Работа с современными системами программного обеспечения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство по образованию

ГОУ «Санкт-Петербургский государственный политехнический университет»

Чебоксарский институт экономики и менеджмента (филиал)

Кафедра высшей математики и информационных технологий

ОТЧЕТ ПО ПРАКТИКЕ

Вид практики: Учебная

Дисциплина: Информатика

Выполнила

студентка 2 курса очного отделения

специальности 080105(3) «Финансы и кредит»

Чебоксары 2007

Дневник прохождения учебной практики

№ п/п	Дата	Кол-во часов	Перечень и описание выполняемых работ	Примечание
1	13.09.2007	4	Вводная лекция ознакомления с темами докладов и задачами к выполнению
2	20.09.2007	4	Работа над индивидуальным заданием в программе «Microsoft Excel»; Выполнение индивидуального задания
3	27. 09. 2007	4	Ознакомление с программой «Maple 7.0»; Решение примеров и построение графиков в программе «Maple 7.0»
4	1.10. 2007	4	Выполнение индивидуального задания №2; Прослушивание докладов
5	4. 10. 2007	4	Выполнение индивидуального задания в программе «Basic»; Подготовка индивидуального доклада

Введение

Практика - важная часть учебного процесса, который помогает подготовить высококвалифицированных специалистов, свободно ориентирующихся в рыночных отношениях, умеющих использовать информационные системы и технологии в целях повышения экономической эффективности и роста благосостояния России.

Целью учебной практики являются:

закрепление теоретических знаний и умений, полученных студентами в процессе обучения;

обеспечение связи практического обучения с теоретическим;

формирование у студента общих представлений о возможности использования средств вычислительной техники;

знакомство с использованными технологиями сбора, передачи, хранения и обработки информации;

освоение информационных систем и технологий;

получение профессиональных навыков работы.

В результате прохождения практики мною были получены следующие знания:

общие принципы организации, построения и архитектуры ЭВМ, периферийные устройства и решения работы прогрессивного обеспечения;

основные возможности управления системными базами данных и их использование в практических целях;

содержание основных компьютерных программ;

принципы оформления разных видов информации в текстовых и графических редакторах, познание работы табличных процессоров;

организация файловых систем.

В результате прохождения практики студент должен научиться :

- работать с современными системами программного обеспечения, операционными системами, оболочками, обслуживающими сервисными программами;

- использовать текстовый и графический редактор для редактирования текста, для построения графиков и т. д.

Глава 1. Теоретическая часть

1.1 Структурное программирование

Структурное программирование - метод программирования, использования которого снижает вероятность ошибок в процессе составления программ, повышает их надёжность, эффективность, упрощает понимание, обеспечивает создание программ, структура которых ясна и неразрывно связана со структурой решаемых задач.

Целью структурного программирования является попытка упростить процесс написания правильных программ и обеспечить возможность чтения программы от начала до конца, следуя логике.

СП в настоящий момент является общепринятой традиционной технологией разработки программ, выразителем и специально созданным инструментом для которого является язык Паскаль. Заметим, что основное внимание в ней уделяется разработка алгоритма, а данным в связке ПРОГРАММА=АЛГОРИТМ+ДАННЫЕ отводится если не второстепенная, то подчинённая роль. СП предполагает именно последовательную, шаг за шагом разработку алгоритма.

Основные принципы СП находятся на уровне «здравого смысла», но тем не менее их методическое использование в практической работе получается не сразу и требует некоторого опыта. Перечислим их:

1.модульное проектирование;

2.нисходящее проектирование;

3.пошаговое проектирование;

4.структурное проектирование;

5.одновременное проектирование алгоритма и данных;

6.модульное, нисходящее, пошаговое тестирование.

Объектно-ориентированное программирование.

Объектно-ориентированное программирование-это подход к разработке программного обеспечения, основанный на объектах, а не на процедурах. Этот подход позволяет максимизировать принципы модульности и «сокрытия информации». Объектно-ориентированное программирование базируется на связывании или инкапсуляции структур данных и процедуры, которая работает с данными в структуре, с модулем.

Объектно-ориентированный принцип разработки даёт много преимуществ. Например, каждый объект инкапсулирует его структуру данных с процедурой, используемой для работы с экземплярами структуры данных. Это позволяет устранить в коде программы внутренние зависимости, которые могут быстро привести к тому, что этот код будет трудно обслуживать. Объекты могут также наследовать из порождающего объекта структуры данных и другие характеристики, что позволяет сэкономить усилия и обеспечить прозрачное использование для многих целей больших фрагментов кода.

Чтение структурированных программ.

Программы, написанные с использованием традиционных методов, обычно имеют хаотичную структуру, поэтому чтение, и понимание их затруднено. Структурированные программы можно читать как обычный текст сверху вниз без перерыва, так как они имеют последовательную организацию, т.е. применение метода структурного программирования улучшает ясность и читабельность программ.

1.2 Эволюция языков программирования. Уровни языков программирования

Язык программирования - это искусственный язык, являющийся промежуточным при переходе от естественного, т.е. человеческого, к машинным с двоичным кодом.

Языки программирования с высоким уровнем являются более близкими к естественному языку по сравнению с языком программирования низкого уровня.

Создание текста программисты на языках программирования выполняют вручную, а перевод текста в двоичные коды (трансляция) выполняется специальными программными трансляторами.

Виды трансляторов:

1) интерпретаторы

2) компеляторы

Интерпретаторы - транслируют текст программы и сразу же выполняют предписанные в ней действия. При интерпретации исходная программа хранится в ЭВМ в почти неизменном виде, а также каждая строка переводится отдельно.

