Основы информатики

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Информатика как наука об информации и технологиях ее переработки

информатика занимается изучением процессов преобразования и создания новой информации более широко, практически не решая задачи управления различными объектами, как кибернетика. Информатика появилась благодаря развитию компьютерной техники, базируется на ней и совершенно немыслима без нее. Кибернетика развивается сама по себе и, хотя достаточно активно использует достижения компьютерной техники, совершенно от нее не зависит, т.к. строит различные модели управления объектами.

2. Понятие информации. Свойства информации

• графическая или изобразительная -- первый вид, для которого был реализован способ хранения информации об окружающем мире в виде наскальных рисунков, а позднее в виде картин, фотографий, схем, чертежей на бумаге, холсте, мраморе и др. материалах, изображающих картины реального мира;

• звуковая (акустическая) -- мир вокруг нас полон звуков и задача их хранения и тиражирования была решена с изобретением звукозаписывающих устройств в 1877 г. (см., например, историю звукозаписи на сайте --http://radiomuseum.ur.ru/index9.html); ее разновидностью является музыкальная информация -- для этого вида был изобретен способ кодирования с использованием специальных символов, что делает возможным хранение ее аналогично графической информации;

• текстовая -- способ кодирования речи человека специальными символами -- буквами, причем разные народы имеют разные языки и используют различные наборы букв для отображения речи; особенно большое значение этот способ приобрел после изобретения бумаги и книгопечатания;

• числовая -- количественная мера объектов и их свойств в окружающем мире; особенно большое значение приобрела с развитием торговли, экономики и денежного обмена; аналогично текстовой информации для ее отображения используется метод кодирования специальными символами -- цифрами, причем системы кодирования (счисления) могут быть разными;

• видеоинформация -- способ сохранения «живых» картин окружающего мира, появившийся с изобретением кино.

3. Количественная мера информации

КОДИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИИ. Одну и ту же информацию, например, сведения об опасности мы можем выразить разными способами: просто крикнуть; оставить предупреждающий знак (рисунок); с помощью мимики и жестов; передать сигнал «SOS» с помощью азбуки Морзе или используя семафорную и флажковую сигнализацию. В каждом из этих способов мы должны знать правила, по которым можно отобразить информацию. Такое правило назовем кодом.

Код -- это набор условных обозначений (или сигналов) для записи (или передачи) некоторых заранее определенных понятий.

Кодирование информации - это процесс формирования определенного представления информации. В более узком смысле под термином «кодирование» часто понимают переход от одной формы представления информации к другой, более удобной для хранения, передачи или обработки.

Обычно каждый образ при кодировании (иногда говорят -- шифровке) представлении отдельным знаком.

Знак - это элемент конечного множества отличных друг от друга элементов. информация аппаратный процессор компьютер

Знак вместе с его смыслом называют символом.

Набор знаков, в котором определен их порядок, называется алфавитом. Существует множество алфавитов:

алфавит кириллических букв {А, Б, В, Г, Д, Е, ...}

алфавит латинских букв {А, В, С, D, Е, F,...}

алфавит десятичных цифр{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}

алфавит знаков зодиака {картинки знаков зодиака} и др.

Особенно большое значение имеют наборы, состоящие всего из двух знаков:

пара знаков {+, -}

пара цифр {0, 1}

пара ответов {да, нет}

Алфавит, состоящий из двух знаков, называется двоичным алфавитом. Двоичный знак (англ. binary digit) получил название «бит».

Шифрование - кодирование сообщения отправителя, но такое чтобы оно было не понятно несанкционированному пользователю.

Длиной кода называется такое количество знаков, которое используется при кодировании.

Количество символов в алфавите кодирования и длина кода - совершенно разные вещи. Например, в русском алфавите 33 буквы, а слова могут быть длиной в 1, 2, 3 и т.д. буквы.

Код может быть постоянной и непостоянной длины. Коды различной (непостоянной) длины в технике используются довольно редко. Исключением является лишь троичный код Морзе. В вычислительной технике в настоящее время широко используется двоичное кодирование с алфавитом (0, 1). Наиболее распространенными кодами являются ASCII (American standart code for information interchange - американский стандартный код для обмена информацией) и КОИ-8 (код обмена информации длиной 8 бит)



4. Аппаратное обеспечение для персонального компьютера

Кодирование информации. Кодирование информации -- это представление информации с помощью некоторого кодаПоследовательности из 0 и 1 называются двоичными кодами, а цифры 0 и 1 - битами (двоичными разрядами). Такое кодирование информации на компьютере называется двоичным кодированием.Инженеров двоичное кодирование информации привлекает тем, что легко реализуется технически. Электронные схемы для обработки двоичных кодов должны находиться только в одном из двух состояний: есть сигнал/нет сигнала или высокое напряжение/низкое напряжение. Байт - это восьмиразрядная комбинация нулей и единиц. Графическое кодирование

Аппаратное обеспечение компьютера - это все аппаратные средства, из которых состоит компьютер, т.е. вся аппаратура, необходимая для работы компьютера.

Аппаратное обеспечение компьютера можно разделить на две части:

* основные устройства компьютера;

* дополнительные устройства компьютера.

К основным устройствам компьютера относятся:

* монитор (или дисплей) - устройство вывода информации;

* клавиатура - устройство ввода информации;

* системный блок.

