Государственный экзамен по информатике
1) Информатика как наука и вид практической деятельности. Место информатики в системе наук. Использование табличного процессора для решения математических задач: уравнений, систем уравнений, оптимизации.
Информатика – молодая научная дисциплина, изучающая вопросы, связанные с поиском, сбором, хранением, преобразованием и использованием информации в самых различных сферах человеческой деятельности. Информатика связана с вычислительной техникой, компьютерными системами и сетями, т.к. именно компьютеры позволяют создавать, хранить и автоматически перерабатывать информацию в таких количествах, что научный подход к информационным процессам становится одновременно необходимым и возможным. Важная особенность информатики – широчайшие приложения, охватывающие почти все виды человеческой деятельности: производство, управление, науку, образование, торговлю, финансовую сферу, медицину и главное – совершенствование социального управления на основе новых информационных технологий. Предметом информатики как науки являются общие принципы организации и эффективность поиска данных, а не то, какие конкретно данные будут затем заложены в базу многочислен-ми пользователями. Объектом приложений информатики являются различные науки и области практической деятельности, для которых она стала непрерывным источником самых современных технологий, называемых «новые информационные технологии» (НИТ). Рассмотрим место науки информатики в системе наук (технических, естественных, гуманитарных и т.д.).
По определению А.П. Ершова информатика – фундаментальная естественная наука.
К фундаментальным относят те науки, основные понятия которых носят общенаучный характер, используются во многих других науках и видах деятельности. Нет сомнений в фундаментальности таких наук как математика и философия. В этом же ряду и информатика, т.к. понятия «информация», «процессы обработки информации» имеют общенаучную значимость.
Естественные науки – физика, химия, биология и др. – имеют дело с объективными сущностями мира, существующими независимо от нашего сознания. Отнесение к ним информатики отражает единство законов обработки информации в системах самой разной природы – искусств, биологических, обществ-х.
Многие ученые подчеркивают, что информатика имеет черты технических и гуманитарных наук. Черты технической науки придают информатике ее аспекты, связанные с созданием и функционированием машинных систем обработки информации. А.А. Дородницын определяет состав информатики как 3 неразрывно и существенно связанные части: технические средства, программные и алгоритмические. Науке информатике присущи некоторые черты гуманитарной (общественной) науки, что обусловлено ее вкладом в развитие и совершенствование социальной сферы. Таким образом, информатика является комплексной, междисциплинарной отраслью научного знания.
2) Основные направления информатизации современного общества. Структура современной информатики.
Информатизация общества - организованный социально-экономический и научно-технический процесс создания оптимальных условий для удовлетворения информационных потребностей и реализации прав граждан, органов государственной власти, органов местного самоуправления организаций, общественных объединений на основе формирования и использования информационных ресурсов.
Цель информатизации - улучшение качества жизни людей за счет увеличения производительности и облегчения условий их труда.
Основные направления информатизации современного общества. Структура современной информатики.
Одним из основных направлений процесса информатизации общества является информатизация сферы образования. Таким образом, информатизация современного мира с неизбежностью ставит перед современными системами образования задачу формирования у учащихся информационной культуры и усвоения информационной картины мира как необходимого условия жизни и функционирования в информационном обществе.
Основная цель информатизации общества – формирование на базе современных информационных технологий информационных пространств различного направления с целью удовлетворения потребностей всего общества и отдельных личностей в получении информации.
В информатизации российского общества можно выделить основные два направления: • Развитие сектора ИКТ средствами промышленной политики (т.е. меры по стимулированию развития рынка информационных технологий и проведения регуляторных реформ в отраслях телекоммуникации и связи); • Собственно «информатизация» органов власти и государственного самоуправления".
Структура современной информатики.
1)Теоретическая информатика - часть информатики, включающая ряд математических разделов. Она опирается на математическую логику и включает: теория алгоритмов, теория информации и теория кодирования и другие.
2)Вычислительная техника - раздел, в котором разрабатываются общие принципы построения вычислительных систем.
3)Программирование - деятельность, связанная с разработкой систем программного обеспечения.
4)Информационные системы - раздел информатики, связанный с решением вопросов по анализу потоков информации в различных сложных системах, их оптимизации, структурировании, принципах хранения и поиска информации.
5)Искусственный интеллект - область информатики, в которой решаются сложнейшие проблемы, находящиеся на пересечении с психологией, физиологией, лингвистикой и другими науками.
3) Понятие информации. Виды и свойства информации. Способы кодирования информации. Представление информации средствами естественных и формальных языков.
Термин информация происходит от лат. informatio, что означает разъяснение, осведомление, изложение.
Информация - сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые уменьшают имеющуюся о них степень неопределенности, неполноты знаний.
Наряду с информацией в информатике часто используется понятие данные. Отличие информации от данных: данные только хранятся. Если появляется возможность использовать эти данные для уменьшения неопределенности о чем-либо, данные превращаются в информацию.
Виды информации:
1.По способам восприятия: визуальная, аудиальная, тактильная, обонятельная, вкусовая.
2.По форме представления: текстовая, числовая, графическая, музыкальная, комбинированная
3. По общественному значению: массовая, специальная, личная.
Свойства информации:
1. достоверность – если информация отражает истинное положение дел.
2. Полнота – если информации достаточно для понимания и принятия решения.
3. Актуальность – если информация важна, существенна для настоящего времени.
4. Ценность информации зависит от того, какие задачи мы можем решить с ее помощью.
5. Понятность – если информация выражена на языке того, для кого предназначена.
6. Объективность – если информация не зависит от чьего-либо мнения.
Система кодирования применяется для замены названия объекта на условное обозначение (код) в целях обеспечения удобной и более эффективной обработки информации.
Система кодирования – совокупность правил кодового обозначения объектов.
Код строится на базе алфавита, состоящего из букв, цифр и других символов. Код характеризуется: длинной - число позиций в коде; структурой – порядок расположения в коде символов, используемых для обозначения классификационного признака.
Процедура присвоения объекту кодового значения называется кодированием.
Способы кодирования информации: символьный, лингвистический, табличный, графический. Любой способ кодирования характеризуется наличием основы (алфавит, спектр цветности , система координат, основание системы счисления и т.п.) и правил конструирования информационных образов на этой основе. В вычислительной технике используется два состояния – включено и выключено (0 и 1). Поэтому кодирование команд, чисел, знаков в компьютере осуществляется с помощью двоичной системы счисления.
4) Информационные процессы
Процесс хранения информации
С хранением информации связаны следующие понятия: носитель информации (память), внутренняя память, внешняя память, хранилище информации.
Носитель информации – это физическая среда, непосредственно хранящая информацию.
Хранилище информации – это определенным образом организованная информация на внешних носителях, предназначенная для длительного хранения и постоянного использования.Основные свойства хранилища: объем хранимой информации, надежность хранения, время доступа.
Процесс обработки информации. Любой вариант обработки информации происходит по схеме: Исходная информация – исполнитель обработки – итоговая информация. В любом случае можно говорить о том, что в процессе обработки информации решается задача: дан некоторый набор исходных данных - исходной информации; требуется получить некоторые результаты - итоговую информацию. Сам процесс перехода от исходных данных к результату и есть процесс обработки. Первый тип обработки: обработка, связанная с получением новой информации, нового содержания знаний Второй тип : обработка, связанная с изменением формы, но не изменяющая содержания (кодирование, перевод на др язык)
Процесс передачи информации Ключевыми понятиями являются источник информации, приемник информации, информационный канал. Схематически: источник информации –> информационный канал -> приемник информации. Информация передается в форме некоторой последовательности сигналов, символов, знаков. Если в процессе передачи используются технические средства связи, то их называют каналами передачи информации.
