Медведева Е. А. практика по информтке



Минобрнауки России

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Санкт-Петербургский государственный технологический институт

(технический университет)»

УГС (код, наименование)________________________________________

Специальность (специализация)_ _________________________________

Факультет_____________________________________________________

Кафедра ______________________________________________________

Учебная дисциплина_Информатика_____________________________

Курс ___1______ Группа _6364_____

КУРСОВАЯ РАБОТА (КУРСОВОЙ ПРОЕКТ)

Тема _________________________________________________________

______________________________________________________________

______________________________________________________________

Студент _________________ ___________________

(подпись, дата) (инициалы, фамилия)

Руководитель,

должность _________________ ___________________

(подпись, дата) (инициалы, фамилия)

Оценка за курсовую работу

(курсовой проект) ___________ ____________________

(подпись руководителя)

Санкт-Петербург

2014

Задание № 15

для выполнения учебной практики

студентом Медведевой Екатериной Андреевной

группы №6364

1. Информатика. Предмет информатики. Основные задачи информатики.

Информатика – это наука о законах и методах измерения (оценки) информации, её хранения, переработки и передачи с применением математических и технических средств.

Или более научный термин Информатика – техническая наука, систематизирующая приёмы создания, хранения, воспроизведения, обработки и передачи данных средствами вычислительной техники, а также принципы функционирования этих средств и методы управления ими.

Предмет информатики составляет:

аппаратное обеспечение средств вычислительной техники;

программное обеспечение средств вычислительной техники;

средства взаимодействия аппаратного и программного обеспечения;

средства взаимодействия человека с аппаратными и программными средствами.

Основными задачами информатики являбтс следующие направления для практических приложений:

архитектура вычислительных систем (приёмы и методы построения систем, предназначенных для автоматической обработки данных);

интерфейсы вычислительных систем (приёмы и методы управления аппаратным и программным обеспечением);

программирование (приёмы, методы и средства разработки компьютерных программ);

преобразование данных (приемы и методы преобразования структур данных);

защита информации (обобщение приёмов, разработка методов и средств защиты данных);

автоматизация (функционирование программно-аппаратных средств без участия человека);

стандартизация (обеспечение совместимости между аппаратными и программными средствами, а также между форматами представления данных, относящихся к различным типам вычислительных систем)

2. Устройства ввода/вывода данных, данных, их разновидности и основные характеристики. Клавиатура. Координатные устройства ввода. Видео- и звуковые адаптеры. Назначение, разновидности и основные характеристики. Сканеры. Принтеры. Плоттеры. Мониторы.

Клавиатура

Устройство ввода числовой и текстовой информации. С клавиатуры осуществляется ручной ввод различных символов и служебных команд. Стандартная клавиатура имеет 104 клавиши и 3 информирующих о режимах работы световых индикаторов в правом верхнем углу. Можно выделить 5 групп клавиш.

Компьютерная мышь 

Название «мышь» манипулятор получил в Стенфордском исследовательском институте: ученым показалось, что сигнальный провод был похож на хвост грызуна, ведь у ранних моделей провод выходил из задней части устройства.

Мышь воспринимает своё перемещение в рабочей плоскости (обычно — на участке поверхности стола) и передаёт эту информацию компьютеру. Программа, работающая на компьютере, в ответ на перемещение мыши производит на экране действие, отвечающее направлению и расстоянию этого перемещения. В разных интерфейсах (например, в оконных) с помощью мыши пользователь управляет специальным курсором — указателем — манипулятором элементами интерфейса. Иногда используется ввод команд мышью без участия видимых элементов интерфейса программы: при помощи анализа движений мыши. Такой способ получил название «жесты мышью» (англ. mouse gestures).

В дополнение к датчику перемещения, мышь имеет одну и более кнопок, а также дополнительные детали управления (колёса прокрутки, потенциометры, джойстики, трекболы, клавиши и т. п.), действие которых обычно связывается с текущим положением курсора (или составляющих специфического интерфейса).

Существуют беспроводные мыши, принцип их взаимодействия с системным блоком аналогичен принципу взаимодействия беспроводной клавиатуры с системным блоком.

Оптической мыши вместо шарика используется луч света, который сканирует координатную сетку, нанесенную на коврик мыши. При перемещении мыши по поверхности коврика электроника определяет направление перемещения относительно координатной сетки по изменению яркости отраженного от коврика света. Поскольку в оптической мыши отсутствуют движущие части, она ломается реже механической, но ее недостатком является необходимость пользования специальным ковриком, при загрязнении которого мышь перестает работать.

Трекбол и джойстик

Трекбол по своему устройству и принципу работы подобен мыши. Отличие состоит в том, что вместо передвижения устройства ввода вращается вмонтированный в устройство шарик. Трекбол может располагаться на поверхности клавиатуры (в портативном компьютере) или на подставке (в настольных компьютерах). Трекбол на подставке используется в настольных компьютерах вместо мыши. Вы можете выбрать в качестве устройства ввода мышь или трекбол, в зависимости от того, что вам больше по вкусу.

Для работы в некоторых программах (особенно в играх) удобным оказывается еще одно устройство ввода — джойстик. Само слово джойстик является комбинацией двух английских слов: joy (радость) и stick (палка). Действительно, это устройство ввода создано для развлечений и представляет собой рукоятку управления, снабженную кнопками. Наклон рукоятки в ту или иную сторону приводит к перемещению указателя на экране.

Сканер

Устройство для распознавания изображений и текста, хранящихся на бумажных носителях для создания их электронной копии и последующего хранения в памяти компьютера. Термины «сканер», «сканировать» происходят от английского слова scan — просматривать, обозревать.

Сканируемое изображение освещается белым светом или тремя цветными. Отраженный свет проецируется на линейку фотоэлементов, последовательно считывая изображение и преобразует его в компьютерный формат.

Разновидности:

Планшетный, ручные, барабанный.

Существует множество моделей сканеров, они различаются, прежде всего, по механизму движения считывающего устройства (сканирующей головки) относительно бумаги.