При компеляции транслируется весь текст программы сразу, и создается готовая к использованию программа в виде exe. Файла, который затем можно будет запустить на выполнение. Достоинства в том, что трансляция выполняется 1 раз, результирующая программа хотя будет занимать много места, но выполняться быстрее, чем программа интерпретатора.

Языки программирования принято делить на две основные группы, по мере их близости или удаленности от языка машинных команд.

Языки низкого уровня - например, язык ассемблера - мало похожи на нормальный, привычный человеку язык. Они необычайно лаконичны и «тонки», как тонко отточенный скальпель хирурга и оперирует не буквами и словами, а цифрами. Чем ниже, ближе к машинному уровень языка, тем меньше и конкретны задачи, которые ставятся перед каждой программой. Например, типичный смысл команды ассемблера - «записать байт такой-то в такой-то сегмент памяти». Большие, громоздкие программы на таких языках пишутся редко - уж больно это кропотливая и сложная работа. Зато если уж программа будет написана на «низком» языке, работать он будет быстро, занимая маленький объем памяти и допуская минимум ошибок.

Языки высокого уровня - например, известные всем BASIC, PASCAL, С - в значительно большей степени ориентированы на человека. Команды этих языков - понятные человеку английские слова (goto, ren, list,if). И пусть каждая из этих команд для человека лишь слово. Но компьютеру для выполнения этих команд придется уже не одну операцию, как в ассемблере, а несколько. И чем «выше» язык, тем больше этих операций. Например, одна из самых «высоких» программ в компьютере - системные файлы конфигурации autoexec.bat и confing.sys. Каждая строчка-команда в этих файлах требует выполнения отдельных программ - например, запуска программы русификации операционной системы или удаления файла.

Повседневным орудием программистов являются именно языки программирования высокого уровня, такие как C++, Delfi (созданный на основе языка паскаль) или Visual Basic. И практически все программные пакеты, с которыми мы пользуемся сегодня, созданы с помощью именно этих или подобных языков. Поэтому и обучение программированию начинают именно с таких языков, как Pascal или Basic - они просты и лучше других иллюстрируют принципы программирования. К тому же практические навыки работы с этими языками обязательно пригодится в будущем.

Существуют как универсальные, так и специализированные языки программирования. Например, вряд ли кто будет создавать бытовые программы для домашнего компьютера, пользуясь языком Java - зато для разработки Интернет-программ он незаменим. Специализированным языком программирования является и язык HTML - на этом языке создаются WWW-страницы Интернет.

У каждого языка программирования есть свой лексикон - системы команд- операторов, которые могут значительно отличаться друг от друга в разных языках. И даже типы их могут быть различны: если в одном языке для выполнения какой-то операции требуется команда, то в другом - целый блок. И наоборот.

Поэтому помимо чисто «лексических» различий для каждого языка программирования существует свой особый метод создания алгоритмов, приемов «конструирования» программы и подходов к написанию каждого ее элемента.

1.3 Единицы представления, измерения и количества данных. История становления информатики. Основные этапы развития вычислительной техники

Для хранения, передачи и переработки информации на ЭВМ потребуется ввести количественную меру информации.

В качестве единицы информации условились принять один бит (англ. - двоичная цифра). Бит - это наименьшая единица количества информации, используемая в ЭВМ или битом называют наименьшую «порцию» памяти, необходимую для хранения одного из двух знаков «0» или «1». В основном в ЭВМ информация представлена в двоичном коде, то есть с помощью последовательности «0» и «1». Таким образом, компьютеры могут обмениваться информацией без промежуточных преобразований.

На практике применяется более крупная единица - байт, равная восьми битам. Как правило, команды компьютеров работают не с отдельными битами, а с восемью битами сразу. Байт- это основная единица количества информации, хранимой в памяти ЭВМ, наиболее популярная, так как при представлении символьной информации каждый символ (буква, цифра) занимает 1 байт. Именно восемь битов требуется для того, чтобы закодировать любой из 256 символов алфавита клавиатуры компьютера т (256=28). Например, русские буквы представляются восьмиразрядными последовательностями следующим образом:

А- 11000001, И- 11001011, Я- 11011101, б- 01100010

Широко используются также еще более крупные производные е диницы информации:

- 1 Килобайт (Кбайт) = 1024 байт = 210 байт

- 1 Мегабайт (Мбайт) = 1024 Кбайт = 220 байт

- 1 Гигабайт (Гбайт) = 1024 Мбайт = 230 байт

В последнее время в связи с увеличением объемов обрабатываемой информации входят в употребление такие производные единицы, как:

- 1 Терабайт (Тбайт) = 1024 Гбайт = 240 байт

- 1 Петабайт (Пбайт) = 1024 Тбайт = 250 байт

Современный компьютер может обрабатывать числовую, текстовую, графическую, звуковую и видео информацию, но он может обрабатывать только информацию, представленную в числовой форме, значит, все эти виды информации в машине должны быть представлены в числовой форме (или в двоичном коде). Процесс представления любой информации в виде чисел называется кодированием, а инструкция по пониманию кодированной информации - способом кодирования. Обратный процесс (из чисел - в исходную информацию) - декодирование.

Кодирование информации - это представление сведений в том или ином стандартном виде. В более узком смысле под термином «кодирование» часто понимают переход от одной формы представления информации к другой, более удобной для хранения, передачи и обработки.

При вводе в компьютер каждая буква кодируется определенным числом, а при выводе на внешние устройства (экран или печать) для восприятия человеком по этим числам строятся соответствующие изображения букв. Соответствие между набором букв и числами называется кодировкой символов. Для внутреннего представления символов в компьютере получаем таблицу соответствия символов и их кодов, которую называют кодовой таблицей.