Американским ученым Клодом Шенноном была предложена схема процесса передачи информации по техническим каналам связи, представленная (схема выглядит так: слева на право Источник информации – кодирующее устройство – канал связи (теперь сверху шум, снизу защита от шума) – декодирующее устройство – приемник информации).
Процесс поиска. Задача поиска обычно формулируется так: имеется некоторое хранилище информации - информационный массив, требуется найти в нем нужную информацию, удовлетворяющую определенным условиям поиска Алгоритм поиска зависит от способа организации информации. Если информация структурирована, то поиск осуществляется быстрее, можно построить оптимальный алгоритм. Методы поиска информации: непосредственное наблюдение; общение со специалистами по интересующему Вас вопросу; чтение соответствующей литературы; просмотр видео, телепрограмм; прослушивание радиопередач и аудиокассет; работа в библиотеках, архивах; запрос к информационным системам; и др.
5) Основные подходы к определению понятия информация. Измерение информации.
Термин "инф-ция" проис. от лат. "informatio", - осведомлённость, разъяснения, изложение.
В инф-ке сущ-ет 2 подх. к опр-ию И: 1) субъективный: инф-ция – это знания, сведения, котор. облад-т чел-к, кот-е он получает из окруж-го мира. 2) кибернетический: инф-ция – это содержание послед-тей сим-в (сигналов) из нек-го алф-та.
Сущ. Неск подх. к изм-ю инф: 1) содержательный. Инф. для чел-ка – это знания. Сообщ. информативно, если пополняет знания чел-ка, т.е несёт для него инф-ю. Сообщ, уменьшающее неопред-ть знаний в 2 раза, несёт 1 бит инф. Неопр-ть знаний о нек. событии – это кол-во возможных рез-тов события. Сообщ. о том, что произошло 1 событие из 2-х равнов-х, несёт 1 бит инф. 2 события равнов-ны, ес. ни одно из них не имеет преимущества перед другим. Пусть N – кол-во возм-х событий, i – кол-во инф. в сообщении о том, что произошло 1 из N событий. Тогда кол-во инф., содержащееся в сообщ. о том, что произошло 1 из N равновероятных событий, вычисл-ся по форм. 2^i=N.
2) Алфавитный (кибер-й). алфавит – это конеч. мн-во символов, исп-ых для представл-я инф.. Число симв. в алф. наз-ся мощностью алф. Кол-во инф., кот. несет в тексте кажд. симв. (i), выч-ся из урав: 2^i = N, где N – мощ. алфавита. Величиной (i) м. назв. информационным весом символа. следовательно что кол-во инф. во всем тексте (I), сост. из К символов,= произ-ю инф-го веса символа на К: I = i * К. Эту велич. м. назв. инф-м объемом текста.
3)с пом-ю вер-ти: i=LOG (1/p) по основанию 2. В кач. ед. инф. прин. 1 бит.
7) Логические основы функционирования ЭВМ. Логические выражения. Логические элементы.
Математический аппарат алгебры логики очень удобен для описания того, как функционируют аппаратные средства компьютера, т.к. основной системой счисления в компьютере является двоичная (1 и 0) а значений логических переменных тоже два: “1” и “0”.
Из этого следует два вывода:
- одни и те же устройства компьютера могут применяться для обработки и хранения как числовой информации так и логических переменных;
- на этапе конструирования аппаратных средств алгебра логики позволяет значительно упростить логические функции, описывающие функционирование схем компьютера.
Логическим выражением называется выражение состоящее из логических элементов связанных между собой логическими связками: "не" - отрицанием, "и" конъюнкцией, "или" дизъюнкцией, "если ..., то" импликацией, "тогда и только тогда" эквиваленцией.
Логический элемент компьютера — это часть электронной логичеcкой схемы, которая реализует элементарную логическую функцию. Логическими элементами компьютеров являются электронные схемы И, ИЛИ, НЕ, И—НЕ, ИЛИ—НЕ и другие, а также триггер. С помощью этих схем можно реализовать любую логическую функцию, описывающую работу устройств компьютера. Работу логических элементов описывают с помощью таблиц истинности.
Схема И (конъюнкция). Единица тогда и только тогда, когда входах будут единицы. Обознач (&)(без кружочка)
Схема ИЛИ (дизъюнкция). Когда хотя бы на одном входе будет 1, на её выходе будет 1. Обознач (1)(без кружочка).
Схема НЕ (отрицание) (с кружочком).
Схема И—НЕ (с кружочком) Схема ИЛИ—НЕ (с кружочком)
Триггер — это электронная схема, применяемая для надёжного запоминания одного разряда двоичного кода. Триггер имеет два устойчивых состояния: двоичная единица или нуль.
Сумматор — это электронная логическая схема, выполняющая суммирование двоичных чисел.
8) Функциональные характеристики и классификация ЭВМ. Сервисное программное обеспечение. Компьютерные вирусы и борьба с ними.
Существуют различные классификации компьютерной техники: по этапам развития (по поколениям); по архитектуре; по производительности; по условиям эксплуатации (офисные - решение широкого класса задач и специальные – решение узкого класса задач); по количеству процессоров; по потребительским свойствам и т.д
Сервисное ПО компьютера. Эти прогр. часто наз-ся утилитами. Их можно классифицировать по функциональному признаку след. образом: прогр. диагностики; антивирусные прогр.; прогр. обслуживания дисков; прогр. архивирования данных; прогр. обслуживания сети и др.
Компьютерным вирусом наз-ся спец. написанная прогр, способ. самопроизвольно присоединяться к др. программам, создавать свои копии внедрять их в файлы, системные области ком-ра и в вычислительные сети с целью нарушения работы программ, порчи файлов и каталогов, создания всевозможных помех в работе на ком-ре. При заражении ком-ра вирусом оч. важно своевременно его обнаружить. Для этого след. знать об основн. признаках проявления вирусов: прекращение работы или неправ. работа, ранее успешно функционировавших программ; медленная работа ком-ра; невозможность загрузки ОС; исчезновение файла и каталога или искажение их содержимого; изменение даты и t модификации файлов; изменение размеров файлов; неожиданное увелич. кол-ва файлов на диске; существенное уменьш. размера своб. операт. памяти; вывод на экран непредусмотренных сообщений или изображений; подача непредусмотренных звуковых сигналов; частые зависания и сбои в работе к-ра. Основные виды вирусов. По степ. воздействия: неопасные; опасные вирусы; очень опасные.
9) Запоминающие устройства компьютера: основная память; внешняя память. Общие сведения об архивации файлов. Программы архивации.
Основная память (ОП) предназначена для хранения и оперативного обмена информацией с прочими блоками машины. ОП содержит два вида запоминающих устройств: постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) и оперативно запоминающее устройство (ОЗУ).
ПЗУ - для хранения неизменяемой программной и справочной информации, позволяет только считывать информацию.
ОЗУ - для оперативной записи, хранения и считывания информации Главными достоинствами ОЗУ являются её высокое быстродействие. Недостаток ОЗУ - невозможность сохранения информации без питания.
Внешняя память - для долговременного хранения любой информации. Во ВП хранится все программное обеспечение ПК. Внешняя память содержит: накопители на жест. (НЖМД) и гибких (НГМД) магнитных дисках. Назначение этих накопителей – хранение больших объемов информации, запись и выдача хранимой информации по запросу в ОЗУ. Так же сюда относятся стримеры CD-ROM.
Сжатие информации – это процесс преобразования информации, хранящейся в файле, к виду, при котором уменьшается избыточность в её представлении. Архивный файл – это специальным образом организованный файл, содержащий в себе один или несколько файлов в сжатом или несжатом виде и служебную информацию об именах файлов, дате и времени их создания или модификации, размерах и т.п. Целью упаковки файлов обычно являются обеспечении более компактного размещения информации на диске. Кроме того, упаковка в один архивный файл группы файлов упрощает их перенос м/у ПК, защитить информацию от несанкционированного доступа, способствует защите от заражения компьютерными вирусами.