Чтобы ввести в компьютер какой-либо документ с помощью самого простого —ручного сканера, нужно вручную провести сканирующую головку вдоль изображения. Перемещение сканирующей головки автоматизировано в более совершенных моделях сканеров: планшетных и барабанных. Планшетный сканер, называемыйтакже настольным, располагается на столе. Вы кладете лист документа подкрышку сканера, а сканирующая головка перемещается относительно листа спомощью специального двигателя. В сканерах барабанного (или рулонного)типа лист документа протягивается автоматически через устройство сканера,при этом считывание осуществляется неподвижной сканирующей головкой.

Первые модели сканеров были черно-белыми, то есть воспринимали только черный и белый цвета. Современные сканеры позволяют распознавать миллиарды цветовых оттенков. Способность сканера различать цвета называется глубиной распознавания циста. Измеряется глубина распознавания цвета в битах, например, черно-белые сканеры являются 1-битными. Сканеры 24-битные (обычно, планшетные и барабанные) распознают 16,7 миллиона возможных цветов, а 32-битные сканеры — 4,3 миллиарда цветов. Указанная связь между количеством распознаваемых цветов и глубиной цвета обусловлена тем, что изображение в сканере представляется в виде набора точек — пикселей, каждый из которых имеет свой цвет.

Качество сканеров характеризует:

разрешающая способность – количество распознанных точек на 1 дюйм;

скорость сканирования;

Цифровые ,web-камеры и фотоаппараты

Позволяют получать видеоизображение и фотоснимки непосредственно в цифровом формате.

Цифровые камеры могут быть подключены к компьютеру, что позволяет сохранять видеозаписи в компьютерном формате.

Качество характеризует:

качество изображения;

размер фотографии;

источник питания (литиевых элементов, пальчиковых элементов);

матрица(цветопередачу, динамический диапазон, шумы, передачу мелких деталей, чувствительность “цифровой пленки”, глубину резкости);

вспышка (освещение, подсветка);

карты памяти;

сопряжение с компьютером.

Графический планшет 

Устройство для ввода рисунков от руки непосредственно в компьютер. Состоит из пера и плоского планшета, чувствительного к нажатию или близости пера. Также может прилагаться специальная мышь.

Сигнал передается в компьютер со специального планшета, оборудованного чувствительной поверхностью, которая реагирует на испускаемые пером сигналы и передает точные координаты “точки соприкосновения”. Тесный контакт пера с рабочей поверхность планшета при этом не обязателен – между ними может находится лист бумаги. Это качество позволяет создавать не только новые иллюстрации, но и переносить в компьютер старые рисунки.

Качество графических планшетов характеризует:

разрешающая способность– количество линий на дюйм;

размер рабочей поверхности;

чувствительностью к нажатию.

Сенсорный экран 

Микрофон 

Монитор

Монито́р — конструктивно законченное устройство, предназначенное для визуального отображения информации.

Электронно-лучевые приборы (ЭЛП) — класс электровакуумных электронных приборов, предназначенных для преобразований информации, представленной в форме электрических или световых сигналов. В приборах используются сфокусированные потоки электронов, управляемые по интенсивности и положению в пространстве. Иностранное название CRT (Cathode Ray Tube) монитор. Изображение создается пучком электронов, испускаемых электронной пушкой. Пучок разгоняется высоким электрическим напряжением и передается на внутреннюю поверхность экрана, покрытую люминофором. Пучки пробегают построчно весь экран и формируют изображение.

Жидкокристаллический дисплей  плоский дисплей на основе жидких кристаллов.

Жи́дкие криста́ллы (сокращённо ЖК) — это фазовое состояние, в которое переходят некоторые вещества при определенных условиях (температура, давление, концентрация в растворе). Жидкие кристаллы обладают одновременно свойствами как жидкостей (текучесть), так и кристаллов (анизотропия). По структуре ЖК представляют собой вязкие жидкости, состоящие из молекул вытянутой или дискообразной формы, определённым образом упорядоченных во всем объёме этой жидкости. Наиболее характерным свойством ЖК является их способность изменять ориентацию молекул под воздействием электрических полей, что открывает широкие возможности для применения их в промышленности. По типу ЖК обычно разделяют на две большие группы: нематики и смектики. В свою очередь нематики подразделяются на собственно нематические и холестерические жидкие кристаллы.

Принтеры

Устройство печати цифровой информации на твердый носитель, обычно на бумагу. Процесс печати называется вывод на печать, а полученный документ – распечатка.

Принтеры бывают матричные, струйные, лазерные, а по цвету печати – черно-белые и цветные.

Матричный Изображение формируется печатающей головкой, которая состоит из набора иголок (игольчатая матрица), приводимых в действие электромагнитами. Головка передвигается построчно вдоль листа, при этом иголки ударяют по бумаге через красящую ленту, формируя точечное изображение.

Струйный печатающая головка под давлением выбрасывает чернила из ряда мельчайших отверстий на бумагу. Печатает по строкам;

Лазерный принцип технологии заключался в следующем. По поверхности фотобарабана коротроном (скоротроном) заряда (вал заряда) равномерно распределяется статический заряд, после этого светодиодным лазером (в светодиодных принтерах — светодиодной линейкой) в нужных местах этот заряд снимается — тем самым на поверхность фотобарабана помещается скрытое изображение. Далее на фотобарабан наносится тонер. Тонер притягивается к разряженным участкам поверхности фотобарабана, сохранившей скрытое изображение. После этого фотобарабан прокатывается по бумаге, и тонер переносится на бумагу коротроном переноса (вал переноса). После этого бумага проходит через блок термозакрепления (печка) для фиксации тонера, а фотобарабан очищается от остатков тонера и разряжается в узле очистки.

Качество принтеров характеризует:

скорость печати,

качество печати,

воспроизведение цветов,

шум.