5. Центральный процессор: назначение и основные характеристики

Центральный процессор

Центральный процессор (ЦП) - это центральный блок персонального компьютера, предназначенный для управления работой всех остальных блоков и выполнения арифметических и логических операций над информацией.

ЦП выполняет следующие основные функции:

? чтение и дешифрацию команд из основной памяти;

? чтение данных из основной памяти и регистров адаптеров внешних устройств;

? прием и обработку запросов и команд от адаптеров на обслуживание внешних устройств;

? обработку данных и их запись в основную память и регистры адаптеров внешних устройств;

? выработку управляющих сигналов для всех прочих узлов и блоков компьютера.

Микропроцессорная память - предназначена для кратковременного хранения, записи и выдачи информации, используемой в вычислениях непосредственно в ближайшие такты работы машины

Кэш процессора - встроенная в процессор оперативная память. Кэш центрального процессора разделён на несколько уровней. Для универсальных процессоров - до 3.



6. Программное обеспечение для персонального компьютера

Программное обеспечение

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

Программное обеспечение, можно условно разделить на три категории:

· системное ПО (программы общего пользования), выполняющие различные вспомогательные функции, например создание копий используемой информации, выдачу справочной информации о компьютере, проверку работоспособности устройств компьютера и т.д.

· прикладное ПО, обеспечивающее выполнение необходимых работ на ПК: редактирование текстовых документов, создание рисунков или картинок, обработка информационных массивов и т.д.

· инструментальное ПО (системы программирования), обеспечивающее разработку новых программ для компьютера на языке программирования.

· К системному ПО относятся:

· операционные системы (эта программа загружается в ОЗУ при включении компьютера)

· программы - оболочки (обеспечивают более удобный и наглядный способ общения с компьютером, чем с помощью командной строки DOS, например, Norton Commander)

· операционные оболочки - интерфейсные системы, которые используются для создания графических интерфейсов, мультипрограммирования и.т.

· Драйверы (программы, предназначенные для управления портами периферийных устройств, обычно загружаются в оперативную память при запуске компьютера)

· утилиты (вспомогательные или служебные программы, которые представляют пользователю ряд дополнительных услуг)К утилитам относятся:

· диспетчеры файлов или файловые менеджеры

· средства динамического сжатия данных (позволяют увеличить количество информации на диске за счет ее динамического сжатия)

· средства просмотра и воспроизведения

· средства диагностики; средства контроля позволяют проверить конфигурацию компьютера и проверить работоспособность устройств компьютера, прежде всего жестких дисков

· средства коммуникаций (коммуникационные программы) предназначены для организации обмена информацией между компьютерами

· средства обеспечения компьютерной безопасности (резервное копирование, антивирусное ПО).

7. Файловая структура хранения информации в компьютере и операции с файлами

Файл - это информация, хранящаяся на внешнем носителе и объединенная общим именем.

Имя файла

Практически во всех операционных системах имя файла составляется из двух частей, разделенных точкой. Например:

myprog.pas

ширение указывает, какого рода информация хранится в данном файле. Например, расширение txt обычно обозначает текстовый файл (содержит текст); расширение рсх - графический файл (содержит рисунок), zip или гаг - архивный файл (содержит архив - сжатую информацию), pas - программу на языке Паскаль.



Логические диски

На одном компьютере может быть несколько дисководов - устройств работы с дисками. Каждому дисководу присваивается однобуквенное имя (после которого ставится двоеточие), например А:, В:, С:.

Файловая структура диска

Вся совокупность файлов на диске и взаимосвязей между ними называется файловой структурой. Различные ОС могут поддерживать разные организации файловых структур. Существуют две разновидности файловых структур: простая, или одноуровневая, и иерархическая - многоуровневая.

Одноуровневая файловая структура - это простая последовательность файлов. Для отыскания файла на диске достаточно указать лишь имя файла. Например, если файл tetris.exe находится на диске А:, то его "полный адрес" выглядит так:

A:\tetris.exe

Многоуровневая файловая структура - древовидный (иерархический) способ организации файлов на диске. Для облегчения понимания этого вопроса воспользуемся аналогией с традиционным "бумажным" способом хранения информации. В такой аналогии файл представляется как некоторый озаглавленный документ (текст, рисунок) на бумажных листах.



8. Файловая структура хранения информации в компьютере и операции с файлами

Файловая система. На каждом носителе информации (гибком, жестком или лазерном диске) может храниться большое количество файлов. Порядок хранения файлов на диске определяется используемой файловой системой.

Каждый диск разбивается на две области: область хранения файлов и каталог. Каталог содержит имя файла и указание на начало его размещения на диске. Если провести аналогию диска с книгой, то область хранения файлов соответствует ее содержанию, а каталог - оглавлению. Причем книга состоит из страниц, а диск - из секторов.

Таблица 4.3. Одноуровневый каталог

Имя файла	Номер начального сектора
Файл_1	56
Файл_2	89
. . .
Файл_112	1200

Если на диске хранятся сотни и тысячи файлов, то для удобства поиска используется многоуровневая иерархическая файловая система, которая имеет древовидную структуру

Рис. 4.22. Пример иерархической файловой системы

Путь к файлу. Как найти имеющиеся файлы (chess.exe, proba.txt) в данной иерархической файловой системе? Для этого необходимо указать путь к файлу. В путь к файлу входят записываемые через разделитель "\" логическое имя диска и последовательность имен вложенных друг в друга каталогов, в последнем из которых содержится нужный файл. Пути к вышеперечисленным файлам можно записать следующим образом:

C:\GAMES\CHESS\

Однако иерархическая структура этих систем несколько различается. В иерархической файловой системе MS-DOS вершиной иерархии объектов является корневой каталог диска, который можно сравнить со стволом дерева, на котором растут ветки (подкаталоги), а на ветках располагаются листья (файлы).