Степень сжатия файлов характеризуется коэффициентом Кс определяемым как отношение объема сжатого файла Vс к объему исходного файла V0, выраженное в %.
10) ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ЭВМ. АРХИТЕКТУРА И СТРУКТУРА ПК.
В основу построения подавляющего большинства компьютеров положены общие принципы, сформулированные в 1945 г. американским ученым Джоном фон Нейманом.
1. Принцип программного управления. Программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определенной последовательности. Выборка программы из памяти осуществляется с помощью счетчика команд. Если же нужно после выполнения команды перейти не к следующей, а к какой-то другой, используются команды условного или безусловного переходов .
2. Принцип однородности памяти. Программы и данные хранятся в одной и той же памяти. Поэтому компьютер не различает, что хранится в данной ячейке памяти — число, текст или команда. Над командами можно выполнять такие же действия, как и над данными. Команды одной программы могут быть получены как результаты исполнения другой программы.
3. Принцип адресности. Структурно основная память состоит из перенумерованных ячеек; процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка.
Компьютеры, построенные на этих принципах, относятся к типу фон-неймановских. Но существуют компьютеры, принципиально отличающиеся от фон-неймановских. Для них, например, может не выполняться принцип программного управления они называются не-фон-неймановскими.
Архитектурой компьютера называется его описание на некотором общем уровне, включающее описание пользовательских возможностей программирования, системы команд, системы адресации, организации памяти и т.д. Архитектура определяет принципы действия, информационные связи и взаимное соединение основных логических узлов компьютера. Виды: Классическая архитектура, Многопроцессорная архитектура, Многомашинная вычислительная система, Архитектура с параллельными процессорами.
Структура компьютера — это совокупность его функциональных элементов и связей между ними. Структура ПК графически представляется в виде структурных схем.
11) Микропроцессор. Типы микропроцессоров. Структура микропроцессора и памяти.
Микропроцессор — устройство обработки информации, выполненное в виде одной или нескольких больших БИС или СБИС.
МП выполняет функции: чтение и дешифрацию команд из основной памяти; чтение данных из ОП и внешних устройств; прием и обработку запросов и команд; обработку данных и их запись в ОП и ВУ; выработку управляющих сигналов для всех прочих узлов ПК.
(Первый микропроцессор был выпущен в 1971 г. фирмой Intel (США) — МП 4004)
Все МП можно разделить на 3 группы: МП типа CISC с полным набором команд; МП типа RISC с сокращенным набором команд; МП типа MISC с минимальным набором команд и весьма высоким быстродействием.
Структура МП: 1. Устройство управления. Вырабатывает управляющие сигналы. 2. Арифметико-логическое устройство - для выполнения арифметических и логических операций. 3. Микропроцессорная память(МПП) – память небольшой емкости, но высокого быстродействия.
МПП состоит из быстродействующих регистров с разрядностью не < машинного слова. Регистры МП делятся на: Специальные регистры – для хранения адресов, признаков выполнения операций и режимов работы ПК. Регистры общего назначения – для хранения любой инф-ии.
4. Интерфейсная часть МП предназначена для связи и согласования МП с системной шиной ПК.
12) Внутримашинный системный интерфейс. Шины расширений. Локальные шины. Представление числовой информации в ПК.
Внутримашинный системный интерфейс —система связи и сопряжения узлов и блоков компьютера между собой — представляет собой совокупность электрических линий связи, протоколов передачи сигналов.
Существуют два варианта организации внутримашинного интерфейса.
1. Многосвязный интерфейс: каждый блок ПК связан с прочими блоками своими локальными проводами.
2. Односвязный интерфейс: все блоки ПК связаны друг с другом через системную шину.
В современных ПК в качестве системного интерфейса используется системная шина.
Системная шина- это основная интерфейсная система компьютера, обеспечивающая сопряжение и связь всех его устройств между собой.
Системная шина бывает нескольких типов: кодовая шина данных (КШД), кодовая шина адреса (КША), кодовая шина инструкций (КШИ), шина питания.
Системная шина обеспечивает три направления передачи информации: между МП памятью; между МП и портами ввода-вывода; между памятью и портами ввода-вывода.
Характеристиками системной шины являются: количество обслуживаемых устройств, пропускная способность.
В качестве системной шины могут использоваться: шины расширений - шины общего назначения, позволяющие подключать большое число разнообразных устройств (ISA, EISA); локальные шины - специализирующиеся на обслуживании небольшого количества устройств определенного класса (VLB и PCI).
ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ЧИСЛОВОЙ ИНФ
Существуют два основных формата представления чисел в памяти компьютера: кодирования целых чисел, второй используется для действительных чисел.
Множество целых чисел ограничено и диапазон допустимых значений зависит от размера области памяти. В k-разрядной ячейке может храниться число от 0 до 2^k - 1.
При отрицательном числе. Переводиться модуль числа. Инвертируется. и полученному результату прибавляется 1.
Числами с плавающей точкой называются числа вида x=M*Pq, где М мантисса, P порядок, q основание системы счисления. Нормализованная форма таких чисел:
M дробное, |M| < 1.
Q фиксировано.
P целое число со знаком.
В машине в двоичных кодах хранится M и P. Порядок, как правило, выравнивается, т.е. приводится к большему по модулю порядку, путем сдвига мантиссы вправо с меньшим порядком на кол-во разрядов, равное (Pmax-Pmin)log2Q.
13) Программное обеспечение ЭВМ. Система программирования: основные функции и компоненты.
Под программным обеспечением (Software) понимается совокупность программ,
выполняемых вычислительной системой.
ПО делиться на: прикладные программы, непосредственно обеспечивающие выполнение необходимых пользователям работ; системные программы, выполняющие различные вспомогательные функции (управление ресурсами компьютера создание копий используемой информации, проверка работоспособности устройств компьютера, выдача справочной информации о компьютере и др.); инструментальные программные системы, облегчающие процесс создания новых программ для ПК.
Прикладная программа — это любая конкретная программа, способствующая решению
какой-либо задачи в пределах данной проблемной области.
Системные программы выполняются вместе с прикладными и служат для управления ресурсами компьютера — центральным процессором, памятью, вводом-выводом. Это программы общего пользования, которые предназначены для всех пользователей компьютера. Системное программное обеспечение разрабатывается так, чтобы компьютер мог эффективно выполнять прикладные программы. (операционные системы, утилиты)
Система программирования — это система для разработки новых программ на конкретном языке программирования.
Современные системы программирования обычно предоставляют пользователям мощные и удобные средства разработки программ. В них входят: компилятор(перевод программы с алгоритмического языка на машинный без выполнения) или интерпретатор(перевод каждой конструкции алгоритмического языка в машинный код с одновременным исполнением); отладчик; интегрированная среда разработки; средства создания и редактирования текстов программ; обширные библиотеки стандартных программ и функций; отладочные программы; "дружественная" к пользователю диалоговая среда; встроенный ассемблер; встроенная справочная служба; и др.
14) Представление графической информации.
Существуют два подхода к решению проблемы представления изображения на компьютере: растровый и векторный. Суть обоих подходов в декомпозиции, т.е. разбиении изображения на части, которые легко описывать.
Растровый подход предполагает разбиение изображения на маленькие одноцветные элементы – пиксели, которые, сливаясь, дают общую картину. Векторный подход разбивает всякое изображение на геометрические элементы: отрезки прямой, эллиптические дуги, фрагменты прямоугольников, окружностей, области однородной закраски и пр.