Наибольшие объемы информации, как правило, представлены на языках программирования или естественных языках: русском, латинском и т.д., представляющих собой конечные множества символов -- алфавиты. Основой каждого из них являются:

Символы

- буквы алфавита от А до Z;

- цифры от О до 9;

- знаки арифметических операций: сложения, «+»; вычитания «-»; умножения «*»; деления «/»; возведения в степень «^»; больше «>»; меньше «<» равно «=» и т.д.;

- разделительные и другие символы (пробел , процент %, скобки (), кавычки « и т.п.).

2. Данные (константы и переменные).

3. Встроенные математические функции (sin х, cos х, tg х и т.д.).

4. Операторы (команды).

Для кодирования информации в компьютере во всем мире в качестве стандарта принята таблица символов ASCII (American Standard Code for Information Interchange - Американский стандартный код для обмена информацией), которая кодирует русские, латинские буквы, цифры, математические знаки другие специальные знаки: всего 256 символов. Основной стандарт для кодирования символов использует шестнадцатеричные коды 00-7F, расширение стандарта - 80-FF. Основной стандарт является международным и используется для кодирования управляющих символов, цифр, букв латинского алфавита; в расширении стандарта кодируются символы псевдографики и буквы национального алфавита.

Этот стандарт определяет значения для нижней половины кодовой таблицы - первых 127 кодов (32 управляющих кодов, основные знаки препинания и арифметические символы, цифры и латинские буквы). В результате эти символы отображаются верно, какая бы кодировка ни использовалась на конкретном компьютере.

Термин информатика возник во Франции в 60-х годах для названия области, которая занималась автоматизированной обработкой информации с помощью ЭВМ. Термин "информатика" для обозначения совокупности научных направлений, тесно связанных с появлением компьютеров и их стремительным вхождением в ноосферу, определяемую жизнедеятельностью людей, у нас относительно новый. Он получил "права гражданства" в начале 80-х годов, а до этого, согласно определению, данному в Большой Советской энциклопедии, информатика рассматривалась как "дисциплина, изучающая структуру и общие свойства научной информации, а также закономерности ее создания, преобразования, передачи и использования в различных сферах человеческой деятельности". То, что стало называться информатикой в начале 80-х в нашей стране, было совершенно иным. Ближе всего содержание этого понятия подходит к тому, что в США и большинстве других стран называется "computer science", т. е. "компьютерные науки". компьютерные науки" концентрируют свое внимание на различных аспектах, связанных с протеканием и использованием информационных процессов, с теми структурами, в которых представляется информация, и теми процедурами, которые используются при её переработке. Последнее связывает область "компьютерных наук" с теорией машин для переработки информации - компьютеров - и методами их использования в системах переработки информации. До этого совокупность научных направлений, называемых теперь информатикой, именовалась по-разному. Сначала объединяющим названием был термин "кибернетика", затем на роль общего названия той же области исследований стала претендовать "прикладная математика". Фундамент информатики как научной дисциплины образуют вычислительные науки, изучающие организацию вычислительных процессов, вычислительных машин, систем и сетей. Фундаментальными составляющими этих наук являются математическая логика, теория алгоритмов, основанная на принципах современной конструктивной математики

К основным направлениям информатики относятся:

1) Разработка вычислительных систем и программного обеспечения. Программное обеспечение - неотъемлемая часть компьютера - набор всех программ, которые хранятся в памяти. Все программы можно разделить на 3 категории - это системные, прикладные, инструментальные.

2) Теория информации, изучающая процессы, связанные с передачей, приемом, преобразованием и хранением информации. Все эти процессы, связанные с определенными операциями над информацией, называются информационными процессами. Их можно разложить на три более крупные составляющие: обмен, хранение и обработка.

3) Методы искусственного интеллекта, позволяющие создавать программы для решения задач, требующих определенных интеллектуальных усилий при выполнении их человеком (логический вывод, обучение, понимание речи, визуальное восприятие, игры и др.).

4) Системный анализ, изучающий методологические средства, используемые для подготовки и обоснования решений по сложным проблемам различного характера.

5) Методы машинной графики, анимации, средства мультимедиа. Мультимедиа - это особый класс программного и аппаратного обеспечения. Мультимедийные документы могут содержать звуковые и музыкальные объекты, анимированную графику, видеофрагменты. Мультимедийное программное обеспечение - это программные средства, предназначенные для создания и воспроизведения мультимедийных документов и объектов. Мультимедийное аппаратное обеспечение - это оборудование, необходимое для создания, хранения и воспроизведения мультимедийного программного обеспечения.

6) Математическое моделирование, методы вычислительной и прикладной математики и их применение к фундаментальным и прикладным исследованиям в различных областях знаний.

7) Социальная информатика, изучающая процессы информатизации общества.

8) Биоинформатика, изучающая информационные процессы в биологических системах.

9) Средства телекоммуникации, в том числе глобальные компьютерные сети, объединяющие все человечество в единое информационное сообщество.

10) Разнообразные приложения, охватывающие производство, образование, науку, торговлю, медицину, сельское хозяйство и все другие виды хозяйственной и общественной деятельности.

Потребность в автоматизации обработки данных, в т.ч. вычислений возникла давно. Всю историю развития ВТ можно разбить на 4 этапа:

Ручной (не установлен)

Механический (С середины 17-го века)

Электромеханический (С 90-х годов 19 века)

Электронный (С 40-х годов 20-го века)

Развитие человеческого общества привело к потребности счета. Первый прибор, которым воспользовался человек для облегчения счета, были пальцы на его руках. Затем стали использоваться деревянные палочки (бирки), кости, камни, узелки, четки - своеобразные бусы. на абаке (счетной доске) вычисления производятся при помощи бусинок (косточек) и счет ведется в разрядах единиц, десятков, сотен СС учетом переноса единицы в старший разряд при переходе через десяток. После совершенствования в течение нескольких столетий возникают китайский суаньпань и русские счеты. Джоном Непером были изобретены логарифмы, палочки с таблицей умножения, палочки для деления и извлечения квадратного корня.

