация – котировки ценных бумаг, валютные курсы, учётные ставки, рынок товаров и капиталов, инвестиции, цены.

Поставщики – специальные службы биржевой и финансовой информации, брокерские компании, банки.

-статистическая информация – ряды динамики, прогнозные модели и оценки по экономической, социальной, демографической областям.

Поставщики – государственные службы, компании, консалтинговые фирмы.

- коммерческая информация – о компаниях, фирмах, корпорациях (направлениях их работы, продукция, цены, финансовое состояние, связи, сделки, руководители); деловые новости в области экономики и  бизнеса.

Поставщики – специальные информационные службы.

2.Информация для специалистов:

- персональная информация – специальные данные и информация для юристов, врачей, фармацевтов, преподавателей, инженеров, геологов, метеорологов и т.д.

- научно-техническая информация – документальная, библиографическая, реферативная, справочная информация в области естественных, технических, общественных наук, по отраслям производства м сферам человеческой деятельности.

- доступ к первоисточника – организация доступа к системам информации через библиотеки и специальные службы; возможность приобретения первоисточников, их получение по межбиблиотечному абонементу в различных формах.

3.Потребительская информация:

- новости и литература – информация СМИ, служб новостей и агентств; электронные журналы, справочники, энциклопедии.

- потребительская информация – расписание движения транспорта, резервирование билетов и мест в гостиницах, заказов товаров и услуг, банковские операции и т.д.

- развлекательная информация – игры, телетекст, видеотекст.

4.Услуги образования, включая все формы и ступени образования: дошкольное, полное среднее, начальное профессиональное, среднее профессиональное, высшее профессиональное, повышение квалификации и переподготовку.

Информационная продукция может быть представлена в компьютерном или некомпьютерном виде: учебники, методические разработки, практикумы, развивающие компьютерные игры, компьютерные обучающие и контролирующие системы, методики обучения и пр.

5.Обеспечивающие информационные системы и средства:

- программные продукты – программные комплексы с разной ориентацией  (от профессионала до неопытного пользователя компьютера); системное программное обеспечение по реализации функций в конкретной области, по решению задач типовыми математическими методами и т.д.;

- технические средства – компьютеры, телекоммуникационное оборудование, оргтехника, сопутствующие материалы и комплектующие;

- разработка и сопровождение информационных систем и технологий – обследование организации в целях выявления информационных потоков, разработка концептуальных информационных моделей и структуры программного комплекса, создание и сопровождение баз данных;

- консультирование по различным аспектам информационной индустрии – какую информационную технику приобретать, какое программное обеспечение необходимо для реализации профессиональной деятельности, нужна ли информационная система (если нужна, то какая), на базе какой информационной технологии лучше организовать свою деятельность и т.д.;

- подготовка источников информации –создание баз данных по заданной теме, области, явлению и т.д.

В каждом случае может быть организован любой вид доступа:

- к хранилищу информации на бумажных носителях;

- к удаленным или находящимся в данном помещении компьютерным базам данных.

Информационный рынок, не смотря на разные концепции и мнения относительно его инфраструктуры, существует и развивается. Следовательно, существует и экономика информационных продуктов и услуг, под которой понимают не только куплю – продажу, но и их производство.

4   Свойства информаций

1.     Объективность и субъективность (объективность информации является относительными показателем это связанно с тем, что методы получения ее являются субъективным более объективной принято считать ту информацию в которую методы ее получения вносят меньше изменений: например, эскиз, фото).

2.     Полнота информации во многом характеризуется и определяется достаточностью данных для принятия решений и для создания новых данных на основе информации.

3.     Достоверность информации данных возникают в момент регистрации сигналов, но не все сигналы являются, полезными. Всегда присутствует какой-то уровень посторонних шумов.

4.     Адекватность информации – это степень соответствия реальному объективному состоянию дела.

Неадекватность информации может образовываться на основе не полной информации на основе неполных и не достоверных данных.

5.     Доступность информации – это мера возможности получить ту или иную информацию.

6.     Актуальность информации – это степень соответствия информации текущему моменту времени. С актуальностью связывают коммерческую ценность информации.

         5  Правовые нормы информационной деятельности человека

         Правовое регулирование на Российском информационном рынке позволяют осуществлять законы:

- «Об авторском праве и смежных правах»;

- «Об информации, информатизации и защите информации».