Плоттер 

Устройство для автоматического вычерчивания с большой точностью рисунков, схем, сложных чертежей, карт и другой графической информации на бумаге размером до А0. Действует аналогично струйному принтеру

Основные характеристики плоттеров:

разрешение,

высокая производительность,

скорость печати,

подача бумаги и чернил,

возможность работы как с растровыми, так и с векторными файлами.

Колонки и наушники

3.Понятие системного программного обеспечения: назначение, возможности, структура; операционные системы.

Программное обеспечение

Совокупность программ, предназначенная для решения задач на ПК, называется программным обеспечением. Состав  программного обеспечения ПК называют программной конфигурацией.

Программное обеспечение ЭВМ — это совокупность программ, процедур и правил вместе со связанной с этими компонентами документацией, которая позволяет использовать ЭВМ для решения различных задач.Необходимость в разработке программного обеспечения обуславливается следующими обстоятельствами:

обеспечить работоспособность ЭВМ, так как без программного обеспечения ЭВМ не может работать;

облегчить взаимодействие компьютера с пользователем;

сократить цикл от постановки задачи до получения результата ее решения на ЭВМ;

повысить эффективность использования ресурсов ЭВМ.

Между программами, как и между физическими узлами и блоками существует взаимосвязь – многие программы работают, опираясь на другие программы более низкого уровня, то есть мы можем говорить о межпрограммном интерфейсе. Возможность существования такого интерфейса тоже основана на существовании технических условий и протоколов взаимодействия, а на практике он обеспечивается распределением программного обеспечения на несколько взаимодействующих между собой уровней.Уровни программного обеспечения представляют собой пирамидальную конструкцию, показанную на рисунке. Каждый следующий уровень опирается на программное обеспечение предшествующих уровней. Такая классификация удобна для всех этапов работы с вычислительной системой, начиная с установки программ до практической эксплуатации технического обслуживания. Каждый вышележащий уровень повышает функциональность всей системы в целом. Так, например, вычислительная система с программным обеспечением базового уровня не способна выполнять большинство функций, но позволяет установить системное программное обеспечение.

4.Электронные презентации.

Ещё несколько лет назад презентации, как правило, представляли собой доклад с иллюстрациями, выполненными на бумаге или плёнках, изображения на которых демонстрировались с помощью проекторов. При этом создание ярких и убедительных иллюстраций было весьма сложным занятием, и поэтому успех или неудача презентации напрямую зависели от художественных и артистических способностей докладчика.С помощью программы Power Point создание презентации становится простым и увлекательным делом. Если презентация проводится для небольшой аудитории в 4 – 8 человек, то в этом случае достаточно иметь компьютер с обычным монитором. Среди возможностей Power point по созданию презентации, представляет собой набор слайдов, можно отметить следующее:

Управление процессом проведения презентации, т.е. отображение слайдов, которые в нем имеются;

Управление переходами между слайдами, т.е определение порядка о

Установка параметров внешнего вида, отображения и появления слайдов;

Работа с текстом, таблицами, графикой, звуком, видео, а также объектами Word, Excel, Internet.

Любая презентация имеет следующие основные свойства и характеристики:

Набор слайдов и их параметры;

Содержание слайдов, которое, помимо пользователя, может также создаваться с помощью имеющихся мастеров автосодержания;

Параметры рабочей области, т.е. ее размер, ориентация и т.д.;

Каждый слайд презентации имеет собственные свойства, которые влияют на его отображение во время показа презентации:

Размер слайда;

Шаблон оформления, т.е. параметры цветовой схемы, фона, шрифтов и т.д.;

Разметка слайда, которая включает большой размер стандартных примеров размещения информации на слайде: расположение заголовка, рисунков, таблиц, надписей и т.д.;

Эффект перехода, представляющий собой тот или иной режим появления и «исчезания» слайда – по нажатию кнопки мыши или автоматически через заданное время, с анимационными или звуковыми эффектами и т.д.

Разработчики исходили из предположения, что программа подготовки презентаций достаточно редко «снимается с полки» и должна быть поэтому предельно понятной для пользователя и простой в эксплуатации.Для создания высокопрофессиональных видеоматериалов с помощью Power Point не обязательно быть художником. Поставляемые в комплекте с программой шаблоны дизайна обеспечивают высокое качество результата , а для полноценного пользования всех возможностей Power Point не требуется глубокие знания принципов работы компьютера. Подсказки программы обеспечивают выполнение всех необходимых шагов в нужной последовательности. Во многих случаях, когда перед пользователем возникает необходимость выбора некоторого варианта, на экране появляетсямастер комплекса Power Point, который помогает принять верное решение. Образно говоря, единственное, на что неспособен Power Point, — так это вместо самого докладчика четко произнести слова доклада. Но и здесь программа окажет существенную помощь, ведь благодаря высокому качеству видеоматериала презентации можно обрести дополнительную уверенность в себе при выступлении перед аудиторией.Специальные средства программы Power Point существенно упрощают создание презентации вне зависимости от потребностей пользователя, ради которых эта презентация создается.Мастер автосодержания и шаблоны Power Point позволяют не только в минимальные сроки разработать конкретную презентацию, но и создать на будущее файл структуры стандартной презентации. Нужно просто выбрать тему и дизайн, а затем останется только наблюдать за тем, как Power Pint самостоятельно генерирует упорядоченную последовательность привлекательных, выполненных на высоком уровне слайдов.Встроенные в Power Point связи с такими приложениями Office, как Graph или Organization Chart, а также собственный модуль построения таблиц помогают создать тщательно оформленные видеоматериалы, доступно представляющие числовую информацию, изобразить структуру некоторой организации или выполнить сравнительный анализ имеющихся предложений.Демонстрационный модуль комплекса Power Point поддерживает множество достаточно сложных эффектов, таких как «ожившие» диаграммы, звук, музыкальное сопровождение, встроенные видеофрагменты и широко распространенные плавные переходы между слайдами. Кроме того, возможно интерактивное управление демонстрацией слайдов, когда оператор по ходу презентации получает возможность продемонстрировать дополнительные слайды, представляющие собой ответвления от основного сюжета, или вывести на экран скрытую до тех пор информацию, отвечая этим на вопросы аудитории.Наборы легко модифицируемых фоновых рисунков и цветовых схем слайдов являются частью богатого арсенала выразительных средств Power Point. имеется возможность размещения фирменной эмблемы на заднем плане каждого слайда и выбора цветовой схемы, соответствующей цветам фирмы.Power Point позволяет объединить внутри одной презентации текст, графики, числовые данные и диаграммы, сформированные другими приложениями Office (например, Word или Excel). Можно редактировать любой объект, не выходя из Power Point, при этом будут доступны все инструментальные средства породившего этот объект приложения – источника.Мастер упаковки комплекса Power Point позволяет упаковать презентацию для записи на дискеты. С помощью инструмента Конференцияможно продемонстрировать презентацию в локальной сети или в сети Internet. Инструменты Навигатор слайдовЗаписная книжка, Хронометрпозволяют осуществлять предварительный просмотр слайдов, делать заметки, читать свои записи и осуществлять контроль временных интервалов непосредственно в процессе проведения презентации.