В силу пиксельной структуры экрана монитора, в видеопамяти любое изображение представляется в растровом виде. Информация в видеопамяти представляет собой совокупность кодов цвета каждого пикселя экрана. Принцип получения разнообразных цветов заключается в смешивании трех основных цветов: красного, зеленого и синего.
2) Основы структурного подхода в алгоритмизации. Главное требование к алгоритму – чтобы он не только правильно решал поставленную задачу но и был легким для понимания. Использование структурной алгоритмизации алгоритмов уменьшает вероятность ошибок, упрощает понимание. При структурном подходе алгоритмы как бы «собираются» из трех основных (базовых) структур: РАЗВИЛКА (1), ЦИКЛ (2), СЛЕДОВАНИЕ (3), каждая из которых имеет один вход и один выход. (1) проверка некоторого условия и в зависимости от выполнения (невыполнения) условия следует выполнения опред. Блоков. (2) может быть двух типов: С предусловием (работает до тех пор пока условие выполняется) и постусловием (работает пока условие не выполняется). (3) это блок следует за блоком.
Для построения более сложных алгоритмов: 1) подсоединить одну структуру к другой; 2) заменить функциональные блоки.
15) Представление текстовой информации
При двоичном кодировании текстовой информации каждому символу соответствует его код – последовательность из 8 0 или 1, называемая байтом. Всего существует 256 разных последовательностей. Это позволяет закодировать 256 символов.
Соответствие байтов и символов задается с помощью таблицы кодировки, в которой устанавливается взаимосвязь между символами и их порядковыми номерами в компьютерном алфавите. Все символы компьютерного алфавита пронумерованы от 0 до 255 и каждому соответствует восьмиразрядный двоичный код.
С распространением персональных компьютеров типа IBM PC стандартом стала таблица ASCII – Американский стандартный код для информационного обмена. Стандартными в этой таблице являются только первые 128 символов. Сюда входят буквы латинского алфавита, цифры, знаки препинания, скобки и некоторые другие символы, остальные 128 кодов, используются для кодировки букв национальных алфавитов, символов псевдографики и научных символов. Русским аналогом таблицы ASCII стала таблица КОИ-8. Но к примеру семейство операционных систем пользуется своей специфической кодировкой cp1251 – для русских версий ОС.
Структура процедур и функций.
Для использования подпрограммы-процедуры необходимо сначала описать процедуру, а затем обращаться к ней. Описание процедуры включает заголовок (имя) и тело процедуры. При создании программ, использующих процедуры, следует учитывать, что все объекты, которые описываются после заголовка в теле процедуры, называются локальными объектами и доступны только в пределах этой процедуры.
Procedure <имя> (список формальных параметров : блок описания); (напр Procedure name(x, y, c: byte, ); )
Const ...;
...блок описания
Var ...;
begin
<операторы>
end;
Подпрограмма-функция обрабатывает данные, переданные ей из главной программы, и затем возвращает полученный результат
Function <имя> (<параметры>): <тип результата>;
Const ...;
...блок описания
Var....;
begin
<операторы>
end;
16) Алгоритм и его свойства. Способы описания алгоритмов. Приемы структурирования алгоритмов. Паскаль как язык структурного программирования.
Алгоpитм — заранее заданное понятное и точное пpедписание возможному исполнителю совеpшить определенную последовательность действий для получения решения задачи за конечное число шагов. Основные свойства алгоритмов следующие: 1.Понятность для исполнителя — исполнитель алгоритма должен понимать, как его выполнять. Иными словами, имея алгоритм и произвольный вариант исходных данных, исполнитель должен знать, как надо действовать для выполнения этого алгоритма. 2.Дискpетность (прерывность, раздельность) — алгоpитм должен пpедставлять пpоцесс pешения задачи как последовательное выполнение пpостых шагов. 3.Опpеделенность — каждое пpавило алгоpитма должно быть четким, однозначным и не оставлять места для пpоизвола. 4.Pезультативность состоит в том, что за конечное число шагов алгоpитм либо должен пpиводить к pешению задачи, либо после конечного числа шагов останавливаться из-за невозможности получить решение. 5.Массовость означает, что алгоpитм pешения задачи pазpабатывается в общем виде, т.е. он должен быть пpименим для некотоpого класса задач, pазличающихся лишь исходными данными.
На практике наиболее распространены следующие формы представления алгоритмов: словесная (запись на естественном языке); графическая (изображения из графических символов); псевдокоды (полуформализованные описания алгоритмов на условном алгоритмическом языке; программная (тексты на языках программирования).
Приемы структурирования: 1. Базовая структура "следование". 2. Базовая структура "ветвление": если—то; если—то—иначе; выбор; выбор—иначе. 3. Базовая структура "цикл": Цикл "пока" ( выполняется пока выполняется условие); Цикл ДЛЯ (для всех значений заданной переменной)
17) Проектирование программ. Понятие программного продукта. Классификация структур данных языка Паскаль.
Проектирование программ. Современный подход к проектированию программ основан на декомпозиции задачи. Целью декомпозиции является создание модулей, которые представляют собой небольшие, относительно самостоятельные программы. Любой ПП характеризуется жизненным циклом: Постановка задачи и спецификация, Проектирование программы, Построение модели и разработка алгоритма, реализация алгоритма, тестирование алгоритма, Документирование, Распространение, Снятие ПП с продажи.
Понятие программного продукта.
П.П. – комплекс взаимосвязанных программ для решения определенной задачи массового спроса, подготовленный к реализации как любой вид изделия.
П.П. должен соответственным образом подготовлен к эксплуатации иметь необходимую техническую документацию, предоставлять сервис и гарантию надежной работы программы, иметь товарный знак изготовителя, а также желательно наличие кода (гос.) регистрации.
П.П делиться на: СИСТЕМНОЕ П.О. направлено на: создание среды работы др. программ; обеспечение надежной и эффективной работы ПК; проведение диагностики ПК; выполнение вспомогательных технологических операций.
ПАКЕТЫ ПРИКЛАДНЫХ ПРОГРАММ - служит программным инструментарием решения для решения функц. задач и является многочисленным классом П.П.
ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОГРАММИРОВАНИЯ – обеспечивает процесс разработки программ и включает специальные П.П , которые являются инструментальными средствами разработчика.
Классификация структур данных языка программирования Т.Р.
Любые данные, т.е. константы переменные, значения функций или выражения, Т.Р характеризуются своими типами. Тип определяет множество допустимых значений которые может иметь тот или иной объект, а также множество допустимых операций, которые применимы к нему. Кроме того тип определяет также и формат внутреннего представления данных в памяти ПК. Типы данных: -Простые: порядковые (целые, логические, символьные, перечисляемые, диапазон); вещественные. -Структурированные: массивы; записи; множества; файлы. – Указатели – Строки – Процедурные – Объекты.
18) Процессы интерпретации и компиляции. Средства ООП в Паскале.
Интерпретатор – обеспечивает перевод каждой конструкции алгоритма яз. в машинные команды и одновременное выполнение этой конструкции, выполняет обработку и выполнение программы.
Компилятор обеспечивает перевод программы написанной на алг. языке в совокупность машинных команд без ее выполнения.
Структура программы:
ООП – более прогрессивный метод проектирования программ. В ООП данные связаны с операциями, вып-мыми над ними. Объектом считается либо тип, описывающий сами данные и операции над ними, либо переменная объектного типа, называемая экземпляром объекта. Процедуры и функции, описываемые для данных объекта наз-ся методами. В основе ООП лежат три Осн-х принципа:1. инкапсуляция (объединение в одном объекте данных и методов их обработки), 2.наследование (обеспечивает создание новых объектов на базе ранее определённых, при этом новые объекты – потомки сохр-т св-ва своих родителей и обладают своими специфич-ми св-ми), 3.полиморфизм (замещение методов объекта-родителя одноимёнными методами объекта-потомка).
