Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Информатика / Другие методич. материалы / Методическая разработка по дисциплине "Информатика", игра "Пятёрочка"
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 26 апреля.

Подать заявку на курс
  • Информатика

Методическая разработка по дисциплине "Информатика", игра "Пятёрочка"

библиотека
материалов


МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего

образования «Югорский государственный университет» (ЮГУ)


НИЖНЕВАРТОВСКИЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИКУМ

(филиал) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения

высшего образования «Югорский государственный университет»

(ННТ (филиал) ФГБОУ ВО «ЮГУ»)


РАССМОТРЕНО

На заседании ПЦК МиЕНД

Протокол заседания

от « » 09. 2015 г.

____________Шакирова Р.Х


УТВЕРЖДЕНО

Председатель Методического совета

ННТ (филиал) ФГБОУ ВО «ЮГУ»

_____________ Хайбулина Р.И.

«11» г.









Краткий курс лекции

ПД.02. Информатика



по специальности СПО

21.02.02 «Бурение нефтяных и газовых скважин»

базовой подготовки







Нижневартовск

-2015-



Лекция 1.

ИНСТРУКЦИЯ по технике безопасности и правилам поведения в компьютерном классе для учащихся

Общие положения:

К работе в компьютерном классе допускаются лица, ознакомленные с данной инструкцией по технике безопасности и правилам поведения;

Работа учащихся в компьютерном классе разрешается только в присутствии учителя;

Во время занятий посторонние лица могут находиться в классе только с разрешения учителя;

Во время перемен между уроками проводится обязательное проветривание компьютерного кабинета с обязательным выходом учащихся из класса;

Помните, что каждый учащийся в ответе за состояние своего рабочего места и сохранность размещенного на нем оборудования.

Перед началом работы необходимо:

Убедиться в отсутствии видимых повреждений на рабочем месте.

Разместить на столе тетради, учебные пособия так, что бы они не мешали работе на компьютере.

Принять правильною рабочую позу.

Посмотреть на индикатор монитора и системного блока и определить, включён или выключен компьютер. Переместите мышь, если компьютер находится в энергосберегающем состоянии или включить монитор, если он был выключен.

При работе в компьютерном классе категорически запрещается:

Находиться в классе в верхней одежде;

Класть одежду и сумки на столы;

Находиться в классе с напитками и едой;

Располагаться сбоку или сзади от включенного монитора;

Присоединять или отсоединять кабели, трогать разъемы, провода и розетки;

Передвигать компьютеры и мониторы;

Открывать системный блок;

Включать и выключать компьютеры самостоятельно.

Пытаться самостоятельно устранять неисправности в работе аппаратуры;

Перекрывать вентиляционные отверстия на системном блоке и мониторе;

Ударять по клавиатуре, нажимать бесцельно на клавиши;

Класть книги, тетради и другие вещи на клавиатуру, монитор и системный блок;

Удалять и перемещать чужие файлы;

Приносить и запускать компьютерные игры.

Находясь в компьютерном классе, учащиеся обязаны:

Соблюдать тишину и порядок;

Выполнять требования учителя;

Находясь в сети работать только под своим именем и паролем;

Соблюдать режим работы (согласно п. 9.4.2.Санитарных правил и норм);

При появлении рези в глазах, резком ухудшении видимости, невозможности сфокусировать взгляд или навести его на резкость, появления боли в пальцах и кистях рук, усиления сердцебиения немедленно покинуть рабочее место, сообщить о происшедшем преподавателю и обратиться к врачу;

После окончания работы завершить все активные программы и корректно выключить компьютер;

Оставить рабочее место чистым.

Работая за компьютером, необходимо соблюдать правила:

Расстояние от экрана до глаз – 70 – 80 см (расстояние вытянутой руки);

Вертикально прямая спина;

Плечи опущены и расслаблены;

Ноги на полу и не скрещены;

Локти, запястья и кисти рук на одном уровне;

Локтевые, тазобедренные, коленные, голеностопные суставы под прямым углом.



Требования безопасности в аварийных ситуациях:

При появлении программных ошибок или сбоях оборудования учащийся должен немедленно обратиться к учителю;

При появлении запаха гари, необычного звука немедленно прекратить работу, и сообщить учителю;

В случае пожара, по указанию учителя, без паники, организованно покинуть кабинет;

В случае травматизма обраться за помощью к учителю.



Лекция 2.

Тема: Основные этапы развития информационного общества.

В истории развития человеческого общества много раз происходили существенные изменения в области информации, которые можно назвать революциями.

Какие были информационные революции? И сколько их было?

  • Первая информационная революция связана с появлением письменности. Письменность дала людям возможность для накопления и распространения знаний.

  • Вторая информационная революция (середина XVI в.) была связана с книгопечатанием. Возникла возможность сделать информацию массово-доступной, а не только ее сохранять. Грамотность стала явлением, охватившим широкие массы народа. Произошло ускорение роста науки и техники, приведшее к промышленной революции. Книги перешагнули национальные границы, что привело к началу создания общечеловеческой цивилизации.

  • Третья информационная революция (конец XIX в.) была вызвана большим прогрессом средств связи. Телеграф, телефон, радио позволили быстро передавать информацию на большие расстояния.

  • Четвертая информационная революция (70-е гг. XX в.) связана с появлением микропроцессоров и персональных компьютеров. Вскоре возникли компьютерные телекоммуникации, сильно изменившие системы хранения и поиска информации. Четвертая информационная революция произвела существенные перемены в развитии общества, появился новый термин «информационное общество».

Информационное общество — общество, в котором большинство работающих занято производством, хранением, переработкой и реализацией информации, особенно высшей ее формы — знаний. Информация становится предметом всеобщего потребления. Информационное общество обеспечивает любому субъекту доступ к любому источнику информации. Появляются новые критерии оценки уровня развития общества — количество компьютеров, количество подключений к Интернету, количество мобильных и стационарных телефонов и т.д.

Отличительные черты информационного общества:

  • увеличение роли информации, знаний и информационных технологий в жизни общества;

  • возрастание числа людей, занятых информационными технологиями, коммуникациями и производством информационных продуктов и услуг, рост их доли в валовом внутреннем продукте;

  • нарастающая информатизация общества с использованием телефонии, радио, телевидения, сети Интернет, а также традиционных и электронных СМИ;

  • создание глобального информационного пространства, обеспечивающего:

    • эффективное информационное взаимодействие людей;

    • их доступ к мировым информационным ресурсам;

    • удовлетворение их потребностей в информационных продуктах и услугах;

  • развитие электронной демократии, информационной экономики, электронного государства, электронного правительства, цифровых рынков, электронных социальных и хозяйствующих сетей;

  • Своим названием термин «информационное общество» обязан профессору Токийского технологического института Ю. Хаяши, чей термин был использован в появившихся практически одновременно — в Японии и США — в работах Ф. Махлупа (1962) и Т. Умесао (1963).

  • В 80-90-е годы философы и социологи разрабатывают теорию информационного общества. В этой работе объединились усилия таких известных философов, как ЙошитаМасуда, Збигнев Бжезинский, Дж. Нэсбитт, М. Порат, Т. Стоунер, Р. Карц и др.

  • Телекоммуникационная революция начинается с середины 70-х и сливается с компьютерной. Компьютерная революция начинается гораздо раньше и протекает в несколько этапов.

  • Первый этап занимает 1930-1970 годы, который называют «нулевым циклом». Он начинается с создания первых ЭВМ в которых на смену механическим деталям пришли электронные лампы.

  • Второй этап компьютерной революции начинается с создания первых персональных компьютеров, использующих интегральные схемы, и их серийного производства.

Телекоммуникационная революция связана с появлением волоконно-оптических технологий и спутниковых технологий.

Слияние телекоммуникационных и компьютерной технологий породило на рынке много новых товаров и услуг. Информационная и телекоммуникационная индустрия превратились сегодня в ключевой сектор экономики развитых стран. Они считают необходимым ввозить товары широкого потребления, но вывозить продукты информационной индустрии, и на их продаже зарабатывать национальное богатство.

Информационные технологии стоят гораздо дороже, чем товары широкого потребления, что обеспечивает развитым странам высокий уровень жизни. А лидерство в информационных технологиях дает им возможность по-прежнему претендовать на политическое лидерство в мире.

Благодаря слиянию компьютерной и телекоммуникационной революций стали создаваться информационные сети огромных масштабов, в том числе глобальные. По этим сетям можно гораздо быстрее передавать, находить и обрабатывать необходимую информацию.

Под информационными ресурсами понимается информация, зафиксированная на материальном носителе и хранящаяся в информационных системах (библиотеках, архивах, фондах, банках данных и др.). Информационный ресурс может принадлежать одному человеку или группе лиц, организации, городу, региону, стране, миру. Информационный ресурс является продуктом деятельности наиболее квалифицированной части общества.

Между информационными и другими ресурсами существует одно различие: всякий ресурс после использования исчезает, а информационный — нет, им можно пользоваться много раз, он может копироваться без ограничений. Более того, информационный ресурс имеет склонность увеличиваться, так как использование информации редко носит совершенно пассивный характер, чаще при этом появляется дополнительная информация.

Информационные ресурсы делятся на государственные и негосударственные. По категориям доступа информация делится на открытую и с ограниченным доступом. Информация с ограниченным доступом делится, в свою очередь на информацию, составляющую государственную тайну и просто конфиденциальную.

Этапы развития технических средств и информационных ресурсов. Из истории человечества нам известно, что некоторые научные изобретения сильно повлияли на ее ход, на развитие цивилизации. К их числу относятся изобретение колеса, парового двигателя, открытие электричества, овладение атомной энергией и пр. Процессы резкого изменения в характере производства, к которым приводят важные научные открытия, принято называть научно-технической революцией (НТР).

Появление компьютерной техники во второй половине XX века стало важнейшим фактором научно-технической революции.

  • Первый этап начинается с создания первой электронно-вычислительной машины ENIAC (ЭВМ) в 1945 году. Приблизительно в течение 30 лет компьютерами пользовалось небольшое число людей, в основном в научной и производственной областях.

  • Второй этап начинается в середине 70-х годов и связан с появлением и всеобщим распространением персональных компьютеров (ПК). ПК стали широко применяться не только в науке и производстве, но и в системе общего образования, сфере обслуживания, быту. ПК вошли в дом как один из видов бытовой техники наряду с телевизорами, магнитофонами.

  • Третий этап связан с появлением глобальной компьютерной сети Интернет. С появлением Интернета ПК, который помещается на письменном столе, стал окном в огромный мир информации. Появились такие понятия, как «мировое информационное пространство», «киберпространство». Именно появление Интернета дает возможность говорить о том, что в истории цивилизации наступает этап «информационно-ориентированного общества».

С распространением ПК возникает понятие компьютерной грамотности. Компьютерная грамотность — необходимый уровень знаний и умений человека, позволяющий ему использовать ЭВМ для общественных и личных целей.

На первом этапе истории ЭВМ компьютерная грамотность сводилась к умению создавать программы. Программирование изучалось главным образом в высших учебных заведениях, владели им ученые, инженеры, профессиональные программисты.

На втором этапе под общим уровнем компьютерной грамотности стали понимать умение работать на ПК с прикладными программами, выполнять минимум действий в среде операционной системы. Компьютерная грамотность на таком уровне становится массовым явлением благодаря обучению в школе, на многочисленных курсах, в самостоятельном режиме.

На третьем, современном этапе, важным элементом компьютерной грамотности становится умение пользоваться сетью Интернет и его ресурсами.

Один из этапов перехода к информационному обществу — компьютеризация общества, где все внимание отдано развитию и всеобщему внедрению компьютеров, обеспечивающих оперативное получение результатов переработки информации и ее накопление.

Основной инструмент компьютеризации — ЭВМ (или компьютер). Человечество проделало долгий путь, прежде чем достигло современного состояния средств вычислительной техники.


Этапы развития вычислительной техники

Ручной период автоматизации вычислений начался на заре человеческой цивилизации. Он базировался на использовании пальцев рук и ног. Счет с помощью группировки и перекладывания предметов явился предшественником счета на абаке- наиболее развитом счетном приборе древности. Аналогом абака на Руси являются дошедшие до наших дней счеты. Использование абака предполагает выполнение вычислений по разрядам, т.е. наличие некоторой позиционной системы счисления. В начале XVII века шотландский математик Дж. Непер ввел логарифмы, что оказало революционное влияние на счет. Изобретенная им логарифмическая линейка более 360 лет прослужив инженерам. Она, несомненно, является венцом вычислительных инструментов ручного периода автоматизации.

Развитие механики в XVII веке стало предпосылкой создания вычислительных устройств и приборов, использующих механический способ вычислений. Вот наиболее значимые результаты, достигнутые на этом пути. 1623 г. — немецкий ученый В.Шиккард описывает и реализует в единственном экземпляре механическую счетную машину, предназначенную для выполнения четырех арифметических операций над шестиразрядными числами. 1642 г. — Б. Паскаль построил восьмиразрядную действующую модель счетной суммирующей машины. 1673 г. — немецкий математик Лейбниц создает первый арифмометр, позволяющий выполнять все четыре арифметических операции.   Арифмометры использовались для практических вычислений вплоть до шестидесятых годов XX века. Английский математик Чарльз Бэббидж (CharlesBabbage, 1792—1871) выдвинул идею создания программно-управляемой счетной машины, имеющей арифметическое устройство, устройство управления, ввода и печати. Второй проект Бэббиджа — аналитическая машина, использующая принцип программного управления и предназначавшаяся для вычисления любого алгоритма. Аналитическая машина состояла из следующих четырех основных частей: склад — память; мельница  — арифметическое устройство; устройство управления; устройства ввода/вывода. Одновременно с английским ученым работала леди Ада Лавлейс. Она разработала первые программы для машины, заложила многие идеи и ввела ряд понятий и терминов, сохранившихся до настоящего времени.

Электромеханический этап развития вычислительной техники явился наименее продолжительным и охватывает около 60 лет — от первого табулятора Г. Холлерита до первой ЭВМ "ENIAC”. 1887 г. — создание Г. Холлеритом в США первого счетно-аналитического комплекса, состоящего из ручного перфоратора, сортировочной машины и табулятора. Одно из наиболее известных его применений — обработка результатов переписи населения в нескольких странах, в том числе и в России. В дальнейшем фирма Холлерита стала одной из четырех фирм, положивших начало известной корпорации IBM. Начало — 30-е годы XX века — разработка счетноаналитических комплексов, на базе которых создаются вычислительные центры. В это же время развиваются аналоговые машины. 1930 г. - В.Буш разрабатывает дифференциальный анализатор, использованный в дальнейшем в военных целях. 1937 г. — Дж. Атанасов, К.Берри создают электронную машину ABC. 1944 г. — Г.Айкен разрабатывает и создает управляемую вычислительную машину MARK-1. В дальнейшем было реализовано еще несколько моделей.1957 г. — последний крупнейший проект релейной вычислительной техники — в СССР создана РВМ-I, которая эксплуатировалась до 1965 г.

Электронный этап, начало которого связывают с созданием в США в конце 1945 г. электронной вычислительной машины ENIAC. В истории развития ЭВМ принято выделять несколько поколений, каждое из которых имеет свои отличительные признаки и уникальные характеристики. Главное отличие машин разных поколений состоит в элементной базе, логической архитектуре и программном обеспечении, кроме того, они различаются по быстродействию, оперативной памяти, способам ввода и вывода информации и т.д.





Лекция 3.

Тема: Виды профессиональной информационной деятельности человека с использованием технических средств и информационных ресурсов.


Информационная деятельность человека– это деятельность, связанная с процессами получения, преобразования, накопления и передачи информации.

Все люди в своей жизни занимаются информационной деятельностью (получают письма, читают книги, хранят фото- и видеоархивы, разговаривают по телефону, решают задачи, разгадывают кроссворды и т. п.); для многих она является профессиональной.

Тысячелетиями предметами труда людей были материальные объекты. Все орудия труда от каменного топора до первой паровой машины, электромотора или токарного станка были связаны с обработкой вещества, использованием и преобразованием энергии. Вместе с тем человечеству всегда приходилось решать задачи управления, накопления, обработки и передачи информации, опыта, знания. Возникали группы людей, чья профессия связана исключительно с информационной деятельностью. В древности это были, например, жрецы, летописцы, затем — ученые и т.д.

По мере развития общества постоянно расширялся круг людей, чья профессиональная деятельность была связана с обработкой и накоплением информации. Постоянно рос и объем человеческих знаний, опыта, а вместе с ним количество книг, рукописей и других письменных документов. Появилась необходимость создания специальных хранилищ этих документов —библиотек, архивов. Информацию, содержащуюся в книгах и других документах, необходимо было не просто хранить, а упорядочивать, систематизировать. Так возникли библиотечные классификаторы, предметные и алфавитные каталоги и другие средства систематизации книг и документов, появились профессии библиотекаря, архивариуса.

В результате научно-технического прогресса человечество создавало все новые средства и способы сбора (запись звуковой информации с помощью микрофона, фотоаппарат, кинокамера), хранения (бумага, фотопленка, грампластинки, магнитная пленка), передачи информации (телефон, телеграф, радио, телевидение, спутники). Но важнейшее в информационных процессах — обработка и целенаправленное преобразование информации — осуществлялось до недавнего времени исключительночеловеком.

Вместе с тем постоянное совершенствование техники, производства привело к резкому возрастанию объема информации, которой приходится оперировать человеку в процессе его профессиональной деятельности.

Во второй половине XX века выпуск научно-технической печатной продукции стал подобен нарастающей лавине. Ни отдельный человек, ни специальные организации, созданные для обработки поступающей информации, не могли не только освоить весь информационный поток, но и оперативно находить в нем то, что требовалось для тех или иных работ. Сложилась парадоксальная ситуация, когда для получения нужной информации легче и дешевле было провести исследования заново, чем разыскать ее в научной литературе. Информационная система, основанная на бумажных носителях, переросла свои возможности. Назрелинформационный кризис, т. е. ситуация, когдаинформационный поток так увеличился, что стал недоступен обработке в приемлемое время.

Можно сказать, что нам, живущим на рубеже веков и тысячелетий, повезло стать свидетелями грандиозных изменений на нашей родной планете. И результатом этих изменений стало ускорение появления знаний. Информационный поток буквально обрушивается на нас. Если первое удвоение общего количества знаний на Земле произошло за период от рубежа нашей эры до 1750 года, то второе удвоение случилось уже за 150 лет, к началу двадцатого столетия, а третье — за 50 лет – к 1950 году.

В дальнейшем объемы знаний удваивались еще более стремительными темпами: до 1970 года — на протяжении 10 лет, после 1970 года — каждые 5 лет, а с 1991 года — ежегодно! По сути, мы живем в обществе, где могущество любой страны определяется ее информационным потенциалом и возможностью быстро обеспечить необходимыми и надежными сведениями всех, кто в них заинтересован.

Выходом из создавшейся ситуации явилось изобретение электронно-вычислительных машин (ЭВМ) и персональных компьютеров, создание телекоммуникационной инфраструктуры (баз данных и сетей разных типов).

Но к современным техническим средствам работы с информацией относятся не только компьютеры, но и другие устройства, обеспечивающие ее передачу, обработку и хранение:

· сетевое оборудование: модемы, кабели, сетевые адаптеры;

· аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи;

· цифровые фото- и видеокамеры, цифровые диктофоны;

· записывающие устройства (CD-R, CD-RW, DVD-RW и др.);

· полиграфическое оборудование;

· цифровые музыкальные студии;

· медицинское оборудование для УЗИ и томографии;

· сканеры в архивах, библиотеках, магазинах, на экзаменах и избирательных участках;

· ТВ-тюнеры для подачи телевизионного сигнала в компьютер;

· плоттеры и различные принтеры;

· мультимедийные проекторы;

· флэш-память, используемая также в плеерах и фотоаппаратах;

· мобильные телефоны.

Кроме персональных компьютеров существуют мощные вычислительные системы для решения сложных научно-технических и оборонных задач, обработки огромных баз данных, работы телекоммуникационных сетей (Интернет):

· многопроцессорные системы параллельной обработки данных (управление сложными технологическими процессами);

· серверы в глобальной компьютерной сети, управляющие работой и хранящие огромный объем информации;

· специальные компьютеры для проектно-конструкторских работ (проектирование самолетов и космических кораблей, мостов и зданий и пр.).

Все перечисленные технические средства и системы предназначены для работы с информационными ресурсами (ИР) в различных отраслях экономики. В настоящее время компьютеры прочно вошли в жизнь современного человека, широко применяются в производстве, проектно-конструкторских работах, бизнесе и многих других отраслях.

Компьютеры в производстве используются на всех этапах: от конструирования отдельных деталей изделия, его дизайна до сборки и продажи. Система автоматизированного производства (САПР) позволяет создавать чертежи, сразу получая общий вид объекта, управлять станками по изготовлению деталей. Гибкая производственная система (ГПС) позволяет быстро реагировать на изменение рыночной ситуации, оперативно расширять или сворачивать производство изделия или заменять его другим. Легкость перевода конвейера на выпуск новой продукции дает возможность производить множество различных моделей изделия. Компьютеры позволяют быстро обрабатывать информацию от различных датчиков, в том числе от автоматизированной охраны, от датчиков температуры для регулирования расходов энергии на отопление, от банкоматов, регистрирующих расход денег клиентами, от сложной системы томографа, позволяющей «увидеть» внутреннее строение органов человека и правильно поставить диагноз.

Компьютер находится на рабочем столе специалиста любой профессии. Он позволяет связаться с любой точкой земного шара, подсоединиться к фондам крупных библиотек не выходя из дома, использовать мощные информационные системы — энциклопедии, изучать новые науки и приобретать различные навыки с помощью обучающих программ и тренажеров. Модельеру он помогает разрабатывать выкройки, издателю компоновать текст и иллюстрации, художнику — создавать новые картины, а композитору — музыку. Дорогостоящий эксперимент может быть полностью просчитан и имитирован на компьютере.

Разработка способов и методов представления информации, технологии решения задач с использованием компьютеров, стала важным аспектом деятельности людей многих профессий. Можно выделить несколько основных направлений, где информационная деятельность связана с компьютерами.


Применение технических средств и информационных ресурсов в профессиональной деятельности







Лекция 4.

Тема: Подходы к понятию информации и измерению информации.

 

    

Информация — сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые воспринимают информационные системы (живые организмы, управляющие машины и др.) в процессе жизнедеятельности и работы.

Информация есть характеристика не сообщения, а соотношения между сообщением и его потребителем. Без наличия потребителя, хотя бы потенциального, говорить об информации бессмысленно. 

Информация может существовать в виде:

  • текстов, рисунков, чертежей, фотографий;

  • световых или звуковых сигналов;

  • радиоволн;

  • электрических и нервных импульсов;

  • магнитных записей;

  • жестов и мимики;

  • запахов и вкусовых ощущений;

  • хромосом, посредством которых передаются по наследству признаки и свойства организмов, и т. д.

Предметы, процессы, явления материального или нематериального свойства, рассматриваемые с точки зрения их информационных свойств, называютсяинформационными объектами.

Что можно делать с информацией?

Создавать, принимать, комбинировать,        хранить, передавать, копировать, обрабатывать, искать, воспринимать, формализовать, делить на части, измерять, использовать, распространять, упрощать,     разрушать, запоминать, преобразовывать,                       собирать и т. д.

Все эти процессы, связанные с определенными операциями над информацией, называются информационными процессами.

Свойства информации.

  • Объективность – не зависит от чего-либо мнения.

  • Достоверность – отражает истинное положение дел.

  • Полнота – достаточна для понимания задачи и принятия решения.

  • Актуальность – важна и существенна для настоящего времени.

  • Ценность (полезность, значимость) обеспечивает решение поставленной задачи, нужна для того чтобы принимать правильные решения.

  • Понятность (ясность) - выражена на языке, доступном получателю.

Кроме того информация обладает еще следующими свойствами.

  • Атрибутивные свойства (атрибут – неотъемлемая часть чего-либо).

Важнейшими среди них являются:

 дискретность (информация состоит из отдельных частей, знаков);

 непрерывность (возможность накапливать информацию).

  • Динамические свойства связаны с изменением информации во времени:

- копирование – размножение информации;

- передача от источника к потребителю;

- перевод с одного языка на другой;

- перенос на другой носитель;

- старение (физическое – носителя, моральное – ценностное).

  • Практические свойства - информационный объем и плотность.

Можно выделить следующие подходы к определению информации:

* традиционный (обыденный) - используется в информатике: Информация – это сведения, знания, сообщения о положении дел, которые человек воспринимает из окружающего мира с помощью органов чувств (зрения, слуха, вкуса, обоняния, осязания).

* вероятностный - используется в теории об информации: Информация – это сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые уменьшают имеющуюся о них степень неопределённости и неполноты знаний.

Для человека: Информация – это знания, которые он получает из различных источников с помощью органов чувств

Знания делят на две группы:

1. Декларативные – от слова декларация (утверждения, сообщения) начинаются со слов «Я знаю, что …»;

2. Процедурные – определяют действия для достижения какой-либо цели, начинаются со слов «Я знаю, как …»

Классификация информации

По способам восприятия - визуальная, звуковая, тактильная, обонятельная, вкусовая;

По формам представления – текстовая, числовая, графическая, музыкальная, комбинированная и тд.

По общественному значению: Массовая - обыденная, общественно-политическая, эстетическая

Специальная - научная, техническая, управленческая, производственная

Личная – наши знания, умения, интуиция

Язык – определенная знаковая система представления информации. Существуют:

Естественные языки – разговорные языки в устной и письменной форме. В некоторых случаях разговорную речь могут заменить язык мимики и жестов, язык специальных знаков (например, дорожных);

Формальные языки – специальные языки для различных областей человеческой деятельности, которые характеризуются жестко зафиксированным алфавитом, более строгими правилами грамматики и синтаксиса. Это язык музыки (ноты), язык математики (цифры, математические знаки), системы счисления, языки программирования и т.д.

В основе любого языка лежит алфавит – набор символов/знаков. Полное число символов алфавита принято называть мощностью алфавита.

Носители информации – среда или физическое тело для передачи, хранения и воспроизведения информации. (Это электрические, световые, тепловые, звуковые, радио сигналы, магнитные и лазерные диски, печатные издания, фотографии и тд.)

Информационные процессы - это процессы, связанные с получением, хранением, обработкой и передачей информации (т.е. действия, выполняемые с информацией). Т.е. это процессы, в ходе которых изменяется содержание информации или форма её представления.

Измерение информации.

Вся информация, которую обрабатывает компьютер, представлена двоичным кодом с помощью двух цифр – 0 и 1. Эти два символа 0 и 1 принято называть битами 
(от англ. 
binarydigit – двоичный знак)

Бит – наименьшая единица измерения объема информации.

Вопрос: «Как измерить информацию?» очень непростой.

   Ответ на него зависит от того, что понимать под информацией. 
Но поскольку определять информацию можно по-разному, то и 
способы измерения тоже могут быть разными.

подходы к ИЗМЕРЕНИю ИНФОРМАЦИИ

В информатике используются различные подходы к измерению информации:

Содержательный подход к измерению информации.

Сообщение, уменьшающее неопределенность знаний человека в два раза, несет для него 1 бит информации.

Количество информации, заключенное в сообщении, определяется по формуле Хартли:

I=log2N

N=2I

 

где N – количество равновероятных событий;
I – количество информации (бит), заключенное в сообщении об одном из событий.