В Windows на вершине иерархии папок находится папка Рабочий стол. Следующий уровень представлен папками Мой компьютер, Корзина и Сетевое окружение (если компьютер подключен к локальной сети) - рис. 4.23.

9. Прикладное программное обеспечение: состав и назначение

Прикладное ПО - совокупность программ для решения прикладных задач (задач пользователя).

Прикладное ПО входит в состав программного обеспечения компьютера.

Классификация прикладного ПО:

Виды прикладного ПО общего назначения	Назначение	Примеры программ
1	Текстовые редакторы	для создания и редактирования текста, без какого-либо оформления	Notepad или Блокнот (входит в ОС MS Windows),TextPad
2	Текстовые процессоры	для создания и редактирования текста с оформлением (задание шрифта, размера, цвета текста, выравнивания и др.) и с внедрением таблиц, графиков и формул	MS Word, WordPad (входит в ОС MS Windows)
3	Электронные таблицы	для обработки данных в табличной форме	MS Excel
4	Графические редакторы:	для создания и редактирования изображений
	- растровые	для работы с растровыми изображениями	MS Paint (входит в ОС MS Windows), Adobe Photoshop
	-векторные	для работы с векотрными изображениями	CorelDRAW, Adobe Illustrator
5	"Просмотрщики"	для просмотра файлов универсальных форматов
5.1	"Просмотрщики" изображений	для просмотра изображений	CDSee, FastStone Image Viewer, FastPictureViewer
5.2	"Просмотрщики" HTML-страниц (браузеры, веб-обозреватели)	для просмотра страниц веб-сайтов	MS Internet Explorer, Mozila Firefox, Google Chrome, Opera, Safari
5.3	"Просмотрщики"медиа контента (медиаплееры, медиапроигрыватели):	для воспроизведения медиа контента
	-аудиоплееры	для воспроизведения аудиофайлов	AIMP, Foobar2000, Spider player,MusicBee, Media Monkey

прикладное ПО специального (профессионального) назначения - совокупность программ для решения более узких задач и профессиональных задач различных предметных областей (архитектуры, строительства, музыкальной и киноиндустрии)

№п\п	Виды прикладного ПО специального назначения	Назначение	Пользователи	Примеры программ
1	Настольные издательские системы	для электронной верстки газет, журналов, книг, буклетов (составление страниц определенного размера из текста и иллюстраций для получения печатной формы)	работники типографий, редакций журналов и газет, издательств, а также работники рекламных агентств	QuarkXPress, Adobe InDesign, Adobe FrameMaker, Corel Ventura, MS Publisher
2	Электронные энциклопедии, учебники, словари, справочники	для получения знаний в определенной сфере	школьники, студенты, научные работники, специалисты различных сфер	"Энциклопедия современной техники. Сстроительство", "Справочник мастера-строителя", "Музыкальный словарь", интерактивный мультимедиа учебник "Органическая химия"
3	Системы автоматизированного перевода (CAT-программы)	для перевода профессиональных текстов с использованием баз знаний предметных областей	профессиональные переводчики	Trados, Deja Vu, Star Transit
4	Серверные СУБД (клиент-серверные)	для управления созданием и работой с базами данных информационных систем	администраторы баз данных	mySQL, MS SQL Server, Sybase Adaptive Server Enteprise, Oracle Database



10. Операционные системы: назначение и состав. Управление объектами и виды интерфейсов

Операционная система (ОС) - это комплекс взаимосвязанных системных программ для организации взаимодействия пользователя с компьютером и выполнения всех других программ.

Операционные системы: MS DOS 7.0, Windows Vista Business, Windows 2008 Server, OS/2, UNIX, Linux.

Основные функции ОС:

управление устройствами компьютера (ресурсами), т.е. согласованная работа всех аппаратных средств ПК: стандартизованный доступ к периферийным устройствам, управление оперативной памятью и др.

управление процессами, т.е. выполнение программ и их взаимодействие с устройствами компьютера.

управление доступом к данным на энергонезависимых носителях (таких как жесткий диск, компакт-диск и т.д.), как правило, с помощью файловой системы.

ведение файловой структуры.

пользовательский интерфейс, т.е. диалог с пользователем.

Состав операционной системы

В общем случае в состав ОС входят следующие модули:

Программный модуль, управляющий файловой системой.

Командный процессор, выполняющий команды пользователя.

Драйверы устройств.

Программные модули, обеспечивающие графический пользовательский интерфейс.

Сервисные программы.

Справочная система.



11. Электронная таблица: понятие, области применения и цели создания. Структура документа электронной таблицы

Excel - это табличный процессор. Табличный процессор - это прикладная программа, которая предназначена для создания электронных таблиц и автоматизированной обработки табличных данных

Области применения электронных таблиц: Применение электронных таблиц упрощает работу с данными и позволяет получать результаты без проведения расчетов вручную, что в свою очередь позволяет сохранить время, уменьшить вероятность просчёта в любых вычислительных операциях. При вычислении какого-то выражения в электронных таблицах можно использовать различные формулы, предусмотренные самой программой или составить порядок вычисления самому, используя различные математические формулы, законы и т.д.