         Последний закон частично разрешает проблемы правового регулирования: проблему защиты прав и свобод личности от угроз и ущерба, связанных с порчей, уничтожением «персональной» информации. Закон создаёт условия для включения РФ в международный информационный союз, закладывает основы предотвращения бесхозяйственного отношения к информационным ресурсам и информации, частично обеспечивает информационную безопасность и права юридических и физических лиц на информацию. В данном законе информационные ресурсы рассматриваются в двух видах:

         1. Как материальный продукт, который можно продать и купить;

2. Как интеллектуальный продукт,  на который распространяется право интеллектуальной собственности, авторское право;

         Авторское право на программный продукт можно зафиксировать при создании программы, для придания и осуществления авторского права на программы для ЭВМ не требуется её регистрация в какой-либо организации. Для оповещения о своих правах разработчик программы может, начиная с первого выпуска в свет программы, использовать знак охраны авторского права, состоящий из трёх элементов:

         -буквы «С» в окружности или круглых скобках

         -наименования (имени) правообладателя;

         -года выпуска программы в свет.

         Например, знак охраны авторского права на текстовый редактор Word выглядит так:          Корпорация Microsoft, 1993-1997.

Автору программы  принадлежит исключительной право осуществлять воспроизведение и распространение программы любым способами, а также модификация программы.

Программы можно разделить на три большие группы:

-лицензионные,

-условно бесплатные (shareware);

-свободно распространяемые (freeware).

Дистрибьютивы лицензионных программ (дискеты или диски CD-ROM, с которых производится установка программ на компьютеры пользователей)  распространяются разработчиками на основании договоров с пользователями на платной основе, иначе говоря лицензионные программы продаются.

Условно-бесплатные программы предлагаются в целях рекламы данных программ и продвижения их на рынок. Пользователю предоставляется версия программы с ограниченным сроком действия или версия программы с ограниченными функциональными возможностями.

Свободное программное обеспечение – широкий спектр программных решений, в которых права пользователя (свободы) не ограничены для установки, запуска, а также свободного использования, изучения, распространения,  изменения (совершенствования) программ.

6   Компьютерное «пиратство»

Компьютерное «пиратство» наносит ущерб обществу, потому что компьютерные «пираты» нелегально тиражируя программное обеспечение, обесценивают труд программистов, делают разработку программ экономически не выгодным бизнесов. Кроме того, «пираты» нередко предлагают пользователям недоработанные программы, программы с ошибками или их демонстрационные версии.

  Способы идентификации личности

При предоставлении доступа к информации     используются следующие способы идентификации личности:

- по отпечаткам пальцев;

- по радужной оболочке глаз;

- по речи того или иного человека.

7   Программные и аппаратные способы защиты информации

Существуют следующие программные и аппаратные способы защиты информации:

- защита программ от нелегального копирования и использования.

Для предотвращения нелегального копирования программ и данных, хранящихся на CD-ROM может быть размещен закодированный программный ключ, который теряется при копировании и без которого программа не может быть установлена. Либо защита от нелегального использования может быть реализована с помощью аппаратного ключа, который обычно присоединяется к параллельному порту компьютера. Защищаемая программа обращается к параллельному порту и запрашивает конкретный код, если аппаратный ключ к компьютеру не присоединен, то защищаемая программа определяет ситуацию нарушения защиты и прекращает свое выполнение.

- защита данных на дисках.

Для обеспечения большей надёжности хранения данных на жёстких дисках используются  RAID- массивы (Redundant Arrays of Independent Disks-избыточный массив независимых дисков). Несколько жёстких дисков подключается к специальному RAID – контроллеру, который рассматривает их как единый логический носитель информации. При записи информации она дублируется и сохраняется на нескольких дисках одновременно.

- защита информации в Интернете.

Для этого нужно установить программный или аппаратный барьер между Интернетом и информацией с помощью брандмауэра (firewall – межсетевой экран). Брандмауэр отслеживает передачу данных между системами,  осуществляет контроль текущих соединений, выявляет подозрительные действия и тем самым предотвращает несанкционированный доступ из интернета в локальную сеть.

8   Источники права на доступ к информации

Источниками права на доступ к информации могут быть:

1. Законы;

2.Подзаконные нормативные акты (указы президента РФ, постановления правительства РФ);

3.Международные правовые акты, договора, соглашения;

4.Судебная практика.

         Уровень доступа к информации с точки зрения законодательства:

1.Информация без ограничения права доступа:

         -информация общего пользования, предоставленная пользователям бесплатно;

         -информация о состоянии окружающей природной среды, о её загрязнении;

         -информация в области работ по хранению, перевозке, уничтожению химического оружия.

2.Информация с ограниченным доступом

         -государственная, коммерческая, служебная тайна и персональные данные.