5.Моделирование как метод познания.

Моделирование – это метод познания, состоящий в создании и исследовании моделей.

Модель – это такой материальный или мысленно представляемый объект, который в процессе изучения замещает объект-оригинал, сохраняя некоторые важные для данного исследования типичные его черты.

 Модели и моделирование

 Человек стремится познать объекты (предметы, процессы, явления) окружающего мира, т. е. понять, как устроен конкретный объект, каковы его структура, основные свойства, законы развития и взаимодействия с другими объектами. Для решения многих практических задач важно знать: — как изменятся признаки объекта при определённом воздействии на него со стороны других объектов («Что будет, если…?»); — какое надо произвести воздействие на объект, чтобы изменить его признаки в соответствии с новыми требованиями («Как сделать, чтобы…?»); — какое сочетание свойств объекта является наилучшим в заданных условиях («Как сделать лучше?»).   Одним из методов познания объектов окружающего мира является моделирование, состоящее в создании и исследовании упрощённых заменителей реальных объектов. Объект-заменитель принято называть моделью, а исходный объект — прототипом или оригиналом.   К созданию моделей прибегают, когда исследуемый объект слишком велик (Солнечная система) или слишком мал (атом), когда процесс протекает очень быстро (переработка топлива в двигателе внутреннего сгорания) или очень медленно (геологические процессы), когда исследование объекта может оказаться опасным для окружающих (атомный взрыв), привести к разрушению его самого (проверка сейсмических свойств высотного здания) или когда создание реального объекта очень дорого (новое архитектурное решение) и т. д.   Модель не является точной копией объекта-оригинала: она отражает только часть его свойств, отношений и особенностей поведения.   Чем больше признаков объекта отражает модель, тем она полнее. Однако отразить в модели все признаки объекта-оригинала невозможно, а чаще всего и не нужно. Признаки объекта-оригинала, которые должны быть воспроизведены в модели, определяются целью моделирования — назначением будущей модели. Эти признаки называются существенными для данной модели с точки зрения цели моделирования.   Подумайте, какие признаки объекта «театр» будут существенными при создании его модели с точки зрения: 1) строительной компании, занимающейся возведением здания театра; 2) режиссёра, готовящего постановку нового спектакля; 3) кассира, продающего билеты; 4) зрителя, собирающегося посетить представление.   Модель — это новый объект, который отражает существенные с точки зрения цели моделирования признаки изучаемого предмета, процесса или явления.   Моделирование — метод познания, заключающийся в создании и исследовании моделей.Поскольку любая модель всегда отражает только часть признаков оригинала, можно создавать и использовать разные модели одного и того же объекта. Например: мяч может воспроизвести только одно свойство Земли — её форму, обычный глобус отражает ещё расположение материков, а глобус, входящий в состав действующей модели Солнечной системы, — ещё и траекторию движения Земли вокруг Солнца.   Отразить в модели признаки оригинала можно разными способами. — Во-первых, признаки можно скопировать, воспроизвести. Такую модель называют натурной (материальной). Примерами натурных моделей являются муляжи и макеты — уменьшенные или увеличенные копии, воспроизводящие внешний вид моделируемого объекта (глобус), его структуру (модель Солнечной системы) или поведение (радиоуправляемая модель автомобиля). — Во-вторых, признаки оригинала можно описать на одном из языков кодирования информации — дать словесное описание, привести формулу, схему или чертеж и т. д. Такую модель называют информационной. В дальнейшем мы будем рассматривать именно информационные модели.   Информационная модель — описание объекта-оригинала на одном из языков кодирования информации.Этапы построения информационной модели   Любая модель строится для решения некоторой задачи. Построение информационной модели начинается с анализа условия этой задачи, выраженного на естественном языке.   В результате анализа условия задачи определяется объект моделирования и цель моделирования.   После определения цели моделирования в объекте моделирования выделяются свойства, основные части и связи между ними, существенные с точки зрения именно этой цели. При этом должно быть чётко определено, что дано (какие исходные данные известны, какие данные допустимы) и что требуется найти в решаемой задаче. Также должны быть указаны связи между исходными данными и результатами.   Следующим этапом построения информационной модели является формализация — представление выявленных связей и выделенных существенных признаков объекта моделирования в некоторой форме (словесное описание, таблица, рисунок, схема, чертёж, формула, алгоритм, компьютерная программа и т. д.). Формализация — это замена реального объекта его формальным описанием, т. е. его информационной моделью.   Информационные модели существуют отдельно от объектов моделирования и могут подвергаться обработке независимо от них. Построив информационную модель, человек использует её вместо объ-екта-оригинала для исследования этого объекта, решения поставленной задачи.