Применение электронных таблиц удобно в расчетах экономических, бухгалтерских, в расчетах научно-исследовательской деятельности и прочих, связанных с составлением отчета работа и деятельности.

Нам иногда порой при обработке данных возникает потребность в построении наглядного изображения полученных результатов, для этого мы составляем различные графики, диаграммы, так вот составить их можно с помощью тех же электронных таблиц Microsoft Excel или openoffice calc, где всё это предусмотрено.Это всё быстро и надежно.

Хранить данные в электронных таблицах удобно ещё тем, что это позволяет найти нужные данные в любой момент, при чем намного быстрее, чем мы ищем данные на бумаге.

Таким образом, применение электронных таблиц великом;они позволяют облегчить обработку результатов данных у различных экспериментов, работу с данными, вычислениями, составлением отчетов, графиков, диаграмм и т.д.

Цель создания: Облегчить обработку информации. И вывести на новый уровень качество обработки информации. И уменьшить время обработки информации.

Структура электронной таблицы: Файл (документ) представляет собой файловую книгу, которая состоит из одной или многих рабочих листов. Листы одной книги связаны тематически. Каждый рабочий лист имеет название (которое можно менять).

Рабочий лист - это таблица. Таблица состоит из столбцов и строк.

Столбцы обозначаются латинскими буквами: А, В, С … далее используется двухбуквенное обозначение АА, АВ … Максимальное число столбцов в таблице 256.

Строки нумеруются целыми числами. Максимальное число строк - 65536.

Пересечение строки и столбца образует ячейку. Адрес ячейки состоит из буквы столбца и номера строки. Н-р: А1, В3.

Одна из ячеек на рабочем меню всегда является текущей. Текущая ячейка обведена широкой рамкой, и ее адрес приведен в строке формул.

Диапазон или блок- это прямоугольная область таблицы. Блок может состоять из одной или нескольких ячеек, строк, столбцов. Адрес блока состоит из адресов левой верхней и правой нижней ячеек, разделенных двоеточием, н-р АН:В13.

12. Использование формул и функций в электронных таблицах. Абсолютная и относительная адресация. В электронных таблицах можно выделить 3 основных типа и формата данных

1)Числа- Для представления чисел могут использоваться несколько различных форматов (числовой, экспоненциальный, дробный и процентный). Существуют специальные форматы для хранения дат (например, 25.09.2003) и времени (например, 13:30:55), а также финансовый и денежный форматы (например, 1500,00р.), которые используются при проведении бухгалтерских расчетов.

2)Текст- Текстом в электронных таблицах является последовательность символов, состоящая из букв, цифр и пробелов.

3)Формула должна начинаться со знака равенства и может включать в себя числа, имена ячеек, функции и знаки математических операций. Однако в формулу не может входить текст.

Относительные ссылки. При перемещении или копировании формулы из активной ячейки относительные ссылки автоматически изменяются в зависимости от положения ячейки, в которую скопирована формула. При смещении положения ячейки на одну строку в формуле изменяются на единицу номера строк, а при перемещении на один столбец на одну букву смещаются имена столбцов.

Так, при копировании формулы из активной ячейки С1, содержащей относительные ссылки на ячейки А1 и В1, в ячейку D2 имена столбцов и номера строк в формуле изменятся на один шаг соответственно вправо и вниз. При копировании формулы в ячейку ЕЗ имена столбцов и номера строк в формуле изменятся на два шага соответственно вправо и вниз и т. д. (табл. 1.3).

Таблица 1.3. Относительные ссылки

	А	В	С	D	Е
1			=A1*B1
2				=B2*C2
3					=C3*D3

Создадим в электронных таблицах фрагмент таблицы умножения. В столбцах А и В разместим числа от 1 до 9, а в столбце С - их произведения.

Для этого введем в ячейки А1 и В1 число 1, в ячейку С1 - формулу =А1*В1, а в ячейки А2 и В2 - формулы =А1+1 и =В1+1 с относительными ссылками. Тогда для заполнения таблицы достаточно будет просто скопировать формулы в нижележащие ячейки (табл. 1.4).

Таблица 1.4. Фрагмент таблицы умножения

	А	В	С
1	1	1	=A1*B1
2	=А1+1	=В1+1	=А2*В2
3	=А2+1	=В2+1	=А3*В3
4	=А3+1	=В3+1	=А4*В4
5	=А4+1	=В4+1	=А5*В5
6	=А5+1	=В5+1	=А6*В6
7	=А6+1	=В6+1	=А7*В7
8	=А7+1	=В7+1	=А8*В8
9	=А8+1	=В8+1	=А9*В9

Абсолютные ссылки. Абсолютные ссылки в формулах используются для указания фиксированного адреса ячейки. При перемещении или копировании формулы абсолютные ссылки не изменяются. В абсолютных ссылках перед неизменяемыми именем столбца и номером строки ставится знак доллара (например, $А$1).

Так, при копировании формулы из активной ячейки С1, содержащей абсолютные ссылки на ячейки $А$1 и $В$1, значения столбцов и строк в формуле не изменятся (табл. 1.5).