3.Информация, распространение которой  наносит вред интересам общества и правам граждан

         -информация, разжигающая межнациональную рознь, проявление жестокости, призывающая к суициду и т.д.

5.Иная общедоступная информация.

         Виды преступлений в сфере компьютерной информации:

-.неправомерный доступ к компьютерной информации;

- создание, использование и распространение вредоносных программ;

- умышленное нарушение правил эксплуатации ЭВМ и их сетей.

         9  Информация и способы её представления

         Термин информация в переводе с латинского языка означает – сведения, разъяснение, изложение.

         Подходы к определению информации:

1.Традиционный (обыденный) -  используется в информатике: Информация – это сведения, значения, сообщения об объектах, значения окружающего мира, которые человек воспринимает с помощью органов чувств.

2.Вероятностной – используется в теории об информации: Информация – это сведения об объектах, явлениях, процессах окружающей среды, их параметрах, свойствах и состояниях, которые уменьшают степень неопределённости и непонятности знаний о них.

         Знания – высшая форма информации:

-декламированная (я знаю, что);

-процедурная (я знаю, как).

         Классификация информации:

1.По области возникновения:

         -элементарная (механическая), информация отражает процессы и явления неодушевлённой природы;

         -биологическая информация – отражает процессы животного и растительного миров;

         -социальная информация отражает процессы, происходящие в человеческом обществе

2.По способу передачи и восприятия:

         -визуальная информация, передаваемая образами и символами;

         -аудиальная информация – передаваемая звуками;

         -тактильная информация – передаваемая ощущениями;

         -Органолептическая информация – передаваемая запахами и вкусами;

         -машинная информация – принимаемая и воспринимаемая с помощью технических устройств.

10  Представление о системах счисления

Система счисления(далее СС) - совокупность приемов и правил для записи чисел цифровыми знаками.

 Наиболее известна десятичная СС, в которой для записи чисел используются цифры 0,1,:,9. Способов записи чисел цифровыми знаками существует бесчисленное множество. Любая предназначенная для практического применения СС должна обеспечивать:

-возможность представления любого числа в рассматриваемом диапазоне величин;

-единственность представления (каждой комбинации символов должна соответствовать одна и только одна величина);

-простоту оперирования числами;

 В зависимости от способов изображения чисел цифрами, системы счисления делятся на непозиционные и позиционные. Непозиционной системой называется такая, в которой количественное значение каждой цифры не зависит от занимаемой ей позиции в изображении числа (римская система счисления). Позиционной системой счисления называется такая, в которой количественное значение каждой цифры зависит от её позиции в числе (арабская система счисления). Количество знаков или символов, используемых для изображения числа, называется основанием системы счисления.

 Позиционные системы счисления имеют ряд преимуществ перед непозиционными: удобство выполнения арифметических и логических операций, а также представление больших чисел, поэтому в цифровой технике применяются позиционные системы счисления.

 Каждая СС имеет свои правила арифметики (таблица умножения, сложения). Поэтому, производя какие-либо операции над числами, надо помнить о СС, в которой они представлены.

 Если основание системы q превышает 10, то цифры, начиная с 10, при записи обозначают прописными буквами латинского: A,B,...,Z. При этом цифре 10 соответствуею знак 'A', цифре 11 - знак 'B' и т.д. В таблице ниже приводятся десятичные числа от 0 до 15 и их эквивалент в различных СС:

q=10 q=2   q=16

0       0       0

1       1       1

2       10     2

3       11     3

4       100   4

5       101   5

6       110   6

7       111   7

8       1000 8

9       1001 9

10     1010 A

11     1011 B

12     1100 C

13     1101 D

14     1110 E

15     1111 F

Правила перевода целых чисел

         Результатом является целое число.

1.Из десятичной системы счисления - в двоичную и шестнадцатеричную:

исходное целое число делится на основание системы счисления, в которую переводится (2 или 16); получается частное и остаток;

если полученное частное не делится на основание системы счисления так, чтобы образовалась целая часть, отличная от нуля, процесс умножения прекращается, переходят к шагу в). Иначе над частным выполняют действия, описанные в шаге а);

все полученные остатки и последнее частное преобразуются в соответствии с таблицей в цифры той системы счисления, в которую выполняется перевод;

формируется результирующее число: его старший разряд - полученное последнее частное, каждый последующий младший разряд образуется из полученных остатков от деления, начиная с последнего и кончая первым. Таким образом, младший разряд полученного числа - первый остаток от деления, а старший - последнее частное.