Классификация информационных моделей

Существует множество вариантов классификации информационных моделей. Рассмотрим некоторые из них. Если взять за основу классификации предметную область, то можно выделить физические, экологические, экономические, социологические и другие модели.   В зависимости от учёта фактора времени выделяют динамические (изменяющиеся с течением времени) и статические (не изменяющиеся с течением времени) модели.   В зависимости от формы представления информации об объекте моделирования различают знаковые, образные и смешанные (образно-знаковые) виды информационных моделей.   Знаковые информационные модели строятся с использованием различных естественных и формальных языков (знаковых систем). Знаковая информационная модель может быть представлена в форме текста на естественном языке или программы на языке программирования, в виде формулы и т. д.   Образные информационные модели (рисунки, фотографии и др.) представляют собой зрительные образы объектов, зафиксированные на каком-либо носителе информации.   В смешанных информационных моделях сочетаются образные и знаковые элементы. Примерами смешанных информационных моделей могут служить географические карты, графики, диаграммы и пр. Во всех этих моделях используются одновременно и графические элементы, и знаки.

6.Этапы разработки программного обеспечения.

Этап 1.  Проектирование программного комплекса.

Проектирование программного комплекса представляет собой написание технического задания на разработку и создание модели документооборота.

Срок выполнения этапа: от полутора недель (в зависимости от задачи автоматизации).

Этап 2. Разработка программного комплекса.

Данный этап представляет собой непосредственно разработку (программирование) системы автоматизации в рамках утвержденного технического задания, сметы и графика работ.

По завершению данного этапа заказчик получает готовую к эксплуатации информационную систему.

Срок выполнения и стоимость работ по данному этапу рассчитываются после завершения этапа проектирования.

Этап 3. Внедрение программного продукта.

Данный этап представляет собой процесс обучения персонала заказчика работе с программным обеспечением, помощи в настройке и заведению справочников.

Этап 4. Информационная поддержка.

На протяжении данного этапа производится доводка  разработанного программного обеспечения до совершенства — исправление ошибок, небольшие доработки (доработки не влекущие за собой изменение структуры базы данных).

7.Основные понятия языков программирования. Развитие языков программирования.

Языки программирования — искусственные языки. От естественных они отличаются ограниченным числом «слов», значение которых понятно транслятору, и очень строгими правилами записи команд (операторов). Язык программирования — формальная знаковая система, предназначенная для описания алгоритмов в форме, которая удобна для исполнителя (например, компьютера). Язык программирования определяет набор лексических, синтаксических и семантических правил, используемых при составлении компьютерной программы. Он позволяет программисту точно определить то, на какие события будет реагировать компьютер, как будут храниться и передаваться данные, а также какие именно действия следует выполнять над этими данными при различных обстоятельствах.Функция: язык программирования предназначен для написания компьютерных программ, которые применяются для передачи компьютеру инструкций по выполнению того или иного вычислительного процесса и организации управления отдельными устройствами.Задача: язык программирования отличается от естественных языков, тем, что предназначен для передачи команд и данных от человека компьютеру, в то время, как естественные языки используются лишь для общения людей между собой.Исполнение: язык программирования может использовать специальные конструкции для определения и манипулирования структурами данных и управления процессом вычислений.С помощью языка программирования создается не готовая программа, а только ее текст, описывающий ранее разработанный алгоритм. Чтобы получить работающую программу, надо этот текст либо автоматически перевести в машинный код (для этого служат программы-компиляторы) и затем использовать отдельно от исходного текста, либо сразу выполнять команды языка, указанные в тексте программы (этим занимаются программы-интерпретаторы).Интерпретатор моделирует некую виртуальную вычислительную машину, для которой базовыми инструкциями служат не элементарные команды процессора, а операторы языка программирования.Компиляторы полностью обрабатывают весь текст программы (он иногда называется исходный код). Они просматривают его в поисках синтаксических ошибок (иногда несколько раз), выполняют определенный смысловой анализ и затем автоматически переводят (транслируют) на машинный язык — генерируют машинный код.Развитие языков программирования. Языки программирования принято делить на пять поколений. В первое поколение входят языки, созданные в начале 50-х годов, когда первые компьютеры только появились на свет. Это был первый язык ассемблера, созданный по принципу «одна инструкция — одна строка» еще его называют язык «один в один».Расцвет второго поколения языков программирования пришелся на конец 50-х — начало 60-х годов. Тогда был разработан символический ассемблер, в котором появилось понятие переменной. Он стал первым полноценным языком программирования. Благодаря его возникновению заметно возросли скорость разработки и надежность программ.Появление третьего поколения языков программирования принято относить к 60-м годам. В это время родились универсальные языки высокого уровня, с их помощью удается решать задачи из любых областей. Такие качества новых языков, как относительная простота, независимость от конкретного компьютера и возможность использования мощных синтаксических конструкций, позволили резко повысить производительность труда программистов. Понятная большинству пользователей структура этих языков привлекла к написанию небольших программ (как правило, инженерного или экономического характера) значительное число специалистов из некомпьютерных областей. Подавляющее большинство языков этого поколения успешно применяется и сегодня.С начала 70-х годов по настоящее время продолжается период языков четвертого поколения. Эти языки предназначены для реализации крупных проектов, повышения их надежности и скорости создания. Они обычно ориентированы на специализированные области применения, где хороших результатов можно добиться, используя не универсальные, а проблемно-ориентированные языки, оперирующие конкретными понятиями узкой предметной области. Как правило, в эти языки встраиваются мощные операторы, позволяющие одной строкой описать такую функциональность, для реализации которой на языках младших поколений потребовались бы тысячи строк исходного кода.Рождение языков пятого поколения произошло в середине 90-х годов. К ним относятся также системы автоматического создания прикладных программ с помощью визуальных средств разработки, без знания программирования. Главная идея, которая закладывается в эти языки, — возможность автоматического формирования результирующего текста на универсальных языках программирования (который потом требуется откомпилировать). Инструкции же вводятся в компьютер в максимально наглядном виде с помощью методов, наиболее удобных для человека, не знакомого с программированием.