Таблица 1.5. Абсолютные ссылки

	А	В	С	D	Е
1			=$А$1*$В$1
2				=$А$1*$В$1
3					=$А$1*$В$1

В качестве примера использования в формуле абсолютной ссылки рассмотрим пересчет цен из долларов в рубли. Ранее была составлена таблица, содержащая цены устройств компьютера в условных единицах. Для того чтобы вычислить цены устройств в рублях, необходимо умножить цену в условных единицах на величину ее курса к рублю.

Пусть названия устройств размещены в ячейках столбца А, их цены в условных единицах - в ячейках столбца В, цены в рублях будут вычисляться в ячейках столбца С, а значение курса условной единицы к рублю хранится в ячейке Е2. Тогда в ячейку С 2 необходимо ввести формулу =В2*$Е$2, содержащую абсолютную ссылку, и скопировать ее в нижележащие ячейки столбца С (табл. 1.6).

Таблица 1.6. Вычисление цены устройств компьютера в рублях по заданному курсу доллара

	А	В	С	D	Е
1	Устройство	Цена в у.е.	Цена в рублях	Курс доллара к рублю
2	Системная плата	80	=В2*$Е$2	1 у.е.=	29
3	Процессор	70	=ВЗ*$Е$2
4	Оперативная память	15	=В4*$Е$2
5	Жесткий диск	100	=В5*$Е$2
6	Монитор	200	=В6*$Е$2
7	Дисковод 3,5"	12	=В7*$Е$2
8	Дисковод CD-ROM	30	=В8*$Е$2
9	Корпус	25	=В9*$Е$2
10	Клавиатура	10	=В10*$Е$2
11	Мышь	5	=В11*$Е$2
12	ИТОГО:	=СУММ(В2:В11)	=СУММ(С2:С11)

13. Форматы данных в электронных таблицах. Форматирование ячеек

В табличных процессах предусматриваются разные форматы представления данных. Форматы определяют типы данных электронной таблицы:

? Общий - это ячейки могут содержать как текстовую, так и цифровую информацию.

? Числовой - для цифровой информации.

? Денежный - для отображения денежных величин в заранее заданной пользователем валюте.

? Финансовый - для отображения денежных величин с выравниванием по разделителю и дробной части.

? Дата.

? Время.

? Процентный.

? Дробный

? Экспоненциальный.

? Текстовый.

Форматирование в Excel применяется для облегчения восприятия данных, что играет немаловажную роль в производительности труда.

Форматирование в Exсle осуществляеться с помощью формул.

Можно изменить формат текста, шрифт, размер шрифта,цвет,видооизменение

14. Графическое отображение данных в электронных таблицах. Графически электронные данные представляют в виде диаграмм и графиков

Диаграмма -- изображение, рисунок, чертёж) -- графическое представление данных, позволяющее быстро оценить соотношение нескольких величин. Представляет собой геометрическое символьное изображение информации с применением различных приёмов техники визуализации

Типы диаграмм

Диаграммы в основном состоят из геометрических объектов (точек, линий, фигур различной формы и цвета) и вспомогательных элементов (осей координат, условных обозначений, заголовков и т. п.). Также диаграммы делятся на плоскостные (двумерные) и пространственные (трёхмерные или объёмные). Сравнение и сопоставление геометрических объектов на диаграммах может происходить по различным измерениям: по площади фигуры или её высоте, по местонахождению точек, по их густоте, по интенсивности цвета и т. д. Кроме того, данные могут быть представлены в прямоугольной или полярной системе координат.

Графики -- это метод условных изображений при помощи линий, точек, геометрических фигур и других символов.

График и график с маркерами

График с накоплением и график с накоплением с маркерами

Нормированный график с накоплением и нормированный график с накоплением с маркерами

Объемный график

15. Компьютерная графика: понятие, определение и классификация. Компьютерная графика-область деятельности в которой используея как инструмент для синтеза изображения так и для обработки визуальной информации реального мира

Основные понятия компьютерной графики

В компьютерной графике с понятием разрешения обычно происходит больше всего путаницы, поскольку приходится иметь дело сразу с несколькими свойствами разных объектов. Следует четко различать: разрешение экрана, разрешение печатающего устройства и разрешение изображения. Все эти понятия относятся к разным объектам. Друг с другом эти виды разрешения никак не связаны пока не потребуется узнать, какой физический размер будет иметь картинка на экране монитора, отпечаток на бумаге или файл на жестком диске.

Разрешение экрана - это свойство компьютерной системы (зависит от монитора и видеокарты) и операционной системы (зависит от настроек Windows). Разрешение экрана измеряется в пикселах (точках) и определяет размер изображения, которое может поместиться на экране целиком.

Разрешение принтера - это свойство принтера, выражающее количество отдельных точек, которые могут быть напечатаны на участке единичной длины. Оно измеряется в единицах dpi (точки на дюйм) и определяет размер изображения при заданном качестве или, наоборот, качество изображения при заданном размере.

Разрешение изображения - это свойство самого изображения. Оно тоже измеряется в точках на дюйм - dpi и задается при создании изображения в графическом редакторе или с помощью сканера. Так, для просмотра изображения на экране достаточно, чтобы оно имело разрешение 72 dpi, а для печати на принтере - не меньше как 300 dpi. Значение разрешения изображения хранится в файле изображения.