Современным компьютерам предшествовали механические и электромеханические устройства. В 1642 году французский математик и философ Блез Паскаль в возрасте 18 лет сконструировал суммирующую машину. Подобное устройство также было описано в 1623 году Вильгельмом Шикардом. До наших дней дошли только чертежи Шикарда, обнаруженные в 1956 году. В 1694 году немецкий математик и философ Готфрид Вильгельм Лейбниц, используя чертежи и рисунки Паскаля, улучшил машину Паскаля, добавив возможность перемножать числа. Вместо обычных шестеренок Лейбниц использовал пошаговый барабан. Однако широкое распространение вычислительные аппараты получили только в 1820 году, когда француз Чарльз Калмар изобрел машину, которая могла производить четыре основных арифметических действия. Машину Калмара назвали арифмометр. Начало эры компьютеров в том виде, в котором они существуют сейчас, связано с именем английского математика Чарльза Бэббиджа, который в 30-х годах XIX века предложил идею вычислительной машины, осуществленную лишь в середине XX века. Помощью устройства ввода поступали в блок управления.

В 1889 году американский изобретатель Герман Холлерит сконструировал перфокарточное устройство для решения статистических задач. В отличие от идеи Бэббиджа, хранить на перфокартах инструкции, Холлерит использовал перфокарты для хранения данных. Американцы Джон Атанасов и Клиффорд Берри в 1940 году разработали модель полностью электронного компьютера, использующего единую истому представления чисел и связей между ними - булеву алгебру. Их подход базировался на работах английского математика XIX века Джорджа Буля, посвященных аппарату символической логики. В основе булевой алгебры лежит интерпретация элементов булевой алгебры как высказываний, принимающих значение "истина" или "ложь".

Первое поколение компьютеров (1945-1956 годы) начинают разрабатывать вычислительные машины, осознавая их стратегическую роль в ведении войны.

В 1944 году американский инженер Говард Эйкен при поддержке фирмы IBM сконструировал компьютер для выполнения баллистических расчетов. Этот компьютер, названный "Марк I", по площади занимал примерно половину футбольного поля и включал более 600 километров кабеля. В 1946 году американские ученые Джон Мокли и Дж. Преспер Эккерт сконструировали электронный вычислительный интегратор и калькулятор (ЭНИАК) - компьютер, в котором электромеханические реле были заменены на электронные вакуумные лампы. Следующий важный шаг в совершенствовании вычислительной техники сделал американский математик Джон фон Нейман. Фон Нейман предложил включить в состав компьютера для хранения последовательности команд и данных специальное устройство - память. Работы по созданию вычислительных машин велись и в СССР. Так, в 1950 году в Институте электроники Академии наук Украины под руководством академика Сергея Алексеевича Лебедева была разработана и введена в эксплуатацию МЭСМ (малая электронная счетная машина). МЭСМ стала первой отечественной универсальной ламповой вычислительной машиной в СССР.

Второе поколение компьютеров (1956-1963 годы)

В 1954 году компания Texas Instruments объявила о начале серийного производства транзисторов, а в 1956 году ученые Массачусетского технологического института создали первый полностью построенный на транзисторах компьютер ТХ-О.

Третье поколение компьютеров (1964-1971 годы)

В 1964 году компания IBM выпустила компьютер 1MB System 360, построенный на основе интегральных микросхем. Семейство компьютеров IBM System 360 - самое многочисленное семейство компьютеров третьего поколения и одно из самых удачных в истории вычислительной техники. 1MB System 360 относится к классу так называемых мэйнфреймов.

Четвертое поколение компьютеров (с 1971 года и по настоящее время)

В 1969 году компания "Интел" выпустила еще одно важное для развития вычислительной техники устройство - микропроцессор. Микропроцессор представляет собой интегральную микросхему, на которой сосредоточено обрабатывающее устройство с собственной системой команд. Одним из пионеров в производстве персональных компьютеров была компания Apple. Ее основатели Стив Джобс и Стив Возняк собрали первую модель персонального компьютера в 1976 году и назвали ее Apple I. В 1984 году компания Apple представила компьютер "Макинтош". Операционная система "Макинтоша" включала в себя графический интерфейс пользователя, позволявший вводить команды, выбирая их с помощью указателя "мышь".

1.4 Информатика. Предмет информатики. Основные задачи информатики

Информатика - это техническая наука, систематизирующая приемы создания, хранения, воспроизведения, обработки и передачи данных средствами вычислительной техники, а также принципы функционирования этих средств и методы управления ими.

Предмет информатики составляют следующие понятия:

- аппаратное обеспечение средств вычислительной техники;

- программное обеспечение средств вычислительной техники;

- средства взаимодействия аппаратного и программного обеспечения;

- средства взаимодействия человека с аппаратными и программными средствами.

Задачи информатики состоят в следующем:

- исследование информационных процессов любой природы;

- разработка информационной техники и создание новейшей технологии переработки информации на базе полученных результатов исследования информационных процессов;

- решение научных и инженерных проблем создания, внедрения и обеспечения эффективного использования компьютерной техники и технологии во всех сферах общественной жизни. К основным направлениям информатики относятся:

1) Разработка вычислительных систем и программного обеспечения. Программное обеспечение - неотъемлемая часть компьютера - набор всех программ, которые хранятся в памяти. Все программы можно разделить на 3 категории - это системные, прикладные, инструментальные.

2) Теория информации, изучающая процессы, связанные с передачей, приемом, преобразованием и хранением информации. Все эти процессы, связанные с определенными операциями над информацией, называются информационными процессами. Их можно разложить на три более крупные составляющие: обмен, хранение и обработка.