Fortran (Фортран). Это первый компилируемый язык, созданный Джимом Бэкусом в 50-е годы. Для этого языка было создано огромное количество библиотек, начиная от статистических комплексов и кончая пакетами управления спутниками, поэтому Фортран продолжает активно использоваться во многих организациях, а сейчас появился очередной стандарт Фортрана F2k. Cobol (Кобол). Это компилируемый язык для применения в экономической области и решения бизнес — задач, разработанный в начале 60-х годов. В Коболе были реализованы очень мощные средства работы с большими объемами данных, хранящимися на различных внешних носителях. На этом языке создано очень много приложений, которые активно эксплуатируются и сегодня. Достаточно сказать, что наибольшую зарплату в США получают программисты на Коболе.PL/1. В 1964 году все та же корпорация IBM создала язык PL/1, который был призван заменить Cobol и Fortran в большинстве приложений. Язык обладал исключительным богатством синтаксических конструкций. В нем впервые появилась обработка исключительных ситуаций и поддержка параллелизма. Надо заметить, что синтаксическая структура языка была крайне сложной. Пробелы уже использовались как синтаксические разделители, но ключевые слова не были зарезервированы. Язык так и не стал популярен вне мира IBM.

Algol (Алгол). Компилируемый язык, созданный в 1960 году. Он был призван заменить Фортран, но из-за более сложной структуры не получил широкого распространения. Basic (Бейсик). В 1963 году в Дартмутском колледже был создан язык программирования BASIC (Beginners’ All-Purpose Symbolic Instruction Code — многоцелевой язык символических инструкций для начинающих). Язык задумывался в первую очередь как средство обучения и как первый изучаемый язык программирования. Было создано несколько мощных реализаций BASIC, поддерживающих самые современные концепции программирования (ярчайший пример — Microsoft Visual Basic).Для этого языка имеются и компиляторы, и интерпретаторы, по популярности он занимает первое место в мире. Он создавался в качестве учебного языка и очень прост в изучении.

Pascal (Паскаль). Язык Паскаль по сути, это первый широко распространенный язык для структурного программирования. Впервые оператор безусловного перехода перестал играть основополагающую роль при управлении порядком выполнения операторов. В этом языке также внедрена строгая проверка типов данных, что позволило выявлять многие ошибки на этапе компиляции.Отрицательной чертой языка было отсутствие в нем средств для разбиения программы на модули. Вирт осознавал это и разработал язык Modula-2 (1978), в котором идея модуля стала одной из ключевых концепций языка. В 1988 году появилась Modula-3, в которую были добавлены объектно-ориентированные черты. Логическим продолжением Pascal и Modula являются язык Oberon и Oberon-2.С (Си). Данный язык был создан в 1972 году Керниганом и Ритчи в лаборатории Bell и первоначально не рассматривался как массовый. Он планировался для замены ассемблера, чтобы иметь возможность создавать столь же эффективные и компактные программы, и в то же время не зависеть от конкретного типа процессора. Он создавался как язык для разработки операционной системы UNIX.В 1986 году Бьярн Страуструп создал первую версию языка ^ ++, добавив в язык Си объектно-ориентированные черты, и исправив некоторые ошибки и неудачные решения языка. ++ продолжает совершенствоваться и в настоящее время.Java (Джава, Ява). Этот язык был создан компанией Sun в начале 90-х годов на основе языка Си++. Он призван упростить разработку приложений на основе Си++ путем исключения из него всех низкоуровневых возможностей. Но главная особенность этого языка — компиляция не в машинный код, а в платформно — независимый байт-код (каждая команда занимает один байт). Этот байт-код может выполняться с помощью интерпретатора — виртуальной Java-машины JVM (Java Virtual Machine), версии которой созданы сегодня для любых платформ. Благодаря наличию множества Java-машин программы на Java можно переносить не только на уровне исходных текстов, но и на уровне двоичного байт-кода, поэтому по популярности язык Ява сегодня занимает второе место в мире после Бейсика.Особое внимание в развитии этого языка уделяется двум направлениям: поддержке всевозможных мобильных устройств и микрокомпьютеров, встраиваемых в бытовую технику (технология Jini) и созданию платформно — независимых программных модулей, способных работать на серверах в глобальных и локальных сетях с различными операционными системами (технология Java Beans). Пока основной недостаток этого языка — невысокое быстродействие, так как язык Ява интерпретируемый.

8.Назначение и основы использования систем искусственного интеллекта; базы знаний, экспертные системы, искусственный интеллект.

Естественно-языковый интерфейс был наиболее привлекателен для общения с ЭВМ с момента ее появления. Это позволило бы исключить необходимость обучения конечного пользователя языку команд или другим приемам формулировки своих заданий для решения на компьютере, поскольку естественный язык является наиболее приемлемым средством общения для человека. Поэтому работы по созданию такого рода интерфейса начались с середины 20-го века. Однако, несмотря на весь энтузиазм исследователей и проектировщиков, эта задача не решена и по сей день из-за огромных сложностей, связанных с пониманием предложений естественного языка и связного текста в целом. Некоторые программные продукты, которые появлялись на рынке, носили скорее экспериментальный характер, имели множество ограничений и не решали задачу кардинально. Тем не менее, несмотря на кажущийся застой в этой сфере, данная проблема остается актуальной и по сей день и вошла в состав проблематики, связанной с проектом ЭВМ пятого поколения.База знаний.

БЗ (англ. Knowledge base, KB) — это особого рода база данных, разработанная для управления знаниями (метаданными), то есть сбором, хранением, поиском и выдачей знаний. Раздел искусственного интеллекта, изучающий базы знаний и методы работы со знаниями, называется инженерией знаний.Наиболее важный параметр БЗ — качество содержащихся знаний. Лучшие БЗ включают самую релевантную и свежую информацию, имеют совершенные системы поиска информации и тщательно продуманную структуру и формат знаний..В зависимости от уровня сложности систем, в которых применяются базы знаний, различают:

БЗ всемирного масштаба 

БЗ национальные 

БЗ отраслевые

БЗ организаций 

БЗ специалистов 

Применение баз знаний.