         Пример 1. Выполнить перевод числа 19 в двоичную систему счисления:

         Пример 2. Выполнить перевод числа 19 в шестнадцатеричную систему счисления:

         Пример  3. Выполнить перевод числа 123 в шестнадцатеричную систему счисления:

         2. Из двоичной и шестнадцатеричной систем счисления - в десятичную. В этом случае рассчитывается полное значение числа по формуле.

         Пример 4. Выполнить перевод числа 13 ₁₆ в десятичную систему счисления. Имеем:

13₁₆ = 1*16¹ + 3*16⁰ = 16 + 3 = 19.

Таким образом, 13₁₆ = 19.

         Пример 5. Выполнить перевод числа 10011₂ в десятичную систему счисления.

Имеем:

10011₂ = 1*2⁴ + 0*2³ + 0*2² + 1*2¹ + 1*2⁰ = 16+0+0+2+1 = 19.

 Таким образом, 10011₂ = 19.

         3. Из двоичной системы счисления в шестнадцатеричную:

исходное число разбивается на тетрады (т.е. 4 цифры), начиная с младших разрядов. Если количество цифр исходного двоичного числа не кратно 4, оно дополняется слева незначащими нулями до достижения кратности 4; каждая тетрада заменятся соответствующей шестнадцатеричной цифрой в соответствии с таблицей

Пример 3.6. Выполнить перевод числа 10011₂ в шестнадцатеричную систему счисления.

         Поскольку в исходном двоичном числе количество цифр не кратно 4, дополняем его слева незначащими нулями до достижения кратности 4 числа цифр. Имеем:

 В соответствии с таблицей 0011₂ = 11₂ = 3₁₆ и 0001₂ = 1₂ = 1₁₆.

 Тогда 10011₂ = 13₁₆.

11  Моделирование и формализация

         Модель – некоторое упрощенное подобие реального объекта, который отражает существенные особенности (свойства) изучаемого реального объекта, явления или процесса.

         Моделирование – метод познания, состоящий в созидании и исследовании моделей. Т.е. исследование объектов путём построения и изучения моделей.

         Формализация – процесс построения информационных моделей с помощью формальных языков.

         Моделирование любой системы невозможно без предварительной формализации. С развитием информатики моделирование, а именно составление математических и алгоритмических моделей, прочно вошло в технологическую цепочку решения задач на ЭВМ.

         Объект – некоторая часть окружающего мира, рассматриваемого человеком как единое целое. Каждый объект имеет имя и обладает параметрами.

         Параметр – признак или величина, характеризующая какое-либо свойство объекта и принимаемая различные значения.

         Среда – условия существования объекта.

         Операция – действие, изменяющее свойство объекта.

         Система – совокупность взаимосвязанных объектов, воспринимаемая как единое целое.

         Структура – состав системы, свойства её элементов, их отношения и связи между собой.

         Этапы моделирования:

1.Постановка задачи: описание задачи, цель моделирования, формализация задачи;

2.Разработка модели: информационная модель, компьютерная модель;

3.Компьютерный эксперимент: план эксперимента, проведение исследования;

4.Анализ результатов моделирования.

         Признаки классификации моделей:

1.По области использования:

         - Учебные модели - используются при обучении;

         - Опытные – это уменьшение или увеличение копии проектируемого объекта. Используют для исследования и прогнозирование его будущих характеристик;

         - Научно-технические – создаются для исследования процессов и явлений;

         - Игровые – репетиция поведения объекта в различных условиях;

         - Имитационные – отражение реальности в той или иной степени (метод проб и ошибок).

2.По фактору времени:

         - Статистические модели – описывающие состояние системы в определенный момент времени (единовременный срез информации по данному объекту). Примеры таких моделей: классификация животных, строение молекул, список посаженных деревьев и т.д.;

         - Динамические модели – описывающие процессы изменения и развития системы (изменения объекта во времени). Примеры: описание движения тел, развития организмов, процессы химических реакций и т.д.

3.По отрасли знаний:

         Классификация моделей по отрасли - деятельности человека: математические, биологические, химические, социальные, экономические, исторические и т.д.

4.По форме представления:

         - Материальные – это предметные (физические) модели. Они всегда имеют реальное воплощение. Отражают внешнее свойство и внутреннее устройство исходных объектов, суть процессов и явлений объекта-оригинала. Это экспериментальный метод познания окружающей среды. Пример: детские игрушки, скелет человека, макет солнечной системы и т.д.

         - Абстрактные (нематериальные) – не имеют реального воплощения. Их основу составляет информация. Это теоретический метод познания окружающей среды. По признаку реализации они бывают: мысленные, вербальные и информационные.