Физический размер изображения определяет размер рисунка по вертикали (высота) и горизонтали (ширина) может измеряться как в пикселах, так и в единицах длины (миллиметрах, сантиметрах, дюймах). Он задается при создании изображения и хранится вместе с файлом. Если изображение готовят для демонстрации на экране, то его ширину и высоту задают в пикселах, чтобы знать, какую часть экрана оно занимает. Если изображение готовят для печати, то его размер задают в единицах длины, чтобы знать, какую часть листа бумаги оно займет.

Физический размер и разрешение изображения неразрывно связаны друг с другом. При изменении разрешения автоматически меняется физический размер.

При работе с цветом используются понятия: глубина цвета (его еще называют цветовое разрешение) и цветовая модель.

Для кодирования цвета пиксела изображения может быть выделено разное количество бит. От этого зависит то, сколько цветов на экране может отображаться одновременно. Чем больше длина двоичного кода цвета, тем больше цветов можно использовать в рисунке. Глубина цвета - это количество бит, которое используют для кодирования цвета одного пиксела. Для кодирования двухцветного (черно-белого) изображения достаточно выделить по одному биту на представление цвета каждого пиксела. Выделение одного байта позволяет закодировать 256 различных цветовых оттенков. Два байта (16 битов) позволяют определить 65536 различных цветов. Этот режим называется High Color. Если для кодирования цвета используются три байта (24 бита), возможно одновременное отображение 16,5 млн цветов. Этот режим называется True Color. От глубины цвета зависит размер файла, в котором сохранено изображение.

Цвета в природе редко являются простыми. Большинство цветовых оттенков образуется смешением основных цветов. Способ разделения цветового оттенка на составляющие компоненты называется цветовой моделью. Существует много различных типов цветовых моделей, но в компьютерной графике, как правило, применяется не более трех. Эти модели известны под названиями: RGB, CMYK, НSB.

Класификация:

? 0AB@>2CN - изображение строится по точкам. Компьютер хранит параметры каждой точки изображения (её цвет, координаты). Причём каждая точка представляется определенным количеством бит (в зависимости от глубины цвета).

? 5:B>@=CN - изображение строится на основе простейших геометрических элементов. Линия - элементарный объект векторной графики. Как и любой объект, линия обладает свойствами: формой (прямая, кривая), толщиной, цветом, начертанием (сплошная, пунктирная). Линия описывается математически как единый объект, и потому объем данных для отображения объекта средствами векторной графики существенно меньше, чем в растровой графике.

?$@0:B0;L=CN создание изображения состоит не в рисовании, а в программировании. Фрактал - структура, состоящая из частей, подобных целому. Одним из основных свойств является самоподобие. (Фрактус - состоящий из фрагментов). В центре находится простейший элемент - равносторонний треугольник, который получил название - фрактальный.

?"@5E<5@=0O 3@0D8:0 создание реалистичной модели объекта состоит из геометрических примитивов (прямоугольник, куб, шар, конус и прочие) и гладких поверхностей. Вид поверхности при этом определяется расположенной в пространстве сеткой опорных точек. Каждой точке присваивается коэффициент, величина которого определяет степень ее влияния на часть поверхности, проходящей вблизи точки. От взаимного расположения точек и величины коэффициентов зависит форма и “гладкость” поверхности в целом.

На следующих уроках мы боле подробно остановимся на растровой графике.

Растр (пиксел) - это экранная точка, которая является минимальным элементом изображения.

16. Растровая компьютерная графика и ее основные свойства. Характеристиака Рстровой и Векторной графики

Растровая:Объект(пиксиль) Изображение совокупность точек, Фотографическое качество присутсвует, распечатка на принтере легко возмеожно. Объем памяти чоень большой, маштабирование нежелательно, групировка и разгрупировка нет, форматы BMP,GIF,JPG,JPEGG

Векторная Элементарный объект контур линия, Изображение совокупность объектов,фотографическое качество нет, Распечатка на принтаре иногда не печатаються или выгледят не так. Объем памяти относительно не большой, маштабирование возможно, группировка и разгруппировка возможно, форматы WMF,EPS,CDR



17. Графические форматы

• Форматы файлов

• BMP (Windows Device Independent Bitmap)

• Формат ВМР является "родным" форматом Windows, он поддерживается всеми графическими редакторами, работающими под ее управлением. Применяется для хранения растровых изображений, предназначенных для использования в Windows. Способен хранить как индексированный (до 256 цветов), так и RGB-цвет (16 млн. оттенков). Возможно, применение сжатия по принципу RLE (они могут иметь расширение .rle).

• WMF (Windows Metafile)

• Еще один "родной" формат Windows. Служит для передачи векторов через буфер обмена (Clipboard). Понимается практически всеми программами Windows, так или иначе связанными с векторной графикой. Однако, несмотря на кажущуюся простоту и универсальность, пользоваться форматом WMF стоит только в крайних случаях для передачи "голых" векторов. WMF искажает (!) цвет, не может сохранять ряд параметров, которые могут быть присвоены объектам в различных векторных редакторах.