Простые базы знаний могут использоваться для хранения данных об организации: документации, руководств, статей технического обеспечения. Главная цель создания таких баз — помочь менее опытным людям найти существующее описание способа решения какой-либо проблемы предметной области.Онтология может служить для представления в базе знаний иерархии понятий и их отношений. Онтология, содержащая еще и экземпляры объектов не что иное, как база знаний.База знаний — важный компонент интеллектуальной системы. Наиболее известный класс таких программ — экспертные системы. Они предназначены для построения способа решения специализированных проблем, основываясь на записях БЗ и на пользовательском описании ситуации.Создание и использование систем искусственного интеллекта потребует огромных баз знаний.

Базы знаний в интеллектуальной системе.

Ниже перечислены интересные особенности, которые могут (но не обязаны) быть у интеллектуальной системы, и которые касаются баз знаний. Машинное обучение : Это модификация своей БЗ в процессе работы интеллектуальной системы, адаптация к проблемной области. Аналогична человеческой способности «набирать опыт».

Автоматическое доказательство (вывод): способность системы выводить новые знания из старых, находить закономерности в БЗ. Некоторые авторы считают, что БЗ отличается от базы данных наличием механизма вывода.

Интроспекция : нахождение противоречий, нестыковок в БЗ, слежение за правильной организацией БЗ.

Доказательство заключения : способность системы «объяснить» ход её рассуждений по нахождению решения, причем «по первому требованию».

Экспертная система (ЭС, expert system) — компьютерная программа, способная заменить специалиста-эксперта в решении проблемной ситуации. ЭС начали разрабатываться исследователями искусственного интеллекта в 1970х годах, а в 1980х получили коммерческое подкрепление.Похожие действия выполняет программа-мастер (wizard). Как правило, мастера применяются в системных программах для интерактивного общения с пользователем (например, при установке ПО). Главное отличие мастеров от ЭС — отсутствие базы знаний; все действия жестко запрограммированы. Это просто набор форм для заполнения пользователем.

 Искусственный интеллект (англ. Artificial intelligence, AI) — раздел информатики, изучающий возможность обеспечения разумных рассуждений и действий с помощью вычислительных систем и иных искусственных устройств. При этом в большинстве случаев заранее неизвестен алгоритм решения задачи.Теорией явно не определено, что именно считать необходимыми и достаточными условиями достижения интеллектуальности. Хотя на этот счёт существует ряд гипотез, например, тест Тьюринга или гипотеза Ньюэлла — Саймона. Обычно к реализации интеллектуальных систем подходят именно с точки зрения моделирования человеческой интеллектуальности. Таким образом, в рамках искусственного интеллекта различают два основных направления:

символьное (семиотическое, нисходящее) основано на моделировании высокоуровневых процессов мышления человека, на представлении и использовании знаний;

нейрокибернетическое (нейросетевое, восходящее) основано на моделировании отдельных низкоуровневых структур мозга (нейронов).

Таким образом, сверхзадачей искусственного интеллекта является построение компьютерной интеллектуальной системы, которая обладала бы уровнем эффективности решений неформализованных задач, сравнимым с человеческим или превосходящим его. В качестве критерия и конструктивного определения интеллектуальности предложен мысленный эксперимент, известный как тест Тьюринга. В современной постановке можно рассматривать эту задачу как задачу приближения сингулярности в её сверхинтеллектуальном понимании.На данный момент не существует систем искусственного интеллекта, однозначно отвечающих основным задачам, обозначенным выше. Успехи в исследовании аналоговых и обратимых вычислений позволят совершить большой шаг вперёд в построении систем искусственного интеллекта.Наиболее часто используемые при построении систем искусственного интеллекта парадигмы программирования — функциональное программирование и логическое программирование. От традиционных структурного и объектно-ориентированного подходов к разработке программной логики они отличаются нелинейным выводом решений и низкоуровневыми средствами поддержки анализа и синтеза структур данных.

9.Основы компьютерной коммуникации. Принципы построения сетей.

Только с появлением компьютеров развитие коммуникаций приобретает поистине небывалый размах. Новая среда позволяет обмениваться электронными копиями информации со сказочными скоростями и хранить их в виде, удобном для корректировки.        Однако, чтобы пользоваться этими новыми средствами коммуникаций, необходимы определенные знания. Компьютеры соединяются между собой в глобальную систему, создавая единую информационную среду. Появляется глобальное информационное поле, доступное с любого расстояния. Все владельцы компьютеров, имеющие доступ к этому полю, могут обеспечиваться любой информацией. Участники коммуникаций могут вступать в дискуссию по любым вопросам с людьми из разных точек нашей планеты. Компьютерные коммуникации дают возможность проявить себя, корректировать свои идеи. Совместная обработка информации на огромных расстояниях открывает границы между народами для совместной деятельности. Таким образом, мы пришли к понятию компьютерной коммуникационной среды.

Компьютерная коммуникационная среда-совокупность условий и средств обмена информацией между людьми с помощью компьютеров.Рассмотрим, какие технические средства необходимы для коммуникации в компьютерной среде. Развитие компьютерных коммуникаций во многом было связано с тем, что людям приходилось работать сообща над весьма сложными и обширными задачами, а также пользоваться общими базами данных. Понадобилось объединить несколько компьютеров, чтобы передавать информацию с одного из них на другой, совместно использовать или изменять ее. Так появились компьютерные сети.Компьютерная сеть система взаимосвязанных компьютеров, предназначенных для передачи, хранения и обработки информации.      В небольших сетях все компьютеры обычно равноправны, т.е. пользователи самостоятельно решают, какие ресурсы своего компьютера сделать общедоступными по сети. Такие сети называются одноранговыми. Если к сети подключено более 10 компьютеров, одноранговая сеть может оказаться недостаточно производительной. Для увелтчния производительности , а также в целях обеспечения большей надежности при хранении информации в сети, некоторые компьютеры специально выделяют для хранения файлов или программ-приложений. Такие компьютеры называются серверами.Сервер должен быть мощным, иметь весьма значительный объем оперативной и дисковой памяти.      Серверглавный компьютер сети, который предоставляет доступ к общей базе данных, обеспечивает совместное использование устройств ввода-вывода и взаимодействие пользователей.      Компьютеры, подключенные к сети, имеют доступ ко всем сервисным услугам сервера. Но это возможно лишь тогда, когда каждая машина занесена в список клиентов сервер. Это означает. Что ему выделяется регистрационное имя и пароль.       Клиент-компьютер — компьютер сети, который имеет доступ к информационным ресурсам или устройствам сервера.Коммуникационное оборудование предназначено для подключения персональных компьютеров, а также других устройств к технологическим сетям, построенным на базе выделенных каналов тональной частоты, радиоканалов и цифровых каналов передачи данных, а также позволяет построить многоуровневые технологические сети с применением различных физических каналов передачи данных в различных сегментах сети.