12 Алгоритмы и их свойства

Теория алгоритмов - одно из основных понятий математики и информатики. Даже происхождение самого термина «алгоритм» связано с математикой. Известно, что основная особенность всех вычислений машины состоит в том, что в основе её работы лежит программный принцип управления. Это означает, что для решения как самой простой, так и самой сложной задачи пользователю необходимо использовать перечень инструкций или команд, следуя которым шаг за шагом компьютер выдаст необходимый результат. Таким образом, для того, чтобы решать задачу на компьютере, её необходимо сначала алгоритмизировать. Именно алгоритмический принцип и лежит в основе работы всех компьютеров.

В старой трактовке алгоритм - точный набор инструкций, описывающих последовательность действий исполнителя для достижения результата решения задачи за конечное время. По мере развития параллельности в работе компьютеров слово «последовательность» стали заменять более общим словом «порядок». Это связано с тем, что какие-то действия алгоритма должны быть выполнены только друг за другом, но какие-то могут быть и независимыми. Часто в качестве исполнителя выступает некоторый механизм (компьютер, токарный станок, швейная машина), но понятие алгоритма необязательно относится к компьютерным программам, так, например, чётко описанный рецепт приготовления блюда также является алгоритмом, в таком случае исполнителем является человек.

Единого «истинного» определения понятия «алгоритм» нет.

Алгоритм - конечный набор правил, который определяет последовательность операций для решения конкретного множества задач и обладает пятью важными чертами:

-конечность,

- определённость,

-ввод,

-вывод,

-эффективность.

 Алгоритм - всякая система вычислений, выполняемых по строго определённым правилам, которая после какого-либо числа шагов заведомо приводит к решению поставленной задачи.

Алгоритм - строго детерминированная последовательность действий, описывающая процесс преобразования объекта из начального состояния в конечное, записанная с помощью понятных исполнителю команд.

Алгоритм - последовательность действий, направленных на получение определённого результата за конечное число шагов».

Алгоритм - последовательность действий, либо приводящая к решению задачи, либо поясняющая почему это решение получить нельзя.

Алгоритм - это точная, однозначная, конечная последовательность действий, которую должен выполнить пользователь для достижения конкретной цели либо для решения конкретной задачи или группы задач за конечное число шагов.

Общее в этих определениях то, что алгоритм - это предписание. Предписание должно быть задано (закодировано) в некоторой форме. Это может быть текст - строка символов в некотором алфавите, таблица, диаграмма, упорядоченный набор пиктограмм и т.д.

Любой алгоритм существует не сам по себе, а предназначен для определённого исполнителя. Алгоритм описывается в командах исполнителя, который это алгоритм будет выполнять. Объекты, над которыми исполнитель может совершать действия, образуют среду исполнителя. Исходные данные и результаты любого алгоритма всегда принадлежат среде того исполнителя, для которого предназначен алгоритм.

Значение слова «алгоритм»очень схоже со значением слов «рецепт», «метод», способ. Однако любой алгоритм, в отличие от рецепта или способа, обязательно обладает следующими свойствами:

Свойства алгоритмов:

Дискретность - алгоритм должен представлять процесс решения задачи как последовательное выполнение некоторых простых шагов. При этом для выполнения каждого шага алгоритма требуется конечный отрезок времени, т. е. преобразование исходных данных в результат осуществляется во времени дискретно. Можно считать, что шаги выполняются мгновенно в моменты времени tO, tl, t2..., а между этими моментами ничего не происходит.

Элементарность шагов означает, что объем работы, выполняемой на любом шаге, мажорируется некоторой константой, зависящей от характеристик исполнителя алгоритмов, но не зависящей от входных данных и промежуточных значений, получаемых алгоритмом. Для численных алгоритмов такими элементарными шагами могут быть, например, сложение, вычитание, умножение, деление, сравнение двух 32-разрядных чисел, пересылка одного числа из некоторого места памяти в другое. К элементарным шагам не относится сравнение двух файлов, так как время сравнения зависит от длины файлов, а длина потенциально неограниченна

Детерминированность - определённость. В каждый момент времени следующий шаг работы однозначно определяется состоянием системы: алгоритм выдаёт один и тот же результат для одних и тех же исходных данных. Результаты не зависят ни от каких случайных факторов. С другой стороны, существуют вероятностные алгоритмы, в которых следующий шаг работы зависит от текущего состояния системы и генерируемого случайного числа. Однако при включении метода генерации случайных чисел в список «исходных данных», вероятностный алгоритм становится подвидом обычного.