 

Алфавитный (технический) подход к измерению информации - основан на подсчете числа символов в сообщении.

 Ic=i*K

N=2i

Если допустить, что все символы алфавита встречаются в тексте с одинаковой частотой, то количество информации, заключенное в сообщении вычисляется по формуле:

 

       Ic – информационный объем сообщения

     К – количество символов

       N – мощность алфавита (количество символов)

       i - информационный объем 1 символа





Лекция 5.

Тема: Основные информационные процессы и их реализация при помощи компьютеров.


Предметом изучения науки информатики являютсяинформацияи информационные процессы.

Процессы, связанные с поиском, хранением, передачей, обработкой и использованием информации, называются информационными процессами.

1.Поиск. 
Поиск информации - это извлечение хранимой информации. 
Методы поиска информации:

непосредственное наблюдение;

 общение со специалистами по интересующему вас вопросу;

 чтение соответствующей литературы;

 просмотр видео, телепрограмм;

 прослушивание радиопередач, аудиокассет;

работа в библиотеках и архивах;

 запрос к информационным системам, базам и банкам компьютерных данных;

другие методы.

Понять, что искать, столкнувшись с той или иной жизненной ситуацией, осуществить процесс поиска - вот умения, которые становятся решающими на пороге третьего тысячелетия.


2. Сбор и хранение. Сбор информации - это деятельность субъекта, в ходе которой он получает сведения об интересующем его объекте. Сбор информации может производиться или человеком, или с помощью технических средств и систем - аппаратно. Сбор информации не является самоцелью. Чтобы полученная информация могла использоваться, причем многократно, необходимо ее хранить. Хранение информации - это способ распространения информации в пространстве и времени. Способ хранения информации зависит от ее носителя(книга- библиотека, картина - музей, фотография - альбом). 

ЭВМ предназначен для компактного хранения информации с возможностью быстрого доступа к ней.

Информационная система - это хранилище информации, снабженное процедурами ввода, поиска и размещения и выдачи информации. Наличие таких процедур - главная особенность информационных систем, отличающих их от простых скоплений информационных материалов. Например, личная библиотека, в которой может ориентироваться только ее владелец, информационной системой не является. В публичных же библиотеках порядок размещения книг всегда строго определенный. Благодаря ему поиск и выдача книг, а также размещение новых поступлений представляет собой стандартные, формализованные процедуры.

3. Передача. В процессе передачи информации обязательно участвуют источник и приемник информации: первый передает информацию, второй ее получает.

Если в передаваемых сообщениях обнаружены ошибки, то организуется повторная передача информации. В результате обмена информацией между источником устанавливается своеобразный информационный баланс, при котором в идеальном случае получатель будет располагать той же информацией, что и источник.

Обмен информацией производится с помощью сигналов, являющихся материальным носителем. Источниками информации могут быть любые объекты реального мира, обладающие определенными свойствами и способностями.если объект относится к неживой природе, то он вырабатывает сигналы, непосредственно отражающие его свойства.

Между источником и приемником информации действует канал передачи информации - канал связи.

Канал связи - совокупность технических устройств, обеспечивающих передачу сигнала от источника к получателю.

Кодирующее устройство - устройство, предназначенное для преобразования исходного сообщения источника к виду, удобному для передачи.

Декодирующее устройство - устройство для преобразования кодированного сообщения в исходное.


4. Обработка. Обработка информации - преобразование информации из одного вида в другой, осуществляемое по строгим формальным правилам.


5.Использование. Информация используется при принятии решений.

Достоверность, полнота, объективность полученной информации обеспечат вам возможность принять правильное решение.

Ваша способность ясно и доступно излагать информацию пригодится в общении с окружающими.

Умение общаться, то есть обмениваться информацией, становится одним главных умений человека в современном мире.


Компьютерная грамотность предполагает:

знание назначения и пользовательских характеристик основных устройств компьютера;

Знание основных видов программного обеспечения и типов пользовательских интерфейсов;

умение производить поиск, хранение, обработку текстовой, графической, числовой информации с помощью соответствующего программного обеспечения.


Информационная культура пользователя включает в себя:

понимание закономерностей информационных процессов;

знание основ компьютерной грамотности;

технические навыки взаимодействия с компьютером;

эффективное применение компьютера как инструмента;

привычку своевременно обращаться к компьютеру при решении задач из любой области, основанную на владении компьютерными технологиями;

применение полученной информации в практической деятельности.


6. Защита. Защитой информации называется предотвращение:

 доступа к информации лицам, не имеющим соответствующего разрешения (несанкционированный, нелегальный доступ);

непредумышленного или недозволенного использования, изменения или разрушения информации. Под защитой информации, в более широком смысле, понимают комплекс организационных, правовых и технических мер по предотвращению угроз информационной безопасности и устранению их последствий.

После решения задачи обработки информации результат должен быть выдан конечным пользователям в требуемом виде. Эта операция реализуется в ходе решения задачи выдачи информации. Выдача информации, как правило, производится с помощью внешних устройств ЭВМ в виде текстов, таблиц, графиков и пр.

Информационная техника представляет собой материальную основу информационной технологии, с помощью которой осуществляется сбор, хранение, передача и обработка информации.





Лекция 6.

Тема: Принципы обработки информации при помощи компьютера. Арифметические и логические основы работы компьютера. Элементная база компьютера.


Компьютер или ЭВМ (электронно-вычислительная машина)- это универсальное техническое средство для автоматической обработки информации.

Аппаратное обеспечение компьютера- это все устройства, входящие в его состав и обеспечивающие его исправную работу. 

Несмотря на разнообразие компьютеров в современном мире, все они строятся по единой принципиальной схеме, основанной на фундаменте идеи программного управления Чарльза Бэббиджа (середина XIX в). Эта идея была реализована при создании первой ЭВМ ENIAC в 1946 году коллективом учёных и инженеров под руководством известного американского математика Джона фон Неймана, сформулировавшего концепцию ЭВМ с вводимыми в память программами и числами -программный принцип.


Главные элементы концепции:

  1. двоичное кодирование информации;

  2. программное управление;

  3. принцип хранимой программы;

  4. принцип параллельной организации вычислений, согласно которому операции над числом проводятся по всем его разрядам одновременно.


Арифметические основы работы компьютера

Вся информация, которую обрабатывает компьютер должна быть представлена двоичным кодом с помощью двух цифр 0 и 1

Кодирование – преобразование входной информации в форму, воспринимаемую компьютером, т.е. двоичный код.

Декодирование – преобразование данных из двоичного кода в форму, понятную человеку.

Удобно кодировать информацию в виде последовательности нулей и единиц, если представить эти значения как два возможных устойчивых состояния электронного элемента:

0 – отсутствие электрического сигнала;

1 – наличие электрического сигнала.

Способы кодирования и декодирования информации в компьютере, в первую очередь, зависит от вида информации, а именно, что должно кодироваться: числа, текст, графические изображения или звук.

Представление(кодирование) чисел

Для записи информации о количестве объектов используются числа. Числа записываются с помощью набора специальных символов.


Система счисления — способ записи чисел с помощью набора специальных знаков, называемых цифрами.

Системы счисления подразделяются на позиционные и непозиционные.

В непозиционных системах счисления величина, которую обозначает цифра, не зависит от положения в числе. 

Двоичная система счисления — позиционная система счисления с основанием 2. Используются цифры 0 и 1. Двоичная система используется в цифровых устройствах, поскольку является наиболее простой и удовлетворяет требованиям:

  • ·         Чем меньше значений существует в системе, тем проще изготовить отдельные элементы.

  • ·         Чем меньше количество состояний у элемента, тем выше помехоустойчивость и тем быстрее он может работать.

  • ·         Простота создания таблиц сложения и умножения — основных действий над числами

Подробнее о кодировании чисел

Двоичное кодирование текстовой информации


Начиная с 60-х годов, компьютеры все больше стали использовать для обработки текстовой информации и в настоящее время большая часть ПК в мире занято обработкой именно текстовой информации.

Важно, что присвоение символу конкретного кода – это вопрос соглашения, которое фиксируется кодовой таблицей.

Таблица, в которой всем символам компьютерного алфавита поставлены в соответствие порядковые номера (коды), называется таблицей кодировки.

Для разных типов ЭВМ используются различные кодировки. С распространением IBM PC международным стандартом стала таблица кодировки ASCII (American Standard CodeforInformation Interchange) – Американский стандартный код для информационного обмена.

В настоящее время получил широкое распространение новый международный стандарт Unicode, который отводит на каждый символ два байта. С его помощью можно закодировать 65536 (216= 65536 ) различных символов.

Сегодня очень многие люди для подготовки писем, документов, статей, книг и пр. используют компьютерные текстовые редакторы. Компьютерные редакторы, в основном, работают с алфавитом размером 256 символов. 


Подробнее о кодировании текста


Аналоговый и дискретный способ кодирования

Человек способен воспринимать и хранить информацию в форме образов (зрительных, звуковых, осязательных, вкусовых и обонятельных). Зрительные образы могут быть сохранены в виде изображений (рисунков, фотографий и так далее), а звуковые — зафиксированы на пластинках, магнитных лентах, лазерных дисках и так далее.

Информация, в том числе графическая и звуковая, может быть представлена в аналоговой или дискретной форме. При аналоговом представлении физическая величина принимает бесконечное множество значений, причем ее значения изменяются непрерывно. При дискретном представлении физическая величина принимает конечное множество значений, причем ее величина изменяется скачкообразно.

Приведем пример аналогового и дискретного представления информации. Положение тела на наклонной плоскости и на лестнице задается значениями координат X и У. При движении тела по наклонной плоскости его координаты могут принимать бесконечное множество непрерывно изменяющихся значений из определенного диапазона, а при движении по лестнице — только определенный набор значений, причем меняющихся скачкообразно.

Примером аналогового представления графической информации может служить, например, живописное полотно, цвет которого изменяется непрерывно, а дискретного — изображение, напечатанное с помощью струйного принтера и состоящее из отдельных точек разного цвета. Примером аналогового хранения звуковой информации является виниловая пластинка (звуковая дорожка изменяет свою форму непрерывно), а дискретного — аудиокомпакт-диск (звуковая дорожка которого содержит участки с различной отражающей способностью).

Преобразование графической и звуковой информации из аналоговой формы в дискретную производится путем дискретизации, то есть разбиения непрерывного графического изображения и непрерывного (аналогового) звукового сигнала на отдельные элементы. В процессе дискретизации производится кодирование, то есть присвоение каждому элементу конкретного значения в форме кода.

Дискретизация – это преобразование непрерывных изображений и звука в набор дискретных значений в форме кодов.


Кодирование изображений

Создавать и хранить графические объекты в компьютере можно двумя способами – как растровоеили как векторное изображение. Для каждого типа изображений используется свой способ кодирования.

Растровое изображение представляет собой совокупность точек (пикселей) разных цветов. Пиксель- минимальный участок изображения, цвет которого можно задать независимым образом.

Для представления цвета в виде числового кода используются две обратных друг другу цветовые модели: RGB или CMYK. Модель RGB используется в телевизорах, мониторах, проекторах, сканерах, цифровых фотоаппаратах… Основные цвета в этой модели: красный (Red), зеленый (Green), синий (Blue). Цветовая модель CMYK используется в полиграфии при формировании изображений, предназначенных для печати на бумаге. 

Растровые изображения очень чувствительны к масштабированию (увеличению или уменьшению). При уменьшении растрового изображения несколько соседних точек преобразуются в одну, поэтому теряется различимость мелких деталей изображения. При увеличении изображения увеличивается размер каждой точки и появляется ступенчатый эффект, который можно увидеть невооруженным глазом.

Векторное изображение представляет собой совокупность графических примитивов (точка, отрезок, эллипс…). Каждый примитив описывается математическими формулами. Кодирование зависти от прикладной среды.

Достоинством векторной графики является то, что файлы, хранящие векторные графические изображения, имеют сравнительно небольшой объем.

Важно также, что векторные графические изображения могут быть увеличены или уменьшены без потери качества. 


Графические форматы файлов 

Форматы графических файлов определяют способ хранения информации в файле (растровый или векторный), а также форму хранения информации (используемый алгоритм сжатия).


Наиболее популярные растровые форматы:

  • ·         BMP

  • ·         GIF

  • ·         JPEG

  • ·         TIFF

  • ·         PNG

Подробнее о кодировании изображений

Двоичное кодирование звука

Звук – волна с непрерывно изменяющейся амплитудой и частотой. Чем больше амплитуда, тем он громче для человека, чем больше частота, тем выше тон.

Звуковые сигналы в окружающем нас мире необычайно разнообразны. Сложные непрерывные сигналы можно с достаточной точностью представлять в виде суммы некоторого числа простейших синусоидальных колебаний. Причем каждое слагаемое, то есть каждая синусоида, может быть точно задана некоторым набором числовых параметров – амплитуды, фазы и частоты, которые можно рассматривать как код звука в некоторый момент времени.

Качество двоичного кодирования звука определяется глубиной кодирования и частотой дискретизации. 

Подробнее о кодировании звука

Представление видеоинформации


В последнее время компьютер все чаще используется для работы с видеоинформацией. Простейшей такой работой является просмотр кинофильмов и видеоклипов. Следует четко представлять, что обработка видеоинформации требует очень высокого быстродействия компьютерной системы.

Что представляет собой фильм с точки зрения информатики? Прежде всего, это сочетание звуковой и графической информации. Кроме того, для создания на экране эффекта движения используется дискретная по своей сути технология быстрой смены статических картинок. Исследования показали, что если за одну секунду сменяется более 10-12 кадров, то человеческий глаз воспринимает изменения на них как непрерывные.

Казалось бы, если проблемы кодирования статической графики и звука решены, то сохранить видеоизображение уже не составит труда. Но это только на первый взгляд, поскольку, как показывает разобранный выше пример, при использовании традиционных методов сохранения информации электронная версия фильма получится слишком большой. Достаточно очевидное усовершенствование состоит в том, чтобы первый кадр запомнить целиком (в литературе его принято называть ключевым), а в следующих сохранять лишь отличия от начального кадра (разностные кадры).

Существует множество различных форматов представления видеоданных.

В среде Windows, например, уже более 10 лет (начиная с версии 3.1) применяется формат VideoforWindows, базирующийся на универсальных файлах с расширением AVI (AudioVideoInterleave – чередование аудио и видео). 

Более универсальным является мультимедийный формат QuickTime, первоначально возникший на компьютерах Apple.

Все большее распространение в последнее время получают системы сжатия видеоизображений, допускающие некоторые незаметные для глаза искажения изображения с целью повышения степени сжатия. Наиболее известным стандартом подобного класса служит MPEG (MotionPictureExpertGroup), который разработан и постоянно развивается созданным в 1988 году Комитетом (группой экспертов) международной организации ISO/IEC (InternationalStandardsOrganization/InternationalElectrotechnicalCommission) по стандартам высококачественного сжатия движущихся изображений. Методы, применяемые в MPEG, непросты для понимания и опираются на достаточно сложную математику.

Большее распространение получила технология под названием DivX (происходит от сокращения слов DigitalVideoExpress). Благодаря DivX удалось достигнуть степени сжатия, позволившей вмесить качественную запись полнометражного фильма на один компакт-диск – сжать 4,7 Гб DVD-фильма до 650 Мб.




Мультимедиа

Мультимедиа (multimedia, от англ. multi - много и media - носитель, среда) - совокупность компьютерных технологий, одновременно использующих несколько информационных сред: текст, графику, видео, фотографию, анимацию, звуковые эффекты, высококачественное звуковое сопровождение. 

Под словом «мультимедиа» понимают воздействие на пользователя по нескольким информационным каналам одновременно. Можно еще сказать так: мультимедиа – это объединение изображения на экране компьютера (в том числе и графической анимации и видеокадров) с текстом и звуковым сопровождением.

Наибольшее распространение системы мультимедиа получили в области обучения, рекламы, развлечений.





Лекция 7.

Тема: Алгоритмы и способы их описания. Этапы решения задач с использованием компьютера. Переход от неформального описания к формальному.


Алгоритм — это точное предписание, которое определяет процесс, ведущий от исходных данных к требуемому конечному результату.

Для задания алгоритма необходимо описать следующие его элементы:

  • набор объектов, составляющих совокупность возможных исходных данных, промежуточных и конечных результатов;

  • правило начала;

  • правило непосредственной переработки информации (описание последовательности действий);

  • правило окончания;

  • правило извлечения результатов.

Программа для ЭВМ представляет собой описание алгоритма и данных на некотором языке программирования, предназначенное для последующего автоматического выполнения.

Способы описания алгоритмов

К основным способам описания алгоритмов можно отнести следующие:

  • словесно-формульный;

  • структурный или блок-схемный;

  • с помощью граф-схем;

  • с помощью сетей Петри.

Таблица 1. Условные обозначения блоков схем алгоритмов

Основные этапы решения задач на компьютере

Рассмотрим эти этапы на таком простейшем примере: пусть требуется вычислить сумму двух целых чисел и вывести на экран видеомонитора результат.

Первый этап – постановка задачи. На этом этапе требуется хорошо изучить предметную область задачи. Нужно чётко определить цель задачи, дать словесное описание содержания задачи и продумать общий подход к её решению. Для нашей задачи можно предложить такое описание: ввести два целых числа, сложить их и вывести сумму в качестве результата решения задачи.

Второй этап – математическое или информационное моделирование.Цель этого этапа – создать такую математическую модель решаемой задачи, которая может быть реализована на компьютере. Часто математическая постановка задачи сводится к простому перечислению формул и логических условий, однако возможно, что для полученной модели известны несколько методов решения, и тогда следует выбрать лучший из них. Для нашей задачи данный этап будет выглядеть так: введённые в компьютер числа запомним в памяти под именами А и В, затем вычислим сумму этих чисел по формуле А+В, и результат запомним в памяти под именем Summa.

Третий этап – алгоритмизация задачи. На основе математического описания необходимо разработать алгоритм решения.

Алгоритмомназывается точное предписание, определяющее последовательность действий исполнителя, направленных на решение поставленной задачи. В роли исполнителей могут выступать люди, роботы, компьютеры. Способ записи алгоритма зависит от выбора исполнителя. Наглядно алгоритм представляется в виде блок–схем. Алгоритм нашей задачи можно представить так, как показано на рисунке.

Алгоритм должен обладать рядом свойств.

Свойства алгоритма:

  • Однозначность алгоритма, под которой понимается единственность толкования исполнителем правил и порядка выполнения действий. Для этого алгоритм должен быть записан командами из системы команд исполнителя. Для нашего примера исполнитель должен понимать такую запись действий, как А + В.

  • Конечность алгоритма – обязательность завершения каждого из действий и всего алгоритма в целом. Наш алгоритм обладает этим свойством, так как после выполнения действий ввода исходных данных, вычисления суммы и вывода результата алгоритм завершается.

  • Результативность алгоритма, предполагающая, что его выполнение завершится получением определённых результатов. В нашем примере всегда для целых чисел А и В может быть вычислена сумма.

  • Массовость, т.е. возможность применения алгоритма к целому классу задач, отвечающих общей постановке задачи. Для того, чтобы алгоритм обладал свойством массовости, следует составлять его с использованием обозначения величин и избегая конкретных значений. Наш алгоритм позволяет правильно посчитать сумму не только для чисел 2 и 3, но и для любой пары целых чисел.

  • Правильность алгоритма, под которой понимается способность алгоритма выдавать правильные результаты решения поставленной задачи. В нашем примере используется формула сложения целых чисел, и для любой пары целых чисел результат выполнения алгоритма будет равен их сумме, что и требуется.

Существует несколько типов алгоритмов:

а) Линейный алгоритм  это алгоритм, содержащий несколько шагов, все шаги выполняются последовательно друг за другом от начала до конца.

б) Разветвляющийся алгоритм это алгоритм, содержащий несколько ветвей, отличающихся друг от друга содержанием вычислений. Последовательность шагов может изменяться в зависимости от условий задачи. Для изменения последовательности шагов используются специальные конструкции языка – операторы перехода.

в) Циклический алгоритм– это алгоритм, содержащий многократное выполнение одних и тех же шагов при различных значениях промежуточных данных.

Четвёртый этап – программирование.Программойназывают план действий, подлежащих выполнению исполнителем, в качестве которого может выступать компьютер. От алгоритма программа отличается тем, что записывается на языке понятном для исполнителя. Если исполнителем является компьютер, то программа записывается на одном из языков программирования. В компьютере данные и команды представляются в виде последовательности нулей и единиц. Поэтому, когда говорят о “понятности” языка программирования для компьютера подразумевают наличие специальной программы, способной перевести инструкции языка программирования в последовательность двоичных компьютерных команд. Язык программирования выполняет функции посредника между человеком и ЭВМ и поэтому с одной стороны должен быть удобен для записи алгоритмов в понятной для человека форме, а с другой стороны легко преобразовываться в машинные коды.

Пятый этап – трансляция программы. Трансляция означает перевод команд языка программирования в компьютерные двоичные коды. На этом этапе происходит проверка программы на ее соответствие правилам (синтаксису) языка программирования и при отсутствии синтаксических ошибок создается исполняемый файл программы. Исполняемый файл содержит инструкции в двоичном коде. Если транслятор обнаруживает в программе несоответствия синтаксису, то исполняемый файл создать не удастся. Программист должен устранить несоответствия (исправить синтаксические ошибки). После этого необходимо проверить программу на наличие логических ошибок. Для этого нужно подобрать систему тестов (набор исходных данных с заранее известным результатом) и сравнить выдаваемые программой результаты с контрольными. Подробнее об этом в следующем разделе.

Шестой этап – тестирование и отладка программы. На этом этапе происходит исполнение программы на ЭВМ, поиск и исправление логических ошибок, то есть ошибок приводящих к неправильной работе программы. При этом программисту приходится выполнять анализ работы программы. Для сложных программ этот этап, как правило, требует гораздо больше времени и сил, чем написание первоначального текста программы.

Отладка программы– сложный и нестандартный процесс. Исходный план отладки заключается в том, чтобы проверить программу на контрольных примерах. Под контрольными примерами подразумеваются различные комбинации исходных данных. Контрольные примеры выбираются так, чтобы при работе были задействованы все ветви алгоритма. Дело в том, что некоторые ошибки в программе могут проявиться только при попытке выполнения конкретных действий. Детализация плана зависит от того, как поведёт себя программа на этих примерах: на одном она может зациклиться, на другом дать явно неверный ответ и т.д. Сложные программы отлаживают отдельными фрагментами.

Седьмой этап – исполнение отлаженной программы и анализ результатов.На этом этапе программист запускает программу и задаёт исходные данные, требуемые по условию задачи. Полученные результаты анализирует постановщик задачи, на основании анализа принимаются решения, вырабатываются рекомендации, делаются выводы.

Возможно, что по итогам анализа результатов потребуется возврат ко второму этапу для повторного выполнения всех этапов с учётом приобретённого опыта. Таким образом, в процессе создания программы некоторые этапы повторяют до тех пор, пока не будет получен алгоритм и программа, удовлетворяющие указанным выше свойствам.





Лекция 8.

Тема: Компьютер как исполнитель команд. Программный принцип работы компьютера.

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

Исполнителем алгоритма может быть человек или автоматическое устройство – компьютеры, роботы, станки, спутники, сложная бытовая техника и даже детские игрушки. Каждый алгоритм создается в расчете на вполне конкретного исполнителя.

Компьютер, как исполнитель, любую работу выполняет по программе. Программы пишут люди, а компьютер формально их выполняет.

Информация для компьютера - данные, представленные в форме, приемлемой для её передачи и обработки на компьютере.

Для работы с данными компьютеру необходимы инструкции (команды, правила действия). Команды формируются в перечень команд.

Алгоритм – это последовательность действий (команд) для достижения цели.

В XIX веке английским математиком и инженером Чарльзом Бэббиджем был разработан проект вычислительной машины, которая предназначалась для автоматического проведения длинных цепочек вычислений. Главной особенностью конструкции этой машины является программный принцип работы.

Чарльза Беббиджа считают изобретателем компьютера – он впервые соединил механический арифмометр с идеей программного управления.

По своему назначению компьютер – это универсальный прибор для работы с информацией.

В основу работы компьютеров положен программный принцип управления. Любой компьютер представляет собой автоматическое устройство, работающее по заложенным в него программам.

Первая вычислительная машина, способная хранить программу в своей памяти, разрабатывалась в 1943—1948 гг. в США под руководством Джона Мочли и ПреснераЭкерта.

В 1945 г. к работе был привлечен знаменитый математик Джон фон Нейман, который сформулировал общие принципы функционирования универсальных вычислительных устройств.

Первый компьютер, в котором были полностью реализованы эти принципы, был построен в 1949 г. английским исследователем Морисом Уилксом. Изменяется элементная база, компьютеры становятся все более и более мощными, но до сих пор большинство из них соответствуют тем принципам, которые изложил в своем докладе в 1945 г. Джон фон Нейман.

Согласно фон Нейману, ЭВМ состоит из следующих основных блоков:

- арифметико-логическое устройство, выполняющее арифметические и логические операции;

- устройство управления, которое организует процесс выполнения программ;

- запоминающее устройство, или память, для хранения программ и данных;

- внешние устройства для ввода-вывода информации.

В современных компьютерах это:

- память (запоминающее устройство — ЗУ), состоящая из перенумерованных ячеек;

- процессор, включающий в себя устройство управления (УУ) и арифметико-логическое устройство (АЛУ);

- устройство ввода;

- устройство вывода.

Эти устройства соединены между собой каналами связи, по которым передается информация.



 

Функции памяти: - прием информации из других устройств; - запоминание информации; - выдача информации по запросу в другие устройства машины.

Функции процессора: - обработка данных по заданной программе путем выполнения арифметических и логических операций; - программное управление работой устройств компьютера.

Одна часть процессора, которая выполняет команды, называется арифметико-логическим устройством, а другая его часть, выполняющая функции управления устройствами, —устройством управления. Обычно эти устройства выделяются чисто условно, конструктивно они не разделены.

В составе процессора имеется ряд специализированных дополнительных ячеек памяти, называемых регистрами. Регистр выполняет функцию кратковременного хранения числа или команды. Основным элементом регистра является электронная схема, называемая триггером.

Регистр представляет собой совокупность триггеров, связанных друг с другом определенным образом общей системой управления.

Существует несколько типов регистров, отличающихся видом выполняемых операций. Некоторые важные регистры имеют свои названия, например:

сумматор — регистр АЛУ, участвующий в выполнении каждой операции;

счетчик команд — регистр УУ, содержимое которого соответствует адресу очередной выполняемой команды. Он служит для автоматической выборки программы из последовательных ячеек памяти;

регистр команд — регистр УУ для хранения кода команды на период времени, необходимый для ее выполнения. Часть его разрядов используется для хранения кода операции, остальные — для хранения кодов адресов операндов.





Лекция 9.

Тема: Компьютерные модели различных процессов.

Модель — это представление объектов (предметов, явлений или процессов) реального или вымышленного мира и их свойств.

Моделирование — построение моделей предметов, явлений или процессов.

В процессе моделирования модель выступает и как цель, и как средство, и как объект исследований.

Модель нужна, чтобы:

- представить объект, воспроизвести его внешний вид и характерные особенности;

- понять, как устроен конкретный объект, какова его структура, основные свойства, законы развития и взаимодействия с окружающим миром;

- научиться управлять объектом;

- прогнозировать последствия воздействия на объект и т. д.