3) Методы искусственного интеллекта, позволяющие создавать программы для решения задач, требующих определенных интеллектуальных усилий при выполнении их человеком (логический вывод, обучение, понимание речи, визуальное восприятие, игры и др.).

4) Системный анализ, изучающий методологические средства, используемые для подготовки и обоснования решений по сложным проблемам различного характера.

5) Методы машинной графики, анимации, средства мультимедиа. Мультимедиа - это особый класс программного и аппаратного обеспечения. Мультимедийные документы могут содержать звуковые и музыкальные объекты, анимированную графику, видеофрагменты. Мультимедийное программное обеспечение - это программные средства, предназначенные для создания и воспроизведения мультимедийных документов и объектов. Мультимедийное аппаратное обеспечение - это оборудование, необходимое для создания, хранения и воспроизведения мультимедийного программного обеспечения.

6) Математическое моделирование, методы вычислительной и прикладной математики и их применение к фундаментальным и прикладным исследованиям в различных областях знаний.

7) Социальная информатика, изучающая процессы информатизации общества.

8) Биоинформатика, изучающая информационные процессы в биологических системах.

9) Средства телекоммуникации, в том числе глобальные компьютерные сети, объединяющие все человечество в единое информационное сообщество.

10) Разнообразные приложения, охватывающие производство, образование, науку, торговлю, медицину, сельское хозяйство и все другие виды хозяйственной и общественной деятельности.

1.5 Сигналы. Данные. Информация. Информационный процесс

Данные - диалектическая составная часть информации. Они представляют собой зарегистрированные сигналы. При этом физический метод регистрации может быть любым: механическое перемещение физических тел, изменение электрических, магнитных, оптических характеристик, химического состава и (или) характера химических связей, изменение состояния электронной системы и многое другое. В соответствии с методом регистрации данные могут храниться и транспортироваться на носителях различных видов. Информация - это продукт взаимодействия данных и адекватных им методов.

1.6 Основные операции с данным

В структуре возможных операций с данными можно выделить следующие основные:

- сбор данных - накопление информации с целью обеспечения достаточной полноты для принятия решений;

- формализация данных - приведение данных, поступающих из разных источников, к одинаковой форме, чтобы сделать их сопоставимыми между собой, то есть повысить их уровень доступности;

- фильтрация данных - отсеивание «лишних» данных, в которых нет необходимости для принятия решений;

- сортировка данных - упорядочение данных по заданному признаку с целью удобства использования;

- архивация данных - организация хранения данных в удобной и легкодоступной форме;

- защита данных - комплекс мер, направленных на предотвращение утраты, воспроизведения и модификации данных;

- транспортировка данных - прием и передача данных между удаленными участниками информационного процесса;

- преобразование данных - перевод данных из одной формы в другую или из одной структуры в другую.

1.7 Системы счисления

Различают позиционные и непозиционные системы счисления. В том случае, когда позиция цифры в обозначении числа определяет его величину, система счисления называется позиционной. Обычно запись позиционных чисел осуществляется по общепринятому правилу: старшие цифры числа записываются слева, а младшие - справа по убывающей своей значимости. Номер позиции цифры в числе называется разрядом. В позиционных системах счисления младшие разряды дописываются справа, и каждая позиция числа опирается на одно и то же основание системы счисления, с различной степенью устанавливающей вес разряда, который растет справа налево чаще всего в геометрической прогрессии. В этих системах основание счисления записывается в виде нижнего индекса.

Для непозиционных систем счисления вес каждого разряда не связан с весами других, а определяется принятым кодированием. В результате разное положение одной и той же цифры не устанавливает рост или уменьшение величины числа.

Самая распространенная форма представления информации является десятичная. В этой форме представления информации каждая цифра числа записывается с использованием той степени числа десять, которая соответствует номеру позиции (разряда). Например, число 110859=1*105+1*104+0*103+8*102+5*101+9*100, т.е. крайний правый разряд числа представляет собой число «десяток» в нулевой степени. Двигаясь справа налево, последовательно суммируются со своим весом нулевая, первая, вторая, …, (R-1)-я степень числа 10.

Также в арифметике используется двоичная форма представления информации, основанием которой является цифра 2. В двоичной системе все числа записываются в виде совокупности нулей и единиц. Например, число 1000012=1*25+0*24+0*23+0*22+0*21+1*20=3310, т.е. число 1000012 есть двоичная форма представления десятичного числа 3310.

В восьмеричной системе счисления основанием является цифра 8, а символами каждого разряда: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. В этой системе счисления запись чисел более компактна, чем в двоичной, поэтому ее используют для более наглядной записи двоичных чисел. Для представления двоичных чисел восьмеричными, двоичные разряды объединяют в группы по 3, начиная с младшего значащего разряда (МЗР), дополняя старшую группу до полной необходимым числом нулей слева и преобразуя каждую группу в восьмеричный эквивалент. Например, 101010111111012=0101010111111012=253758.

В компьютерах более распространенной является шестнадцатеричная система счисления, в которой основанием является цифра 16. Шестнадцатеричные числа записываются еще более компактно, сохраняя сущность цифрового представления. При этом для записи шестнадцатеричных чисел используются 16 символов: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F. Например, число 102310=3FF16=3*162+15*161+15*160.

1.8 Понятие вычислительной системы

Вычислительная система (ВС) - это взаимосвязанная совокупность аппаратных средств вычислительной техники и программного обеспечения, предназначенная для обработки информации.

Иногда под ВС понимают совокупность технических средств ЭВМ, в которую входит не менее двух процессоров, связанных общностью управления и использования общесистемных ресурсов (память, периферийные устройства, программное обеспечение и т.п.).