Понятность - алгоритм для исполнителя должен включать только те команды, которые ему (исполнителю) доступны, которые входят в его систему команд.

Завершаемость (конечность, определённость) - при корректно заданных исходных данных алгоритм должен завершать работу и выдавать результат за конечное число шагов. С другой стороны, вероятностный алгоритм может и никогда не выдать результат, но вероятность этого равна 0.

Конечность (финитность) алгоритма означает, что для получения результата нужно выполнить конечное число шагов, т. е. исполнитель в некоторый момент времени останавливается. Требуемое число шагов зависит от входных данных алгоритма и не мажорируется константой.

Массовость - алгоритм должен быть применим к разным наборам исходных данных.

Результативность - завершение алгоритма определенными результатами. Если же входные данные уникальны, то алгоритм в силу свойства определенности (детерминированности) будет давать всегда один и тот же результат и само построение алгоритма теряет смысл.

Алгоритм содержит ошибки, если приводит к получению неправильных результатов либо не дает результатов вовсе.

Алгоритм не содержит ошибок, если он дает правильные результаты для любых допустимых исходных данных.

13 Программное обеспечение компьютера

Современный компьютер – единство аппаратных средств и программного обеспечения.

Программное обеспечение – это совокупность программ, позволяющая организовать решение задач на компьютере.

Системное ПО организует процесс обработки информации в компьютере.

Средствами контроля и диагностики обеспечивают автоматическую проверку функционирования отдельных узлов ПК, поиск ошибок в их работе.

Операционные системы (ОС) – главная часть системного ПО. ОС представляют собой комплекс программ, управляющих всеми аппаратными компонентами компьютера, обеспечивая их целостное функционирование, а также предоставляющих пользователю доступ к аппаратным возможностям компьютера.

Система программирования   позволяет разрабатывать программы на языках программирования (ЯП).

Трансляторы – это комплекс программ, обеспечивающих автоматический перевод с алгоритмических и символических  языков в машинные коды.

Языки программирования – формальные языки связи человека с компьютером, предназначенные для описания данных (информации) и алгоритмов (программ) их обработки на ПК.

Системное ПО и Системы программирования образуют единый класс Базовое ПО.

В базовом ПО особое внимание уделяется рассмотрению:

-операционной системы;

-операционных оболочек (текстовых, графических);

-сетевой операционной системы.

Прикладное ПО   предназначено для непосредственного решения пользовательских задач.

Пакеты прикладных программ   условно делятся на два класса:

-общего назначения  (текстовые и графические редакторы, СУБД, табличные процессоры и т.д.);

-специальные (математические пакеты, САПР, бухгалтерские пакеты, и т.д.).

         Библиотеки стандартных программ  составляют часто используемые программы вычисления функций, решения уравнений, обработки данных (сортировка, нахождение максимального и минимального значений в массивах данных).

         Уникальное ПО   комплекс программ, предназначенных для выполнения специализированных программ пользователя, решающих уникальные пользовательские задачи.

14 Операционная система

Основной системной программой, без которой невозможно комфортное общение с компьютером, является – «операционная система».

Операционная система – это комплекс системных программ, обеспечивающий совместное функционирование всех устройств компьютера и поддерживающий работу всех его программ.

Функции ОС:

1.Организация согласованного выполнения всех процессов на компьютере.

2.Обеспечение хранения информации во внешней памяти и обмен с устройствами ввода-вывода.

3.Реакция на ошибки и аварийные ситуации.

4.Осуществление диалоги и общения с пользователем.

         Достоинства операционной системы Windows:

1.Windows работает со всеми современными устройствами  и программами.

2.Унифицированный пользовательский интерфейс, благодаря  которому в различных программах сохраняются одинаковые принципы управления их работой, а также одинаковые операции можно выполнять различными способами.

3.Единый программный интерфейс позволяет создавать информацию в одних приложениях и переносить ее в другие.

4.Многохзадачность, т.е. возможность одновременно выполнять несколько приложений и легко переключаться с одной программы на другую.

         Объекты ОС Windows:

         Под объектом следует понимать всё, с чем работает Windows (файлы, папки, окна, диски и т.д.). Любой объект представлен наглядно, т.е. снабжён значком.

         Пиктограмма – маленькие картинки, которые сопровождают такие объекты как файлы, приложения, папки, ярлыки.

         Ярлык – это метка объекта, обладающая свойством открывать файл или запускать программу, для компьютера это командный файл, в котором указан путь к объекту, а для пользователя это просто значок на рабочем столе или окне, который соответствует какому либо объекту.