Исходя из этих целей, результатом моделирования может являться упрощенное подобие реального объекта, воспроизведение предмета в уменьшенном или увеличенном виде, т. е. его макет.

Информационные (нематериальные) модели. Компьютерное моделирование

Информационная модель — набор величин и (или) изображений, содержащих необходимую информацию об исследуемых объектах или процессах.

Формами представления информационной модели могут быть: любое словесное описание (в том числе описание алгоритма), таблица, рисунок, схема, чертеж, формула, компьютерная программа и т. д.

Среди информационных моделей можно выделить:

- математические;

- графические;

- табличные;

- словесные описания.

Важнейшим видом моделирования является математическое моделирование, при котором объект исследуется с помощью модели, сформулированной на языке математики, с использованием математических методов.

Математическая модель — математическое соотношение или система математических соотношений, отражающих существенные свойства объекта.

Создавая математическую модель для решения задачи, нужно:

- выделить предположения, на которых будет основываться математическая модель;

- определить, что является исходными данными и результатами;

- записать математические соотношения, связывающие результаты с исходными данными.

Классический пример математического моделирования — описание и исследование основных законов механики Ньютона.

Например, математическая модель движения шарика, подвешенного на пружине:

ma = –kx,

где a — ускорение, с которым движется шарик.

m — масса шарика.

x — величина деформации пружины.

k — коэффициент упругости пружины.

С помощью математической модели можно описать такой знакомый нам процесс, как тестирование. Записав его математическую модель (соотношения, позволяющие оценить соответствие ответов тестируемого правильным ответам), можно создать компьютерную модель этого процесса для того, чтобы автоматизировать процесс тестирования. (Об этом подробнее — в теме об обработке числовой информации.)

достигнута заданная точность расчетов.

Моделирование — важнейший метод научного познания. Использование этого метода позволяет открывать новые свойства объектов, явления и даже законы.

Графическая модель — графическое представление объектов. Примером графической модели может служить чертеж детали, схема какого-либо устройства, план зрительного зала, географическая карта.

Табличная модель — представление свойств объектов и процессов в виде таблицы. Например, процесс сжатия газа в сосуде под поршнем можно представить в виде таблицы изменения величины давления и объема в течение определенного промежутка времени.

Компьютерное моделирование — это моделирование объектов, процессов, явлений средствами специальных компьютерных программ: графических редакторов, анимационных редакторов, табличных процессоров, программ для создания баз данных, специальных компьютерных тренажеров-симуляторов, виртуальных лабораторий. На диске есть видеосюжет, демонстрирующий опыт в виртуальной химической лаборатории. Симуляторы (имитаторы) — это программные и аппаратные средства, создающие впечатление действительности, имитирующие управление каким-либо транспортным средством, аппаратом, прибором, воспроизводя часть реальных явлений и свойств в виртуальной среде. В качестве примера симулятора можно привести компьютерные игры-симуляторы, учебные тренажеры для моряков, летчиков, космонавтов, виртуальную модель электронного микроскопа или действующую модель шифровальной машины Энигма (рис. 1.4.9).

Графические компьютерные программы предоставляют уникальные возможности для создания графических моделей, как двумерных, так и трехмерных (об этом подробнее — в теме, посвященной трехмерному моделированию и проектированию).



Лекция 10.

Тема: Основные информационные процессы и их реализация с помощью компьютеров.

Информационные процессы- это процессы, связанные с получением, хранением, обработкой и передачей информации (т.е. действия, выполняемые с информацией). Т.е. это процессы, в ходе которых изменяется содержание информации или форма её представления.

Сбор информации— это деятельность субъекта, в ходе которой он получает сведения об интересующем его объекте. Он может производиться или человеком, или с помощью технических средств и систем — аппаратно. Задача сбора информации не может быть решена в отрыве от других задач, — в частности, задачи обмена информацией (передачи).

Обмен информацией— это процесс, в ходе которого источник информации ее передает, а получатель — принимает. Если в передаваемых сообщениях обнаружены ошибки, то организуется повторная передача этой информации. В результате обмена информацией между источником и получателем устанавливается своеобразный «информационный баланс», при котором в идеальном случае получатель будет располагать той же информацией, что и источник. Обмен производится с помощью сигналов, являющихся ее материальным носителем. Источниками информации могут быть любые объекты реального мира, обладающие определенными свойствами и способностями. Если объект относится к неживой природе, то он вырабатывает сигналы, непосредственно отражающие его свойства. Если объектом-источником является человек, то вырабатываемые им сигналы могут не только непосредственно отражать его свойства, но и соответствовать тем знакам, которые человек вырабатывает с целью обмена информацией. Принятую информацию получатель может использовать неоднократно. С этой целью он должен зафиксировать ее на материальном носителе (магнитном, фото, кино и др.). Процесс формирования исходного, несистематизированного массива информации называется накоплением информации. Среди записанных сигналов могут быть такие, которые отражают ценную или часто используемую информацию. Часть информации в данный момент времени особой ценности может не представлять, хотя, возможно, потребуется в дальнейшем.

Хранение информации— это процесс поддержания исходной информации в виде, обеспечивающем выдачу данных по запросам конечных пользователей в установленные сроки.

Обработка информации— это упорядоченный процесс ее преобразования в соответствии с алгоритмом решения задачи.

После решения задачи обработки информации результат должен быть выдан конечным пользователям в требуемом виде. Эта операция реализуется в ходе решения задачи выдачи информации. Выдача информации, как правило, производится с помощью внешних устройств ЭВМ в виде текстов, таблиц, графиков и пр.

Информационная техника представляет собой материальную основу информационной технологии, с помощью которой осуществляется сбор, хранение, передача и обработка информации.

Технология— это совокупность знаний о способах и средствах проведения производственных процессов, при которых происходит качественное изменение обрабатываемых объектов.

Информационная технология— это совокупность методов, производственных процессов и программно-технических средств, объединенных в технологическую цепочку, обеспечивающую сбор, обработку, хранение, распространение и отображение информации с целью снижения трудоемкости процессов использования информационного ресурса, а также повышения их надежности и оперативности.

Информационные технологии характеризуются следующими основными свойствами:

  • предметом (объектом) обработки (процесса) являются данные;

  • целью процесса является получение информации;

  • средствами осуществления процесса являются программные, аппаратные и программно-аппаратные вычислительные комплексы;

  • процессы обработки данных разделяются на операции в соответствии с данной предметной областью;

  • выбор управляющих воздействий на процессы должен осуществляться лицами, принимающими решение;

  • критериями оптимизации процесса являются своевременность доставки информации пользователю, ее надежность, достоверность, полнота.

Технические и программные средства информационных технологий

Реализация технологического процесса материального производства осуществляется с помощью различных технических средств, к которым относятся: оборудование, станки, инструменты, конвейерные линии и т.п.

По аналогии и для информационной технологии должно быть нечто подобное. Такими техническими средствами производства информации будет являться аппаратное, программное и математическое обеспечение этого процесса. С их помощью производится переработка первичной информации в информацию нового качества.

Инструментарий информационной технологии— один или несколько взаимосвязанных программных продуктов для определенного типа компьютера, технология работы в котором позволяет достичь поставленную пользователем цель.

В качестве инструментария можно использовать следующие распространенные виды программных продуктов для персонального компьютера: текстовый процессор (редактор), настольные издательские системы, электронные таблицы, системы управления базами данных, электронные записные книжки, электронные календари, информационные системы функционального назначения (финансовые, бухгалтерские, для маркетинга и пр.) экспертные системы и т.д.

Информационная технология обработки данных предназначена для решения хорошо структурированных задач, по которым имеются необходимые входные данные и известны алгоритмы и другие стандартные процедуры их обработки.

Персональные компьютеры

Компьютер -- универсальное средство для автоматизации обработки информации, однопользовательская электронно-вычислительная машина на базе микропроцессора. С ее помощью можно создавать тексты, графики, управлять предприятиями, хранить и управлять различного рода информацией (числовой, звуковой, видео), создавать мультимедийные системы. Компьютер обрабатывает только числовую информацию, поэтому для работы с другими видами информации все данные переводятся в двоичную систему (нули и единицы), т.е. кодируются.

Классификация ЭВМ

  • по виду обрабатываемой информации: аналоговые и цифровые;

  • по принципу действия: электронные, механические, смешанные;

  • по назначению: большие ЭВМ, мини-ЭВМ, микро-ЭВМ, персональные компьютеры.

Большие ЭВМ. Это суперкомпьютеры, на базе которых создают вычислительный центр (ВЦ), обслуживающие очень крупные организации или целые отрасли народного хозяйства. Штат - несколько десятков человек.

МиниЭВМ. Компьютеры этой группы отличаются от больших ЭВМ меньшими размерами, меньшими производительностью и стоимостью. Обслуживают крупные предприятия, научные учреждения и некоторые ВУЗы, сочетающие учебную деятельность с научной. Также требуется ВЦ. Часто используется для управления производственными процессами: например, в механическом цехе может поддерживать ритмичность подачи заготовок, узлов и комплектующих на рабочие места и т.д.

МикроЭВМ. Для обслуживания такого компьютера не нужен ВЦ, достаточно вычислительной лаборатории в составе нескольких человек. Программисты вычислительной лаборатории занимаются внедрением приобретенного или заказанного программного обеспечения.

ПК. Получили бурное развитие в последние 20 лет. Многие современные ПК превосходят большие ЭВМ 70-х годов, миниЭВМ 80-х и микроЭВМ первой половины 90-х годов по производительности. И при этом они меньше по объему и дешевле. Начиная с 1999г. в области ПК начинает действовать международный стандарт – спецификация PC99, которая устанавливает следующие категории ПК:

  1. Consumer PC(массовыйПК):большинство ПК находится в этой категории;

  2. Office PC(деловойПк): минимум требований к графическим данным, со звуком не работает;

  3. Mobile PC(портативныйПК): обязательно наличие средств для создания соединений удаленного доступа;

  4. Workstation PC(рабочая станция): повышены требования к устройствам хранения данных;

  5. Entertainment PC(развлекательныйПК):повышены требования к средствам воспроизведения графики и звука.

Периферийные устройства (ПУ).

Для ввода и вывода информации к компьютеру подключаются дополнительные устройства, называемые периферийными. Основные ПУ:

Монитор - устройство для изображения текстовой и графической информации;

Клавиатура - устройство для ввода символьной информации;

Мышь - указательное устройство, упрощающее ввод информации и управление работой;

Принтер - устройство для вывода текстовой и графической информации на печать;

Модем - модулятор/демодулятор, устройство для преобразования и усиления сигналов, поступающих из линий связи в компьютер и выходящих из него;

Передача информации осуществляется от источника к приемнику через канал связи.

Для хранения информации используются:

·        ОЗУ компьютера (оперативная память)

·        Гибкие диски 3,5”

·        Оптические диски CD,DVDи др.

·        Жёсткие диски

·        Переносные запоминающие устройства – flashи др.

Память– устройство, предназначенное для запоминания, хранения и выборки программ и данных. Память состоит из конечного числа ячеек, каждая из которых имеет свой уникальный номер или адрес. Доступ к ячейке осуществляется указанием ее адреса. Память способна выполнять два вида операций над данными – чтение с сохранением содержимого и запись нового значения со стиранием предыдущего. Каждая ячейка памяти может использоваться для хранения либо порции данных, либо команды. В большинстве современных ЭВМминимальноадресуемымэлементом памяти являетсябайт– поле из 8 бит. Совокупность битов, которые АЛУ может одновременно поместить в регистр или обработать называют машинным словом.Оперативная память(ОП)– функциональный блок, хранящий информацию для УУ (команды) и АЛУ (данные). Задачи, решаемые с помощью ЭВМ, требуют хранения в памяти различного количества информации, зависящего от сложности реализуемого алгоритма, количества исходных данных и т.п. Поэтому память должна вмещать достаточно большое количество информации, т.е. должна иметь большую емкость. С другой стороны, память должна обладать достаточным быстродействием. Чем больше емкость памяти, тем медленнее доступ к ней, т.к. время доступа определяется временем, необходимым для выборки из памяти или записи в нее информации. Наибольшим быстродействием обладает регистровая память, которая имеет время доступа (2-20)х10-9с, ОП имеет время доступа (0,2-20)х10-6с.

Телекоммуникации и компьютерные сети

Компьютеры, соединенные друг с другом посредством кабелей, телефонных линий, радиоканалов называются компьютерной сетью. Они подключаются к глобальным и локальным сетям, что обеспечивает им возможность обмена информацией с другими компьютерами. Если в одном помещении находится несколько компьютеров, пользователи которых постоянно обмениваются информацией друг с другом, то целесообразно их объединить в локальную сеть. Глобальной сетью является Интернет (всемирная совокупность компьютерных сетей, "сеть сетей', обмен информацией в которых производится по протоколу TCP/IP и на территории которой существует единое адресное пространство). Одним из самых простых и популярных способов использования Интернет являетсяэлектронная почта. Обмен сообщениями осуществляется по определенному протоколу. Одним из таких протоколов является SMTP (SimpleMailTransferProtocol).



Лекция 11.

Тема: Хранение информационных объектов различных видов на различных цифровых носителях. Определение объемов различных носителей информации. Архив информации.


Носитель информации (информационный носитель) — любой материальный объект или среда, используемый для хранения или передачи информации.

Любая компьютерная информация на любом носителе хранится в двоичном (цифровом) виде. Независимо от вида информации (текст, графика, звук) – ее объем можно измерить в битах и байтах.

Цифровые носители информации — устройства, предназначенные для записи, хранения и считывания информации, представленной в цифровом виде.

На первых компьютерах для цифрового представления вводимых данных использовались бумажные носители – перфокарты (картонные карточки с отверстиями) и перфоленты.

Классификация запоминающих устройств:

I. По форме записанной информации:

- аналоговые

- цифровые

II. По устойчивости записи и возможности перезаписи ЗУ делятся на:

- Постоянные ЗУ (ПЗУ), содержание которых не может быть изменено конечным пользователем (например, CD-ROM). ПЗУ в рабочем режиме допускает только считывание информации. Записываемые ЗУ, в которые конечный пользователь может записать информацию только один раз (например, CD-R). Многократно перезаписываемые ЗУ (CD-RW, FLASH).

- Оперативные ЗУ (ОЗУ) обеспечивает режим записи, хранения и считывания информации в процессе её обработки.

III. По типу доступа ЗУ делятся на:

- Устройства с последовательным доступом (например, магнитные ленты).

- Устройства с произвольным доступом (например, оперативная память).

- Устройства с прямым доступом (например, жесткие магнитные диски).

IV. По геометрическому исполнению:

- дисковые (магнитные диски, оптические, магнитооптические);

- ленточные (магнитные ленты, перфоленты);

- барабанные (магнитные барабаны);

- карточные (магнитные карты, перфокарты, флэш-карты, и др.);

- печатные платы (карты DRAM).

V. По физическому принципу:

- перфорационные (с отверстиями или вырезами) перфокарта, перфолента;

- с магнитной записью ферритовые сердечники, магнитные диски: жесткий магнитный диск (носителем информации является пластина с магнитным покрытием), гибкий магнитный диск магнитные ленты, магнитные карты;

- оптические CD(CompactDisc);

- магнитооптические: CD-MO (CompactDisc-Magneto-Optical, Магнитооптический компакт-диск);

- использующие накопление электростатического заряда в диэлектриках (конденсаторные ЗУ, запоминающие электроннолучевые трубки);

- использующие эффекты в полупроводниках (EEPROM ( ElectricallyErasableProgrammableRead-OnlyMemory, электрически стираемое перепрограммируемое ПЗУ, ЭСППЗУ). Флэш-память — разновидность твердотельной полупроводниковой энергонезависимой перезаписываемой памяти (ПППЗУ). Принцип транзистора (ячейка флэш-памяти изменяет свое состояние под воздействием электрического разряда). Носителем информации является полупроводниковая среда. Она может быть прочитана сколько угодно раз и перезаписана около миллиона циклов, не содержит подвижных частей, так что, в отличие от жёстких дисков, более надёжна и компактна. Благодаря своей компактности, дешевизне и низкому энергопотреблению флэш-память широко используется в цифровых портативных устройствах.

Определение объёмов различных носителей информации.

Количество возможных событий и количество информации. Существует формула, которая связывает между собой количество возможных событий N и количество информации I:

N=2I. (2.1)

По этой формуле можно легко определить количество возможных событий, если известно количество информации. Например, если мы получили 4 бита информации, то количество возможных событий составляло

N = 24 = 16.

Наоборот, для определения количества информации, если количество событий, необходимо решить показательное уравнение относительно I.

Задание «Определение количества информации». Определить количество информации, полученной вторым игроком после первого хода первого игрока, в игре «крестики-нолики» на поле размером 8x8 клеток.

Перед первым ходом существует 64 возможных события (64 различных вариантов расположения «крестика»), тогда уравнение принимает вид:

64 = 2I.

Так как 64 = 26, то

26 = 2I.

Таким образом, I = 6 битов, т. е. количество информации, полученной вторым игроком после первого хода первого игрока, составляет 6 битов.

Архивация - это сжатие, уплотнение, упаковка информации с целью ее более рационального размещения на внешнем носителе (диске или дискете).

Архиваторы - это программы, реализующие процесс архивации, позволяющие создавать и распаковывать архивы.

Основные действия при работе с архивами:

создание нового архива;

добавление файлов в архив;

просмотр содержимого архива;

извлечение файлов из архива;

просмотр файла в архиве;

удаление файлов из архива.





Лекция 12.

Тема: Архитектура и программное обеспечение компьютеров.

Компьютер — это многофункциональное электронное устройство, предназначенное для накопления, обработки и передач» информации. Под архитектурой персонального компьютера понимается его логическая организация, структура и ресурсы, т. е. средства вычислительной системы, которые могут быть выделены процессу обработки данных на определенный интервал времени.

В основу построения большинства компьютеров положены принципы, сформулированные Джоном фон Нейманом.

  1. Принцип программного управления — программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определенной последовательности.

  2. Принцип однородности памяти — программы и иные хранятся в одной и той же памяти; над командами можно выполнять те же действия, что и над данными!

  3. Принцип адресности — основная память структурно состоит из пронумерованных ячеек.

Компьютеры, построенные на этих принципах, имеют классическую архитектуру.

Архитектура компьютера определяет принцип действия, информационные связи и взаимное соединение сновных логических узлов компьютера, к которым относятся:

  • центральный процессор;

  • основная память;

  • внешняя память;

  • периферийные устройства.

Конструктивно персональные компьютеры выполнены в виде центрального системного блока, к которому через специальные разъемы присоединяются другие устройства. В состав системного блока входят все основные узлы компьютера:

  • системная плата;

  • блок питания;

  • накопитель на жестком магнитном диске;

  • накопитель на гибком магнитном диске;

  • накопитель на оптическом диске;

  • разъемы для дополнительных устройств.

На системной (материнской) плате в свою очередь размещаются:

  • микропроцессор;

  • математический сопроцессор;

  • генератор тактовых импульсов;

  • микросхемы памяти;

  • контроллеры внешних устройств;

  • звуковая и видеокарты;

  • таймер.

Архитектура современных персональных компьютеров основана на магистрально-модульном принципе. Модульный принцип позволяет пользователю самому комплектовать нужную ему конфигурацию компьютера и производить при необходимости ее модернизацию. Модульная организация системы опирается на магистральный принцип обмена информацией. Все контроллеры устройств взаимодействуют с микропроцессором и оперативной памятью через системную магистраль передачи данных, называемую системной шиной. Системная шина выполняется в виде печатного мостика на материнской плате.

Микропроцессор — это центральный блок персонального компьютера, предназначенный для управления работой всех блоков машины и для выполнения арифметических и логических операций над информацией.

Системная шина является основной интерфейсной системой компьютера, обеспечивающей сопряжение и связь всех его устройств между собой. Системная шина обеспечивает три направления передачи информации:

  • между микропроцессором и основной памятью;

  • между микропроцессором и портами ввода-вывода внешних устройств;

  • между основной памятью и портами ввода-вывода внешних устройств.

Порты ввода-вывода всех устройств через соответствующие разъемы (слоты) подключаются к шине либо непосредственно, либо через специальные контроллеры (адаптеры).

Основная память предназначена для хранения и оперативного обмена информацией с прочими блоками компьютера.

Внешняя память используется для долговременного хранения информации, которая может быть в дальнейшем использована для решения задач. Генератор тактовых импульсов генерирует последовательность электрических символов, частота которых задает тактовую частоту компьютера. Промежуток времени между соседними импульсами определяет такт работы машины.

Источник питания — это блок, содержащий системы автономного и сетевого питания компьютера.

Таймер — это внутримашинные электронные часы, обеспечивающие автоматический съем текущего момента времени. Таймер подключается к автономному источнику питания и при отключении компьютера от сети продолжает работать.

Внешние устройства компьютера обеспечивают взаимодействие машины с окружающей средой: пользователями, объектами управления и другими компьютерами.

Основными функциональными характеристиками персонального компьютера являются:

  1. производительность, быстродействие, тактовая частота. Производительность современных ЭВМ измеряют обычно в миллионах операций в секунду;

  2. разрядность микропроцессора и кодовых шин интерфейса. Разрядность — это максимальное количество разрядов двоичного числа, над которым одновременно может выполняться машинная операция, в том числе и операция передачи информации; чем больше разрядность, тем, при прочих равных условиях, будет больше и производительность ПК;

  3. типы системного и локальных интерфейсов. Разные типы интерфейсов обеспечивают разные скорости передачи информации между узлами машины, позволяют подключать разное количество внешних устройств и различные их виды;

  4. емкость оперативной памяти. Емкость оперативной памяти измеряется обычно в Мбайтах. Многие современные прикладные программы с оперативной памятью, имеющей емкость меньше 16 Мбайт, просто не работают либо работают, но очень медленно;

  5. емкость накопителя на жестких магнитных дисках (винчестера). Емкость винчестера измеряется обычно в Гбайтах;

  6. тип и емкость накопителей на гибких магнитных дисках. Сейчас применяются накопители на гибких магнитных дисках, использующие дискеты диаметром 3,5 дюйма, имеющие стандартную емкость 1,44 Мб;

  7. наличие, виды и емкость кэш-памяти. Кэш-память — это буферная, недоступная для пользователя быстродействующая память, автоматически используемая компьютером для ускорения операций с информацией, хранящейся в более медленно действующих запоминающих устройствах. Наличие кэш-памяти емкостью 256 Кбайт увеличивает производительность персонального компьютера примерно на 20%;

  8. тип видеомонитора и видеоадаптера;

  9. наличие и тип принтера;

  10. наличие и тип накопителя на компакт дисках CD-ROM;

  11. наличие и тип модема;

  12. наличие и виды мультимедийных аудиовидео-средств;

  13. имеющееся программное обеспечение и вид операционной системы;

  14. аппаратная и программная совместимость с другими типами ЭВМ. Аппаратная и программная совместимость с другими типами ЭВМ означает возможность использования на компьютере, соответственно, тех же технических элементов и программного обеспечения, что и на других типах машин;

  15. возможность работы в вычислительной сети;

  16. возможность работы в многозадачном режиме. Многозадачный режим позволяет выполнять вычисления одновременно по нескольким программам (многопрограммный режим) или для нескольких пользователей (многопользовательский режим);

  17. надежность. Надежность — это способность системы выполнять полностью и правильно все заданные ей функции;

  18. стоимость;

  19. габаритами вес.





Лекция 13.

Тема: Объединение компьютеров в локальную сеть. Организация работы пользователей в локальных компьютерных сетях.

Глобальная сеть строится таким образом, что процессы передачи данных, процедуры управления и административные службы отдельных подсетей не изменяются существенно. Каждая из подсетей сохраняет свою автономность, хотя требования к сетевому управлению и контролю ожесточаются.

Локальная сеть проектируется как единая распределительная система, в которой приоритет отдается требованиям стандартности протоколов и эффективности общесетевых процедур управления.

При первом подходе объединение подсетей концентрируется в шлюзовых (межсетевых) устройствах. Сеть становится единой прежде всего с точки зрения пользователя. Такому подходу более всего соответствует глобальная сеть Интернет, реализованная механизмом виртуальных сетевых адресов компьютеров-клиентов.

Второй подход реализуется на практике в тех случаях, когда сеть физически соединяет компьютеры пользователей между собой и управляет ими на основе сервера. Совокупность компьютеров, обладающих возможностью информационного общения друг с другом, принято называть локальной компьютерной (вычислительной) сетью или ЛВС (LAN — LocalAreaNetwork). Самой распространенной технологией локальной компьютерной сети с середины 1990-х гг. стал Ethernet. Рассмотрим общую структуру ЛВС.

Состав ЛВС:

• компьютеры;

• кабели;

• узловые устройства.

Локальные вычислительные сети бывают одно- и двухранговыми (иерархическими).

В крупных сетях с большим числом компьютеров организовываютдвухранговую (иерархическую) локальную сеть с выделенным более мощным компьютером, который называется сервером. Сервер должен быть настроен таким образом, чтобы иметь возможность получить от клиентского компьютера запросы на сетевые ресурсы, выяснить полномочия клиента на выполнение того или иного запроса и, если клиент имеет полномочия, выполнить его запрос и передать ему результат выполнения этого запроса. Для решения всех этих задач и на клиентском компьютере, и на сервере должна быть установлена сетевая операционная система.

Составные элементы локальной сети.

Рабочая станция— это ПК, включенный и локальную сеть для осуществления обмена информацией.

Серверэто специально выделенный компьютер для обработки запросов, поступающих от рабочих станций, который предоставляет рабочим станциям (клиентам) свои ресурсы (например, «жесткие» диски, прикладное ПО). Файловый сервер, сервер прикладных программ, сервер базы данных, сервер удаленного доступа, сервер печати, сервер резервного копирования.

Кабелипредназначены для передачи информации по проводным каналам связи.

При подключении компьютеров к ЛВС могут применяться устройства беспроводной связи.В этом случае отпадает необходимость прокладывать кабельные сети.

Одной из тенденций развития внутрикорпоративных сетей является беспроводная технология Wi-Fi (WirelessFidelity — беспроводная точность). В этом случае любая точка доступа включает в себя Wi-Fi-антенну для передачи радиосигнала, специальное Wi-Fi-оборудование — сетевой адаптер (беспроводная сетевая плата), беспроводные точки доступа (маршрутизаторы) и различные коммутационные устройства.

Bluetooth также является технологией беспроводных сетей. Физически типичноеBluetooth-устройство представляет собой радиоприемник и радиопередатчик, работающие на определенных частотах.

Каждый компьютер, подключаемый к сети, должен быть оснащен сетевым адаптером (или сетевой платой). Самыми известными являются адаптеры следующих типов: Arc-Net, TokenRing, Ethernet. Из них последний используется в России наиболее широко.

Для объединения компьютеров в сеть, состоящую более чем из двух компьютеров по физической топологии «звезда», необходимо устройство, исполняющее роль центра «звезды». Таким устройством чаще всего является концентратор, или хаб (от англ. hub — ступица).

Маршрутизатор (router) представляет собой устройство для разделения или объединения нескольких компьютерных сетей. Способ организации связи компьютеров ЛВС между собой называется топологией локальной сети(архитектурой, конфигурацией). Существует три основные топологии, входящие в состав ЛВС: «шина», «кольцо» и «звезда».

Для пересылки данных от одного компьютера на другой необходимо знать и указать его адрес. В современных сетях используются три типа адресов: физические, числовые и символьные.