Сетевой адаптер – это специальное устройство, которое предназначено для сопряжения компьютера с локальной сетью и для организации двунаправленного обмена данными в сети. Сетевая карта вставляется в свободный слот расширения на материнской плате и  оборудована собственным процессором и памятью, а для подключения к сети имеет разъем типа RJ-45. Наиболее распространены карты типа PCI, которые вставляются в слот  расширения PCI на материнской плате. В зависимости от применяемой технологии Ethernet, Fast Ethernet или Gigabit Ethernet и сетевой карты скорость передачи данных в сети может быть: 10, 100 или 1000 Мбит/с.

Сетевые кабели. В качестве кабелей соединяющих отдельные ПК и коммуникационное оборудование в локальных сетях применяются:1. Витая пара – передающая линия связи, которая представляет собой два провода, перекрученных друг с другом с определенным шагом с целью снижения влияния электромагнитных полей.2. Коаксиальный кабель – кабель, который состоит из одного центрального проводника в изоляторе и второго проводника расположенного поверх изолятора.3. Оптический кабель – это кабель, в котором носителем информации является световой луч, распространяющийся по оптическому волокну.Кроме того, в качестве передающей среды в беспроводных локальных сетях используются радиоволны в микроволновом диапазоне. К коммуникационному оборудованию локальных сетей относятся: трансиверы, повторители, концентраторы, мосты, коммутаторы, маршрутизаторы и шлюзы.Часть оборудования (приемопередатчики или трансиверы, повторители или репитеры и концентраторы или hubs) служит для объединения нескольких компьютеров в требуемую конфигурацию сети. Соединенные с концентратором ПК образуют один сегмент локальной сети, т.е. концентраторы являются средством физической структуризации сети, так как, разбивая сеть на сегменты, упрощают подключение к сети большого числа ПК.Другая часть оборудования (мосты, коммутаторы) предназначены для логической структуризации сети. Так как локальные сети являются широковещательными (Ethernet и Token Ring), то с увеличением количества компьютеров в сети, построенной на основе концентраторов, увеличивается время задержки доступа компьютеров к сети и возникновению коллизий. Поэтому в сетях построенных на хабах устанавливают мосты или коммутаторы между каждыми тремя или четырьмя концентраторами, т.е. осуществляют  логическую  структуризацию сети с целью недопущения коллизий.Третья часть оборудования предназначена для объединения нескольких локальных сетей в единую сеть: маршрутизаторы (routers), шлюзы (gateways). К этой части оборудования можно отнести и мосты (bridges), а также коммутаторы (switches).Повторители (repeater) – устройства для восстановления и усиления сигналов в сети, служащие для увеличения ее длины.Приемопередатчики (трансиверы) – это устройства, предназначенные для приема пакетов от контроллера рабочих станций сети и передачи их в сеть. Трансиверы (конверторы) могут преобразовывать электрические сигналы в другие виды сигналов (оптические или радиосигналы) с целью использования других сред передачи информации.Концентраторы или хабы (Hub) – устройства множественного доступа, которые объединяет в одной точке отдельные физические отрезки кабеля, образуют общую среду передачи данных или сегменты сети, т.е. хабы используются для создания сегментов и являются средством физической структуризации сети. Мосты (bridges) – это программно – аппаратные устройства, которые обеспечивают соединение нескольких локальных сетей между собой. Мосты предназначены для логической структуризации сети или для соединения в основном идентичных сетей, имеющих некоторые физические различия.Коммутаторы (switches) — программно – аппаратные устройства являются быстродействующим аналогом мостов, которые делят общую среду передачи данных на логические сегменты. Логический сегмент образуется путем объединения нескольких физических сегментов с помощью одного или нескольких концентраторов. Каждый логический сегмент подключается к отдельному порту коммутатора. При поступлении данных с компьютера — отправителя на какой-либо из портов коммутатор передаст эти данные, но не на все порты, как в концентраторе, а только на тот порт, к которому подключен сегмент, содержащий компьютер — получатель данных.Маршрутизаторы (routers). Эти устройства обеспечивают выбор маршрута передачи данных между несколькими сетями, имеющими различную архитектуру или протоколы. Они обеспечивают сложный уровень сервиса, так как могут выполнять “интеллектуальные” функции: выбор наилучшего маршрута для передачи сообщения, адресованного другой сети; защиту данных; буферизацию передаваемых данных; различные протокольные преобразования. Маршрутизаторы применяют только для связи однородных сетей.Шлюзы (gateway) – устройства (компьютер), служащие для объединения разнородных сетей с различными протоколами обмена. Шлюзы выполняют протокольное преобразование для сети, в частности преобразование сообщения из одного формата в другой. 

10.Классификация и характеристики компьютерных вирусов. Методы защиты от компьютерных вирусов.

Существует очень много разных вирусов. Условно их можно классифицировать следующим образом:

1) загрузочные вирусы или BOOT-вирусы заражают boot-секторы дисков. Очень опасные, могут привести к полной потере всей информации, хранящейся на диске;

2) файловые вирусы заражают файлы. Делятся на:



Страницы: 1 | 2 | Весь текст




map