В Турбо Паскале средства объектно-ориентированного программирования связаны с тремя зарезервированными словами: OBJECT, CONSTRUCTOR и DESTRUCTOR и двумя стандартными директивами: PRIVATE и VIRTUAL.
19) Классификация системного программного обеспечения. Операционная система как средство распределения и управления ресурсами. Файловая система. Общие средства для работы с текстовыми файлами в языке Паскаль.
Системное ПО – программы, служащие для управления ресурсами ПК.
Классификация СПО:
1) Базовое ПО - минимальный набор программ, обеспечивающих работу ПК: ОС, интерфейсные оболочки и программные среды, системы управления файлами.
ОС - совокупность программных средств, обеспечивающая управление ПК и программами, а также их взаимодействием между собой и пользователем.
Системы управления файлами предназначены для организации более удобного доступа к данным.
2) Сервисное программное обеспечение - программы и программные комплексы, которые расширяют возможности базового ПО и организуют более удобную среду работы пользователя: диагностика ПК; антивирусы; программы обслуживания дисков; архиваторы; программы обслуживания сети.
Операционная система (ОС) – это комплекс программ, обеспечивающий взаимодействие устройств ЭВМ и дает пользователю осуществлять управление ЭВМ.
Функции ОС: создание рабочей среды; обеспечение выполнения команд; управление аппаратными средствами ПК; обеспечение эффективного выполнения операций ввода/вывода.
ОС управляет следующими основными ресурсами: процессорами, памятью, устройствами ввода/вывода, файловой системой.
В основе любой операционной системы лежат правила организации хранения информации на внешних устройствах. Принцип организации хранения информации реализован в виде файлов. Файл – логически связанная совокупность информации, для размещения которой во внешней памяти выделяется именованная область. Имена файлов регистрируются на дисках в каталогах. Каталог – это специальное место на диске, в котором хранятся имена файлов, сведения о размере файлов, времени их последнего обновления, атрибуты файлов и т.д.
20) Кибернетические аспекты информатики. Функции человека и машины в системах управления. Роль и место ИС в управлении объектами. Защита информации в ИС.
Кибернетика – это наука об общих законах получения, хранения, передачи и преобразования информации в системах различной природы. Сегодня кибернетику считают частью информатики. Разделы кибернетики: Исследование операций. Системы автоматического (автоматизированного) регулирования. Распознавание образов. Искусственный интеллект.
Целью развития компьютерной технологии управления является полная автоматизация деятельности, включающая частичное или полное освобождение человека от необходимости принятия решений. В ходе развития концепции АСУ была выработана новая концепция компьютеризации и автоматизации управленческой деятельности, которая была направлена прежде всего на автоматизацию обработки документов в системах управления организациями и предприятиями. Появились ИС управления. (ИС – это комплекс программных, аппаратных средств, технологий и персонала, функции которых заключаются в сборе, обработке, хранении, поиске и выдаче информации о некоторой предметной области.).
Можно выделить следующие уровни управленческой деятельности с использованием ЭВМ в системе образования: управление обучением и развитием отдельного учащегося; управление учебным процессом в рамках одного учебного заведения; управление работой группы родственных учебных заведений; управление учебными заведениями по территориальному принципу; управление системой народного образования страны.
Термин «защита данных» в ИС означает: предупреждение несанкционированного или случайного доступа к данным, их изменение или разрушение со стороны пользователя; предупреждение изменений или разрушений данных при сбоях аппаратных и программных средств, а также при ошибках в работе сотрудников группы эксплуатации.
Методы и приемы защиты данных. Идентификация пользователя. Управление доступом. Защита данных при статической обработке. Физическая защита. (шифрование).
21) Метод нисходящего проектирования. Подпрограммы в языке Паскаль. Стандартные модули языка Паскаль.
Метод нисходящего проектирования призван сократить временные затраты на написание алгоритма и последующую отладку программы. Заключается в следующем: Изначально в задаче выделяются некоторые "главные" подзадачи, формирующие алгоритм в целом, но не обязательно "опускающиеся" до деталей этого алгоритма. После этого каждая подзадача решается тем же методом.
Основная идея метода нисходящего проектирования - не пытаться программировать сразу. Пошаговая детализация (программирование "сверху вниз") автоматически заставляет человека формировать понятную ему же структуру программы. Аккуратное проектирование приводит к тому, что программист хорошо представляет себе работу каждой конкретной подзадачи, ее входные и выходные данные, и потому в состоянии протестировать именно ее. Также упрощается и последующая отладка - при получении неверного результата программа может быть протрассирована, и проверка результата на очередном шаге сведется к пониманию, верно или неверно отработала очередная подзадача. Помимо этого метод уменьшает нагрузку на мозг.
Подпрограммы в языке паскаль представлены с помошью процедур и функций.
Стандартные модули:System, Crt, Dos, Graph, Graph3, Overlay, Printer, Turbo3 и Turbo Vision.
System - сердце Турбо Паскаля. Подпрограммы, содержащиеся в нем, обеспечивают работу всех остальных модулей системы.
Crt - содержит средства управления дисплеем и клавиатурой компьютера.
Dos - включает средства, позволяющие реализовывать различные функции Dos.
Graph3 - поддерживает использование стандартных графических подпрограмм.
Overlay - содержит средства организации специальных оверлейных программ.
Printer - обеспечивает быстрый доступ к принтеру.
Turbo3 - обеспечивает максимальную совместимость с версией Турбо Паскаль 3.0.
Graph - содержит пакет графических средств.
Turbo Vision - библиотека объектно-ориентированных программ для разработки пользовательских интерфейсов.
22) Модели представлений знаний. Логическое программирование. Представление знаний о предметной области в виде фактов и правил базы знаний.
Знания - это выявленные закономерности предметной области, позволяющие решать задачи в этой области.
Существуют несколько видов моделей представления знаний.
1)Продукционная модель (модель основанная на правилах), позволяет представить знания в виде предложений типа: Если (условие), то (действие).
2) Семантические сети – ориентированный граф, вершины которого – понятия, а дуги – отношения между ними. Эта модель способна отображать структуру знаний во всей сложности их взаимосвязей, связывать в единое целое объекты и их свойства.
3) Фреймы. Фрейм является единицей представления знаний об объекте, которую можно описать некоторой совокупностью понятий и сущностей. Фрейм имеет определённую внутреннюю структуру, состоящую из множества элементов, называемых слотами. Каждый слот в свою очередь, представляется определённой структурой данных, процедурой, или может быть связан с другим фреймом.
4) Формальные логические модели. Основаны на классическом исчислении предикатов I порядка, когда предметная область или задача описывается в виде набора аксиом.
Логическое программирование. Центральным понятием в логическом программировании является отношение. Программа представляет собой совокупность определений отношений между объектами. Процесс выполнения программы трактуется как процесс общезначимости логической формулы. В реляционном программировании нужно только специфицировать факты, на которых алгоритм основывается. Это свидетельствует о декларативности языка логического программирования. Языки логического программирования характеризуются: высоким уровнем; строгой ориентацией на символьные вычисления; возможностью инверсных вычислений, то есть переменные в процедурах не делятся на входные и выходные; возможной логической неполнотой.
23) Понятие искуственного интеллекта. Экспертные системы: структура, назначение, возможности.
ИИ представляет собой компьютерную информационную технологию, предназаначенную для моделирования 2-х функций человеческого мозга: аналитического и логического мышлений.
Сиситеа ИИ подразумевает компьютерные инструментальные средства, предназначенные для решения интеллектуальных задач в определенной предметной области.