Каждый сетевой адаптер, мост, маршрутизатор и другое сетевое оборудование имеет уникальный цифровой аппаратный адрес, называемый физическим, который и используется для адресации в локальной сети. Такой адрес получил название МАС-адреса (MediaAccessControl — управление доступом к среде). МАС-адрес устройства можно видеть на его тыльной стороне. Использование числовых адресов связано с работой TCP/IP, который является одним из основных протоколов, обеспечивающих доставку информации от источника к адресату.

Топологии локальных сетей

Локальные сети в зависимости от назначения и технических могут иметь различные конфигурации. Общая схема соединения компьютеров в локальной сети называется топологией сети. Топологии сети могут быть различными. Чаще всего локальные сети могут иметь топологию «шина» и «звезда». В первом случае все компьютеры подключены к одному общему кабелю (шине), во втором — имеется специальное центральное устройство (хаб), от которого идут «лучи» к каждому компьютеру, т.е. каждый компьютер подключен к своему кабелю.

В шинной топологии компьютеры подключены к общему для них каналу (шине), через который могут обмениваться сообщениями.

Структура типа «шина» проще и экономичнее, так как для нее не требуется дополнительное устройство и расходуется меньше кабеля. Но она очень чувствительна к неисправностям кабельной системы. Если кабель поврежден хотя бы в одном месте, то возникают проблемы для всей сети. Место неисправности трудно обнаружить.

В радиальной топологии (топология «звезда») в центре находится концентратор, последовательно связывающийся с абонентами и связывающий их друг с другом. 

В этом смысле «звезда» более устойчива. Поврежденный кабель – проблема для одного конкретного компьютера, на работе сети в целом это не сказывается. Не требуется усилий по локализации неисправности

В кольцевой топологии информация передается по замкнутому каналу. Каждый абонент непосредственно связан с двумя ближайшими с хотя в принципе способен связаться с любым абонентом сети.

В сети, имеющей структуру типа «кольцо» информация передается между станциями по кольцу с переприемом в каждом сетевом контроллере. Переприем производится через буферные накопители, выполненные на базе оперативных запоминающих устройств, поэтому при выходе их строя одного сетевого контроллера может нарушиться работа всего кольца. Достоинство кольцевой структуры – простота реализации устройств, а недостаток – низкая надежность.

Гибридная топология является комбинацией различных топологии в одной сети. Например, вы можете объединить несколько сетей с шиной типа «звезда» единым кабелем.





Лекция 14.

Тема: Безопасность, гигиена, эргономика, ресурсосбережение. Защита информации, антивирусная защита.

Безопасность — состояние защищённости  жизненноважных интересов личности, общества, организации, предприятия от потенциально и реально существующих угроз, или отсутствие таких угроз. 

Гигие́на  — наука, изучающая влияние факторов внешней среды на организм человека с целью оптимизации благоприятного и профилактики неблагоприятного воздействия. 

Гигиена труда – наука изучающая воздействие производственной среды и факторов производственного процесса на человека. 

Эргономика (от греч. érgon — работа и nómos — закон), научная дисциплина, комплексно изучающая человека (группу людей) в конкретных условиях его деятельности в современном производстве.  

Эргономика возникла в 1920-х годах, в связи со значительным усложнением техники, которой должен управлять человек в своей деятельности. Термин «эргономика» был принят в Великобритании в 1949 году. В СССР в 1920-е годы предлагалось название «эргология» 

Так называемые эргономические заболевания – быстрорастущий вид профессиональных болезней.

Негативные последствия работы за монитором возникают из-за того, что: 

а) наш глаз предназначен для восприятия отражённого света, а не излучаемого, как в случае с монитором (телевизором), 

б) пользователю приходится вглядываться в линии и буквы на экране, что приводит к повышенному напряжению глазных мышц. 

Для нормальной работы нужно поместить монитор так, чтобы глаза пользователя располагались на расстоянии, равном полутора диагоналям видимой части монитора: 

- не менее 50-60 см для 15" монитора; 

- не менее 60-70 см для 17" монитора; 

- не менее 70-80 см для 19" монитора; 

- не менее 80-100 см для 21" монитора. 

Требования к рабочему месту

В требования к рабочему месту входят требования к рабочему столу, посадочному месту (стулу, креслу), Подставкам для рук и ног. Несмотря на кажущуюся простоту, обеспечить правильное размещение элементов компьютерной системы и правильную посадку пользователя чрезвычайно трудно. Полное решение проблемы требует дополнительных затрат, сопоставимых по величине со стоимостью отдельных узлов компьютерной системы, поэтому и в быту и на производстве этими требованиями часто пренебрегают.

1.Монитор должен быть установлен прямо перед пользователем и не требовать поворота головы или корпуса тела.

2.Рабочий стол и посадочное место должны иметь такую высоту, чтобы уровень глаз пользователя находился чуть выше центра монитора. На экран монитора следует смотреть сверху вниз, а не наоборот. Даже кратковременная работа с монитором, установленным слишком высоко, приводит к утомлению шейных отделов позвоночника.

3.Если при правильной установке монитора относительно уровня глаз выясняется, что ноги пользователя не могут свободно покоиться на полу, следует установить подставку для ног, желательно наклонную. Если ноги не имеют надежной опоры, это непременно ведет к нарушению осанки и утомлению позвоночника. Удобно, когда компьютерная мебель (стол и рабочее кресло) имеют средства для регулировки по высоте. В этом случае проще добиться оптимального положения.

4.Клавиатура должна быть расположена на такой высоте, чтобы пальцы рук располагались на ней свободно, без напряжения. Для работы рекомендуется использовать специальные компьютерные столы, имеющие выдвижные полочки для клавиатуры.

5.При длительной работе с клавиатурой возможно утомление сухожилий кистевого сустава. Известно тяжелое профессиональное заболевание — кистевой туннельный синдром, связанное с неправильным положением рук на клавиатуре.

6.При работе с мышью рука не должна находиться на весу. Локоть руки или хотя бы запястье должны иметь твердую опору. Если предусмотреть необходимое расположение рабочего стола и кресла затруднительно, рекомендуется применить коврик для мыши, имеющий специальный опорный валик. Нередки случаи, когда в поисках опоры для руки (обычно правой) располагают монитор сбоку от пользователя (соответственно, слева), чтобы он работал вполоборота, опирая локоть или запястье правой руки о стол. Этот прием недопустим. Монитор должен обязательно находиться прямо перед пользователем.


Защита информации, антивирусная защита

Компьютеры — это технические устройства для быстрой и точной (безошибочной) обработки больших объёмов информации самого разного вида. Но, несмотря на постоянной повышение надёжности их работы, они могут выходить из строя, ломаться, как и любые другие устройства, созданные человеком. Программное обеспечение также создается людьми, способными ошибаться.

Конструкторы и разработчики аппаратного и программного обеспечения прилагают немало усилий, чтобы обеспечить защиту информации:
- от сбоев оборудования;

- от случайной потери или искажения информации, хранящейся в компьютере;

- от преднамеренного искажения, производимого, например, компьютерными вирусами;

- от несанкционированного (нелегального) доступа к информации (её использования, изменения, распространения).

К многочисленным, далеко не безобидным ошибкам компьютеров добавилась и компьютерная преступность, грозящая перерасти в проблему, экономические, политические и военные последствия которой могут стать катастрофическими.

При защите информации от сбоев оборудования используются следующие основные методы:

периодическое архивирование программ и данных. Причем, под словом «архивирование» понимается как создание простой резервной копии, так и создание копии с предварительным сжатием (компрессией) информации. В последнем случае используются специальные программы-архиваторы (Arj, Rar, Zip и др.);

автоматическое резервирование файлов. Если об архивировании должен заботиться сам пользователь, то при использовании программ автоматического резервирования команда на сохранение любого файла автоматически дублируется и файл сохраняется на двух автономных носителях (например, на двух винчестерах). Выход из строя одного из них не приводит к потере информации. Резервирование файлов широко используется, в частности, в банковском деле.

Защита от случайной потери или искажения информации, хранящейся в компьютере, сводится к следующим методам:

- автоматическому запросу на подтверждение команды, приводящей к изменению содержимого какого-либо файла. Если вы хотите удалить файл или разместить новый файл под именем уже существующего, на экране дисплея появится диалоговое окно с требованием подтверждения команды либо её отмены;

- установке специальных атрибутов документов. Например, многие программы-редакторы позволяют сделать документ доступным только для чтения или скрыть файл, сделав недоступным его имя в программах работы с файлами;

- возможности отменить последние действия. Если вы редактируете документ, то можете пользоваться функцией отмены последнего действия или группы действий, имеющейся во всех современных редакторах. 

Компьютерный вирус представляет собой специально написанный небольшой по размерам фрагмент программы, который может присоединяться к другим программам (файлам) в компьютерной системе. Например, вирус может вставить себя в начало некоторой программы, так что каждый раз при выполнении этой программы первым будет активизироваться вирус. Во время выполнения вирус может производить намеренную порчу, которая сейчас же становится заметной, или просто искать другие программы, к которым он может присоединить свои копии. Если «заражённая» программа будет передана на другой компьютер через сеть или дискету, вирус начнёт заражать программы на новой машине, как только будет запущена переданная программа. Таким способом вирус переходит от машины к машине. В некоторых случаях вирусы потихоньку распространяются на другие программы и не проявляют себя, пока не произойдёт определённое событие, например, наступит заданная дата, начиная с которой они будут «разрушать» всё вокруг. Разновидностей компьютерных вирусов очень много. Среди них встречаются и невидимые, и самомодифицирующиеся.

Термин «червяк» обычно относится к автономной программе, которая копирует себя по всей сети, размещаясь в разных машинах. Как и вирусы, эти программы могут быть спроектированы для самотиражирования и для проведения «диверсий».

Для защиты от вирусов можно использовать:

общие методы защиты информации, которые полезны также как страховка от физической порчи дисков, неправильно работающих программ или ошибочных действий пользователя;

профилактические меры, позволяющие уменьшить вероятность заражения вирусом;

специализированные антивирусные программы.

Многие методы защиты информации от несанкционированного (нелегального) доступа возникли задолго до появления компьютеров.

Одним из таких методов является шифрование

Проблема защиты информации путем её преобразования, исключающего её прочтение посторонним лицом, волновала человеческий ум с давних времен. История криптологии (kryptos — тайный, logos — наука) — ровесница истории человеческого языка. Более того, письменность сама по себе была вначале криптографической системой, так как в древних обществах ею владели только избранные. Священные книги Древнего Египта, Древней Индии тому примеры. Криптология разделяется на два направления — криптографию и криптоанализ. Цели этих направлений прямо противоположны. Криптография занимается поиском и исследованием методов шифрования информации. Она даёт возможность преобразовывать информацию таким образом, что её прочтение (восстановление) возможно только при знании ключа. Сфера интересов криптоанализа — исследование возможностей расшифровки информации без знания ключей.

Ключ — информация, необходимая для беспрепятственного шифрования и дешифрования текста.

Первые криптографические системы встречаются уже в начале нашей эры. Так, Цезарь в своей переписке уже использовал шифр, получивший его имя. Бурное развитие криптографические системы получили в годы первой и второй мировых войн. Появление вычислительной техники ускорило разработку и совершенствование криптографических методов.

Основные направления использования этих методов — передача конфиденциальной информации по каналам связи (например, по электронной почте), установление подлинности передаваемых сообщений, хранение информации (документов, баз данных) на носителях в зашифрованном виде.

Проблема использования криптографических методов в современных информационных системах становится в настоящее время особенно актуальной. С одной стороны, расширилось использование телекоммуникационных сетей, по которым передаются большие объёмы информации государственного, коммерческого, военного и частного характера, не допускающего возможность доступа к ней посторонних лиц.С другой стороны, появление новых мощных аппаратных и программных средств, эффективных технологий дешифрования снизило надёжность криптографических систем, ещё недавно считавшихся практически нераскрываемыми.

Другим возможным методом защиты информации от несанкционированного доступа является применение паролей.

Пароли позволяют контролировать доступ как к компьютерам, так и к отдельным программам или файлам. К сожалению, иногда пароль удается угадать, тем более, что многие пользователи в качестве паролей используют свои имена, имена близких, даты рождения.

Существуют программные средства от «вскрытия» паролей. Чтобы противостоять попыткам угадать пароль, операционные системы могут быть спроектированы таким образом, чтобы отслеживать случаи, когда кто-то многократно употребляет неподходящие пароли (первый признак подбора чужого пароля). Кроме того, операционная система может сообщать каждому пользователю в начале его Сеанса, когда в последний раз использовалась его учётная запись. Этот метод позволяет пользователю обнаружить случаи, когда кто-то работал в системе под его именем. Более сложная защита (называемая ловушкой) — это создание у взломщика иллюзии успешного доступа к информации на время, пока идет анализ, откуда появился этот взломщик.

Одной из распространённых форм нарушения информационного права является незаконное копирование программ и данных, в частности находящихся на коммерчески распространяемых носителях информации.

Для предотвращения нелегального копирования файлов используются специальные программно-аппаратные средства, например «электронные замки», позволяющие сделать с дискеты не более установленного числа копий, или дающие возможность работать с программой только при условии, что к специальному разъёму системного блока подключено устройство (обычно микросхема), поставляемое вместе с легальными копиями программ. Существуют и другие методы защиты, в частности, административные и правоохранительные.

Обеспечить надёжную защиту информации может только применение комплекса самых разнообразных методов.



Лекция 15.

Тема: Понятие об информационных системах

Под системой понимают любой объект, который одновременно рассматривается и как единое целое, и как объединенная в интересах достижения поставленных целей совокупность разнородных элементов. Системы значительно отличаются между собой как по составу, так и по главным целям

Приведем несколько систем, состоящих из разных элементов и направленных на реализацию разных целей.



Телекоммуни

кационная система

Компьютеры, модемы, кабели, сетевое программное обеспечение и др.


Передача информации

Информационная система

Компьютеры, компьютерные сети, люди, информационное и программное обеспечение

Производство профессиональной информации




В информатике понятие «система» широко распространено и имеет множество смысловых значений. Чаще всего оно используется применительно к набору технических средств и программ. Системой может называться аппаратная часть компьютера. Системой может также считаться множество программ для решения конкретных прикладных задач, дополненных процедурами ведения документации и управления расчетами.
Добавление к понятию «система» слова «информационная» отражает цель ее создания и функционирования. Информационные системы обеспечивают сбор, хранение, обработку, поиск, выдачу информации, необходимой в процессе принятия решений задач из любой области. Они помогают анализировать проблемы и создавать новые продукты.
В широком смысле информационной системой можно назвать любую организационную структуру, задача которой состоит в работе с информацией, например библиотеку, справочную службу железных дорог, учреждение СМИ (редакцию газеты, телецентр, радиостудию). В этом смысле информационными системами являются все подразделения управленческой структуры предприятия: бухгалтерия, отдел кадров, отдел научно-технической информации и пр. Все эти службы существовали и до появления компьютеров, существуют и сейчас. Разница в том, что раньше они использовали «бумажные» технологии работы с информацией, простые средства механизации обработки данных, а сейчас все шире применяют компьютеры.
В основе любой информационной системы лежит структурированный набор данных —
структура данных.


Для обеспечения функционирования ИС должны существовать средства поддержки, которые делятся на системные и пользовательские. Назначение системных средств — обеспечение сохранности данных, их обновления и защиты. Назначение пользовательских средств (приложений) — обеспечение удобства работы конечных пользователей, т.е. тех людей, в интересах которых создана информационная система.

Информационная система (ИС) — это система, построенная на базе компьютерной техники, предназначенная для хранения, поиска, обработки и передачи значительных объемов информации, имеющая определенную практическую сферу применения.
В идеале в рамках предприятия должна функционировать единая корпоративная информационная система, удовлетворяющая все существующие информационные потребности всех сотрудников, служб и подразделений. Однако на практике создание такой всеобъемлющей ИС слишком затруднено или даже невозможно, вследствие чего на предприятии обычно функционируют несколько различных ИС, решающих отдельные группы задач: управление производством, финансово-хозяйственная деятельность и т.д. Часть задач бывает «покрыта» одновременно несколькими ИС, часть задач — вовсе не автоматизирована. Такая ситуация получила название «лоскутной автоматизации» и является довольно типичной для многих предприятий.
II. Классификации информационных систем
Информационные системы классифицируются по разным признакам. Общепринятой классификации ИС до сих пор не существует, поэтому их можно классифицировать по разным признакам, что вызвало существование нескольких различных классификаций ИС. Рассмотрим наиболее часто используемые классификации.
1) Классификация ИС по техническим средствам

Простейшая ИС работает
на одном компьютере. Вся информация сосредоточена в памяти этой машины, и на ней же функционирует программное обеспечение системы.

ИС на базе локальной сети – обслуживают учреждение, предприятие, фирму. В такой системе циркулирующая информация может передаваться по сети между разными пользователями; разные части общедоступных данных могут храниться на разных компьютерах сети.

ИС на базе глобальных компьютерных сетей – все известные службы Интернета. Наиболее масштабной из них является WWW (World Wide Web). Однако существует множество глобальных информационных систем не общего, а ограниченного доступа и масштаба — это корпоративные системы. Они могут объединять между собой локальные сети предприятий одного ведомства и способствовать их общему эффективному управлению в рамках региона, министерства и пр. Если вам приходилось покупать железнодорожные или авиабилеты на дальние расстояния, значит, вы пользовались услугами транспортной информационной системы, работающей на базе специализированной глобальной сети.

2) Классификация по архитектуре

По степени распределённости отличают:

  • настольные (desktop), или локальные ИС, в которых все компоненты (БД, СУБД, клиентские приложения) находятся на одном компьютере;

  • распределённые (distributed) ИС, в которых компоненты распределены по нескольким компьютерам.


Распределённые ИС, в свою очередь, разделяют на:

  • файл-серверные ИС (ИС с архитектурой «файл-сервер»);



  • клиент-серверные ИС (ИС с архитектурой «клиент-сервер»).

    В файл-серверных ИС база данных находится на файловом сервере, а СУБД и клиентские приложения находятся на рабочих станциях.



В клиент-серверных ИС база данных и СУБД находятся на сервере, а на рабочих станциях находятся клиентские приложения.



В свою очередь, клиент-серверные ИС разделяют на двухзвенные и многозвенные.



В двухзвенных ИС всего два типа «звеньев»: сервер баз данных, на котором находятся БД и СУБД и рабочие станции, на которых находятся клиентские приложения. Клиентские приложения обращаются к СУБД напрямую.



В многозвенных  ИС добавляются промежуточные «звенья»: серверы приложений. Пользовательские клиентские приложения не обращаются к СУБД напрямую, они взаимодействуют с промежуточными звеньями. Типичный пример применения многозвенности — современные веб-приложения, использующие базы данных. В таких приложениях помимо звена СУБД и клиентского звена, выполняющегося в веб-браузере, имеется как минимум одно промежуточное звено — веб-сервер с соответствующим серверным ПО.



3) Классификация по степени автоматизации:

По степени автоматизации ИС делятся на:
1.
автоматизированные: информационные системы, в которых автоматизация может быть неполной (то есть требуется постоянное вмешательство персонала);  

2.автоматические: информационные системы, в которых автоматизация является полной, то есть вмешательство персонала не требуется или требуется только эпизодически.

«Ручные ИС» («без компьютера») существовать не могут, поскольку существующие определения предписывают обязательное наличие в составе ИС аппаратно-программных средств. Вследствие этого понятия «автоматизированная информационная система», «компьютерная информационная система» и просто «информационная система» являются синонимами.
4) Классификация по сфере применения
Поскольку ИС создаются для удовлетворения информационных потребностей в рамках конкретной предметной области, то каждой предметной области (сфере применения) соответствует свой тип ИС. Перечислять все эти типы не имеет смысла, так как количество предметных областей велико, но можно указать в качестве примера следующие типы ИС:

Экономическая информационная система – информационная система, предназначенная для выполнения функций управления на предприятии.

 Медицинская информационная система – информационная система, предназначенная для использования в лечебном или лечебно-профилактическом учреждении.

 Географическая информационная система – информационная система, обеспечивающая сбор, хранение, обработку, доступ, отображение и распространение пространственно-координированных данных (пространственных данных)...

5) Классификация по назначению
Информационно-справочные
или информационно-поисковые системы (ИПС) – традиционный вид ИС. Основная цель в использовании таких систем — оперативное получение ответов на запросы пользователей в диалоговом режиме. Характерным свойством для ИПС является большой объем хранимых данных, их постоянное обновление. Обычно пользователь желает быстро получить ответ на свой запрос, поэтому качество системы во многом определяется скоростью поиска данных и выдачи ответа.

При работе ИПС не используются сложные методы обработки данных. Хранилище информации, с которой работает ИПС, называется базой данных. Примером справочной системы является ИПС крупной библиотеки, позволяющая определить наличие в библиотеке нужной книги или произвести подборку литературы по заданной тематике. Поисковые серверы Интернета – это информационно-справочные системы сетевых ресурсов.
Управляющие системы – тип информационных систем, основное назначение которых — выработка управляющих решений. Управляющие системы бывают либо полностью автоматическими, либо автоматизированными.  

Системы автоматического управления (САУ) работают без участия человека. Это системы управления техническими устройствами, производственными установками, технологическими процессами. Например, САУ используются для управления работой ускорителей элементарных частиц в физических лабораториях, работой химического реактора или автоматической линией на производственном предприятии. В таких системах реализована кибернетическая схема управления с обратной связью.

Роль системы управления выполняет компьютер, который работает по программе, составленной программистами.

Управление в САУ происходит в режиме реального времени. Это значит, что управляющие команды должны вырабатываться синхронно с управляемым физическим процессом. Поэтому с ростом скорости работы управляемого объекта должно повышаться быстродействие управляющего компьютера.
Автоматизированные системы управления (АСУ) можно назвать человеко-машинными системами. В них компьютер выступает в роли помощника человека-управляющего. В АСУ задача компьютера состоит в оперативном предоставлении человеку необходимой информации для принятия решения. При этом компьютер может выполнять достаточно сложную обработку данных на основании заложенных в него математических моделей. Это могут быть технологические или экономические расчеты.

Конечно, в АСУ тоже имеются ограничения на время получения ответа от компьютера на запросы пользователей. Но эти ограничения не такие жесткие, как в автоматических системах. Часто в автоматизированных системах управления в качестве подсистемы присутствуют ИПС (информационно-поисковые системы). Крупные АСУ обеспечивают управление предприятиями, энергосистемами и даже целыми отраслями производства.

Обучающие системы на базе компьютера – вид ИС. Простейший вариант такой системы — обучающая программа на ПК, с которой пользователь работает в индивидуальном режиме. Существует множество таких программ практически по всем школьным предметам и ряду курсов профессионального обучения. Более сложными являются системы, использующие возможности компьютерных сетей.

Наиболее сложными и масштабными обучающими системами являются системы дистанционного обучения, работающие в глобальных сетях. Дистанционное образование называют образованием XXI века. Уже существуют дистанционные отделения при многих ведущих вузах страны, формируется международная система дистанционного образования. Такие системы открывают доступ к качественному образованию для всех людей, независимо от их места жительства, возраста, возможных физических ограничений. Высокоскоростные системы связи в сочетании с технологией мультимедиа позволяют организовывать обучение в режиме реального времени (on line), проводить дистанционные лекции, семинары, конференции, принимать зачеты и экзамены.


Экспертные системы – основаны на моделях знаний в определенных предметных областях. Экспертные системы относятся к разделу информатики, который называется «Искусственный интеллект». Экспертная система заключает в себе знания высококвалифицированного специалиста в определенной предметной области и используется для консультаций пользователя, для помощи в принятии сложных решений, для решения плохо формализуемых задач. Примерами проблем, которые решаются с помощью экспертных систем, являются: установление диагноза больного; определение причин неисправности сложной техники (например, космического корабля); рекомендации по ликвидации неисправности; определение вероятных последствий принятого управляющего решения и т. д. Подобно ИПС, экспертные системы часто входят в состав АСУ в качестве подсистем.

Существуют еще геоинформационые системы (ГИС), автоматизированные системы научных исследований (АСНИ), системы автоматизации проектирования (САПР) и другие.

6) Классификация по охвату задач (масштабности)

Персональная ИС предназначена для решения некоторого круга задач одного человека.  

Групповая ИС ориентирована на коллективное использование информации членами рабочей группы или подразделения.  

Корпоративная ИС в идеале охватывает все информационные процессы целого предприятия, достигая их полной согласованности, безизбыточности и прозрачности. Такие системы иногда называют системами комплексной автоматизации предприятия.
III. Процессы в информационной системе и их автоматизация
Процессы, обеспечивающие работу информационной системы любого назначения, условно можно представить в виде схемы (рис.), состоящей из блоков:

  • ввод информации из внешних или внутренних источников;

  • обработка входной информации и представление ее в удобном виде;  

  • вывод информации для представления потребителям или передачи в другую систему;  обратная связь – это информация, переработанная людьми данной организации для коррекции входной информации.

Целью автоматизации информационных процессов является повышение производительности и эффективности труда работников, улучшение качества информационной продукции и услуг, повышение сервиса и оперативности обслуживания пользователей. С её помощью ликвидируются рутинные процедуры, сокращается время выполнения заданий, преобразуются, а порой и полностью изменяются технологические процессы, предоставляются пользователям новые виды информационных услуг и продуктов. Автоматизация позволяет преобразовать и видоизменить отдельные технологические процессы, а порой – все основные традиционно используемые технологии. Она предоставляет пользователям новые, ранее неведомые, возможности работы с информацией и одновременно создаёт новые проблемы, решить которые можно лишь используя общенаучные методы и более новые информационные технологии.

Способами обеспечения автоматизированных информационных систем и их технологий являются программное, техническое, лингвистическое, организационное и правовое обеспечение, используемые или создаваемые при проектировании информационных систем и обеспечивающие их эксплуатацию.

Программное обеспечение представляет инструментальную среду программистов, прикладные программы для соответствующих ЭВМ и установленные на них операционные системы. Это языки программирования, операционные системы, сетевое программное обеспечение, редакторы (текстовые, связей, табличные и др.), библиотеки программ, трансляторы, утилиты и др. Главными среди них являются программные комплексы АИС – системы управления базами данных (СУБД). Их оболочки – это автоматизированные информационно-поисковые системы (АИПС) широкого применения.

Техническое обеспечение АИС включает средства ввода, обработки, хранения, поиска и передачи/приёма информации. Ввод, обработка и хранение данных – стандартные составляющие ЭВМ. Поиск информации осуществляется на основе использования специального ПО. Средства передачи информации представляют собой сетевое и телекоммуникационное оборудование ЭВМ, системы и средства связи.



К лингвистическому обеспечению обычно относят:

  1.типы, форматы, структура информации (данных, записей, документов);

2.языковые средства описания (ЯОД, словари данных) и манипулирования данными (ЯМД);

3.классификаторы, кодификаторы, словари, тезаурусы и т.п.

В состав
организационного обеспечения АИС входят структурные подразделения организации, её использующей, осуществляющие управление технологическими процессами и поддержку работоспособности системы, а также документация для обеспечения эксплуатации и развития системы.

Правовое обеспечение АИС – это совокупность правовых норм, регламентирующих правоотношения при создании и функционировании АИС. На этапе разработки АИС оно включает нормативные акты, связанные с договорными отношениями разработчика и заказчика системы, с регулированием отклонений процесса разработки системы, с обеспечением процесса разработки различными ресурсами. На этапе эксплуатации системы – определяет её статус в процессе управления, правовые положения компетенции отдельных структур АИС и организации их деятельности, порядок создания и использования информации в АИС, правовое обеспечение безопасности функционирования АИС. Правовое обеспечение включает нормативные документы, регламентирующие деятельность АИС.