Ярлык не является самостоятельным объектом, физически ярлык является лишь ссылкой на файл, поэтому его удаление не приводит к удалению файла.

         Файл – это основная, структурная единица хранения информации, с которой оперирует система Windows.

         Папка- это объединение файлов по какому либо признаку. Папка может быть пустой. В папке не может быть объектов с одинаковыми именами.

         Корзина – это специальная папка, в которую временно попадают удаляемые объекты (папки, файлы, ярлыки). Можно открыть окно корзины и восстановить объект в старом положении. Можно полностью или частично очистить корзину, навсегда удалив все или избранные объекты.

         Рабочий стол - это вся поверхность экрана во время работы Windows.

         Меню – это список объектов, из которого необходимо сделать выбор.

         Окно – это прямоугольный сегмент экрана, чаще всего ограниченный рамкой.

Окна могут быть следующих видов:

-полноэкранное (развёрнутое) – занимает весь экран;

-нормальное (восстановленное) – занимает часть экрана;

-значок (скрытое) – окно представлено в виде пиктограммы;

-свёрнутое – окно представлено только в виде  кнопки на панели задач.

         Панель задач – располагается, чаще всего, поверх всех окон в виде особой строки снизу или сверху и содержит:

-кнопку «Пуск»;

-кнопки-указатели открытых панелей;

-индикаторы (раскладки клавиатуры, даты и времени, громкость и т.д.).

15 Защита от компьютерных вирусов

Вирус является программой, способной к размножению. Существуют вирусы, которые не занимаются ничем, кроме самораспространения.

Все вирусы можно объединить в следующие основные группы:

-Загрузочные вирусы (boot – вирусы) — инфицируют загрузочные секторы жестких дисков и дискет, помещая в нем команды запуска на исполнение самого вируса, который находится где-то в другом месте компьютера.

-Файловые вирусы — заражают исполняемые файлы (с расширением .com, .exe, .sys), путем дописывания своей основной части («тела») в конец заражаемой программы, «головы» - в его начало. Вирус, находящийся в памяти, заражает все любой запущенный после этого исполняемый файл.

-Загрузочно-файловые вирусы способны поражать как код загрузочных секторов, так и код файлов.

-Макро-вирусы. Когда-то считалось, что текстовые файлы не способны служить разносчиками «инфекции». Но с появлением офисных программ для Windows (таких как WinWord, Excel, Access и других) положение резко изменилось. Дело в том, что фирма Microsoft реализовала в них довольно прогрессивную идею программирования макрокоманд, когда допускается возможность присвоить какой-либо клавише не только ту или иную последовательность символов (именно так понимается макрос, например, в текстовом редакторе Лексикон), но и вызов достаточно сложной программы, написанной на встроенном БЕИСИКо-подобном языке программирования. С одной стороны, это существенно увеличило потенциальные возможности программ, позволяя наращивать их практически любыми новыми функциями, а с другой - породило возможность создавать на этом встроенном языке вирусные программы.

-«Черви». В некоторых современных версиях архиваторов предусмотрена возможность создания аналога autoexec: можно добавить в архив текстовый файл, содержащий команды, которые будут выполнены сразу после распаковки данного архива. Таким образом, вполне можно создать вирус, написав некую программку, способную дописывать к имеющимся на диске архивам свои копии в виде corn-программы и сопровождать их автоматически срабатывающими при разархивации командами запуска такой corn-программы.

В дополнение к этой классификации отметим еще несколько отличительных особенностей, характеризующих некоторые файлово-загрузочные вирусы.

Полиморфизм. Большинство вирусов, созданных в прежние годы, при саморазмножении никак не изменяются, так что «потомки» являются абсолютно точной копией «прародителя», что и позволяет легко их обнаруживать по характерной для каждого последовательности байтов. Однако в последнее время создатели вирусов реализовали идею шифровки тела вируса (чтобы нельзя было деассемблировать такой вирус - превратить его исполняемые коды обратно в исходный листинг с целью изучения его работы и создания «противоядия»).

«Стелс» - технология. Этот термин появился по аналогии с названием технологии разработки американского бомбардировщика, невидимого на экране радара. Стелс-вирус, находясь в памяти компьютера, перехватывает почти все векторы прерываний (то есть переписывает адреса вызова служебных подпрограмм операционной системы на свои). В результате при попытке контроля длины зараженного файла ДОС выдает старую, «правильную» длину вместо истинной.