Под интеллектуальной задачей понимается задача, не имеющая известного алгоритма решения.
Компьютерные инструментальные средства системы ИИ включают следующие функциональные сервисы:
1. математические модели логических рассуждений
2. базы данных
3. алгоритмический язык системы ИИ
4. машины вывода
Экспертыне системы - комплекс ПО, помогающий человеку принимать обоснованные решения. ЭС используют информацию, полученную заранее от экспертов.
Базы знаний - совокупность знаний, относящихся к некоторой предметной области и формально представленных таким образом, чтобы на их основе можно было осуществлять рассуждения.
ЭС должны:
- хранить знания об пределенной предметной области
- Уметь общаться с п-лем на ограниченном естественном языке
- обладать комплексом логических средств для выведения новых знаний
- ставить задачу по запросу и находить ее решение
Структура ЭС: пользователь <-> интерфейс пользователя <->(Решатель, база знаний, Подсистема обьяснений)<-> Интеллектуальный редактор базы знаний <-> Инженер + эксперт по знаниям.
Назначение ЭС: описание ситуации по информации, определение последствий, выявление причин неправильного функционирования сист., определение последовательности действий и т.д.
Возможности: ЭС будут играть ведущую роль во всех фазах проектирования, разработки, производства, распределения, продажи, поддержки и оказания услуг;
24) Средства и технологии обработки текстовой информации: аппаратные и программные стредства.
Текстовый редактор — это программа, используемая специально для ввода и редактирования текстовых данных.
Текстовые редакторы могут обеспечивать выполнение разнообразных функций, а именно: редактирование строк текста; использования различных шрифтов; копирование и перенос части текста с одного места на другое; поиск и замена частей текста; задание произвольных межстрочных промежутков; автоматический перенос слов на новую строку; автоматическая нумерацию страниц; обработка и нумерация сносок; выравнивание краев абзаца; создание таблиц и построение диаграмм; проверка правописания слов и подбор синонимов; построение оглавлений и предметных указателей; распечатка подготовленного текста на принтере в нужном числе экземпляров и т.п.
Наиболее известные текстовые редакторы: Блокнот, WordPad и Word.
Полнофункциональные издательские системы — Microsoft Publisher, Corel Ventura и Adobe PageMaker. Издательские системы незаменимы для компьютерной верстки и графики. Значительно облегчают работу с многостраничными документами, имеют возможности автоматической разбивки текста на страницы, расстановки номеров страниц, создания заголовков и т.д. Создание макетов любых изданий — от рекламных листков до многостраничных книг и журналов — становится очень простым, даже для новичков.
25) Кодирование звуковой информации. Средства и технологии обработки звуковой информации: аппаратные и программые средства.
Компьютер работает с цифровой информацией в виде логических нулей и единиц. Но звук непрерывен. Эта звуковая волна является аналоговым сигналом. Чтобы записать такой звук на диск компьютера его надо преобразовать в цифровую форму. Этим занимается АЦП. Для воспроизведения звука используется ЦАП.
Дискретизация звука. Непрерывная звуковая волна разбивается на отдельные участки по времени, для каждого устанавливается своя величина амплитуды. Каждой ступеньке присваивается свой уровень громкости звука.
Характеристики качества звука: 1. "Глубина" кодирования звука - количество бит на один звуковой сигнал. Современные звуковые карты обеспечивают 16-битную "глубину" кодирования звука. 2. Частота дискретизации – это количество измерений уровней сигнала за 1 секунду измеряется в Гц. (48КГц достаточно для нормального качества, но щас используют до 196КГц).
Основные операции над звуком: оцифровка, редактирование, синтез, распознавание.
Обpаботка (редактирование) звука обычно напpавлена на получение новых звуков из уже существующих, придание звуковому сигналу дополнительных качеств или устpанение существующих.
Основные методы обработки звука: монтаж, амплитудные, частотные, фазовые, временные, формантные преобразования.
Создание (синтез) звука направлен на: имитацию различных естественных звуков и акустических музыкальных инструментов; получение принципиально новых звуков, не встpечающихся в пpиpоде.
Программные средства обработки звуковой информации: музыкальные редакторы; синтезаторы звуков, в частности, синтезаторы речи; системы автоматического распознавания речи; звуковые редакторы; голосовые навигаторы, позволяющие реализовать речевой интерфейс пользователя; программы диктовки, позволяющие преобразовывать речь в "письменный" текст; программы для улучшения качества фонограмм и др.
Звуковая система включает в себя: модуль записи и воспроизведения звука, который осуществляет аналого-цифровое и цифро-аналоговое преобразование звуковых данных; модуль синтезатора; модуль интерфейсов, обеспечивающий взаимодействие программных и аппаратных средств; модуль микшера, который позволяет осуществить смешивание сигналов от разных источников; акустическая система (микрофон, колонки и т.п.).
26) Информационные технологии: понятие, виды, проблемы использования. Назначение и функциональное наполнение текстового процессора. Внедрение объектов в текст из других приложений.
Информационные технологии: понятие, виды, проблемы использования.
Информационная технология — процесс, использующий совокупность средств и методов сбора, обработки и передачи данных для получения информации нового качества о состоянии объекта, процесса или явления. Цель ИТ — производство информации для ее анализа человеком и принятия на его основе решения по выполнению какого-либо действия.
ВИДЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ: ИТ обработки данных (1), ИТ управления (2), Автоматизация офиса (3), ИТ поддержки принятия решений, ИТ экспертных систем
(1) для решения хорошо структурированных задач, по которым имеются необходимые входные данные и известны алгоритмы и другие стандартные процедуры их обработки. Эта технология применяется в целях автоматизации некоторых рутинных операций. Внедрение ИТ существенно повысит производительность труда персонала.
Особенности ИТ: выполнение необходимых фирме задач по обработке данных; решение только структурированных задач, для которых можно разработать алгоритм; выполнение основного объема работ в автоматическом режиме; требование минимальной помощи в решении проблем со стороны специалистов других уровней. Основные компоненты: сбор данных, обработка данных, хранение данных, создание отчетов (документов).
(2) Целью информационной технологии управления является удовлетворение информационных потребностей всех без исключения сотрудников фирмы, имеющих дело с принятием решений. Решаются следующие задачи обработки данных: оценка планируемого состояния объекта управления; оценка отклонений от планируемого состояния; выявление причин отклонений; анализ возможных решений и действий. Направлена на создание различных видов отчетов.
(3) организация и поддержка коммуникационных процессов как внутри организма так и с внешней средой на базе компьютерных сетей и других современных средств передачи и работы с информацией.
ПРОБЛЕМЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИТ: 1) Устаревание информационной технологии. 2) Выбор вариантов внедрения ИТ в фирме: ориентировка на существующую структуру фирмы или на будущую структуру фирмы
27) Защита программ. Авторское право на программное обеспечение. Назначение и функциональное наполнение табличного процессора. Решение логических задач средствами MS Excel.
Защита программ. Авторское право на программное обеспечение.
ЗАЩИТА ПРОГРАММНЫХ ПРОДУКТОВ
Программные продукты и компьютерные базы данных являются предметом интеллектуального труда специалистов высокой квалификации. Защита ПО преследует цели: ограничение несанкционированного доступа к программам или их преднамеренна разрушение и хищение; исключение несанкционированного копирования программ.
Программный продукт должен быть защищен по нескольким направлениям от воздействия: человека; аппаратуры; специализированных программ. Самый простой способ защиты ограничение доступа. Контроль доступа строится путем: парольной защиты; использования ключевой дискеты для запуска и др. Так же используют криптографические методы защиты.