• GIF (CompuServe Graphics Interchange Format)

• Разработан фирмой CompuServe для передачи растровых изображений по сетям. Он использует LZW-компрессию, что позволяет хорошо сжимать файлы, в которых много однородных заливок (логотипы, надписи, схемы). GIF-формат позволяет записывать изображение "через строчку" (Interlaced), благодаря чему, имея только часть файла, можно увидеть изображение целиком, но с меньшим разрешением. Эта возможность широко применяется в Интернете. Сначала вы видите картинку с грубым разрешением, а по мере поступления новых данных ее качество улучшается. В GIF'e можно назначить один или более цветов прозрачными, они станут невидимыми в интернетовских браузерах и некоторых других программах. Прозрачность обеспечивается за счет дополнительного Alpha-канала, сохраняемого вместе с файлом.

• Кроме того, файл GIF может содержать не одну, а несколько растровых картинок, которые интернетовские браузеры могут подгружать одну за другой с указанной в файле частотой. Это называется GIF-анимация.

• Основное ограничение формата GIF состоит в том, что цветное изображение может быть записано только в режиме 256 цветов. Для полиграфии этого явно недостаточно.

• PNG (Portable Network Graphics)

• PNG - недавно разработанный формат для Сети, призванный заменить собой устаревший GIF. Использует сжатие без потерь. Глубина цвета может быть любой, вплоть до 48 бит (RGB, для сравнения, - 24), используется Interlacing, причем не только строк, но и столбцов, поддерживается плавно переходящая прозрачность. В файл формата PNG записывается информация о гамма-коррекции. Гамма представляет собой некое число, характеризующее зависимость яркости свечения экрана вашего монитора от напряжения на электродах кинескопа. Это число, считанное из файла, позволяет ввести поправку яркости при отображении. Нужно оно для того, чтобы картинка, созданная на Макинтош, выглядела одинаково и на РС и на Silicon Graphics. Таким образом, эта особенность помогает реализации основной идеи WWW - одинакового отображения информации независимо от аппаратуры пользователя. Файлы PNG могут делать все основные графические редакторы.

• TGA (Targa)

• "Targa" - это имя графического адаптера фирмы Truevision, который впервые использовал TGA-формат. Первая редакция TGA-формата имеет название "Original TGA format" (оригинальный TGA-формат), а вторая - "New TGA Format" (новый TGA-формат). Формат может хранить изображения с глубиной цвета до 32 бит. Наряду со стандартными тремя RGB - каналами TGA-файл имеет дополнительный альфа-канал для представления информации о прозрачности изображения. Информация может быть сжата. Формат используется программными продуктами многих известных в мире компьютерной графики фирм.

• JPEG (Joint Photographic Experts Group)

• Строго говоря, JPEG'ом называется не формат, а алгоритм сжатия, основанный не на поиске одинаковых элементов, как в RLE и LZW, а на разнице между пикселями. JPEG ищет плавные цветовые переходы. Вместо действительных значений JPEG хранит скорость изменения от пикселя к пикселю. Лишнюю, с его точки зрения, цветовую информацию он отбрасывает, усредняя некоторые значения. Можно задать уровень компрессии. Чем выше уровень компрессии, тем больше данных отбрасывается и тем ниже качество. Используя JPEG, можно получить файл в 10-500 раз меньше, чем ВМР! Формат аппаратно независим. Из сказанного можно сделать следующий вывод: JPEG'ом лучше сжимаются растровые картинки фотографического качества, чем логотипы или схемы - в них больше полутоновых переходов, среди же однотонных заливок появляются нежелательные помехи. В JPEG'е следует сохранять только конечный вариант работы, потому что каждое пересохранение приводит ко все новым потерям (отбрасыванию) данных и превращению исходного изображения в кашу.

• TIFF (Tagged Image File Format)

• Аппаратно независимый формат TIFF на сегодняшний день является одним из самых распространенных и надежных, его поддерживают практически все программы на РС и Macintosh так или иначе связанные с графикой. TIFF является лучшим выбором при импорте растровой графики в векторные программы и издательские системы. Ему доступен весь диапазон цветовых моделей от монохромной до RGB, CMYK и дополнительных цветов Pantone. TIFF может сохранять векторы Photoshop'a, Alpha-каналы для создания масок в видеоклипах Adobe Premiere и массу других дополнительных данных. Наибольшие проблемы обычно вызывает LZW-компрессия, иногда применяемая в TIFF'e. Ряд программ (например, QuarkXPress 3.x и Adobe Streamline) не умеют читать такие файлы, кроме того, они могут дольше выводиться на принтеры и фотонаборные автоматы. Только если файл комрессуется в 3-4 раза, получается выигрыш во времени вывода.

• PSD (Adobe Photoshop Document)

• PSD - "родной" формат популярного растрового редактора Photoshop. Он позволяет записывать изображение со многими слоями, их масками, дополнительными каналами, контурами и другой информацией - все, что может сделать Photoshop. Начиная с версии 3.0, используется RLE-компрессия, в 4-й версии файлы становятся еще меньше. PSD понимают некоторые программы.

• CDR (CorelDRAW Document)

• Формат известен в прошлом низкой устойчивостью и плохой совместимостью файлов, тем не менее, пользоваться CorelDRAW чрезвычайно удобно, он имеет неоспоримое лидерство на платформе РС. Многие программы на РС (FreeHand, Illustrator, PageMaker, ...) могут импортировать файлы CDR. Версии CorelDRAW, начиная с 7-й можно без натяжек назвать профессиональными. В файлах этих версий применяется компрессия для векторов и растра отдельно, могут внедряться шрифты, файлы CDR имеют огромное рабочее поле 45х45 метров (этот параметр важен для наружной рекламы); начиная с 4-й версии, поддерживается многостраничность.