Универсальные оболочки не позволяют пользователям собственными силами развивать систему. Специальные программы класса СУБД (ORACLE, MS SQL, ADABAS, Informix и др.) разрабатываются таким образом, чтобы предоставлять пользователям широкие возможности их развития. Для обеспечения широких масс пользователей к открытым электронным информационным массивам осуществляется кооперация и интеграция этих ресурсов.

Автоматизированные интегрированные информационные системы обеспечивают доступ к удалённым информационным и техническим ресурсам, а также возможность работы различных категорий пользователей с разнородной по формам представления информацией. К ним относят локальные, корпоративные и глобальные сети.

АИПС, с точки зрения выполняемых задач и представляемых пользователям возможностей, могут быть как достаточно простыми (элементарные справочные), так и весьма сложными системами (экспертные и др., предоставляющие прогностические решения).

Место информационных систем в профессиональной деятельности

Среди персонала, имеющего отношение к информационным системам, выделяют такие категории, как конечные пользователи, программисты, системные аналитики, администраторы баз данных и др.

Программистом традиционно называют человека, который составляет программы. Человека, использующего результат работы компьютерной программы, называют конечным пользователем. Системный аналитик - это человек, оценивающий потребности пользователей в применении компьютера, а также проектирующий информационные системы, которые соответствуют этим потребностям.






Лекция 16.

Тема: Возможности настольных издательских систем: создание, организация и основные способы верстки текста.

С момента возникновения письменности человек пытается передать свои мысли, описать произошедшие события, поделиться впечатлениями не только с собеседниками, но и с людьми, удаленными на солидное расстояние, а иногда и со всем миром.

В каждый период времени существовали собственные каноны оформления романов, писем, деловой документации и прочих текстов. Стихи, помещенные в альбоме светской дамы, явно отличались по стилю оформления от бумаг, подписанных Чичиковым. На каждом этапе результат отражай дух времени и средства воспроизводства текстов.

Эпоха персональных компьютеров внесла свои коррективы не только в издательскую и офисную деятельность, но и в жизнь практически любого человека. Процесс подготовки текстов стал доступен каждому. Нужно лишь иметь доступ к компьютеру и принтеру. А уж насколько упростился процесс оформления и правки текстов можно и не упоминать, хотя самих ошибок в печатных текстах, явно стало больше.

Текстовые редакторы - программы для создания и изменения текстовых данных.

Более совершенные текстовые редакторы, имеющие, помимо перечисленных возможностей средства форматирования текста и документа, называют текстовыми процессорами, а мощные пакеты программ, предназначенные для верстки сложных изданий, настольными издательскими системами.

В широком смысле слова под настольными издательскими системами понимают компьютерную цифровую полиграфию в целом, а в узком смысле – программы верстки документов.

Издательская система – комплекс аппаратных и программных средств, обеспечивающих компьютерную подготовку готового для тиражирования образца печатной продукции.

Настольная издательская система (DTP – DeskTop Publishing System) – комплекс аппаратного и программного обеспечения, предназначенный для подготовки публикации из текста и изображений для печати. Также возможна и подготовка документа публикации для распространения не в виде твердой копии, а в электронном виде, т.е. электронная верстка в PDF– и HTML-форматах. Настольное издательство, в отличие от традиционного типографского, подразумевает полиграфическую работу не в типографии, а дома или в офисе.

В связи с широким распространением в последние годы мультимедийных и сетевых электронных изданий, принято различать настольные издательские системы на два типа:

для подготовки полиграфических изданий;

системы верстки электронных документов.

Среди настольных издательских систем наиболее популярными считаются системы QuarkXPress, Adobe PageMaker и Adobe InDesign. Основным отличием настольных издательских систем от текстовых процессоров (таких, например, как MS Word) является то, что они предназначены в первую очередь для оформления (верстки) документа, а не для его создания «с нуля» (ввода текста, проверки правописания, создания изображений), хотя в определенной степени могут выполнять и эти функции. Процесс верстки документа состоит в оформлении текста и задании условий взаимного расположения текста и иллюстраций. Целью верстки является создание оригинал-макета, пригодного для размножения документа полиграфическими методами.

Оригинал-макет – оригинал, каждая страница которого полностью совпадает с соответствующей страницей будущего издания. Он может быть кодированным – на магнитном или оптическом диске – и в таком виде отсылаться на полиграфическое предприятие для набора и печати тиража; твердой копией, подготовленной для изготовления фотоформ или печатных форм, фотомеханическим или другим.

Издательские системы создаются на базе персональных компьютеров или рабочих станций локальных сетей. В основном их используют для подготовки книг, журналов, газет к тиражированию. Для этого к ним подключают необходимые внешние устройства и используют специальное программное обеспечение. Программное обеспечение охватывает все циклы подготовки рукописей для издания. Особое значение имеют текстовые процессоры и графические редакторы.

Разработка оригинал-макета включает следующие виды работ: подготовка стиля – общего вида страниц издания: выбор шрифтов, их размеров, представления абзацев, заголовков, типа выравнивания строк, размещения рисунков; разработка макета издания, определяющего вид полосы (страницы) издания: число, размеры и границы колонок текста, принципы размещения иллюстраций, формат бумаги, которая будет использоваться в типографии, размеры документа; верстка издания, обеспечивающая его компоновку и просмотр; правка и редактирование макета.

Оригинал-макет издания выдается как на непрозрачную (на бумагу), так и прозрачную (диапозитив) основу. Преимущества диапозитивного макетирования связаны с тем, что в этом случае не нужна стадия перефотографирования и получения фотоформы. В офсетной печати изображение с печатной формы переносится на резинотканевую пластину, которая принимает на себя краску и при печати переносит ее на бумагу. В этом случае печатная форма имеет вид диапозитивного зеркального оригинал-макета и создается лазерным принтером. Повышению эффективности издательских систем способствуют графический интерфейс программ, полиэкранная технология, световое перо, электронное перо, электронная кисть, сенсорные устройства. 

В DTP обязательно приходится сталкиваться с графикой.

Векторная графика

Под работой с векторным редактором понимают создание и редактирование изображений, представленных набором контуров или кривых, имеющих цвет заливки и контура, а также толщину и тип этого самого контура. Для векторного дизайна популярны три программных продукта: Adobe Illustrator, Macromedia FreeHand и CorelDRAW.

Растровая графика

Следующий класс дизайнерского ПО – это плоскостной растровый дизайн. Данная область дизайна эквивалентна классической живописи, но с использованием компьютера как инструмента вместо холста, кистей и палитры красок. Бесспорным лидером ПО растрового дизайна был и остается пакет Adobe Photoshop. Программа служит для фотообработки и ретуши.

Фоторетушь представляет собой обработку отсканированных изображений на предмет удаления нежелательных элементов, включая пыль на слайде, случайно снятые или не отвечающие композиции объекты и т.п. Программы верстки

Самым первым настольным верстальным пакетом в мире был Adobe PageMaker (1985 г. – версия для Macintosh), следом за которым появился пакет Ventura Publisher (1986 г.) и версия Adobe PageMaker для PC, а через год после этого – QuarkXPress (1987 г).

MS Publisher

Подавляющее большинство умеющих работать на компьютере сотрудников небольших коммерческих организаций владеет двумя программами – MS Word и MS Excel, которых им для работы вполне хватает. Подготовка макета к печати – под силу лишь профессионалу. А что делать, если нет опыта допечатной подготовки, времени и лишних средств? Решение проблемы нашла фирма Microsoft – для этого случая она предлагает использовать программный продукт под названием MS Publisher.

В 1991 г. была выпущена первая версия программы MS Publisher. За последнее время продукт прошел большой этап эволюции. Последняя версия программы введена в состав расширенного варианта MS Office ХР для работы в среде Windows. Она позволяет любому непрофессионалу создать вполне приемлемые для офиса макеты самых необходимых видов продукции. Для изготовления каждого из них – визиток, конвертов, прайс-листов, бланков, буклетов и многого другого – подготовлены десятки макетов, из которых можно выбрать подходящий и, заполнив информацией, отправить на печать.

Adobe InDesign 2.0

Adobe InDesign 2.0 – профессиональный издательский пакет, оптимизированный под верстку документов самого широкого профиля, от одностраничных буклетов до толстых книг. Им в полной мере поддерживается полноцветная печать.

Если говорить об особенностях программы, то наиболее интересными возможностями Adobe InDesign являются работа со шрифтами и поддержка прозрачности, при помощи которой можно легко создать эффект отбрасывания тени любого векторного объекта.

Adobe InDesign, в отличие от своего предшественника Adobe PageMaker, более не является продуктом начального уровня и требует от пользователя теоретического и практического опыта.

Adobe PageMaker 7.0

Adobe PageMaker 7.0 – широко распространенная профессиональная программа верстки. Самая ценная особенность Adobe PageMaker при подготовке бумажных публикаций – это мощнейший механизм работы с цветом.

Преимущества: Adobe PageMaker – это классическая и простая в работе программа (простая организация рабочего процесса – электронный «рабочий стол», мощные инструменты вывода). В 7-й версии улучшен экспорт в формат PDF. К достоинствам пакета следует отнести интегрированность с другими продуктами Adobe – Adobe Illustrator и Adobe Photoshop.

Недостатки: традиционный подход к верстке (вырезка и вставка текстовых блоков) усложняет работу с длинными документами. В последней версии любой из программ (на сегодня это версия 7.0) имеют место некоторые недоработки (ошибки) разработчиков, поэтому для объемной или срочной работы лучше использовать предпоследнюю, более отлаженную версию того же программного продукта (например, версию 6.5).

Corel Ventura 10

Ventura – мощная профессиональная настольная издательская система. Первоначально программа называлась Xerox Ventura Publisher и работала под DOS 6.22. Уже в то время Ventura обладала всеми необходимыми инструментами для качественной верстки. Затем пакет купила фирма Corel. Corel Ventura предлагает большое количество заготовленных разработчиками шаблонов, которые выполняют практически любой запрос пользователя. Также реализована возможность публикации документов в Интернете.

Преимущества: хорошая работа программы с длинными документами. Недостатки: высокая сложность обучения и политика фирмы Corel не дают этой программе стать лидером верстки. К недостаткам программы можно отнести и тот факт, что интерфейс перегружен (не оптимизирован). Найти необходимую кнопку среди бесчисленных панелей инструментов, заполонивших экран, порой сложно.

Adobe FrameMaker 7.0

Adobe FrameMaker – один из лучших инструментов для верстки длинных и сложно организованных публикаций.

Преимущества: Adobe FrameMaker 7.0 идеально подходит для верстки больших сложных книг со множеством иллюстраций и таблиц, что является ее главным преимуществом. Особенно удобна эта программа для разработки технической документации.

Недостатки: пакет не может быть единственным средством подготовки публикаций на русском языке, т.к. в нем нет средств проверки русской орфографии. Отсутствуют средства для автоматической расстановки переносов в русских текстах.

QuarkXPress 6.0

QuarkXPress 6.0 – мировой лидер верстки. Очень надежная, быстрая и качественная программа.

К недостаткам этой программы следует отнести пользовательский интерфейс, который остался на уровне стандартов середины 90-х годов 20-го века, отсутствие горячих клавиш для многих часто используемых функций.

Таким образом, проводя сравнительные оценки рассмотренных программ, можно сделать вывод, что многолетний лидер издательской отрасли – QuarkXPress – по сей день остается одним из самых привлекательных продуктов. Привлекателен пакет Adobe InDesign. Он демонстрирует наиболее широкий спектр возможностей, хотя и сложен в освоении. К сожалению, обе эти программы достаточно дороги. Для начального знакомства с DTP рекомендуется MS Publisher.

Редакторы векторной графики

Adobe Illustrator 10

Программа представляет собой графический редактор, ориентированный на создание векторных художественных иллюстраций.

Преимущества: продукт надежен в эксплуатации и обладает существенным количеством необходимых возможностей.

Недостатки: пакет медлителен. Работа в Adobe Illustrator трудоемка. CorelDRAW Graphics Suite 11

Пакет предназначен для работы с векторной и растровой графикой, а также анимации. В основном используется для создания баннеров, визиток, этикеток, плакатов и несложной верстки документов.

Преимущества: к достоинствам можно отнести высокую скорость работы и ее удобство. Выбрав объект, его можно изменить в размерах, перекосить, повернуть, отзеркалить, продублировать, и все это без необходимости выбора отдельных инструментов, а с использованием контекстного меню.

Macromedia FreeHand MX

Macromedia FreeHand – векторный графический редактор, главный конкурент Adobe Illustrator, неплохое решение для создания иллюстраций для печати, Интернета и проектов Macromedia Flash. Программа аналогична Adobe Illustrator и CorelDRAW. Работает быстрее, места на жестком диске занимает меньше. Надежна как на этапе создания иллюстрации, так и при цветоделении.

Macromedia FreeHand MX – полезная программа, позволяющая из макета, подготовленного к печати, сделать его интернет-версию за короткий срок. Одним из преимуществ Macromedia FreeHand перед его конкурентом Adobe Illustrator является возможность работы с многостраничными документами. В последней версии этой программы документ может содержать до 32 тысяч шаблонов.

Оперативная полиграфия

Основными задачами оперативной полиграфии являются малотиражная (до нескольких тысяч экземпляров) и срочная печать брошюр, рекламных проспектов, визиток, плакатов, этикеток, прайс-листов, пригласительных билетов, фирменных бланков, наклеек, календариков, открыток и т. д., а также услуги postpress, как то: ламинация, брошюровка, тиснение и др. Необходимость в решении подобных задач возникает сравнительно часто практически в любом офисе.

Оперативная полиграфия – это понятие, описывающее процесс создания небольших тиражей печатной полиграфической продукции хорошего качества и за очень короткое время.

Печать оперативная — изготовление того, чем пользуются не только в рекламных целях, но и каждый день – это фирменные бланки, визитки, прайс-листы, конверты и т. п.

Подводя итог, можно сказать, что настольные издательские системы позволяют:

  • верстать текст, используя эталонные страницы, создавать колонки текста, работать с длинными документами как с единым целым;   осуществлять полиграфическое оформление путем настройки базовой линии, поворотов текста и т.п.;  

  • импортировать разнообразные данные и собирать текст;

  • обрабатывать графические изображения;

  • обеспечивать вывод документов полиграфического качества;

  • работать в сетях на разных платформах.



Лекция 17.

Тема: Возможности динамических (электронных) таблиц. Математическая обработка числовых данных.

Электронная таблица (ЭТ) – это компьютерный эквивалент обычной таблицы, в ячейках которой записываются данные различных типов: тексты, даты, формулы, числа. Главное достоинство ЭТ – это возможность мгновенного перерасчёта всех данных, связанных формулами, при изменении значения любого операнда.

Программа Microsoft Excel – входит в пакет программ Microsoft Office и предназначена для создания электронных таблиц, вычислений в них и создания диаграмм. Как и в программе Microsoft Word в программе Excel можно создавать обычные текстовые документы, бланки, прайс-листы, проводить сортировку, отбор и группировку данных, анализировать и т.п.

  1. Структура таблицы

ЭТ состоит из столбцов, направленных сверху вниз, истрок, ориентированных слева направо. Заголовки столбцов обозначаются буквами или сочетаниями букв (A, G, AB и т.п.), заголовки строк – числами (1, 17, 381 и т.п.). Ячейки – место пересечения столбца и строки.

Адрес ячейки составляется из заголовка столбца и заголовка строки (A1, F26, K4 и т.п.). Ячейка, с которой производятся какие-то работы (или могут производится в настоящий момент), обычно выделена рамкой и называется активной.

  1. Типы данных

Каждая ячейка в Excel может содержать данные одного из трех типов: текст, число, формула.

Ячейка текстового типа данных может содержать слова, предложения, произвольный набор символов.

Ячейка числового типа содержит числа. Excel предоставляет возможность вводить числа в различном формате. Можно вводить десятичные числа, денежные единицы, проценты и т.д.

Ячейка типа формула содержит конкретную формулу. Формулой называется введенная в ячейку последовательность символов, начинающаяся со знака равенства «=». В эту последовательность символов могут входить: константы, адреса ячеек, функции, операторы (н-р: =B2 * 180 – 25). Результат вычислений отображается в ячейке, а сама формула – в строке формул.

Для более удобного задания вычислений используютМастер функций. Функции используются для выполнения стандартных вычислений. Excel имеет более 400 встроенных функций, объединенных в 9 групп: финансовые, дата и время, математические, статистические, ссылки и массивы, работам базой данных, текстовые, логические, проверка свойств и значений. Для вызова Мастера функций нужно выполнить команду: Вставка\Функция.

  1. Функции: сумма, максимум, минимум

Разберём три основные функции: сумма, максимум, минимум.

Функция сумма используется при суммировании чисел, находящихся в ячейках. Запись в ячейку производится так: =СУММ(A1:D1). Прочитать эту запись можно так: суммируем диапазон чисел от ячейки A1 до ячейки D1. Чтобы произвести сложение выборочных ячеек, нужно в скобках перечислить названия ячеек через «; ». Диапазон ячеек задаётся через «: ».

Функция максимум находит самое большое число из заданного диапазона чисел. Запись производится так: =МАКС(A1:D1).

Функция минимум находит самое маленькое число из заданного диапазона чисел. Запись производится так: =МИН(A1:D1).

  1. Ссылки

В формуле =МИН(A1:D1) A1 и D1 – это ссылки. Существует два вида ссылок: относительная ссылка и абсолютная ссылка.

Относительная ссылка используется для указания адреса ячейки, вычисляемого в относительной системе координат с началом в текущей ячейке. Относительная ссылка имеет следующий вид: A1, B3 и т.п.

Абсолютная ссылка используется для указания адреса ячейки, вычисляемого в абсолютной системе координат и не зависящего от текущей ячейки. Абсолютная ссылка имеет следующий вид: $A$1, $B$3 и т.п.

Разберём пример. Требуется числа от 1 до 10 умножить на 3. Как показано на рисунке, в столбец A занесём числа от 1 до 10. В ячейку B1 занесём число 3. формулу занесём в ячейку C1. Если записать формулу =A1*B1, то при автоматическом заполнении (см. ниже), копируя формулу в ячейки ниже C1, первая ссылка на ячейку A1 будет изменятся на A2, A3 и т.д. Соответственно ссылка на B1 тоже будет меняться. Получится такая формула: =A2*B2. Т.к. B2 у нас пустая, нужно чтобы ссылка на столбец B не менялась, а смотрела на ячейку B1. Для этого необходимо ссылку на ячейку B1 сделать абсолютной, т.е. поставить знак «$». Теперь, при автоматическом заполнении формула будет ссылаться на ячейку B1.

 

Представление об организации баз данных и системах управления базами данных. Структура данных и система запросов на примерах баз данных различного назначения: юридические, библиотечные, налоговые, социальные, кадровые и др.

В современных информационных системах информация обычно хранится с использованием автоматизированных банков данных. Банки данных могут быть очень большими и могут содержать разную информацию, используемую организацией.

Банк данных — это информационная система коллективного пользования, обеспечивающая централизованное хранение данных, их обновление и выдачу по запросам пользователей. Это комплекс аппаратного и программного обеспечения банка данных и персонала, обслуживающего его. Банк данных включает:

· одну или несколько баз данных;

· систему управления базами данных (СУБД);

· персонал, обеспечивающий работу банка данных.

База данных – это совокупность определенным образом организованных данных, хранящихся в запоминающих устройствах ЭВМ. Обычно данные хранятся на жестком диске сервера организации.

В общем случае данные в базе данных (по крайней мере, в больших системах) являются интегрированными и разделяемыми. Эти два аспекта, интеграция и разделение данных, представляют собой наиболее важные преимущества использования банков данных на «большом» оборудовании и, по меньшей мере, один из них— интеграция — является преимуществом их применения и на «малом» оборудовании.

Под понятием интеграции данных подразумевается возможность представить базу данных как объединение нескольких отдельных файлов данных, полностью или частично исключающее избыточность хранения информации.

Под понятием разделяемости данных подразумевается возможность использования несколькими различными пользователями отдельных элементов, хранимых в базе данных. Имеется в виду, что каждый из пользователей сможет получить доступ к одним и тем же данным, возможно, даже одновременно (параллельный доступ). Такое разделение данных, с параллельным или последовательным доступом, частично является следствием того факта, что база данных имеет интегрированную структуру.

Одним из следствий упомянутых выше характеристик базы данных (интеграции и разделяемости) является то, что каждый конкретный пользователь обычно имеет дело лишь с небольшой частью всей базы данных, причем обрабатываемые различными пользователями части могут произвольным образом перекрываться. Иначе говоря, каждая база данных воспринимается ее различными пользователями по-разному. Фактически, даже те два пользователя базы данных, которые работают с одними и теми же частями базы данных, могут иметь значительно отличающиеся представления о них.

База данных характеризуется моделью данных, т. е. формой организации данных в ней. По типу модели данных БД делятся на сетевые, иерархические и реляционные. В настоящее время практически применяется только реляционная структура, в которой база данных состоит из одной или нескольких двумерных таблиц. Каждая реляционная таблица представляет собой двумерный массив и обладает следующими свойствами:

· каждый элемент таблицы — один элемент данных

· все ячейки в столбце таблицы однородные, то есть все элементы в столбце имеют одинаковый тип (числовой, символьный и т. д.)

· каждый столбец имеет уникальное имя

· одинаковые строки в таблице отсутствуют

· порядок следования строк и столбцов может быть произвольным

Такая модель хранения данных обеспечивает удобство использования базы данных на ЭВМ. Учитывая, что таблицы базы данных могут быть связаны определенными отношениями, такая модель обеспечивает целостность данных и отсутствие избыточности хранения. Поэтому она и используется в большинстве современных баз данных.

Система управления базами данных (СУБД) — специализированная программа или комплекс программ, предназначенная для организации и ведения базы данных. Она обеспечивает хранение данных и взаимодействие пользователя с БД, позволяя пользователям производить поиск, сортировку и выборку информации в базе данных, а некоторым пользователям — добавлять, удалять и изменять записи в БД. В зависимости от того, с какой базой данных работает СУБД, она может быть:

· иерархической

· сетевой

· реляционной

· объектно-реляционной

· объектно-ориентированной

СУБД обычно содержит следующие компоненты:

· ядро, которое отвечает за управление данными во внешней и оперативной памяти,

· процессор языка базы данных, обеспечивающий оптимизацию запросов на извлечение и изменение данных и создание, как правило, машинно-независимого исполняемого внутреннего кода,

· подсистему поддержки времени исполнения, которая интерпретирует программы манипуляции данными, создающие пользовательский интерфейс с СУБД

· сервисные программы (внешние утилиты), обеспечивающие ряд дополнительных возможностей по обслуживанию информационной системы.

В связи с этим можно сформулировать основные функции СУБД:

1. Определение данных.

СУБД должна предоставлять средства определения данных в виде исходной формы (схемы данных) и преобразования этих определений в соответствующую объектную форму. То есть СУБД преобразовывает данные в форму, необходимую для хранения их в базе данных.

2. Манипулирование данными.

СУБД должна быть способна обрабатывать запросы пользователя на выборку, изменение или удаление данных, уже существующих в базе, или на добавление в нее новых данных. То есть, СУБД обеспечивает интерфейс между пользователями и базами данных.

3. Управление хранением данных и доступом к ним.

СУБД осуществляет программную поддержку хранения данных в запоминающем устройстве ЭВМ и управляет всеми действиями, производимыми с данными.

4. Защита и поддержка целостности данных

СУБД должна контролировать пользовательские запросы и определять, кому доступны операции изменения данных, а кому доступны только операции получения данных. Также она следит за целостностью данных, хранящихся в БД. СУБД осуществляет журнализацию изменений, резервное копирование и восстановление базы данных после сбоев.

Таким образом, основная функция системы управления базами данных – осуществление интерфейса пользователя и базы данных. Большинство современных крупных банков данных рассчитаны на работу нескольких пользователей, поэтому СУБД осуществляет разделение времени между пользователями при одновременном их доступе к базе данных, а также разделение полномочий между разными типами пользователей. Например, бухгалтер на предприятии может только получать информацию из банка данных, а главный экономист может вносить изменения в банк данных.

По степени универсальности различают два класса СУБД:

системы общего назначения;

специализированные системы.

СУБД общего назначения не ориентированы на какую-либо предметную область или на информационные потребности какой-либо группы пользователей. Каждая система такого рода реализуется как программный продукт, способный функционировать на некоторой модели компьютеров в определенной операционной системе и поставляется многим пользователям как коммерческое изделие. Такие СУБД обладают средствами настройки на работу с конкретной базой данных. Специализированные СУБД создаются в редких случаях при невозможности или нецелесообразности использования СУБД общего назначения.





Лекция 18.

Тема: Представление об организации баз данных и системах управления базами данных. Создание табличной базы данных

Теоретические сведения к работе.

При компьютерной обработке информации упорядоченные каким либо образом данные принято хранить в базах данных - особых файлах, использование которых вместе со специальными программными средствами позволяет пользователю как просматривать необходимую информацию, так и, по мере необходимости, манипулировать ею, например, добавлять, изменять, копировать, удалять, сортировать и т.д.

База данных - это набор информации, организованной тем, или иным способом. Пожалуй, одним из самых банальных примеров баз данных может быть записная книжка с телефонами ваших знакомых. Наверное, у вас есть сейчас или когда-либо была эта полезная вещь. Этот список фамилий владельцев телефонов и их телефонных номеров, представленный в вашей записной книжке в алфавитном порядке, представляет собой, вообще говоря, проиндексированную базу данных. Использование индекса - в данном случае фамилии (или имени) позволяет вам достаточно быстро отыскать требуемый номер телефона.

  1. Создание базы данных

Чтобы создать новую базу данных необходимо выполнить команду Файл/Создать. На экране откроется окно диалога “Создание”, содержащее две вкладки:

  1. Общие” — позволяет создать новую пустую базу данных;

  2. Базы данных” — позволяет выбрать образец базы данных, содержащий большинство требуемых объектов, и создать базу с помощью мастера.

Для создания новой пустой базы данных следует перейти на вкладку “Общие” и нажать кнопку ОК в нижней части окна, после чего откроется новое окно диалога “Файл новой базы данных”, в котором из раскрывающегося списка Папка пользователь выбирает папку, в которой желает сохранить создаваемую базу данных, а в поле ввода Имя файла вводит имя базы данных. После этого он может создать с помощью мастера базу данных определенного типа со всеми необходимыми таблицами, формами и отчетами. Как уже упоминалось выше, в связи с тем, что MS Access содержит большой выбор баз данных, второй способ (особенно для начинающего пользователя) во многих случаях может оказаться предпочтительным. Тем более, что в обоих случаях у него останется возможность в любое время изменить и расширить созданную базу данных.

Кстати, расширение для имени файла указывать не нужно, ибо по умолчанию в поле ввода Тип файла установлен тип “База данных”. После ввода имени создаваемой базы данных следует нажать кнопку Создать данного окна диалога. Далее на экране откроется окно базы данных, состоящее из шести вкладок, которые пока пусты. Именно в нем пользователь создает все объекты, входящие в базу данных. Их перечень соответствует ярлыкам вкладок в верхней части окна базы данных. В этом окне можно создавать таблицы, хранящие информацию, отчеты, формы, запросы. Все они будут располагаться во вкладках, которые открываются при выборе соответствующего ярлыка.