Ресурсы вычислительной системы

К ресурсам вычислительной системы относят такие средства вычислительной системы, которые могут быть выделены процессу обработки данных на определенный квант времени. Основными ресурсами ВС являются процессоры, области оперативной памяти, наборы данных, периферийные устройства, программы.

1.9 Состав и назначение основных элементов персонального компьютера, их характеристики

Архитектура - концепция, определяющая модель, структуру, выполняемые функции и взаимосвязь компонентов сложного объекта. Под архитектурой ЭВМ надо понимать ту совокупность свойств, характеристик, которая необходима пользователю. Это прежде всего основные устройства и блоки ЭВМ, функциональные возможности машины, а также структура связей между ними. Архитектура определяет принципы действия, информационные связи и взаимное соединение основных логических узлов компьютера. Итак, архитектура ЭВМ - абстрактное представление ЭВМ, которое отражает ее структурную, схемотехническую и логическую организацию.

Структура компьютера - это совокупность его функциональных элементов и связей между ними. Элементами могут быть самые различные устройства - от основных логических узлов компьютера до простейших схем. Структура ПК это некоторая модель, устанавливающая состав, порядок и принципы взаимодействия устройств ПК.

Состав ПК - Системный блок, клавиатура, дисплей - основные части ПК.

1.10 Запоминающие устройства: классификация, принцип работы, основные характеристики

По способу организации доступа к данным все ЗУ разделяются:

1) ЗУ с произвольным доступом;

2) ЗУ с последовательным доступом;

3) ЗУ с прямым или циклическим доступом.

Начиная с самых первых ЭВМ, память сразу стали делить на внутреннюю и внешнюю. Эта классификация осталась и по сей день. Внутренняя и внешняя память используются существенно различными способами. Внутренняя память является хранилищем программного кода, который непосредственно может быть исполнен процессором. Внешняя память обычно используется для хранения файлов:

- внутренняя - электронная (полупроводниковая) память, устанавливается на системной плате или на платах расширения;

- внешняя - размещена на разнообразных внешних носителях информации. В настоящее время сюда входят устройства магнитной, оптической и магнитооптической памяти.

1.11 Устройства ввода/вывода данных, их разновидности и основные характеристики

Монитор - позволяет перевести информацию в вид, воспринимаемый человеком, предназначен для вывода информации пользователю

Клавиатура - устройство для ввода информации в память компьютера. С точки зрения клавиатуры отдельные клавиши не имеют какого-либо смысла. Она лишь знает номер клавиши, называемый кодом сканирования. Внутри расположена микросхема, клавиатура связана с системной платой, нажатие любой клавиши продуцирует сигнал (код символа в системе ASCII), в памяти ЭВМ специальная программа по коду восстанавливает внешний вид нажатого символа и передает его изображение на монитор.

Мышь - используется для передачи позиционной информации компьютеру.

Джойстик - рычажный указатель - устройство для ввода направления движения руки оператора, их чаще используют для игр на компьютере;

Дигитайзер или оцифровывающий планшет - устройство для точного ввода графической информации (чертежей, графиков, карт) в компьютер. Он состоит из плоской панели (планшета) и связанного с ней ручного устройства - пера. Оператор ведет вдоль графика перо, при этом абсолютные координаты поступают в компьютер.

Принтер - это устройства вывода данных из ЭВМ, преобразовывающие информационные ASCII-коды в соответствующие им графические символы и фиксирующие эти символы на бумаге.

Сканер - устройство ввода на ЭВМ информации непосредственно с бумажного документа.

1.12 Классификация программного обеспечения

ПО - неотъемлемая часть компьютера - набор всех программ, которые хранятся в памяти. Все программы для ПК можно разделить на три категории:

системные - это программы, обеспечивающие выполнение различных вспомогательных функция (создание, копирование, удаление файлов);

прикладные - это программы, непосредственно обеспечивающие выполнение необходимых пользователю работ (построение графиков, рисунков);

инструментальные - это системы, облегчающие процесс создания новых программ для компьютера на одном из языков высокого уровня.

1.13 Обзор системного и прикладного ПО

Системные программы включают:

Операционные системы (ОС), которые сами подразделяются на:

- однозадачные, однопользовательские, которые поддерживают одну клавиатуру и могут работать только с одной (в данный момент) задачей - MS DOS, PC DOS и т.д.;

- многозадачные, однопользовательские, которые обеспечивают Одному пользователю параллельную обработку нескольких задач -OS2, Windows 95, 98, Windows Mellenium;

- многозадачные, многопользовательские, позволяющие на одном компьютере запускать несколько задач нескольким пользователям (сетевые системы) - UNIX, LINUX, Windows NT, 2000, XP.

Программы драйверы. Драйверы расширяют возможности операционной системы по управлению устройствами ввода-вывода, оперативной памятью и т.д.; с помощью них возможно подключение новых периферийных устройств или нестандартное использование имеющихся.

Программы оболочки. Системные оболочки: PCTools, NC, DOSShell, WC, РАЯ,операционная оболочка MS WINDOWS 3.1 Вспомогательные программы (утилиты). К ним относятся: - упаковщики или архиваторы - позволяют записывать информацию на дисках более плотно, а также объединять копии нескольких файлов в один архив; для экономии дисковой памяти;

- программы оптимизации и контроля качества дискового пространства;

- программы контроля и диагностики - используются для проверки правильности функционирования устройств компьютера и для обнаружения неисправностей в процессе эксплуатации; указывают причину и место неисправности;

- программы управления памятью, обеспечивающие более гибкое использование ОП;

- коммуникационные и сетевые программы, организующие обмен информацией между компьютерами;

- антивирусные программы и программы доктора, предназначенные для предотвращения заражения компьютерными вирусами и ликвидации последствий заражения вирусами;

- программы восстановления информации, форматирования, защиты данных;

- программы для записи CD, DVD дисков и многие другие. Часть утилит входит в состав операционной системы, а другая

часть функционирует независимо от нее, т.е. автономно.