«Логические бомбы». Такая программа добавляется к какой-либо полезной программе и «дремлет» в ней до определенного часа. Когда же показания системного счетчика времени данного компьютера станут равными установленному программистом значению часов, минут и секунд (или превысят их), производится какое-либо разрушающее действие, например, форматирование винчестера. Это один из распространенных вариантов мести обиженных программистов своему руководству.

Программы-вандалы. Самый простой способ напакостить всем и вся. Пишется программа-разрушитель (например, все тот же форматировщик винчестера), ей дается название, такое же, как у другой, полезной программы, и  размещается  в качестве «обновленной версии». Ничего не подозревающий пользователь обрадовано «скачивает» ее на свой компьютер и запускает, а в результате - лишается всей информации на жестком диске. Подобная история случилась сравнительно недавно, когда форматировщик был «замаскирован» под новую версию популярного архиватора ZIP.

Сетевые вирусы.

«Троянские кони». Это модули, присоединяемые к каким-либо нормальным программам, распространяемым по сети, или «забрасываемые» в ваш компьютер несанкционированным способом. Цель «троянского коня» - воровать ценную информацию (пароли доступа, номера кредитных карточек и т. п.) и передавать ее тому, кто этого «коня» запустил. Рядовые пользователи Интернет, впрочем, встречаются с данной проблемой довольно редко, - чаще всего это проблема владельцев серверов и провайдеров. Однако же, если кто-то похитит у вашего провайдера ваши login и пароль входа в Интернет, чтобы воспользоваться ими, денежки будут уходить именно с ВАШЕГО счета...

Почтовые вирусы. Сегодня электронная почта приобретает все большую популярность. Но вместе с этим значительно увеличилась и опасность проникновения вирусов через этот удобный канал глобального распространения. Чаще всего заражение начинается с получения неизвестно от кого письма, содержащего исполняемую программу-«зародыш» (частенько очень хитро «замаскированную»: файл имеет, например, вид <имя>.jpg .exe, где перед завершающим и определяющим тип «исполняемая программа» указанием «.ехе» записано большое число пробелов;  Windows  отображает для таких длинных имен только начало, пользователь воспринимает присланное как обычный файл с JPEG-картинкой и активизирует его клавишей Enter или двойным щелчком мыши для просмотра, тем самым запуская программу). Когда ничего не подозревающий пользователь запустит такую программу на исполнение, содержащийся в ней вирус «прописывается» в системе и, обращаясь к содержимому адресной книги, начинает тайком от вас рассылать всем абонентам свои копии-зародыши в качестве вложений. Впрочем, сегодня Outlook Express позволяет принимать письма в формате HTML, в том числе содержащие скрипты и обращения к серверным программным компонентам, причем с возможностью автозапуска скрипта в момент просмотра полученного письма, так что налицо еще одна потенциальная «лазейка» для вирусописателей.

Вирусы делятся также на резидентные и нерезидентные — первые при получении управления загружаются в память и могут действовать, в отличие от нерезидентных, не только во время работы зараженного файла.

Средства защиты от вирусов подразделяются на такие группы, как детекторы, фаги, ревизоры, сторожа и вакцины.

Детекторы (сканеры). Их задачей является постановка диагноза, лечением же будет заниматься другая антивирусная программа или профессиональный программист - «вирусолог».

Фаги (полифаги). Программы, способные обнаружить и уничтожить вирус (фаги) или несколько вирусов (полифаги). Современные версии полифагов, как правило, обладают возможностью проведения эвристического анализа файлов — они исследуют файлы на предмет наличия кода, характерного для вируса (внедрения части этой программы в другую, шифрования кода и т.п.).

Ревизоры. Этот тип антивирусов контролирует все (по крайней мере, все известные на момент выпуска программы) возможные способы заражения компьютера. Таким образом, можно обнаружить вирус, созданный уже после выхода программы-ревизора.

Сторожа. Резидентные программы, постоянно находящиеся в памяти компьютера и контролирующие все операции (не пользуются особой популярностью главным образом из-за большого количества ложных срабатываний, которые в отдельных случаях способны если не парализовать, то уж наверняка серьезно застопорить работу).

Вакцины. Используются для обработки файлов и загрузочных секторов с целью предотвращения заражения известными вирусами (в последнее время этот метод применяется все реже — вакцинировать можно только от конкретного вируса, причем некоторые антивирусы такую вакцинацию вполне могут спутать с самой болезнью, поскольку отличие вируса от вакцины на самом деле ничтожно мало).

Как известно, ни один из данных типов антивирусов не обеспечивает стопроцентной защиты компьютера, и их желательно использовать в связке с другими пакетами. Вообще, выбор только одного, «лучшего», антивируса крайне ошибочен.