Начало же процесса создания новой базы данных с помощью мастера идентично первому шагу создания пустой базы данных, т.к. первой выполняется команда Файл/Создать. После этого в открывшемся окне диалога “Создание” выбирается ярлык “Базы данных”. Как результат, на экране появляется список баз данных, предлагаемых мастером. Данный список очень велик и может достигать нескольких десятков различных вариантов, которые могут сразу использоваться или послужат основой для построения других баз данных. Например, “Заказы на работы”, “Счета”, “Контакты”, “Мероприятия” и т.д.

Пользователем из списка выбирается подходящий образец базы данных и запускается на выполнение мастер создания базы данных посредством нажатия кнопки ОК.

  1. Создание таблицы

Следует подчеркнуть, что MS Access изначально содержит целый ряд таблиц, которые реально использовать в качестве прототипов требующихся таблиц. При этом, прибегая к услугам мастера, пользователь может не только сэкономить время на создании таблиц, но и обеспечить стандартные имена и типы данных полей таблиц.

Для того, чтобы вызвать мастера для создания таблицы, в окне диалога “Новая таблица” выбирается опция Мастер таблиц и нажимается кнопка ОК. На экране открывается окно диалога, в котором имеется необходимый материал для работы.

В левой части окна диалога находится список Образцы таблиц, причем при выборе таблицы из этого списка меняется расположенный рядом список Образцы полей, содержащий предлагаемые образцы полей для выбранной таблицы.

Сначала из списка Образцы таблиц пользователю необходимо выбрать прототип таблицы, которая похожа на создаваемую им таблицу. Затем из списка Образцы полей выбираются поля таблицы и размещаются в списке Поля новой таблицы.

Для выбора же полей используются кнопки со стрелками, которые расположены правее списка Образцы полей.

Кроме того, путем использования кнопки Переименовать поле, легко можно переименовать любое из выбранных полей в списке Поля новой таблицы.

Особенно удачным является и то, что при использовании мастера таблиц нет необходимости заботиться о типах данных. Когда пользователь выбирает поле из списка Образцы полей, мастер предполагает, что он знает, какой тип данных подойдет. Однако, если пользователь не доверяет машине, то он может перейти в режим конструктора таблиц и посмотреть, какие типы данных выбрал мастер для полей.

На следующем шаге создания таблицы задается имя таблицы и определяется ключевое поле. При этом мастер предлагает свой вариант имени, который можно принять, нажав клавишу Tab, или нет и ввести другое имя в текстовое поле. Теперь можно указать мастеру, чтобы он автоматически подобрал для таблицы первичный ключ, и нажать кнопку Далее для перехода в следующее окно диалога. Если в базе данных уже существуют ранее созданные таблицы, то на третьем шаге мастер поможет связать создаваемую таблицу с уже созданными. Для связывания создаваемой таблицы с другими таблицами базы данных из списка уже существующих в базе данных таблиц выбирается таблица, с которой необходимо ее связать, и нажимается кнопка Связи. На экране откроется окно диалога “Связи”. В нем по умолчанию выбрана опция Таблицы не связаны. Пользователь же устанавливает один из двух возможных типов создаваемых связей и нажимает кнопку ОК.

Теперь он может определить один из трех режимов дальнейшей работы, поскольку практически вся необходимая для создания таблицы в Access информация уже указана. Это либо изменение структуры таблицы (после завершения работы мастера на экране открывается режим конструктора для возможной модификации созданной структуры таблицы), либо непосредственный ввод данных в таблицу (после завершения работ мастера на экране открывается режим таблицы, позволяющий приступить к вводу данных в таблицу), либо ввод данных в таблицу с помощью формы, создаваемой мастером (после завершения работы мастера на экране открывается экранная форма ввода информации в созданную таблицу).

Установив требуемый режим, пользователь нажимает кнопку Готово, тем самым запуская мастер на формирование таблицы. После завершения этого процесса в зависимости от выбранной опции на экране откроется окно конструктора таблицы, окно просмотра таблицы, или экранная форма ввода данных в таблицу.

Что касается создания таблиц в окне конструктора, то оно предоставляет более широкие возможности по определению параметров создаваемой таблицы. Перейти же в конструктор таблиц пользователь может из мастера по созданию таблицы или непосредственно из окна диалога “Новая таблица”, выбрав из списка вариантов значение Конструктор, и нажав кнопку ОК.

В результате выполнения этих действий откроется окно конструктора таблицы, в верхней части которого находится таблица, которая содержит следующие атрибуты создаваемой таблицы: наименование поля, тип данных и описание. Кроме этих основных атрибутов, каждое поле таблицы обладает дополнительными свойствами, отображаемыми в нижней части конструктора и определяющими условия ввода данных. Наименование каждого из полей таблицы, как правило, выбирается произвольно, но таким образом, чтобы отразить характер информации, которая будет храниться в данном поле. Тип поля определяется типом данных, хранящихся в этом поле.

Следует принимать во внимание, что наименование поля вводится в поле ввода столбца имя поля и может содержать до 64 символов. При этом наименование поля не может начинаться с пробела, а в качестве наименования поля не рекомендуется использовать аббревиатуры или краткие названия. Однако наименование поля может содержать буквы, цифры, пробелы и специальные символы, за исключением точки (.), восклицательного знака (!), прямых скобок ([]) и некоторых управляющих символов (с кодами ASCII 0-31), но два поля в одной таблице не могут иметь одинаковых наименований.

Несоблюдение этих правил, безусловно, отслеживается средствами СУБД MS Access, но в некоторых случаях это может привести к трудно определяемым ошибкам, и, исходя из изложенного, чрезвычайно желательно в собственных интересах самостоятельно контролировать следование вышеперечисленным правилам в практической работе и использовать имена, отличающиеся краткостью, для облегчения их идентификации при просмотре таблиц.

3. Типы данных

Достаточно очевидно, что наименование поля используется для ссылки на данные таблицы. Для определения типа хранимых данных используется тип данных. Тип данных поля вводится в поле ввода столбца Тип данных. В MS Access допустимыми являются данные следующих типов:

  1. Текстовый;

  2. Числовой;

  3. Денежный;

  4. Счетчик;

  5. Даты/времени;

  6. Логический;

  7. Поле MEMO:

  8. Поле объекта OLE;

  9. Мастер подстановок.

Каждый из типов данных наделен собственными свойствами, которые отображаются в разделе “Свойства поля” окна конструктора.

При вводе же имени поля по умолчанию MS Access присваивает ему текстовый тип данных с шириной поля, равной 50.

Текстовые поля могут содержать буквы, цифры и специальные символы. Максимальная ширина поля составляет 255 символов.

Для изменения ширины поля нужно в строке Размер поля раздела “Свойства поля” задать число, определяющее ширину поля (от 1 до 255). Например, если пользователь задаст ширину поля равной 25, то это означает, что в такое поле не могут быть введены значения, длина которых превышает 25 символов.

Текстовые поля произвольной длины (поля MEMO) могут содержать те же типы данных, что и простые текстовые поля и отличие между этими полями заключается лишь в том, что длина полей типа MEMO может быть очень велика по сравнению с размером текстовых полей.

Однако с какой целью вводится числовой тип полей? В качестве основных аргументов по использованию числовых полей, которыми, думается, руководствовались разработчики MS Access, следует упомянуть следующие соображения:

  1. При вводе данных числового типа автоматически производится проверка данных. Если данные содержат текстовые или специальные символы, MS Access выдаст предупреждение и ошибочные данные не будут введены.

  2. Только над числовыми полями возможно выполнение математических операций.

Что касается полей типа Счетчик, то они предназначены для хранения данных, значения которых не редактируются, а устанавливаются автоматически при добавлении каждой новой; записи в таблицу.

Их значения являются уникальными, последовательно возрастающими на 1 при добавлении каждой новой записи или могут быть любыми случайными числами.

Такие поля позволяют проводить автоматическую перенумерацию данных вне зависимости от того, в какое место таблицы вставляются данные, что бывает очень удобно при ведении различных кодификаторов, ключей и упорядоченных массивов данных, так как создает условия для применения алгоритмов быстрой сортировки и поиска данных.

Использование для хранения дат и времени полей, в которых данные представлены в специальном формате, также предоставляет пользователю ряд дополнительных преимуществ, среди которых нельзя не выделить:

  1. MS Access позволяет вводить и отображать даты в нескольких форматах. Конкретный вариант отображения даты/времени устанавливается в свойстве Формат поля окна конструктора таблиц. При хранении данных эти форматы автоматически преобразуются во внутреннее представление данных.

  2. При вводе дат MS Access осуществляет проверку формата данных и допускает ввод только правильных дат.

Логические же поля используются для хранения данных, которые могут принимать одно из двух возможных значений. Свойство Формат поля логического поля позволяет использовать специальные форматы или один из трех встроенных: Истина/Ложь, Да/Нет или Вкл/Выкл. При этом значения Истина, Да и Вкл эквивалентны логическому значению True, а значения Ложь, Нет и Выкл эквивалентны логическому значению False.

Если пользователь выбрал встроенный формат, а затем будет вводить эквивалентное логическое значение, то введенное значение будет отображаться в выбранном формате. Например, если значение True или Вкл вводится в элемент управления типа Поле, для которого в свойстве Формат поля указано Да/Нет, то введенное значение тут же преобразуется в Да.

При создании специального формата из свойства Формат просто удаляется текущее значение и вводится свой собственный формат.

MS Access позволяет хранить в таблицах изображения и другие двоичные данные (например, электронную таблицу MS Excel, документ MS Word и т.д.). Для этих целей служит тип данных Поле объекта OLE. Фактический объем данных, который можно ввести в поле данного типа, определяется объемом жесткого диска компьютера (до 1 Гигабайта).

И, наконец, что же такое тип данных мастер подстановок? Выбор этого типа данных запускает мастер подстановок, который создает поле, в котором предлагается выбор значений из раскрывающегося списка, содержащего набор постоянных значений или значений из другой таблицы.Размер данного поля совпадает с размером ключевого поля, используемого в качестве подстановки (обычно, 4 байта).

4. Создание структуры таблицы

Создание же структуры таблицы проще всего рассмотреть на примере создания таблицы Заказы базы данных Борей, поставляемой вместе с Access. Данная таблица уже имеется в базе данных Борей, но рассмотрение процесса создания этой таблицы будет весьма полезным. Для того, чтобы не нарушить структуру базы данных Борей, лучше предварительно создать учебную базу данных и открыть ее окно.

  1. В окне конструктора таблицы в столбце Имя поля вводим КодЗаказа.

  2. Нажимаем клавишу Tab или Enter, чтобы перейти в столбец Тип данных. При этом в нижней части окна диалога появляется информация в разделе “Свойства поля”.

  3. В столбце Тип данных появилось значение Текстовый. Нажав на кнопку раскрытия списка в правой части прямоугольника, видим список, содержащий все типы данных. Из этого списка с помощью мыши или клавишами вверх и вниз выбираем значение Счетчик и нажимаем на клавишу Tab для перехода в столбец Описание. Столбец Описание представляет собой пояснение, которое автор дает своим полям. Когда в будущем пользователь будет работать с данной таблицей, это описание появится в нижней части экрана MS Access всякий раз, когда курсор окажется в поле КодЗаказа, и напомнит назначение данного поля.

  4. Вводим поясняющий текст в столбец Описание и нажимаем клавишу Tab или Enter, чтобы перейти к вводу информации о следующем поле.

  5. Аналогичным образом происходит ввод описания всех полей таблицы.

  6. Завершив ввод структуры таблицы, сохраняем ее, выполнив команду Файл/Сохранить.

5. Создание таблицы в режиме таблицы

Ранее было рассмотрено два способа создания таблиц. Однако далеко не случайно в списке методов создания таблиц окна диалога “Новая таблица” расположен следующий способ создания таблиц, ибо он характеризуется, в первую очередь, простотой и наглядностью.

Последовательность действий здесь такова:

  1. Пользователь переходит на вкладку “Таблицы” окна базы данных и нажимает кнопку Создать.

  2. В окне диалога “Новая таблица” выбирается из списка вариантов значение Режим таблицы и затем следует нажатие кнопки ОК. В результате выполнения этих действий откроется окно диалога “Таблица”, содержащее созданную по умолчанию таблицу. Эта таблица содержит 20 столбцов и 30 строк, и этого вполне достаточно для начала.

  3. Наименования полей таблицы определены по умолчанию, но вряд ли они удовлетворяют всем требованиям пользователя. MS Access позволяет очень просто присвоить полям новые имена. Для этого необходимо дважды щелкнуть кнопкой мыши по области выбора первого поля (заголовок которого содержит Поле 1). Имя поля выделяется и появляется мигающий курсор. Пользователь вводит имя первого поля и нажимает клавишу Tab. Аналогичным образом вводятся остальные имена полей таблицы в следующих столбцах.

  4. Теперь заполняем несколько строк таблицы, вводя информацию в том виде, в каком она будет вводиться и в будущем. При этом все данные записываются в одном стиле и если первая дата записана 10/14/01, то нельзя написать следующую в виде Декабрь 4, 2001). Если MS Access установит неправильный тип данных, то изменить его конечно можно, но лучше вводить все правильно сразу.

  5. Сохраняем же таблицу, выполнив команду Файл/Сохранить макет или нажав кнопку Сохранить на панели инструментов. В открывшемся окне диалога “Сохранение” остается только присвоить таблице имя и нажать кнопку ОК.

  6. На запрос о необходимости создания для таблицы первичного ключа нажимаем кнопку Да, и MS Access создаст таблицу, удалив лишние строки и столбцы.

  7. Теперь необходимо удостовериться, что Access выбрал для каждого поля правильные типы данных, для чего переходим в окно конструктора таблицы, выполнив команду Вид/Конструктор таблиц. И если нас что-то не устраивает в структуре таблицы, то можно внести необходимые изменения.

Создание таблицы завершено.



Лекция 19.

Тема: Представление о программных средах компьютерной графики и черчения, мультимедийных средствах

Выполнив задания данной темы, вы научитесь:

  • определять виды компьютерной графики;

  • создавать растровые и векторные графические объекты.

Теоретические сведения к лабораторной работе

Компьютерная графика - раздел информатики, предметом которого является работа на компьютере с графическими изображениями (рисунками, чертежами, фотографиями, видеокадрами и пр.).

Графический редактор - прикладная программа, предназначенная для создания, редактирования и просмотра графических изображений на компьютере.

Виды компьютерной графики:

  1. Растровая

  2. Векторная

  3. Фрактальная

Они отличаются принципами формирования изображения при отображении на экране монитора или при печати на бумаге.

Растровая графика

Применяется при разработке электронных (мультимедийных) и полиграфических изданий. Для этого сканируют иллюстрации, фотографии, вводятся изображения с цифровых фотоаппаратов.

Растровое изображение – это своего рода мозаика, только вместо кусочков мозаики точки.

Основной элемент растрового экранного изображения – точка, называемая пикселем. Чтобы увидеть эти точки, нужно многократно увеличить изображение.



Растр (от англ. raster) – представление изображения в виде двумерного массива точек (пикселов), упорядоченных в ряды и столбцы

Для каждой точки изображения отводится одна или несколько ячеек памяти. Чем больше растровое изображение, тем больше памяти оно занимает.

Свойства растровой графики:

  1. Большие объемы данных, которые нужно хранить и обрабатывать.

  2. Невозможность увеличения изображения для рассмотрения деталей. Этот эффект называется пикселизацией

Важная характеристика экранного изображения – разрешение (resolution).

Разрешение – это количество пикселей, приходящихся на данное изображение. Оно измеряется в пикселях на дюйм (dots per inch) – dpi. Чем выше разрешение, тем качественнее изображение, но больше его файл. За норму принимается 72 пикселя на дюйм (экранное разрешение). Экран и печатающее устройство имеют свои собственные разрешения.

Файлы с форматами растрового типа: имеют расширения: *.bmp, *.pcx, *.gif , *.msp , *.img

Графический редактор Paint

Главные функции редактора:

    • создание графических изображений;

    • их редактирование.

Под редактированием понимают ввод изменений, исправлений и дополнений. Редактировать можно созданные изображения, а также готовые, в том числе и сканированные. Можно редактировать и изображение, скопированное через буфер обмена из другого приложения. Изображения можно масштабировать, вращать, растягивать. Их также можно сохранять в виде обоев рабочего стола.

Запуск Графического редактора Paint:

    • для запуска Paint щёлкнуть на кнопке Пуск и выбрать Программы |

Стандартные | Графический редактор Paint





Инструменты, представляемые редактором Paint



Выделение и Выделение произвольной области – выделяют весь рисунок или его фрагмент, для последующих операций.

Ластик/Цветной ластик – стирает либо все подряд (Ластик), либо только выбранный цвет.

Заливка – закрашивает выбранным цветом замкнутый участок рисунка.

Выбор цветов – позволяет уточнить тот или иной цвет в рисунке.

Масштаб – позволяет увеличить или уменьшить рисунок.

Карандаш – имитирует карандаш любого цвета.

Кисть – имитирует кисть любого цвета и формы.

Распылитель (аэрозольный баллончик) – имитирует распылитель любого цвета.

Надпись – позволяет вводить текст, который затем становится рисунком.

Линия, Кривая линия – позволяет рисовать прямые линии (Линия), и кривые (Кривая линия).

Прямоугольник, Многоугольник, Эллипс, Скругленный прямоугольник – эти инструменты позволяют рисовать соответствующие фигуры любого цвета и размера.

Чтобы воспользоваться инструментом, необходимо щелкнуть мышкой по значку с инструментом, затем перевести курсор мышки на поле для рисования, нажать и удерживать левую кнопку мышки.

Инструмент выбирается щелчком левой кнопки мыши по изображению инструмента (значку). Признак выбранного инструмента — «утопленная» кнопка с его изображением.

Палитра цветов

Если палитра отсутствует на экране, вызовите её командой Вид – Палитра (рис. 2). Найдите область, которая отражает текущий цвет . Верхний квадрат – это текущий цвет, т.е. цвет которым рисуем, он выбирается левой кнопкой мыши, а цвет фона (нижний квадрат) – правой кнопкой мыши. Для изменения оттенков цветов нужно зайти в меню Палитра – Изменить палитру.

Векторная графика

Векторная графика используется для создания иллюстраций. Используется в рекламе, дизайнерских бюро, редакциях, конструкторских бюро. С помощью векторной графики могут создаваться высокохудожественные произведения, но их создание очень сложно. Элементарный объект векторной графики – линия. Все в векторной иллюстрации состоит из линий. Перед выводом на экран каждого объекта программа производит вычисления координат экранных точек в изображении. Объем памяти, занимаемый линией, не зависит от её размеров, так как линия представляется в виде формулы, а векторную графику называют вычисляемой графикой

Как и все объекты линии имеют свойства. К ним относятся: форма линии, ее толщина, цвет, характер линии (сплошная, пунктирная и т.д.).

Свойства векторной графики

  1. Замкнутые линии имеют свойства заполнения цветом, текстурой, картой.

  2. В векторной графике легко решаются вопросы масштабирования. Если линии задана толщина 0,15 мм, то как бы не увеличивали или уменьшали рисунок, эта линия будет иметь такую толщину. При распечатке изображения толщина линий сохраняется. Увеличивая изображение, можно подробно рассмотреть его детали, при этом качество не ухудшается.

Векторный редактор, встроенный в текстовый редактор MS Word

В текстовом редакторе VS Word создание векторных рисунков производится с использованием панели инструментов Рисование .

Для того, чтобы панель Рисование отображалась необходимо выполнить команду Вид/Панели инструментов/Рисование.




  1. Действия

  2. Выбор объектов

  3. Свободное вращение

  4. Автофигуры

  5. Линия

  6. Стрелка

  7. Прямоугольник

  8. Овал

  9. Надпись

  10. Добавить объект WordArt

11 Вставка картинок

12 Цвет заливки

13. Цвет линий

14. Цвет шрифта

15. Тип линии

16. Тип штриха

17. Вид стрелок

18. Тень

19. Объем

Основные операции

Основные операции над векторными изображениями – копирование, вырезка, вставка, удаление и перемещение – выполняются так же, как и для текстовых фрагментов. Единственное различие с растровыми изображениями – это выделение графического объекта, которое выполняется щелчком левой кнопкой мыши по этому объекту.

Изменение размеров объекта

  1. Выделить объект

  2. Удерживая указатель на ключевой точке (белые точки), изменить размеры объекта

Копирование

  1. Для копирования необходимо выделить объект

  2. Выбрать в меню команд – Копировать

  3. Выбрать в меню команд – Вставить

Удаление

  1. Для удаления необходимо выделить объект

  2. Нажать клавишу delete

Вращение и наклон

  1. Выделить объект

  2. Удерживая указатель Вращения повернуть объект (зеленая точка свободного вращения)

  3. Удерживая точки Наклона (желтые точки), изменить положение объекта

Отражение

  1. Выделить объект

  2. Выбрать в меню команду – Рисование – Повернуть/ Отразить:

  • Отразить слева направо

  • Отразить сверху вниз

Можно сначала объект вращать, а затем отразить

Поворот

  1. Выделить объект

  2. Выбрать в меню команд – Рисование – Повернуть/ Отразить:

  • Повернуть влево на 90°

  • Повернуть вправо на 90°

Поворот и Отражение можно выполнить и Свободным вращением

Группирование

Группировка – это объединение нескольких графических объектов в одну целостную группу.

  1. Нажать кнопку Выбор объекта

  2. Выделить все объекты

  3. Рисование → Группировать

Разгруппирование

Разгруппирование– это разделение одного графического объекта на несколько графических.

  1. Выделить объект

  2. Рисование → Разруппировать (Необходимо, например, чтобы выполнить заливку разных фрагментов)

Порядок расположения объектов

Для создания различного расположения объектов используется команда

Рисование - Порядок (или щелчком правой кнопки вызвать контекстное меню):

  • На задний план

  • На передний план

  • Переместить вперёд

  • Переместить назад

Порядок расположения объектов и текста

Для создания различного расположения объектов и текста используется команда

Рисование - Порядок (или щелчком правой кнопки вызвать контекстное меню):

  • Поместить перед текстом

  • Поместить за текстом

Фрактальная графика

Фрактальная графика основана на автоматической генерации изображений путем математических расчетов. Создание фрактальных изображений основано не в рисовании, а в программировании. Фрактальная графика редко используется в печатных или электронных документах.

Фрактальная графика, как и векторная - вычисляемая, но отличается от нее тем, что никакие объекты в памяти компьютера не хранятся. Все изображение строится по уравнению, поэтому ничего, кроме самого уравнения, в памяти хранить не надо.

Фигура, элементарные части которой повторяют свойства своих родительских структур, называется фрактальной. Простейшим фрактальным объектом является треугольник.

Фрактальными свойства обладают многие объекты живой и неживой природы. Фрактальным объектом является многократно увеличенная снежинка. Фрактальные алгоритмы лежат в основе роста кристаллов и растений.





Технология выполнения задания:

Задание №1. В графическом редакторе Paint создать растровый рисунок бабочки



Задание №2. В графическом редакторе Paint создать растровый рисунок на произвольную тему.

Задание №3. Возможностями векторного редактора, встроенного в текстовый редактор MS Word создать рисунок Дровосека



Задание №4. Возможностями векторного редактора, встроенного в текстовый редактор MS Word создать рисунок на произвольную тему.

Задание №5. Сделать вывод о проделанной лабораторной работе:



Подведение итогов

Предъявить преподавателю: выполнение заданий, краткий конспект.

Лекция 20.

ТЕМА: Системы автоматизированного проектирования и конструирования.

Системы автоматизированного проектирования (САПР) позволяют осуществлять черчение, конструирование и моделирование различных устройств и механизмов с помощью компьютера.
Поэтому основным техническим средством при автоматизации конструирования является современный персональный компьютер с установленным специализированным программным обеспечением - пакетом прикладных программ САПР.

Обычно персональные компьютеры IBM PC состоят из трех частей:


  • системного блока;


  • клавиатуры, позволяющей вводить символы в компьютер;


  • монитора (или дисплея) - для изображения текстовой и графической информации.


Компьютеры выпускаются и в портативном варианте - в “блокнотном” (ноутбук) или “наколенном” (лап топ). Здесь системный блок, монитор и клавиатура заключены в один корпус: системный блок спрятан под клавиатурой, а монитор сделан как крышка к клавиатуре.

^ Промышленные компьютеры.

В отличие от офисных персональных компьютеров промышленные персональные компьютеры разработаны для работы в жестких условиях эксплуатации: наличие пыли, экстремальных механических и климатических воздействий, а также интенсивного электромагнитного излучения.

Наиболее известные производители промышленных компьютеров - фирмы IBM, Texas Micro, Siemens, Octagon Systems, Advantech и др.

С.С, а Octagon Systems - в диапазоне от -40 до 85Промышленные компьютеры обычно снабжены высокоскоростными охлаждающими вентиляторами и воздушными фильтрами, которые обеспечивают принудительную приточно-вытяжную вентиляцию внутри шасси. Постоянный приток воздуха создает избыточное давление внутри корпуса. Подобная система вентиляции предотвращает попадание в корпус пыли и обеспечивает его охлаждение. Эти меры обеспечивают надежную работу компьютера в широком диапазоне окружающих температур. Промышленные компьютеры Advantech работают в диапазоне температур 0 - 50

Большинство промышленных компьютеров поставляются с фиксирующими приспособлениями для плат и ударозащищенными отсеками для дисковых накопителей. Прижимные планки надежно фиксируют платы расширения в слотах шины ISA/PCI. Виброударостойкие отсеки для НЖМД и НГМД повышают их срок службы в тяжелых промышленных условиях. Часто вместо обычного НЖМД используются диски на базе флэш-памяти. 

Электромагнитное излучение (ЭМИ) является общей проблемой для промышленности. Почти все промышленные компьютеры изготовлены из высококачественной стали со специальным покрытием для защиты от ЭМИ. Источники питания также невосприимчивы к выбросам напряжения в сети, перенапряжениям и колебаниям напряжения, обеспечивая стабильность выходного напряжения. Для улучшения надежности применяются дублированные источники питания с “горячей” заменой.

Сочетание пассивных объединительных плат и промышленных процессорных плат обеспечивает совершенную конфигурацию для промышленной автоматизации, основанной на IBM PC совместимых компьютерах. Эта архитектура обеспечивает гибкость и упрощает модернизацию и эксплуатацию изделия.

^ Пассивные объединительные платы обеспечивают возможность установки плат ISA и PCI в различных сочетаниях. Например, фирма Advantech предоставляет широкий ряд пассивных объединительных плат с числом гнезд расширения от 3 до 20. Эти платы характеризуются поддержкой одной или нескольких систем в пределах одного конструктива.

Все фирмы, выпускающие промышленные компьютеры, предлагают широкий набор плат расширения и периферийных устройств.

^ Промышленные процессорные платы, как правило, имеют сторожевой таймер, который непрерывно следит за работой системы. В случае непредвиденной остановки функционирования системы сторожевой таймер генерирует аппаратный сигнал сброса. Промышленные процессорные платы являются 100% совместимыми с системными платами общего назначения. Их цельная конструкция включает множество расположенных на плате дополнительных устройств и контроллеров, таких как твердотельные диски, интерфейсы VGA/ЖКИ, SCSI, Ethernet, дополнительные последовательные порты (до 6-ти) и т.д.