К прикладным программам относятся:

- редакторы текстов;

- словари, переводчики;

- издательские системы;

- табличные процессоры;

- графические редакторы;

- системы для пользователей (АРМы) и т. п.

1.14 Элементы графического интерфейса. Структура оконного интерфейса

Графический интерфейс пользователя (ГИП, англ. graphical user interface, GUI) в вычислительной технике -- система средств для взаимодействия пользователя с компьютером, основанная на представлении всех доступных пользователю системных объектов и функций в виде графических компонентов экрана (окон, значков, меню, кнопок, списков и т. п.). При этом, в отличие от интерфейса командной строки, пользователь имеет произвольный доступ (с помощью клавиатуры или устройства координатного ввода типа "мышь") ко всем видимым экранным объектам.

Впервые концепция ГИП была предложена учеными из исследовательской лаборатории Xerox PARC в 1970-х, но получила коммерческое воплощение лишь в продуктах корпорации Apple Computer. В операционной системе AmigaOS ГИП с многозадачностью был использован в 1985 г. В настоящее время ГИП является стандартной составляющей большинства доступных на рынке операционных систем и приложений.

1.15 Основные операции управления файловой структуры

Несмотря на то, что данные о местоположении файлов хранятся в табличной структуре, пользователю они представляются в виде иерархической структуры - людям так удобнее, а все необходимые преобразования берет на себя операционная система. К основным операциям с файловой структурой относятся:

- навигация по файловой структуре;

- запуск программ и открытие документов

- создание папок;

- копирование файлов и папок;

- перемещение файлов и папок;

- удаление файлов и папок;

- переименование файлов и папок;

- создание ярлыков.

1.16 Служебное программное обеспечение

Диспетчеры файлов. С помощью программ данного класса выполняется большинство операций, связанных с обслуживанием файловой структуры: копирование, перемещение и переименование файлов, создание каталогов (папок) и др.

Средства сжатия данных (архиваторы). Предназначены для создания архивов. Архивирование данных упрощает их хранение за счет того, что большие группы файлов и каталогов сводятся в один архивный файл. При этом повышается и эффективность использования за счет того, что архивные файлы обычно имеют повышенную плотность записи информации.

Средства просмотра и воспроизведения. Обычно для этой работы с файлами данных необходимо загрузить их в «родительскую» прикладную систему, с помощью которой они были созданы. Это дает возможность просматривать документы и вносить в них изменения.

Средства диагностики. Предназначены для автоматизации процессов диагностики программного и аппаратного обеспечения. Они выполняют необходимые проверки и выдают собранную информацию в удобном и наглядном виде.

Средства контроля (мониторинга). Программные средства контроля иногда называют мониторами. Они позволяют следить за процессами, происходящими в компьютерной системе. При этом возможны два подхода : наблюдение в реальном режиме времени и контроль с записью результатов в специальном протокольном файле. Первый подход обычно используют при изыскании путей для оптимизации работы вычислительной системы и повышает ее эффективность. Второй подход используют в тех случаях, когда мониторинг выполняется автоматически и (или) дистанционно. В последнем случае результаты мониторинга можно передать удаленной службе технической поддержки для установления причин конфликтов в работе программного и аппаратного обеспечения.

Мониторы установки. Программы этой категории предназначены для контроля за установкой программного обеспечения. Необходимость в данном программном обеспечении связана с тем, что между различными категориями программного обеспечения могут устанавливаться связи.

Средства коммуникации. Они позволяют устанавливать соединения с удаленными компьютерами, обслуживают передачу сообщений электронной почты и выполняют множество других операций в компьютерных сетях.

Средства обеспечения компьютерной безопасности. К этой категории относятся средства пассивной (использует служебные программы, предназначенные для резервного копирования) и активной (применят антивирусное программное обеспечение) защиты данных от повреждения, а также средства защиты от несанкционированного доступа, просмотра и изменения данных.

К служебному программному обеспечению относятся:

- языки программирования;

- компилятор или интерпретатор;

- отладчики;

- диалоговая среда;

- библиотеки стандартных программ и т.д.

1.17 Программное обеспечение обработки текстовых данных

Если каждому символу алфавита сопоставить определенное целое число, то с помощью двоичного кода можно кодировать и текстовую информацию. Восьми двоичных разрядов достаточно для кодирования 256 различных символов.

Теоретически это выглядит очень просто, однако всегда существовали достаточно веские организационные сложности. В первые годы развития вычислительной техники они были связаны с отсутствием необходимых стандартов, а в настоящее время вызваны, наоборот, изобилием одновременно действующих и противоречивых стандартов.

В системе ASCII (стандартный код информационного обмена США) закреплены две таблицы кодирования - базовая и расширенная. Базовая таблица закрепляет значения кодов от 0 до 127, а расширенная относится к символам с номерами от 128 до 255.

Аналогичные системы кодирования текстовых данных были разработаны и в других странах. Так, например, в СССР в этой области действовала система кодирования КОИ - 7 (код обмена информацией, семизначный). Однако поддержка производителей оборудования и программ вывела американский код ASCII на уровень международного стандарта.

Редакторы для обработки документов могут обеспечивать функции, ориентированные на структуру документа, а именно:

возможность использования различных шрифтов символов;

задание произвольных межстрочных промежутков;

автоматический перенос слов на новую строку;

автоматическую нумерацию страниц;

обработку и нумерацию сносок;

печать верхних и нижних заголовков страниц (колонтитулов);

выравнивание краев абзаца;

набор текста в несколько столбцов;

создание таблиц и построение диаграмм;

проверку правописания и подбор синонимов;

построение оглавлений, индексов и т. д.