• Сравнение графических форматов

Формат	Компрессия	Бит на пиксель	Размер (байт)
BMP	Нет	24	230486
GIF		8	24631
JPEG	Низкая	24	64408
JPEG	Средняя	24	17455
JPEG	Высокая	24	12850
PNG		24	50482
PSD		24	227775
TGA	Нет	16	153644
TGA	Нет	24	230444
TGA	Нет	32	307244
TIFF	Нет	24	234988

18. Понятие базы данных и системы управления баз данных. Виды моделей данных. Базы Данных- это поименнованая совокупность структурированных относящихся к определенной предметной области

Системы управления базами данных-это комплекс программных и языковых средств необходимых для создания баз данных поддержания их в актуальом состоянии и организации поиска в них информации

СУБД-это программное обеспечене для работы с базами данных

Функции(системы управления базами данных)

Функции:

1)поиск информации в БД

2)Выполнение не сложных расчетов

3)вывод отсчетов на печать

4)редактирование БД

Инф.система=БД+СУБД

19. Основные структурные элементы баз данных

Рис. 1.Основные структурные элементы БД

Запись - совокупность логически связанных полей. Экземпляр записи - отдельная реализация записи, содержащая конкретные значения ее полей.

Структурные элементы базы данных

Понятие базы данных тесно связано с такими понятиями структурных элементов , как поле, запись, файл (таблица).

Поле - элементарная единица логической организации данных , которая соответст¬вует неделимой единице информации - реквизиту. Для описания поля используются сле¬дующие характеристики

- имя, например. Фамилия, Имя, Отчество, Дата рождения;

- тип, например, символьный, числовой, календарный;

- длина, например, 15 байт, причем будет определяться максимально возможным ко¬личеством символов;

- точность для числовых данных, например два десятичных знака для отображения дробной части числа.

Запись - совокупность логически связанных полей. Экземпляр записи -- отдельная реализация записи, содержащая конкретные значения ее полей.

Файл (таблица) - совокупность экземпляров записей одной структуры.

В структуре записи файла указываются поля, значения которых являются ключами первичными (ПК), которые идентифицируют экземпляр записи, и вторичными (ВК), которые выполняют роль поисковых или группировочных признаков (по значению вторичного ключа можно найти несколько записей).

Предметная область - совокупность связанных между собой функций и задач управления, с помощью которых достигается выполнения поставленной цели. В АИС вся информация о предметной области объединяется в БД.

Модель данных - это совокупность структурированных данных и операций их обработки.

Информационно-логическая модель(Инфологическая) предметной об¬ласти отражает предметную область в виде совокупности информационных объектов и их структурных связей.

Инфологическая модель является исходной для построения даталогической модели БД и служит промежуточной моделью для специалистов предметной области (для которой создается БД) и администратора БД в процессе проектирования и разработки конкретной БД.

20. Реляционная модель баз данных. Объекты базы данных и типы данных

Наиболее распространенная трактовка реляционной модели данных принадлежит К.Дейту [11]. Согласно Дейту, реляционная модель состоит из трех частей:

?!B@C:BC@=>9 G0AB8.

?&5;>AB=>9 G0AB8.

? 0=8?C;OF8>==>9 G0AB8.

Структурная часть описывает, какие объекты рассматриваются реляционной моделью. Постулируется, что единственной структурой данных, используемой в реляционной модели, являются нормализованные n-арные отношения.

Целостная часть описывает ограничения специального вида, которые должны выполняться для любых отношений в любых реляционных базах данных. Это целостность сущностей и целостность внешних ключей.

Манипуляционная часть описывает два эквивалентных способа манипулирования реляционными данными - реляционную алгебру и реляционное исчисление.

В данной главе рассматривается структурная часть реляционной модели.



Объекты Access

Объектом обработки Access является файл базы данных, имеющий расширение mdb. В этот файл входят основные объекты Access: таблицы, формы, запросы, отчеты. Каждый объект имеет имя (состоит не более чем из 64 символов, нельзя использовать точку).

Таблица

предназначена для хранения данных в виде записей и полей, причем каждая запись располагается в одну строку.

Запрос

объект, позволяющий получить нужные данные.

Отчет

объект, предназначенный для печати данных.

Форма

предназначена, в основном, для ввода данных, причем в окне этого объекта можно увидеть только одну запись. Форма создается для конкретной таблицы или конкретного запроса.

С каждым объектом работа выполняется в отдельном окне, при этом предусмотрено два режима работы: Оперативный режим и режим Конструктора.При создании таблицы БД строится макет таблицы - список полей (с указанием их имен, типов, описания) и их свойств. Перечень свойств меняется в зависимости от типа данных. Все это построение (и вообще, создание объекта) выполняется в режиме Конструктора. В режиме Конструктора объекта Таблица задается первичный ключ.

Первичный ключ

одно или несколько полей (столбцов), комбинация значений которых однозначно определяет каждую запись в таблице. Первичный ключ не допускает значений нулевого значения и всегда должен иметь уникальное значение (то есть, не повторяться в других записях).

В Оперативном режиме (если работаем с таблицей, то режим Таблица) производится непосредственно ввод и редактирование данн...