Отказоустойчивым промышленным компьютером является компьютер, снабженный системой обнаружения неисправности шасси и выдачи сигнала тревоги. Контролируется исправность источника питания, вентиляторов и температура внутри блока. При возникновении неисправности блок предупреждает пользователя о необходимости текущего ремонта путем подачи звукового или светового сигнала. Как правило, вычислительная система будет по-прежнему работать некоторое время, несмотря на отказ.

Как правило, промышленные компьютеры очень надежны. Например, процессорные платы фирмы Octagon Systems имеют среднее время наработки на отказ от 10 до 26 лет, а периферийные платы - свыше 100 лет.

Периферийные платы отличаются большим разнообразием. Например, фирма Advantech предлагает платы ввода-вывода цифровых и аналоговых сигналов для шин ISA и PCI с количеством дискретных входов-выходов – до 192, аналоговых (ЦАП, АЦП) – до 32, в том числе с гальванической развязкой от источников (приемников) сигналов, платы расширения интерфейсов RS-232/422/485/токовая петля с количеством каналов до 8-ми, платы счетчиков-таймеров, квадратурных преобразователей, 3-х и 4-х координатного управления шаговыми двигателями и т.д.

Это позволяет вводить в компьютер информацию от датчиков любого типа и управлять различными исполнительными механизмами.

В системном блоке располагаются все основные узлы компьютера:


  • электронные схемы, управляющие работой компьютера (микропроцессор, оперативная память, контроллеры устройств и т.д.);


  • блок питания, который преобразует электропитание сети в постоянный ток низкого напряжения, подаваемый на электронные схемы компьютера;


  • накопители (дисководы) для гибких магнитных дисков (НГМД) (дискет);


  • накопитель на жестком магнитном диске (НЖМД) - “винчестер”;


  • другие устройства.


К системному блоку IBM PC можно подключать различные устройства ввода-вывода информации, расширяя тем самым его функциональные возможности.

Многие устройства располагаются вне системного блока и подсоединяются к нему через разъемы, обычно находящиеся на задней стенке блока. Такие устройства обычно называются внешними. Кроме монитора и клавиатуры это:


  • принтер - для вывода на печать текстовой и графической информации;


  • мышь или трекбол - устройство, облегчающее ввод информации в компьютер;


  • джойстик - манипулятор в виде укрепленной на шарнире ручки с кнопкой;


  • другие устройства.


Некоторые устройства могут встраиваться внутрь системного блока и поэтому называются внутренними, например:


  • модем или факс-модем - для обмена информацией с другими компьютерами через телефонную сеть (факс-модем может также получать и передавать факсы);


  • дисковод для компакт-дисков;


  • звуковая карта - для записи и воспроизведения звуков (музыка, голос и т.д.).


Для управления работой устройств в IBM PC-совместимых компьютерах используются специальные электронные схемы - контроллеры. Различные устройства используют разные способы подключения к контроллерам.

Самым главным элементом в компьютере является микропроцессор - интегральная микросхема, выполняющая все вычисления и обработку информации.

В IBM PC используются микропроцессоры фирмы Intel, а также совместимые с ними микропроцессоры других фирм (AMD, Cyrix, IBM и др.). Одинаковые модели могут иметь разную тактовую частоту - чем выше тактовая частота, тем выше производительность и цена микропроцессора. Например, процессоры семейства Pentium производства Intel выпускаются с тактовой частотой свыше 4 ГГц.

На рынке Украины доминирующее положение занимают два производителя – Intel и AMD, компьютеры в большинстве случаев комплектуются процессорами Duron, Sempron, Athlon фирмы AMD или Celeron, Pentium-IV фирмы Intel.

Электронная начинка IBM PC, как правило, выполняется из нескольких модулей -электронных плат. Каждая плата представляет собой кусок пластика (стеклотекстолит), на котором укреплены электронные компоненты (микросхемы, конденсаторы и т.д.) и различные разъемы. 

Самой большой электронной платой является системная, или материнская, плата. На ней обычно располагаются основной микропроцессор, оперативная память, кэш-память, шины, BIOS и интегрированные контроллеры.

Неинтегрированные контроллеры выполняются в виде отдельных электронных плат и вставляются в специальные разъемы (слоты) на материнской плате. При вставке в слот контроллер подсоединяется к шине магистрали передачи данных между контроллерами и оперативной памятью. В современных компьютерах обычно имеется две шины: ISA - для контроллеров низкоскоростных устройств, и PCI - для контроллеров высокоскоростных устройств. В последнее время в материнских платах появился специальный слот AGP - для видеоадаптера.




Лекция 21.

Тема : Представление о технических и программных средствах телекоммуникационных технологий.

Интернет –технологии.

1. Информационная технология

Информационная технология - процесс, использующий совокупность средств и методов сбора, обработки и передачи данных (первичной информации) для получения информации нового качества о состоянии объекта, процесса или явления (информационного продукта).

Понятие технологии включает применение научных и инженерных знаний, для решения практической задачи. Тогда информационной технологией можно считать процесс превращения знаний в информационный ресурс. Целью информационной технологии является производство информации для ее последующего анализа и принятия на его основе решения по выполнению какого-либо действия.

В приведенных определениях ключевыми словами являются процесс, совокупность методов и средств, а также перечисление различных действий по работе с информацией. Заметим, что в иностранных источниках комплексное понятие "информационная технология" определяется через базовое понятие "технология", а в определениях, данных авторами популярных учебников по информатике, дается свое понимание технологии как "совокупности методов и средств" или как "процесса". В определении 4 технология в качестве существенного признака технологии указывается факт преобразования первичной информации в информационный продукт. На наш взгляд, существенным признаком любой технологии является систематизированная последовательность действий. Оперируя базовыми понятиями и принципом минимизации определения, дадим следующее определение:

Информационная технология - систематизированная совокупность методов, средств и действий по работе с информацией.

Список действий по работе с информацией может быть достаточно большим: поиск, сбор, обработка, преобразование, хранение, отображение, представление, передача и т.д.

Заметим, что последние четыре десятилетия, словосочетание информационные технологии чаще всего употреблялись вместе со словом новые или современные - аббревиатуры НИТ или СИТ (Новые или Современные Информационные Технологии). В первую очередь это связано с автоматизацией процесса получения, обработки, хранения и передачи информации с помощью компьютеров и средств телекоммуникации. В литературе встречается также аббревиатура КИТ (Компьютерная Информационная Технология). Заметим также, что данное понятие употребляется в единственном или множественном числе, что не меняет сути явления.

2. Средства коммуникационных технологий

Средства коммуникационных технологий в настоящее время обладают колоссальными информационными возможностями и не менее впечатляющими услугами. Компьютер, снабженный соответствующим программным обеспечением, и средства телекоммуникаций вместе с размещенной на них информацией входят в ту группу средств коммуникационных технологий, с помощью которых мы не только узнаём о проблемах, происходящих вокруг нас, но и получаем дополнительную информацию, открываем для себя новые горизонты, покоряем неизведанные информационные вершины

Телекоммуникационные технологии -это организационные, педагогические, учебные технологии, формы и методы, предусматривающие применение в образовательном процессе современных компьютерных средств и информационных технологий. Под информационной технологией понимается совокупность методов и технических средств сбора, организации, хранения, обработки, передачи и представления информации, расширяющих знания людей и развивающих их возможности по управлению техническими и социальными процессами.

Технические средства телекоммуникационных технологий:

  • средства для записи и воспроизведения звука (электрофоны, магнитофоны, CD-проигрыватели),

  • системы и средства телефонной, телеграфной и радиосвязи (телефонные аппараты, факсимильные аппараты, телетайпы, телефонные станции, системы радиосвязи),

  • системы и средства телевидения, радиовещания (теле и радиоприемники, учебное телевидение и радио, DVD-проигрыватели),

  • оптическая и проекционная кино- и фотоаппаратура (фотоаппараты, кинокамеры, диапроекторы, кинопроекторы, эпидиаскопы),

  • полиграфическая, копировальная, множительная и другая техника, предназначенная для документирования и размножения информации (ротапринты, ксероксы, системы микрофильмирования),

  • компьютерные средства, обеспечивающие возможность электронного представления, обработки и хранения информации(компьютеры, принтеры, сканеры, графопостроители),

  • телекоммуникационные системы, обеспечивающие передачу информации по каналам связи (модемы, сети проводных, спутниковых, оптоволоконных, радиорелейных и других видов каналов связи, предназначенных для передачи информации).

3. Компоненты программных компьютерных средств

Обычно для обозначения основных компонент программно-аппаратных компьютерных средств используют следующие термины:

Software – совокупность программ, используемых в компьютере или программные средства, представляющие заранее заданные, чётко определённые последовательности арифметических, логических и других операций.

Hardware – технические устройства компьютера (“железо”) или аппаратные средства, созданные, в основном, с использованием электронных и электромеханических элементов и устройств.

Brainware – знания и умения, необходимые пользователям для грамотной работы на компьютере (компьютерная культура и грамотность).

Работой компьютеров, любых вычислительных устройств управляют различного рода программы. Без программ любая ЭВМ не больше, чем груда железа. Компьютерная программа (англ. “Program”) обычно представляет собой последовательность операций, выполняемых вычислительной машиной для реализации какой-нибудь задачи. Например, это может быть программа редактирования текста или рисования.

Программа - это упорядоченная последовательность команд, предназначенная для решения разных задач с помощью компьютерной техники и технологии; точная и подробная последовательность инструкций на понятном компьютеру языке с указанием правил обработки информации

4. Программное обеспечение информационных технологий

Совокупность программ, используемых при работе на компьютере, составляет его программное обеспечение.

Программное обеспечение (ПО) – это программные средства информационных технологий. Они подразумевают создание, использование компьютерных программ различного назначения и позволяют техническим средствам выполнять операции с машиночитаемой информацией.

Компьютерные программы, также как и любая другая машиночитаемая информация, хранятся в файлах. Пишутся (составляются, создаются) программы программистами на специальных машинных алгоритмических языках высокого уровня (Бейсик, Фортран, Паскаль, Си и др.). Хорошая программа содержит: чётко определённые и отлаженные функции, удобные средства взаимодействия с пользователем (интерфейс), инструкцию по эксплуатации, лицензию и гарантию, упаковку. Программы для пользователей могут быть платными, условно-бесплатными, бесплатными и др.

Существуют классификации программного обеспечения по назначению, функциям, решаемым задачам и другим параметрам.

По назначению и выполняемым функциям можно выделить три основных вида ПО, используемого в информационных технологиях:

  • Общесистемное ПО – это совокупность программ общего пользования, служащих для управления ресурсами компьютера (центральным процессором, памятью, вводом-выводом), обеспечивающих работу компьютера и компьютерных сетей. Оно предназначено для управления работой компьютеров, выполнения отдельных сервисных функций и программирования. Общесистемное ПО включает: базовое, языки программирования и сервисное.

  • Базовое ПО включает: операционные системы, операционные оболочки и сетевые операционные системы.

  • Операционная система (ОС) – это комплекс взаимосвязанных программ, предназначенных для автоматизации планирования и организации процесса обработки программ, ввода-вывода и управления данными, распределения ресурсов, подготовки и отладки программ, других вспомогательных.

ОС запускает компьютер, отслеживает работу локальных и сетевых компьютеров, планирует решение с их помощью задач, следит за их выполнением, управляет вводом-выводом данных и др.

Основная причина необходимости ОС состоит в том, что элементарные операции для работы с устройствами компьютера и управления его ресурсами – это операции очень низкого уровня. Действия, которые необходимы пользователю и прикладным программам, состоят из нескольких сотен или тысяч таких элементарных операций. Например, для выполнения процедуры копирования файла необходимо выполнить тысячи операций по запуску команд дисководов, проверке их выполнения, поиску и обработке информации в таблицах размещения файлов на дисках и т. д. Операционная система скрывает от пользователя эти подробности и выполняет эти процедуры.

Выделяют однопрограммные, многопрограммные (многозадачные), одно и многопользовательские, сетевые и несетевые ОС.

  • Сетевые ОС – это комплекс программ, обеспечивающих обработку, передачу, хранение данных в сети; доступ ко всем её ресурсам, распределяющих и перераспределяющих различные ресурсы сети.

  • Операционная оболочка – это программная надстройка к ОС; специальная программа, предназначенная для облегчения работы и общения пользователей с ОС (Norton Commander, FAR, Windows Commander, Проводник и др.). Они преобразуют неудобный командный пользовательский интерфейс в дружественный графический интерфейс или интерфейс типа “меню”. Оболочки предоставляют пользователю удобный доступ к файлам и обширные сервисные услуги.

  • Языки программирования – это специальные команды, операторы и другие средства, используемые для составления и отладки программ. Они включают собственно языки и правила программирования, трансляторы, компиляторы, редакторы связей, отладчики и др.

  • Отладка программы (англ. “debugging”) – это процесс обнаружения и устранения ошибок в компьютерной программе; этап компьютерного решения задачи, при котором происходит устранение явных ошибок в программе. Она осуществляется по результатам, полученным в процессе тестирования компьютерной программы, и производится с использованием специальных программных средств – отладчиков.

  • Отладчик (англ. “debugger”) – это программа, позволяющая исследовать внутреннее поведение разрабатываемой программы. Обеспечивает пошаговое исполнение программы с остановкой после каждой оператора, просмотр текущего значения переменной, нахождение значения любого выражения и др.

  • Трансляторы – это программы, обеспечивающие перевод с языка программирования на машинный язык компьютеров.

  • Сервисное общесистемное ПО для ОС включает драйверы и программы-утилиты. 
    Драйверы – это специальные файлы ОС, расширяющие её возможности и включаемые в её состав для организации настройки ОС на использование различных устройств ввода-вывода, установки региональных параметров (языков, форматов времени, даты и чисел) и т.д. С помощью драйверов можно подключать к компьютеру новые внешние устройства или нестандартно использовать имеющиеся устройства.

  • Программы-утилиты – это полезные программы, дополняющие и расширяющие возможности ОС. Некоторые из них могут существовать отдельно от ОС. К этому классу программ можно отнести архиваторы, программы резервного копирования и др.

Кроме того, сервисное общесистемное ПО включает тестовые и диагностические программы, программы антивирусной защиты и обслуживания сети.

  • Тестовые и диагностические программы предназначены для проверки работоспособности отдельных узлов компьютеров, работы программ и устранения выявленных в процессе тестирования неисправностей.

  • Антивирусные программы используют для диагностики, выявления и устранения вирусных программ, нарушающих нормальную работу вычислительной системы.

  • Инструментальное программное обеспечение или инструментальные программные средства (ИПО) – это программы-полуфабрикаты или конструкторы, используемые в ходе разработки, корректировки или развития других программ. Они позволяют создавать различные прикладные пользовательские программы. К ИПО относят: СУБД, редакторы, отладчики, вспомогательные системные программы, графические пакеты, конструкторы обучающих, игровых, тестирующих и других программ. По назначению они близки к системам программирования.

  • Прикладное программное обеспечение (ППО) или прикладные программные средства используются при решении конкретных задач. Эти программы помогают пользователям выполнять необходимые им работы на компьютерах. Порой такие программы называют приложениями.

ППО носит проблемно-ориентированный характер. В нём обычно выделяют две составляющие: пользовательское и проблемное прикладное программное обеспечение.

  • К пользовательскому ППО относят: текстовые, табличные и графические редакторы и другие подобные программы, например, учебные и досуговые.

Набор нескольких пользовательских программ, функционально дополняющих друг друга и поддерживающих единую информационную технологию называют пакетом прикладных программ, интегрированным пакетом программ или интегрированным программным обеспечением. Пакеты программ выполняют функции, для которых ранее создавались специализированные программы. В качестве примера приведём ППП Microsoft Office, в состав которого входят: текстовый и табличный процессор, СУБД Access, Power Point и другие программы.

  • Проблемное ПО – это специализированное ППО, например, бухгалтерские программы, программы в области страхования и др.

Кроме перечисленных, отметим следующие прикладные программы: учебные, обучающие и тренажёры, мультимедийные, развлекательные, в т.ч. компьютерные игры, справочные (энциклопедии, словари и справочники) и др.

Любые компьютерные программы работают на каких-либо технических средствах информационных технологий.

Контрольные вопросы:

  1. что такое компьютерная программа?

  2. Для чего нужны компьютерные программы?

  3. Какое бывает программное обеспечение компьютерных информационных технологий?

  4. Как можно классифицировать и использовать такое программное обеспечение?

  5. Какие бывают технические средства информатизации и их классификацию?







Лекция 23

Тема:Передача информации между компьютерами. Проводная и беспроводная связь.

    Одна из основных потребностей человека – потребность в общении. Универсальным средством общения являются коммуникации, обеспечивающие передачу информации с помощью современных средств связи, включающих компьютер.

    Общая схема передачи информации такова:         

источник информации - канал связи - приемник (получатель) информации

    Основными устройствами для быстрой передачи информации на большие расстояния в настоящее время являются телеграф, радио, телефон, телевизионный передатчик, телекоммуникационные сети на базе вычислительных систем.

    Передача информации между компьютерами существует с самого момента возникновения ЭВМ. Она позволяет организовать совместную работу отдельных компьютеров, решать одну задачу с помощью нескольких компьютеров, совместно использовать ресурсы и решать множество других проблем.

Под компьютерной сетью понимают комплекс аппаратных и программных средств, предназначенных для обмена информацией и доступа пользователей к единым ресурсам сети.

    Основное назначение компьютерных сетей - обеспечить совместный доступ пользователей к информации (базам данных, документам и т.д.) и ресурсам (жесткие диски, принтеры, накопители CD-ROM, модемы, выход в глобальную сеть и т.д.).

Абоненты сети – объекты, генерирующие или потребляющие информацию.

    Абонентами сети могут быть отдельные ЭВМ, промышленные роботы, станки с ЧПУ (станки с числовым программным управлением) и т.д. Любой абонент сети подключён к станции.

Станция – аппаратура, которая выполняет функции, связанные с передачей и приёмом информации.

    Для организации взаимодействия абонентов и станции необходима физическая передающая среда.

Физическая передающая среда – линии связи или пространство, в котором распространяются электрические сигналы, и аппаратура передачи данных.

    Одной из основных характеристик линий или каналов связи является скорость передачи данных (пропускная способность).

Скорость передачи данных - количество бит информации, передаваемой за единицу времени.

    Обычно скорость передачи данных измеряется в битах в секунду (бит/с) и кратных единицах Кбит/с и Мбит/с.

    Соотношения между единицами измерения:

  • 1 Кбит/с =1024 бит/с;

  • 1 Мбит/с =1024 Кбит/с;

  • 1 Гбит/с =1024 Мбит/с.

    На базе физической передающей среды строится коммуникационная сеть.
    Таким образом, компьютерная сеть – это совокупность абонентских систем и коммуникационной сети.

Виды сетей

    По типу используемых ЭВМ выделяют однородные и неоднородные сети. В неоднородных сетях содержатся программно несовместимые компьютеры (чаще так и бывает на практике).

    По территориальному признаку сети делят на локальные и глобальные.

Локальные сети (LAN, Local Area Network) объединяют абонентов, расположенных в пределах небольшой территории, обычно не более 2–2.5 км.

    Локальные компьютерные сети позволят организовать работу отдельных предприятий и учреждений, в том числе и образовательных, решить задачу организации доступа к общим техническим и информационным ресурсам.

Глобальные сети (WAN, Wide Area Network) объединяют абонентов, расположенных друг от друга на значительных расстояниях: в разных районах города, в разных городах, странах, на разных континентах (например, сеть Интернет).

    Взаимодействие между абонентами такой сети может осуществляться на базе телефонных линий связи, радиосвязи и систем спутниковой связи. Глобальные компьютерные сети позволят решить проблему объединения информационных ресурсов всего человечества и организации доступа к этим ресурсам.



Локальная сеть, глобальная сеть.

    Основные компоненты коммуникационной сети:

  • передатчик;

  • приёмник;

  • сообщения (цифровые данные определённого формата: файл базы данных, таблица, ответ на запрос, текст или изображение);

  • средства передачи (физическая передающая среда и специальная аппаратура, обеспечивающая передачу информации).

назад

Топология локальных сетей

     Очень важным является вопрос топологии локальной сети.

Под топологией компьютерной сети обычно понимают физическое расположение компьютеров сети относительно друг друга и способ соединения их линиями.

     Топология определяет требования к оборудованию, тип используемого кабеля, методы управления обменом, надежность работы, возможность расширения сети.

Существует три основных вида топологии сети: шина, звезда и кольцо.

    Шина (bus), при которой все компьютеры параллельно подключаются к одной линии связи, и информация от каждого компьютера одновременно передается ко всем остальным компьютерам. Согласно этой топологии создается одноранговая сеть. При таком соединении компьютеры могут передавать информацию только по очереди, так как линия связи единственная.

        Достоинства:

  • простота добавления новых узлов в сеть (это возможно даже во время работы сети);

  • сеть продолжает функционировать, даже если отдельные компьютеры вышли из строя;

  • недорогое сетевое оборудование за счет широкого распространения такой топологии.

        Недостатки:

  • сложность сетевого оборудования;

  • сложность диагностики неисправности сетевого оборудования из-за того, что все адаптеры включены параллельно;

  • обрыв кабеля влечет за собой выход из строя всей сети;

  • ограничение на максимальную длину линий связи из-за того, что сигналы при передаче ослабляются и никак не восстанавливаются.

    Звезда (star), при которой к одному центральному компьютеру присоединяются остальные периферийные компьютеры, причем каждый из них использует свою отдельную линию связи. Весь обмен информацией идет исключительно через центральный компьютер, на который ложится очень большая нагрузка, поэтому он предназначен только для обслуживания сети.




        Достоинства:

  • выход из строя периферийного компьютера никак не отражается на функционировании оставшейся части сети;

  • простота используемого сетевого оборудования;

  • все точки подключения собраны в одном месте, что позволяет легко контролировать работу сети, локализовать неисправности сети путем отключения от центра тех или иных периферийных устройств;

  • не происходит затухания сигналов.

        Недостатки:

  • выход из строя центрального компьютера делает сеть полностью неработоспособной;

  • жесткое ограничение количества периферийных компьютеров;

  • значительный расход кабеля.

    Кольцо (ring), при котором каждый компьютер передает информацию всегда только одному компьютеру, следующему в цепочке, а получает информацию только от предыдущего в цепочке компьютера, и эта цепочка замкнута. Особенностью кольца является то, что каждый компьютер восстанавливает приходящий к нему сигнал, поэтому затухание сигнала во всем кольце не имеет никакого значения, важно только затухание между соседними компьютерами.


        Достоинства:

  • легко подключить новые узлы, хотя для этого нужно приостановить работу сети;

  • большое количество узлов, которое можно подключить к сети (более 1000);

  • высокая устойчивость к перегрузкам.

        Недостатки:

  • выход из строя хотя бы одного компьютера нарушает работу сети;

  • обрыв кабеля хотя бы в одном месте нарушает работу сети.

    В отдельных случаях при конструировании сети используют комбинированную топологию. Например, дерево (tree) - комбинация нескольких звезд.

    Каждый компьютер, который функционирует в локальной сети, должен иметь сетевой адаптер(сетевую карту). Функцией сетевого адаптера является передача и прием сигналов, распространяемых по кабелям связи. Кроме того, компьютер должен быть оснащен сетевой операционной системой.

    При конструировании сетей используют следующие виды кабелей:

неэкранированная витая пара. Максимальное расстояние, на котором могут быть расположены компьютеры, соединенные этим кабелем, достигает 90 м. Скорость передачи информации - от 10 до 155 Мбит/с; экранированная витая пара. Скорость передачи информации - 16 Мбит/с на расстояние до 300 м.

коаксиальный кабель. Отличается более высокой механической прочностью, помехозащищённостью и позволяет передавать информацию на расстояние до 2000 м со скоростью 2-44 Мбит/с;

волоконно-оптический кабель. Идеальная передающая среда, он не подвержен действию электромагнитных полей, позволяет передавать информацию на расстояние до 10 000 м со скоростью до 10 Гбит/с.

назад

Понятие о глобальных сетях

    Теперь поговорим о глобальных сетях.

    Глобальная сеть – это объединения компьютеров, расположенных на удаленном расстоянии, для общего использования мировых информационных ресурсов. На сегодняшний день их насчитывается в мире более 200. Из них наиболее известной и самой популярной является сеть Интернет.

    В отличие от локальных сетей в глобальных сетях нет какого-либо единого центра управления. Основу сети составляют десятки и сотни тысяч компьютеров, соединенных теми или иными каналами связи. Каждый компьютер имеет уникальный идентификатор, что позволяет "проложить к нему маршрут" для доставки информации. Обычно в глобальной сети объединяются компьютеры, работающие по разным правилам (имеющие различную архитектуру, системное программное обеспечение и т.д.). Поэтому для передачи информации из одного вида сетей в другой используются шлюзы.

Протокол обмена - это набор правил (соглашение, стандарт), определяющий принципы обмена данными между различными компьютерами в сети.

    Протоколы условно делятся на базовые (более низкого уровня), отвечающие за передачу информации любого типа, и прикладные (более высокого уровня), отвечающие за функционирование специализированных служб.

Главный компьютер сети, который предоставляет доступ к общей базе данных, обеспечивает совместное использование устройств ввода-вывода и взаимодействия пользователей называется сервером.

Компьютер сети, который только использует сетевые ресурсы, но сам свои ресурсы в сеть не отдает называется клиентом (часто его еще называют рабочей станцией).

    Для работы в глобальной сети пользователю необходимо иметь соответствующее аппаратное и программное обеспечение.

    Программное обеспечение можно разделить на два класса:

  • программы-серверы, которые размещаются на узле сети, обслуживающем компьютер пользователя;

  • программы-клиенты, размещенные на компьютере пользователя и пользующиеся услугами сервера.

    Глобальные сети предоставляют пользователям разнообразные услуги: электронная почта, удаленный доступ к любому компьютеру сети, поиск данных и программ и т.д.



Любой канал связи имеет ограниченную пропускную способность, это число ограничивается свойствами аппаратуры и самой линии (кабеля). Объём переданной информации I вычисляется по формуле:



где q- пропускная способность канала (бит/с)

t-время передачи (сек)

Задачи:

  1. Информационное сообщение объемом 2,5 кбайт передается со скоростью 2560 бит/мин. За сколько минут будет передано данное сообщение?

  2. Какой объем информации можно передать за 10 мин по каналу с пропускной способностью 5 кбайт/с

  3. Передача данных через ADSL- заняла 5 минут. За это время был передан файл, размер которого 3000 Кбайт. Определите минимальную скорость (бит/с) (пропускную способность канала), при которой такая передача возможна.

  4. Какое количество байтов будет передаваться за 1 секунду. По каналу с пропускной способностью 100 Мбит/с?

  5. Через ADSL-соединение файл размером 2500 Кбайт передавался 40 секунд. Сколько секунд потребуется для передачи файла размером 2750 Кбайт.

  6. Модем передаёт данные со скоростью 56 Кбит/сек. Передача текстового файла заняла 4,5 минут. Определите, сколько страниц содержал переданный текст, если известно, что он был представлен в кодировке Unicode, а на одной странице – 3072 символа.

Задачи на дом:

а) Скорость передачи данных через ADSL-соединение равна 128000бит/с.Через данное соединение передают файл размером 625кбайт. Определите время передачи файла в секундах.

б) Передача данных через ADSL- заняла 2 минуты. За это время был передан файл, размер которого 3750Кбайт. Определите минимальную скорость (бит/с), при которой такая передача возможна.