Среди наиболее распространенных в мире редакторов назовем Microsoft Word, WordPerfect, WordStar 2000, XyWrite.

1.18 Электронные таблицы

Множество экономических задач носят учетно-аналитический характер и требуют табличной компоновки данных с подведением итогов по различным группам и разделам данных. При этом часть данных периодически меняется, а часть рассчитывается по формулам. Именно для проведения расчетов на компьютере в табличной форме были разработаны пакеты прикладных программ, получивших название «электронная таблица». Использование электронных таблиц целесообразно в тех случаях, когда:

- числа, с которыми требуется работать при решении поставленной задачи, можно расположить в виде таблицы;

- числа в одной строке или колонке связаны с числами в других строках или колонках;

- предполагается использование математических вычислений над данными таблицы;

- предполагается статическая обработка данных;

- возможно частое изменение информации и, кроме того, отслеживается большое число показателей;

- предполагается изготовление нужного числа копий табличных документов.

Электронной таблицей принято называть комплекс программ, реализующих автоматизацию операций документооборота, включающего процессы создания, регистрации, хранения, редактирования и обращения документов табличного типа. ЭТ состоит из строк (рядов или Row) и столбцов (колонок или Column), на пересечении которых находятся клетки. Объектами действий в ЭТ являются клетка, строка, столбец, диапазон столбцов, диапазон строк или блок клеток.

Блок клеток - прямоугольник, который задается адресами левой верхней и правой нижней клеток. В качестве разделителя адресов блока, а также диапазонов столбцов и строк используется двоеточие или точка, например: G12:E16, G12.E16.

1.19 Электронные презентации

Современное общество уделяет рекламе много внимания. Значение рекламы настолько велико, что не нуждается в лишних доказательствах. Чаще всего основная проблема заключается в том, как создать качественную рекламу товара. В элементарных случаях можно воспользоваться услугами текстового редактора Word. Если же рекламе выдвигаются более высокие требования, потребуется привлечение мощных графических редакторов, таких как CorelDraw, Photo Paint, других графических средств.

Наиболее эффективным и универсальным средством для подготовки презентаций является положение Microsoft Office - Power Point. Оно позволяет создать качественную продукцию с использованием графической информации, слайдов, звука, видеоклипов, эффектов анимации.

В результате подготовки презентации можно получить:

- печатный документ, предназначенный для раздачи присутствующим;

- страницы заметок;

- электронную презентацию и т.д.

Любая презентация может восприниматься как система взаимосвязанных сложных объектов, которые, в свою очередь, состоят из совокупностей более простых и т.п.

В конечном итоге такую совокупность взаимосвязанных и подчиненных друг другу объектов можно свести органичному типовому набору компьютерных объектов, которые могут быть созданы в конкретной программной среде. Так, в среде Power Point типовым крупным компьютерным объектом является слайд.

Слайд - фрагмент презентации, в пределах которого производится работа над ее объектами.

Создание электронной презентации включает в себя следующие этапы:

- создание фона;

- создание текста;

- вставка рисунка;

- настройка анимации текста;

- настройка анимации рисунков;

- запуск и накладка презентации.

Как правило, для создания качественной презентации недостаточного одного слайда. Выигрышный вариант для рекламы - это презентация из нескольких слайдов.

1.20 Моделирование как метод познания

Моделирование в научных исследованиях стало применяться еще в глубокой древности и постепенно захватывало все новые области научных знаний: техническое конструирование, строительство и архитектуру, астрономию, физику, химию, биологию и, наконец, общественные науки.

Модель - это такой материальный или мысленно представляемый объект, который в процессе исследования замещает объект-оригинал так, что его непосредственное изучение дает новые знания об объекте-оригинале

Под моделирование понимается процесс построения, изучения и применения моделей. Оно тесно связано с такими категориями, как абстракция, аналогия, гипотеза и др.

Процесс моделирования обязательно включает и построение абстракций, и умозаключения по аналогии, и конструирование научных гипотез.

Главная особенность моделирования в том, что это метод опосредованного познания с помощью объектов-заместителей. Модель выступает как своеобразный инструмент познания, который исследователь ставит между собой и объектом и с помощью которого изучает интересующий его объект.

Именно эта особенность метода моделирования определяет специфические формы использования абстракций, аналогий, гипотез, других категорий и методов познания.

Необходимость использования метода моделирования определяется тем, что многие объекты (или проблемы, относящиеся к этим объектам) непосредственно исследовать или вовсе невозможно, или же это исследование требует много времени и средств.

Процесс моделирования включает три элемента:

1) субъект (исследователь),

2) объект исследования,

3) модель, опосредствующую отношения познающего субъекта и познаваемого объекта.

Моделирование - это метод познания, состоящий в создании, исследования моделей. Цели моделирования:

- понять сущность изучаемого объекта

- научиться управлять объектом и определять наилучшие способы управления

- прогнозировать прямые или косвенные последствия

- решать прикладные задачи

1.21 Классификация моделей

В зависисмости от поставленной задачи, способа задания и предметной области существуют различные модели:

1. по области использования:

- учебные

-опытные

- игровые

- научно-технические

2. с учетом фактора времени:

- статические

- динамические

3. по форме представления:

- математические

- геометрические

- словесные

- логические

-спецальные

4. по способу представления:

- материальные

- нематериальные

1.22 Классификация с помощью моделей задач

Классификация решаемых с помощью ЭВМ задач в зависимости от типов данных:

- задачи обработки текста, где в качестве исходных данных используется символьная информация (тексты на естественном языке).

- задачи по обработке изображений, где в качестве исходных данных используется графическое изображение

- вычислительные или расчетные задачи, в таких задачах при решении обрабатываются числовые величины.

...