Программные системы защиты от несанкционированного копирования предотвращают нелицензионное использование программных продуктов и баз данных. Программа выполняется только при опознании некоторого уникального и не копируемого ключевого элемента.
Правовые методы защиты программных продуктов и баз данных: патентная защита; закон о производственных секретах; лицензионные соглашения и контракты; закон об авторском праве.
Закон об охране программных продуктов автором признает физическое лицо, в результате творческой деятельности которого он создан. Автору принадлежат личные авторские права: авторство, имя, неприкосновенность программ. Действует с момента создания программного продукта в течение всей жизни автора и 50 лет после его смерти. Автор может: выпускать в свет; воспроизводить в любой форме; распространять; модифицировать; осуществлять любое иное использование программного продукта.
28) Информационные ресурсы: понятие и классификация. Информационная инфраструктура общества.
Ресурс – запасы, источники чего-либо. Ресурсы бывают: материальные, природные, трудовые, финансовые, энергетические, информационные.
Информационные ресурсы – отдельные документы и отдельные массивы документов, документы и массивы документов в информационных системах (библиотеках, архивах, фондах, банках данных, других информационных системах), или это знания, подготовленные людьми для социального использования в обществе и зафиксированные на материальном носителе.
Классификация Инф ресурсов: По целевому предназначению (личные, корпоративные, политика, доски объявлений, культура и т.д.); по способу представления (Web-страницы, Базы данных, Файловые серверы, Телеконференции); по режиму доступа (открытая информация, ограниченного доступа, государственная тайна, коммерческая тайна, профессиональная тайна и т.д.); по виду носителя (твердая копия, на машиночитаемых носителях, на канале связи); по характеру содержания (Тематическая информация, Научные публикации, Рекламная информация, Справочная информация и т.д.)
Информационная инфраструктура - совокупность отраслей хозяйства, не входящих в информационную индустрию, но обеспечивающих ее функционирование: библиотечное дело, книжная торговля, почтовая связь, телевидение и т.д. Информационная инфраструктура является той средой, которая обеспечивает возможность сбора, передачи, хранения, автоматизированной обработки и распространения информации в обществе. Она образуется совокупностью: информационно-телекоммуникационных систем и сетей связи, индустрии средств информатизации, системы формирования и обеспечения сохранности информационных ресурсов, системы обеспечения доступа, индустрии информационных услуг.
29) Принципы формирования компьютерных изображений. Системы компьютерной графики. Форматы графических файлов. Обработка графической информации программными средствами.
Растровое изображение – это совокупность разноцветных точек. Координаты точек определяются прямоугольной системой координат. Разрешением экрана является плотность пикселей. Принятой единицей измерения разрешения является количество точек на дюйм. При отображении рисунков на мониторе - от 72 dpi до 120 dpi. Устройства, которые формируют изображения из точек, называются растровыми. Недостатки: Плохое масштабирование, Большой размер файла.
Векторный формат графического основан на представлении объекта в виде отрезков прямых (векторов). Для каждого из них задана пара точек - концов вектора и атрибуты - цвет, толщина линии и т.п. Фактически рисунок хранятся в памяти ПК в виде математических формул и геометрических фигур. Недостатки: Условность получаемых изображений.
Растровые: PCX, BMP, JPEG, GIF, PNG, PCD, PS, PSD, TIFF, EPS, DCS, PDF, RTF. Векторные: WMF, PICT, CDR, AI, Macromedia FreeHand Document, Scitex CT.
Характеристики: PCX (не позволяет хранить цветовые профили), BMP(для хранения растровых изображений), JPEG(хранит растр. сжатие за счет потери качества), GIF(широко распространен на Web, позволяет анимацию и прозрачность), PNG(соперник гифа), PCD(Используется в редакционных издательских системах), PSD(формат Photoshop), TIFF(Универсальный формат для сканированных изображений, сжатие без потерь), PDF(может содержать графику и текст), WMF(искажает цвет), PICT(при создании определенных типов презентаций только для Макинтош), CDR(Файлы CorelDRAW),
Системы компьютерной графики: Paint, CorelDraw, Системы графического представления данных (Excel), Системы автоматизации проектных работ (AutoGad), Системы формирования научной документации с использованием математических знаков, индексов, шрифтов и т.д.
30) Автоматизированное рабочее место. Локальные вычислительные сети: особенности организации, типовые топологии и методы доступа. Создание отчётов в MS Access.
С целью обеспечения возможности взаимодействия человека с ЭВМ в интерактивном режиме появляется необходимость реализовать АРМ – представляет собой совокупность программно-аппаратных средств, обеспечивающих взаимодействие человека с ЭВМ: возможность ввода информации в ЭВМ; возможность вывода информации из ЭВМ. С целью повысить спектр форм представления информации, выводимой из ЭВМ, АРМ оснастили цветными мониторами, средствами создания и управления звуковыми сигналами. АРМ должен отвечать требованиям: своевременное удовлетворение информационной и вычислительной потребности; минимальное время ответа на запросы; адаптация к уровню подготовки пользователя; простота освоения приемов работы; терпимость по отношению к пользователю; возможность быстрого обучения пользователя; возможность работы в составе вычислительной сети.
Под ЛВС понимают совместное подключение нескольких отдельных компьютерных рабочих мест к единому каналу передачи данных. Благодаря вычислительным сетям мы получили возможность одновременного использования программ и баз данных несколькими пользователями.
Особенности организации. Назначение сети – представление информационных и вычислительных ресурсов пользователем. ЛВС можно рассматривать как совокупность серверов и рабочих станций. Особое внимание заслуживает файловый сервер. Ф-с хранит данные пользователей сети и обеспечивает им доступ к этим данным. Выделяют: Одноранговую сеть. В такой сети нет единого центра управления взаимодействием рабочих станций и нет единого устройства для хранения данных. Каждая станция может выполнять функции как клиента, так и сервера. Сеть с выделенным сервером. В сети с выделенным сервером один из компьютеров выполняет функции хранения данных, предназначенных для использования всеми рабочими станциями, управления взаимодействием между рабочими станциями и ряд сервисных функций.
Топологии ЛВС это усреднённая геометрическая схема соединений узлов сети. Бывают: кольцевая, шинная, звездообразная.
Методы доступа: детерминированный метод - передающая среда распределяется между узлами с помощью специального механизма управления. Метод опроса (звездообразные) и метод передачи права (кольцевая). Недетерминированные – случайные методы доступа предусматривают конкуренцию всех узлов сети за право передачи.
31) Информационные системы (ИС): понятие, классификации, назначение, обеспечивающие подсистемы. Модели данных.
ИС - это система различных средств, предназначенных для поиска, хранения и выдачи информации по запросам пользователей. Цель создания ИС - это удовлетворение информационных потребностей общества.
Классификация ИС: По типу хранимых данных: ДИПС (документальные информационно-поисковые системы) – для хранения неструктурированной информации. ФИПС (фактографические) - структурированные данные. По характеру обработки данных: Информационно-справочные. (выдают ту информацию , которая хранится); Информационно-поисковые (выдают инф-ю, которая в этой системе не хранится.). По степени интеграции данных и уровню автоматизации: основанные на автономных файлах; основанные на банках данных. По целевому назначению: технические; педагогические; для обработки результатов экспериментов; т.д.
Обеспечивающие подсистемы: Информационное обеспечение (система классификации и кодирования информации, информационных потоков); Техническое обеспечение (технические средства - для работы ИС, документация); Организационное обеспечение (регламентация взаимодействия работников с техническими средствами и между собой); Правовое (правовые нормы, определяющих юридический статус и функционирование ИС); Математическое и программное обеспечение (математические методы, модели, алгоритмы и программы для реализации задач ИС).
Виды моделей данных: иерархическая (ИМД) (связь один ко многим)– совокупность элементов, связанных между собой по определенным правилам. Объекты связаны иерархическим отношением, которое представляет собой ориентированный граф (перевернутое дерево). сетевая (СМД) (связь многие ко многим). Также использует графический способ хранения данных. По сравнению с иерархической никаких ограничений на количество связей, входящих в вершину не накладывается, что позволяет отобразить связи между объектами практически любой сложности. реляционная (РМД) или табличная. Строится на использовании табличных методов и средств представления данных.
32) Банк данных как автоматизированная ИС (преимущества, требования, принципы построения Многоуровневое представление данных под управлением СУБД.
Бн.Дн. – это совокупность БД, СУБД и набора прикладных программ. Бн.Дн. является частным случаем ИС. Функции обработки данных возлагаются на СУБД. СУБД – это совокупность программных и языковых средств, предназначенных для создания, ведения и использования БД.
Требования к Бн.Дн.: 1 Адекватность информации состоянию описываемой предметной области. 2 Надежность функционирования системы. 3. Быстродействие и производительность. 4. Простота и удобство использования. 5. Массовость использования. 6. Защита данных. 7. Возможность расширения.
Принципы построения банков данных (Бн.Дн.). Интеграция данных. (их связанность). Централизация управления данными. (осуществляется передача всех функций управления данными единому комплексу управляющих программ). Целостность (В любой момент времени хранимые данные должны полностью соответствовать действительности). Независимость (независимость прикладных программ от данных). Неизбыточность (такое сочетание данных, когда каждое из них присутствует в БД в единственном экземпляре). Связанность (данные взаимосвязаны в базе, а связи отражают отношения м/у объектами предметной области). Композиция. Отделение описания данных от процедур обработки. Модульность (отдельные прикладные программы хранятся как автономные модули).
БД и СУБД имеют многоуровневую архитектуру. Различают концептуальный, внутренний и внешний уровни представления данных БД, которым соответствуют модели аналогичного назначения.
Концептуальный уровень соответствует логическому аспекту представления данных предметной области в интегрированном виде. Концептуальная модель состоит из множества экземпляров различных типов данных, структурированных в соответствии с требованиями СУБД.
Внутренний уровень отображает требуемую организацию данных в среде хранения и соответствует физическому аспекту представления данных. Внутренняя модель состоит из отдельных экземпляров записей, физически хранимых на внешних носителях.
Внешний уровень поддерживает частные представления данных, требуемые конкретным пользователем. Внешняя модель является подмножеством концептуальной модели. Возможно пересечение внешних моделей по данным.. С помощью внешних моделей поддерживается санкционированный доступ приложений к данным БД.
33) Понятие модели. ВИды моделирования.
Модель - упрощенное представление о реальном объекте, процессе или явлении. Модель - это, как правило, искусственно созданный объект в виде схемы, математических формул и т.п. или же Модель - это объект, используемый вместо другого объекта с какой-то целью
Моделирование — это метод познания, состоящий в создании и исследовании моделей. В процессе построения модели выделяются главные, наиболее существенные, свойства.
Цели моделирования: понять сущность изучаемого объекта, научиться управлять объектом, прогнозировать последствия, решать прикладные задачи.
Классификация моделей
1) по области использования. Учебные. Опытные - это уменьшенные или увеличенные копии проектируемого объекта. Научно - технические - для исследования процессов и явлений. Игровые. Имитационные - имитируют реальность с опр степенью точности.
2) с учетом фактора времени. Статическая - одномоментный срез информации по объекту. Динамическая - позволяет увидидеть изменения объекта.
3) по способу представления. Материальные - воспроизводят геометрические и физические свойства оригинала. Информационные - Деляться на знаковые и вербальные. Вербальная модель – информационная модель в мысленной или разговорной форме. Знаковая модель – информационная модель, выраженная специальными знаками, т. е. средствами любого формального языка.
4) по способу реализации. компьютерные и некомпьютерные модели.
Виды моделирования: концептуальное моделирование (совокупность известных фактов об модели исталковывается с помощью специальных знаков или символов); физическое моделирование (модель и объект представляют собой реальные обьекты или процессы); структурно-функциональное моделирование (блок-схемы, графики); математическое моделирование; имитационное моделирование (модель представляет собой алгоритм функционирования объекта).
34) Системный подход как методология моделирования: основные понятия системологии. Этапы информационного моделирования. Моделирование как метод решения прикладных задач.
Решение различных практических задач связано с построением модели, с моделированием. Один из эффективных подходов к построению моделей – системный подход. Система – это совокупность данных, связанных между собой и с внешней средой, элементов или частей, функционирование которых направлено на получение конкретного результата. Каждый объект моделирования можно рассматривать как систему, стремящуюся в своём функционировании к достижению определенной цели. В этом и состоит системный подход к построению модели.
Понятие «система», а также такие понятия, как «элементы системы», «структура системы», «граф», «деревья» и «сети» относится к области, которую в науке называют системологией (теорией систем). Элементом системы называют предел членения системы. Структура – это определенный порядок объединения элементов, составляющих систему. Граф – это информация о составе и структуре системы, представленная в графической форме. Дерево - это граф, в котором нет петель. В сети вершины соседних уровней связаны между собой по принципу «многие ко многим».
Система обладает такими свойствами как: Делимость - систему можно представить состоящей из ряда подсистем; Целостность системы означает, что система является не набором отдельных элементов, а совокупностью взаимосвязанных элементов; коммуникативность - система не изолирована, она взаимодействует со средой; Иерархичность – система состоит из подсистем и сама является частью более общей системы.
Этапы информационного моделирования:Реальный объект -> Системный анализ -> Система данных -> Информационная модель.
1 и 2 этап относятся к предметной области решаемой задачи. На 3 этапе происходит выбор подходящего инструментального средства для реализации модели (электронные таблицы, СУБД, системы программирования, математические пакеты и т.д.)
35) Социальная инф-ка. Инф-е общество. Проблемы инф-й безопас. личн., общ-ва, гос-ва. Работа с браузером электр-й почты и телеконференциями.
Социальная информатика - это наука, изучающая комплекс проблем, связанных с прохождением информационных процессов в социуме. Это новое научное направление возникло на стыке таких дисциплин как информатика, социология, психология, философия.
Социальная информатика как любое научное знание имеет многоуровневую структуру: 1 уровень - теоретико-методологический ( основные категории, понятия и закономерности прохождения информационных процессов в обществе); 2 уровень - средний ( социальный “срез” экономических, правовых, психологических и других аспектов информатизации); 3 уровень - эмпирический (социальные аспекты создания, внедрения и адаптации информационных технологий).
Информационное общество - общество, в котором в изобилии циркулирует высокая по качеству информация, а также есть все необходимые средства для её хранения, распределения и использования.
Изменения в жизни людей, связанные с переходом к информационному обществу: Свобода доступа к информации и свобода её распространения; Рост информационной культуры; Изменения в сфере образования; Изменения уклада жизни людей.
Опасности информационного общества: возможность разрушения ИТ частной жизни; Опасность всё большего влияния со стороны СМИ; Проблема отбора качественной и достоверной информации; Проблема адаптации многих людей к среде информационного общества; Столкновение с виртуальной реальностью, в которой трудно различимы иллюзия и действительность; Сокращение числа рабочих мест.
Обеспечение информационной безопасности государства требует решения проблем: 1. Развития научно-практических основ информационной безопасности. 2. Формирования законодательной и нормативно-правовой базы обеспечения ИБ. 3. Разработки механизмов реализации прав граждан на информацию. 4. Формирования системы информационной безопасности. 5. Разработки современных методов и средств, обеспечивающих защиту информации. 6. Разработки методов оценки эффективности систем безопасности