.



Лекция 24

Тема:Методы создания и сопровождения сайта.

Способов для создания сайта на сегодняшний день великое множество. Наиболее распространенный метод создания сайтов — это создание сайта на основе страниц HTML.


Огромное количество сайтов во всемирной паутине сконструировано именно по такому типу. Хотя если говорить открыто — возможности при этом весьма ограничены. Да и создание динамических страниц, пользуясь только HTML — приведет только к тому, что мозг закипит уже на второй минуте.

В принципе, если HTML связать с элементами РНР кода — то может и выйти. Такие средства создания и сопровождения сайта являются базовыми, их должен знать и умело применять любой вебмастер.


Первый способ создания сайта

Если использовать самый простейший способ, то действовать нужно в следующей последовательности:

1. создание шаблона на языке HTML;

2. копировать код изменяемых элементов и вынести его в отдельный файл, которому присваивается расширение «tpl»;

3. стираем код измененных элементов на страницах (только в такой последовательности);

4.на месте стертого HTML-кода на страницы вводятся только одна строчка РНР-кода. (В строчке этой – прописан путь до того самого файла с расширением «tpl» (такие строчки PHP-кода еще называют «инклудами»)).

5. меняем расширение страничек HTML, то есть мы меняем «html» на «php».

Вот такой вот незамысловатый способ, несомненно, облегчит жизнь начинающему создателю сайтов. Многие начинающие сайтостроители пользуются таким вот способом до сих пор.


Второй способ создания сайтов

Второй способ создания сайтов будет немного посложнее. Тут используется системы управления контентом (CMS), или как пишут на форумах, для легкой ориентировки — с помощью «движка». Таких «движков» тьма тьмущая по всей паутине. Большинство из них сегодня платные, но если покопаться, то можно найти и бесплатные.

В принципе самые простые (сравнительно) это «WORDPRESS» и «Joomla». Именно с помощью «WORDPRESS» создано большинство блогов.

Достоинств у такого «движка» вагон и маленькая тележка — это удобство и никаких лишних вливаний средств, то есть он бесплатный, невероятная простота установки и настройка, и конечно к нему есть масса плагинов, при подключении которых можно невероятно расширить функции этого самого «движка». Минус только в том, что создатели плагинов не всегда заботятся об их совместимости.

А теперь о втором «движке» под названием Joomla. Этот «движок» — уникальная вещь, о которой говорить можно долго, но отнюдь не нудно: с помощью его можно создавать порталы, блоги и еще кучу разных фишек в таком же роде. Четыре слова — «Сайт русской поддержки Joomla» (а точнее один из сайтов) и у вас все получится!


Третий способ создания сайтов

И третий способ создания сайтов, так сказать для людей либо ленивых по своей природе, либо с нехваткой на это дело времени.

Вам нужно будет просто на просто открыть «блогер», «живой журнал» или что-нибудь созданное на этом подобии и завести аккаунт. Там создание блога не займет много времени — на это потребуется все лишь несколько секунд или минут (все ориентируются на сайтах по-разному).

Тут конечно существует один такой большой и жирный минус! На вот таких вот сайтах где вы создаете аккаунт, у вас нет ни имени, ни рода, ни племени. Прикрыть вас могу быстрее, чем кто-либо скажет: «Безперспективняк!» Прав у вас как таковых — мизер и развернутся негде — везде возведены стены из запретов.

В общем, третий способ самый легкий, но и самый незначительный и не уважаемый, поскольку все хотят быть индивидуальными, а не идти под одной гребенкой со многими. Для начинающих блогеров — это конечно как маленький тренинг. Но конечно вот таким вот блогам до «WORDPRESS» как до другого края вселенной.

Тут только три способа создания сайтов. Но на этом средства создания и сопровождения сайта не заканчиваются. Многие вебмастера используют сторонние программы, например Photoshop.



Лекция 25.

Тема: Сетевые сервисы в Интернете.

1. Электронная почта (E-mail)

Электронная почта - это сетевая служба, которая дает возможность пользователям посылать и получать электронные сообщения. Обычно сообщение посылается в виде текста, адресат получает его на своем компьютере через какой-то промежуток времени и читает тогда, когда ему будет удобно. 

Для Internet важна правая часть адреса. Имя домена - это уникальное имя, присвоенное конкретному компьютеру в Internet. Достоинствами электронной почты являются:

  • простота использования (самое сложное здесь - соединение с Internet первый раз);

  • высокая скорость передачи сообщений;

  • дешевизна (плата берется только за соединение);

  • сообщения электронной почты легко хранить (в виде файлов);

  • электронная почта практически универсальна (передача через любые сети текстов, графических изображений).

К недостаткам электронной почты можно отнести слабую защиту сообщений (возможность доступа третьих лиц). 

Надежность электронной почты сильно зависит от того, какие используются почтовые программы, насколько удалены друг от друга отправитель и адресат письма, и особенно от того, в одной они сети, или в разных.

2. Телеконференции (UseNet).

Телеконференции - вторая по распространенности служба Интернета, предоставляющая отложенные услуги. 

Сервер новостей - это компьютер, который может содержать тысячи групп новостей самых разнообразных тематик. 

Группа новостей - это набор сообщений по определенной теме. Новости разделены по иерархически организованным тематическим группам, и имя каждой группы состоит из имен подуровней.

Данная процедура, а также работа с группами новостей осуществляется с помощью программного обеспечения, поддерживающего эти функции, например, широко распространенным приложением компании Microsoft - Outlook Express. 

Наряду с описанной формой служб телеконференции широкое распространение получили WWW-телеконференции, также называемые форумами. В зависимости от степени контроля news-группы условно можно разделить на три типа:

  • модерируемые: сообщение в группу помещает модератор данной группы (он рассматривает каждое сообщение и решает, стоит ли его туда помещать);

  • немодерируемые: сообщения в группу может помещать любой пользователь;

  • постмодерируемые: этот тип представляет собой компромисс предыдущих двух (сообщения в группу может поместить любой пользователь, но модератор имеет право его удалить, если решит, что сообщение некорректно).

  • Область распространения сообщений каждой news-группы может быть ограничена каким-либо регионом, сообществом сетей и т.п. 

  • Основной прием использования групп новостей состоит в том, чтобы задать вопрос, обращаясь ко всему миру, и получить ответ или совет от тех, кто с этим вопросом уже разобрался.

  • При отправке сообщений в телеконференции принято указывать свой адрес электронной почты для обратной связи.

3. Списки рассылки

Списки рассылки (maillists) - простой, но в то же время весьма полезный сервис Интернет. Это практически единственный сервис, не имеющий собственного протокола и программы-клиента и работающий исключительно через электронную почту. 

Идея работы списка рассылки состоит в том, что существует некий адрес электронной почты, который на самом деле является общим адресом многих людей - подписчиков этого списка рассылки. Вы посылаете письмо на этот адрес, и ваше сообщение получат все люди, подписанные на этот список рассылки. 

4. Служба передачи файлов FTP

Прием и передача файлов составляют значительный процент от прочих Интернет-услуг. 

FTP (file transfer protocol) - протокол передачи файлов, но при рассмотрении FTP как службы Интернета имеется в виду не просто протокол, а именно служба доступа к файлам в файловых архивах.

Протокол FTP работает одновременно с двумя ТСР-соединениями между сервером и клиентом.

Преимущества использования FTP:

  1. Возможность передавать файлы через Интернет (при помощи данного протокола можно скачивать на свой компьютер любые файлы: MP3, ZIP архивы, текстовые и программы).

  2. Возможность удалённо управлять файлами компьютера.

  3. Удобство в работе с файлами.

Для работы с FTP необходимы специальные программы, которые и обеспечивают данный протокол. Есть несколько типов FTP-программ. 

1. FTP-сервер - это специальная программа, запущенная на компьютере и работающая на нём в фоновом режиме. Она делает из обычного компьютера FTP-сервер, с которого можно скачать файлы или закачать.

2. FTP-клиент - это специальная программа, которая работает с FTP-серверами. Она предназначена для подачи запросов серверам и приёму информации.

ARCHIE — вспомогательная услуга, которая облегчает работу с FТР-серверами, организуя поиск файлов на этих серверах. Серверы ARCHIE «помнят» списки всех файлов на многих FTP-серверах во всем мире и по запросу могут искать необходимый файл по имени или по части имени.

5. Интерактивное общение

Интерактивная услуга - услуга, ориентированная на удовлетворение информационных потребностей пользователей путем предоставления информационных продуктов в диалоговом режиме. В 1998 году разработчики израильской компании Mirabilis создали специальное программное обеспечение ICQ и перенесли возможности вызова абонентов в сеть Интернет. Программа получила название Интернет-пейджера. 

Сервера, поддерживающие ICQ, часто объединяются в Интернет-пейджинговые сети. Сервис позволяет вести переговоры реальном времени, передавать графики, осуществлять голосовую и видео-связь, обмениваться файлами. (QIP, Miranda). 

Сервисная система IRC - это многопользовательская, предназначенная для чата многоканальная сеть, с помощью которой пользователи могут беседовать в режиме реального времени независимо от своего месторасположения.

Каждый канал имеет своё название и, как правило, определённую тему для обсуждения. После «входа» в канал пользователь может видеть, что пишут остальные участники канала, а также может сам принять участие. Тема, обсуждаемая на канале, обычно следует из его названия. 

В IRC нет ограничения на количество людей, которые могут находиться одновременно на канале, а также нет никаких ограничений на количество каналов, которые могут формироваться на IRC. 

IRC-сервер - это программа, запущенная на сервере у Интернет-провайдера (как правило) и выполняющая две основные задачи: предоставление пользователям возможности подключения к IRC-сети и ретрансляцию сообщений пользователям на других IRC-серверх в этой сети. 

IRC-клиент - это программа пользователя, позволяющая ему подключаться к IRC-серверу и общаться на каналах и в привате с другими пользователями. Существует несколько популярных клиентских программ для работы с серверами и сетями, поддерживающими сервис IRC. 

Не смотря на то, что IRC существует достаточно много лет, в коммерческой деятельности современных компаний, этот стандарт практически не применяется. Основным его предназначением остается обсуждение самого широкого круга вопросов между пользователями Интернета. 

6. Передача звука в реальном времени

Радиовещание в Интернет 

Появилось несколько возможных способов применения звуковых потоков в Интернет. Стало очевидным перенесение систем радиовещания из обычного радиоэфира в цифровые сети. Тысячи радиостанций установили у себя потоковые серверы и начали передавать свои обычные «живые» программы в Интернет. Радиостанции так называемого иновещания используют особенный формат, учитывающий условия распространения радиоволн и поясное время в местах приема. 



Компьютерная телефония 

Самой заметной из последних новинок звуковых коммуникаций в Интернет является ПО, позволяющее географически удаленным пользователям устанавливать телефонную связь через Интернет и платить за нее намного меньше, чем за такой же звонок по обычным телефонным линиям. 

С помощью интернет-телефонии можно организовать «виртуальный офис», связав через сеть Интернет представительства фирмы в разных городах. Достаточно поместить в компьютеры специальные платы расширения, превратив их тем самым в шлюзы, установить программное обеспечение VocalTec и под¬ключиться к Интернету. Стоимость звонка в этом случае окажется эквивалентной лишь сумме, выплачиваемой провайдеру за пользование Интернетом. Телефонной связью можно оснастить даже веб-страницу.



Аудиоконференциии 

Аудиоконференция - это процесс использования электронных каналов связи для организации совещаний между тремя и более участниками, при котором происходит голосовая коммутация (соединение) участников конференции. У каждой конференции есть координатор (ведущий конференции), который управляет ей и следит за тем, чтобы не нарушалась тематика конференции, этикет и т.п. 

Видеоконференции и их типы 

Видеоконференция - это интерактивный инструмент, который включает в себя аудио, видео, компьютерные и коммуникационные технологии для осуществления связи удаленных территориально собеседников «лицом к лицу» в реальном времени, а также разделения всех типов информации, включая данные, звук, изображение, документы и т.п. Видеоконференции разделяются на персональные (ПВ), групповые (ГВ) и студийные (СВ). 

При персональных видеоконференциях (ПВ) общение происходит в неформальном стиле в виде диалога двух лиц. Это система, объединяющая микрофоны для аудиосвязи, видеосредства, средства коммуникации для обеспечения взаимодействия участников в реальном масштабе времени и программное обеспечение по управлению видеоконференцией.

При групповых видеоконференциях (ГВ) происходит общение группы с группой. Существует два варианта ГВ. К первому варианту относятся такие ГВ когда две организованные группы людей находятся в разных аудиториях. В первом варианте для ГВ используется оборудование стационарное с улучшенными характеристиками и с более высокими требованиями к каналам связи по сравнению с ПВ. 

При студийных (профессиональные) видеоконференциях (СВ) общение происходит между выступающим и аудиторией слушателей. Для проведения студийных видеоконференций требуется специальное оборудование с требованиями к видео и звуку аналогично профессиональному телевизионному оборудованию. Общение проводится по заранее подготовленному сценарию и, как правило, производится видеозапись. 

Камера

Существует множество типов камер: от небольших камер, устанавливаемых на монитор, до высококачественных камер, поддерживающих дистанционное управление панорамированием, наклоном и масштабированием.

Микрофон

Персональные системы видеоконференцсвязи часто комплектуются простым микрофоном, характерным для персональных компьютеров. Групповые системы видеоконференцсвязи комплектуются специальным микрофоном, позволяющим принимать звук от нескольких участников.

Средство отображения

В системе видеосвязи средство отображения играет немалую роль в восприятии. Средство отображения необходимо выбирать в соответствии с задачами выполняемыми системой видеоконференции. Для персональных видеоконференций достаточно обычного компьютерного монитора

Сетевое соединение

Передача аудио и видеоинформации в реальном времени накладывает достаточно высокие требования к качеству сетевого соединения. Большинство видеоконференций обеспечивают нормальную работу при наличии сетевого подключения от 64 - 128 Кбит/с.

Дополнительное оборудование

При установке системы видеоконференции могут понадобиться специальные тумбы, стойки, кронштейны. Несмотря на то, что дополнительное оборудование часто не является необходимым, оно, как правило, делает использование видеоконференции более комфортным и позволяет максимально гармонично вписать оборудование в существующий интерьер.



Возможности использования видеоконференций 

  1. Бизнес. Видеоконференцсвязь обеспечивает бизнес возможностью проводить встречи, переговоры, совещания, не взирая на расстояния. 

  2. 2. Дистанционное обучение. Преподаватели и студенты способны видеть друг друга, совместно просматривать и обсуждать различные данные, документы, изображения в обстановке, максимально приближенная к работе в обычной аудитории. Главное различие в том, что они могут находиться в разных городах или странах не испытывая неудобств, связанных с поездкой и отрывом от работы. 

  3. Многие образовательные учреждения используют видеоконференции в различных целях, включая:

  • тадиционные курсы;

  • соединение с лекторами-гостями и экспертами;

  • межучережденческое сотрудничество;

  • обмен опытом и информацией между преподавателями находящимися в разных городах и странах;

  • виртуальные поездки в техно-парки, научные и исследовательские центры, музеи, зоопарки и т.п.

3. Домашний офис. Видеоконференция позволяет оставаться на связи с людьми очень реалистичным способом и дает возможность пользователям экономить материальные и временные ресурсы, встречаясь с людьми посредством видеоконференцсвязи, обеспечивая контакт лицом к лицу. 

4. Судопроизводство. Системы видеоконференцсвязи позволяют свидетелю (эксперту, подсудимому) давать показания без необходимости непосредственного присутствия в зале суда. 

5. Телемедицина. Видеоконференцсвязь быстро, легко, в режиме реального времени и с эффектом личного присутствия позволяет пациентам получать консультации и руководства опытных специалистов.



Лекция 26.

Тема:Управление процессами. Представление об АСУ.

План:

  1. Информационная система.

  2. Виды систем управления.

  3. Примеры оборудования с ЧПУ.

  4. Схемы управления.

1. Информационный процесс — процесс получения, создания, сбора, обработки, накопления, хранения, поиска, распространения и использования информации.

Информационные системы - системы, в которых происходят информационные процессы.

Если поставляемая информация извлекается из какого – либо процесса (объект), а выходная применяется для целенаправленного изменения того же самого объекта, то такую информационную систему называют системой управления.



2. Виды систем управления:

  • ручные,

  • автоматизированные (человеко-машинные),

  • автоматические (технические).

Автоматизированная система - это система, состоящая из персонала и комплекса средств автоматизации его деятельности, реализующая автоматизированную технологию выполнения установленных функций.

Автоматизированная система управления или АСУ — комплекс аппаратных и программных средств, предназначенный для управления различными процессами в рамках технологического процесса, производства, предприятия.

АСУ применяются в различных отраслях промышленности, энергетике, транспорте и т. п.

Термин автоматизированная, в отличие от термина автоматическая подчёркивает сохранение за человеком – оператором некоторых функций, либо наиболее общего, целеполагающего характера, либо неподдающихся автоматизации.

Понятие “Автоматизированная система управления” в России стало использоваться в 50-е годы ХХ века. Интенсивное применение таких систем начинается в 1970–1980-е годы. Оно было направлено в основном на облегчение рутинных операций.

Появление АСУ обусловлено необходимостью совершенствования организационной структуры управления предприятием, организацией, учреждением и т.п. Ныне это необходимый элемент многих отраслей знаний и хозяйства страны. АСУ представляет собой совокупность коллектива людей и комплекса программно-технических средств, т.е. является человеко-машинной системой, базирующейся на экономико-математических методах управления, использовании средств ЭВМ.

Автоматизация базируется на широком использовании средств вычислительной техники (СВТ) и необходимого для них ПО. В качестве технических средств АСУ получили использование многомашинные, многопроцессорные комплексы, образующие с помощью ЭВМ и информационных сетей распределенные системы обработки информации. При реализации АСУ обычно применяются автоматизированные рабочие места и участки.

Решаемые в АСУ задачи делят на задачи, требующие немедленного ответа и допускающие определённую его задержку по времени выполнения.

В основном выделяют следующие режимы работы АСУ: параллельной обработки, квантования временем для пакетной обработки, оперативной обработки, реального времени и телеобработки информации и данных. В режиме квантования временем каждой прикладной программе выделяется квант времени, по окончании которого управление передаётся следующей программе. Увеличение скорости ответа системы пользователю достигается путём оперативной (онлайновой, непосредственной) обработки данных. При сочетании многопрограммного режима работы ЭВМ с квантованием времени и режимом непосредственного доступа образуется режим разделения времени. Режим реального времени предназначен для задач, требующих немедленного ответа. Он характеризуется дистанционной обработкой информации (телеобработкой). Режим телеобработки может использоваться и в других случаях, например, для пакетного режима обработки данных.

Автоматизация позволяет существенно сократить время создания новых образцов техники, продуктов и т.д., а также обслуживания пользователей, значительно повысить уровень их обслуживания, преобразует и видоизменяет отдельные технологические процессы, а порой – все основные традиционно используемые технологии. Хотя изначально автоматизированные системы предназначались для автоматизации сложных производственных технологических процессов, всё же их недаром назвали АСУ. Управление любыми процессами связано с выполнением собственно функций управления, т.е. взаимодействия людей в процессе выполнения каких-либо работ. В этом случае активизируется деятельность административно-управленческого аппарата и совершенствуется документооборот. Важное место в подобных процессах всегда отводилось циркулирующей в организации информации.

АСУ – гибкие интегрированные системы с элементами искусственного интеллекта. Они ориентированы на реализацию безбумажного, безлюдного управления объектом с подстройкой к изменяющимся внешним условиям и ресурсам. Реализация подобных задач строится на применении ЭВМ, объединённых информационной сетью или сетями с другими ЭВМ.

Для функциональных задач, имеющих достаточно формализованные алгоритмы решения (финансово-бухгалтерский учёт, материально-техническое снабжение, кадры и др.), внедрение АСУ позволило значительно улучшить отчётность, контроль прохождения документации, своевременность принятия решений, и во многих случаях это дало значительный экономический эффект.

Следовательно, для успешного функционирования АСУ возникает потребность автоматизации информационных процессов, а значит и создания автоматизированных информационных систем (АИС). Так и было вначале. В результате появились информационные системы, позволяющие в автоматизированном режиме выполнять процессы, связанные с управлением производством и различными видами деятельности, а также с делопроизводством. В России эти процессы начинаются со второй половины XX века.

Затем стало очевидным, что АИС могут использоваться не только для совершенствования управления производственными процессами, но и с целью улучшения качества создаваемой информационной продукции и услуг, повышения качества и оперативности обслуживания пользователей и т.п. Информационные АСУ обладают возможностью представления информации в виде, удобном для последующего использования, обработки в ЭВМ, а также передачи её по каналам связи.

2. Автоматизированные информационные системы
Автоматизация информационных процессов, способствуя ликвидации многих рутинных операций, повышая комфортность и одновременно эффективность работы, предоставляя пользователям новые, ранее неведомые, возможности работы с информацией, создаёт и новые проблемы, решение которых может быть осуществлено лишь на базе использования общенаучных методов и новых информационных технологий. На каждой ступени развития общества они отражают присущий ему уровень высоких технологий.


Автоматизированная информационная система (Automated information system, AIS) - это совокупность программных и аппаратных средств, предназначенных для хранения и (или) управления данными и информацией, а также для производства вычислений.

Основная цель АИС – хранение, обеспечение эффективного поиска и передачи информации по соответствующим запросам для наиболее полного удовлетворения информационных запросов большого числа пользователей.

К основным принципам автоматизации информационных процессов относят: окупаемость, надежность, гибкость, безопасность, дружественность, соответствие стандартам.

Окупаемость означает затрату меньших средств, на получение эффективной, надёжной, производительной системы, возможностью быстрого решения поставленных задач. При этом считается, что срок окупаемости системы должен составлять не более 2–5 лет.

Надежность достигается использованием надёжных программных и технических средств, использования современных технологий. Приобретаемые средства должны иметь сертификаты и (или) лицензии.

Гибкость означает легкую адаптацию системы к изменению требований к ней, к вводимым новым функциям. Это обычно достигается созданием модульной системы.

Безопасность означает обеспечение сохранности информации, регламентация работы с системой, использование специального оборудования и шифров.

Дружественность заключается в том, что система должна быть простой, удобной для освоения и использования (меню, подсказки, система исправления ошибок и др.).

Выделяются четыре типа АИС:

  1. Охватывающий один процесс (операцию) в одной организации.

  2. Объединяющий несколько процессов в одной организации.

  3. Обеспечивающий функционирование одного процесса в масштабе нескольких взаимодействующих организаций.

  4. Реализующий работу нескольких процессов или систем в масштабе нескольких организаций.

При создании АИС целесообразно максимально унифицировать организуемые системы (подсистемы) для удобства их распространения, модификации, эксплуатации, а также обучения персонала работе с соответствующим ПО. Разработка АИС предполагает выделение процессов, подлежащих автоматизации, изучение их, выявление закономерностей и особенностей (анализ), что способствует определению целей и задач создаваемой системы. Затем осуществляется внедрение необходимых информационных технологий (синтез). Для успешного проведения проектно-организационных работ рекомендуется выявить несколько прототипов проектируемого объекта и устанавливаемых на нём программно-технических средств. На их основе разработать несколько вариантов. Затем из них выбирают альтернативные, из которых наконец – наилучшее решение.

АИС можно представить как комплекс автоматизированных информационных технологий, составляющих информационную систему, предназначенную для информационного обслуживания потребителей. В АИС обычно применяются автоматизированные рабочие места (АРМ) на базе персональных ЭВМ, распределённые базы данных, программные средства, ориентированные на конечного пользователя.

Основное назначение автоматизированных информационных систем не просто собрать и сохранить электронные информационные ресурсы, но и обеспечить к ним доступ пользователей. Одной из важнейших особенностей АИС является организация поиска данных в их информационных массивах (базах данных). Поэтому АИС практически являются автоматизированными информационно-поисковыми системами (АИПС),


Автоматизированная информационно-поисковая система - программный продукт, предназначенный для реализации процессов ввода, обработки, хранения, поиска, представления данных т.п.

АИПС бывают фактографическими и документальными.

Фактографические АИПС обычно используют табличные реляционные БД с фиксированной структурой данных (записей).

Документальные АИПС отличаются неопределённостью или переменной структурой данных (документов). Для их разработки обычно применяются оболочки АИС.

Примеры оборудования с числовым программным управлением.

Числовое программное управление (ЧПУ) означает компьютеризованную систему управления, считывающую инструкции специализированного языка программирования (например, G-код) и управляющую приводами металло-, дерево- и пластмасообрабатывающих станков и станочной оснасткой.

Станки, оборудованные числовым программным управлением, называются станками с ЧПУ. Помимо металлорежущих (например, фрезерные или токарные), существует оборудование для резки листовых заготовок, для обработки давлением.

Система ЧПУ производит перевод программ из входного языка в команды управления главным приводом, приводами подач, контроллерами управления узлов станка (включить/выключить охлаждение, например). Для определения необходимой траектории движения рабочего органа (инструмента/заготовки) в соответствии с управляющей программой рассчитывается траектория обработки деталей.



Схема передачи информации:



Процессы, не учитывающие состояние объекта управления и обеспечивающие управление по прямому каналу (от управляющей системы к объекту управления), называются разомкнутыми.

Система, в которой управляющий объект получает информацию о реальном состоянии объекта управления по каналу обратной связи, исходя из которой, производит необходимые управляющие действия по прямому каналу управления, называется замкнутой системой управления или системой с обратной связью.

Вопросы:

    1. Что такое автоматизированная система управления.

    2. Назначение АСУ.

    3. Какие функции осуществляют АСУ?

    4. Привести примеры АСУ.

Домашнее задание: Придумать по 1 примеру замкнутой и разомкнутой системы управления.

96


Автор
Дата добавления 23.06.2016
Раздел Информатика
Подраздел Другие методич. материалы
Просмотров240
Номер материала ДБ-130906
Получить свидетельство о публикации

"Инфоурок" приглашает всех педагогов и детей к участию в самой массовой интернет-олимпиаде «Весна 2017» с рекордно низкой оплатой за одного ученика - всего 45 рублей

В олимпиадах "Инфоурок" лучшие условия для учителей и учеников:

1. невероятно низкий размер орг.взноса — всего 58 рублей, из которых 13 рублей остаётся учителю на компенсацию расходов;
2. подходящие по сложности для большинства учеников задания;
3. призовой фонд 1.000.000 рублей для самых активных учителей;
4. официальные наградные документы для учителей бесплатно(от организатора - ООО "Инфоурок" - имеющего образовательную лицензию и свидетельство СМИ) - при участии от 10 учеников
5. бесплатный доступ ко всем видеоурокам проекта "Инфоурок";
6. легко подать заявку, не нужно отправлять ответы в бумажном виде;
7. родителям всех учеников - благодарственные письма от «Инфоурок».
и многое другое...

Подайте заявку сейчас - https://infourok.ru/konkurs


Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ


Идёт приём заявок на международный конкурс по математике "Весенний марафон" для учеников 1-11 классов и дошкольников

Уникальность конкурса в преимуществах для учителей и учеников:

1. Задания подходят для учеников с любым уровнем знаний;
2. Бесплатные наградные документы для учителей;
3. Невероятно низкий орг.взнос - всего 38 рублей;
4. Публикация рейтинга классов по итогам конкурса;
и многое другое...

Подайте заявку сейчас - https://urokimatematiki.ru

Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх