Компьютерные локальные и глобальные сети и их назначение

Размещено на http://www.allbest.ru/

Основы программирования

Компьютерные локальные и глобальные сети и их назначение

Данные и информация

Информация - факты, события, вещи, процессы, идеи, понятия или иные касающиеся объектов знания, которые имеет особое значение в определенном контексте.

В организации необходимую информацию в основном сохраняют в документах (в цифровой форме или на бумажном носителе), а данные, главным образом, в базах данных.

Информация может быть определена как сообщение, которое выступает в виде документа или коммуникации в аудиовизуальной форме. Как и у каждого сообщения, так и у информации имеются отправитель и получатель. Задача информации - влиять на суждение и поведение получателя. В отличие от данных у информации имеются смысл, значимость и назначение. Данные становятся информацией, если их создатель добавляет к ним смысл. Важно отметить, что ИТ помогает превращать данные в информацию, а также добавлять им смысловую ценность. Тем не менее, ИТ не помогает в создании контекста (категории, калькуляции, формы) - все это создают люди. электронный информационный база компьютер

Данными (data) называют формализованный способ представления информации в понятной для человека и / или машины форме (отформатированной специальным образом), которую можно использовать для общения, трактовки, сохранения или обработки.

Данные являются детальными, объективными фактами событий. Все организации нуждаются в данных, и большинство сфер деятельности основано на них (данных). Эффективное управление данными - это одно из важнейших критериев успеха, в противоположность этому, большой объем данных, безусловно, еще не является критерием успеха.

Нет возможности автоматически вывести правильные решения на основе большого набора данных объективно по двум причинам.

Во-первых, слишком большой объем данных делает данные трудными для идентификации и для осмысления их значения. Во-вторых (это также главная причина), у данных по своей сути нет значения. Данные характеризуют или описывают только произошедшее, они не включают ни оценок, ни вдохновения. Для организации данные все же очень значимы, поскольку на их основе создают информацию.

Элементом данных называют в данном контексте (связанным с содержанием) неделимую единицу данных.

Каждое программное приложение управляет и манипулирует данными, которые можно интерпретировать как внутренние переменные данных обработки, либо как оригинальные и соответствующие некие объекты(«data» на латинском языке и «donnйes» на французском языке), эти данные являются элементами информации, которыми обмениваются с пользователями или внешними системами.

Задачи типологии данных сгруппированы в соответствии с происхождением источника / канала (ввод) и пункта назначения (вывод), и мы можем в идеальном случае каталогизировать (занести) программные системы приложений в пять категорий:

1. («внутренние» данные) алгоритмическая обработка

2. автоматизация и управление (ввод / вывод (I/O), с преобразователя / датчика и на преобразователь / датчик)

3. интерфейс «человек-машина» (I/O от пользователя к пользователю)

4. передача / перенос данных (I/O из сети обработки в сеть обработки)

5. передающие системы и банки данных (I/O из системы непрерывного хранения данных в систему непрерывного хранения данных).

База данных

База данных (database) - совокупность взаимосвязанных и систематизированных данных. В самом элементарном смысле под базой данных понимают набор данных, которые в дополнение к самим данным содержит в себе также описание структуры данных - вместе с данными хранится также их описание. Можно сказать по-другому: база данных представляет собой совокупность данных вместе с описывающими эти данные метаданными (структуры данных). На самом элементарном уровне описание данных содержит описания таблиц (в которых хранят данные) и описания межтабличных связей.

Современные системы баз данных хранят в дополнение к описанию данных, также и обрабатывающие процедуры и правила запуска этих процедур (триггеры (triggers) и планировщики (schedulers)), в базах данных.

В более широком смысле под базами данных не следует понимать только электронные базы данных, которые реализованы в компьютерных системах. Базы данных существовали задолго до того момента, когда их начали реализовывать в компьютерных системах. Произвольные картотеки являются базами данных независимо от того, какой носитель данных используется в этой картотеке (карта картотеки, каменная доска, перфолента, перфокарта и пр.).

В пределах одной и той же базы данных находящиеся в базе данных описания данных и данные должны всегда интерпретироваться одинаково - они должны храниться в физической структуре с определенным заданным строением.

В электронном смысле база данных является компьютерной программой, которая позволяет хранить данные и отображать их пользователю (-лям) в желаемом формате. В базах данных хранят информацию об определенных объектах. Наиболее распространенная реляционная база данных состоит из нескольких таблиц. В одной таблице обычно хранят собранные данные объектов одной определенной категории (рабочий станок, автомобиль, личность, работник) .

Примеры баз данных:

· база данных историй болезней в больнице

· каталог книг в библиотеке

· база данных регистраций браков и разводов в ведомстве записи актов гражданского состояния (загсе) и т.д.

Начало развития электронных систем баз данных

Основным стимулом к созданию электронных базы данных (сначала, конечно, картотек) явились три вещи (в данном порядке) - создание компьютера с современной структурой, создание постоянной памяти, базирующейся на магнитных свойствах вещества и создание систем произвольного доступа записи-чтения данных (непоследовательных). Здесь, конечно, нельзя оставить без упоминания то, что важным катализатором явилось то, что к этому времени был создан ряд стратегически важным картотек, чье обслуживание на старых и структурных платформах начало превосходить имеющиеся силы.

Изрядный объём исследований по созданию первого поколения современных компьютеров (1945-1956) принадлежит периоду Второй мировой войны, когда страны пытались при помощи компьютеров достичь стратегического превосходства - усилия, предпринятые во время войны, вылились сразу после войны в создание компьютеров нового поколения. Основные идеи, воплощенные в них, определили тенденции компьютерного развития на следующие сорок лет (EDVAC - Университет штата Пенсильвания (University of Pennsylvania) в 1945 году, EDSAC - Кембриджский университет (Cambridge University) в 1949 году, UNIVAC I -Remington Rand, 1951). Было введено два основных принципиальных изменения. Во-первых, в компьютерной архитектуре описали понятие центрального процессорного устройства (процессора), который позволил компьютеру управлять единым потоком данных. Во-вторых, как исполнимые программы, так и программы для управления и обработки необходимых данных начали хранить в одной и той же памяти. Все это заложило основы для коммерческого производства компьютеров.

В 1945 году был создан новый носитель данных, магнитная лента, которая понемногу стала заменять перфокарты и перфоленты. Это был первый носитель данных, который предоставлял возможность поиска данных. Однако этот механизм поиска еще не был достаточно совершенным, поскольку возможным был только последовательный поиск. Существенное значение имело, однако, то, что «объем сохраняемых данных на единицу площади» рос неизмеримо быстро, в результате чего, и для множества лент, параллельно находящихся в работе с фрагментацией данных, смогли обеспечить уже достаточную оперативность при поиске.

До создания первых современных систем баз данных оставалось еще примерно пару лет, когда Уильям. C. Макги (William. C. McGee) в 1959 году опубликовал свою статью «Generalization: Key to Successful Electronic Data Processing» в журнале Journal of the ACM (Volume 6, Number 1, January 1959 стр. 1-23, ACM - Association for Computing Machinery). Хотя, конечно, в статье еще не предлагались положения обобщения конкретных данных, а ограничились лишь обще-концептуальной философией, это был первый путевой указатель, показывающий направление в развитии современных принципов моделирования данных.

В том же 1959 году IBM представила свою систему на жестких магнитных дисках Ramac (Random Access Method of Accounting and Control) модель 305, которая является первой системой на жестких магнитных дисках и состоит из 50 дисков с диаметром около 60 см, на обе стороны которых можно сохранять информацию. С плотностью записи информации - 2000 бит на квадратный дюйм с общим объемом 5 МБ. Значительным переворотом здесь были все же первое применение режимов чтения / записи при произвольном доступе к данным и немалая скорость записи / чтения данных.

В 1961 году корпорация General Electric разработала систему управления базами данных IDS (Integrated Data Store), которая считается первой электронной системой управления базами данных. Руководителем проекта был Чарльз Бахман (Charles Bachman). Здесь, конечно, еще нельзя говорить о системе управления базами данных в современном понимании, поскольку большинство функций базы данных кодировались вручную, в качестве базы данных рассматривался один единственный файл, и она работала только на компьютерах General Electric Co. и разрешала конкретные потребности только этой компании. Это стало стимулом для созыва группы CODASYL (Conference on Data Systems Languages), которая состояла из добровольцев и чьей целью были эффективный анализ систем баз данных, проектирование, и внедрения и разработка прикладных средств и методик. Группа была создана в 1959 году и работала вплоть до 1985 года. В качестве основной задачи группы было определено создание стандартного, используемого на разных компьютерах языка программирования. Этим языком программирования стал COBOL и в этих рамках сформулировали также основные концепции сетевой модели данных.

В 1968 году корпорация IBM вышла со своей концепцией IMS (Information Management System), которая сформулировала основы иерархических моделей данных. И сразу следом (в 1969) выпустила усовершенствование той же модели (IDM DB / DC), в которой описывается метод построения сетевого представления иерархической модели. Оба решения были предназначены для использования на мэйнфреймах IBM System/360.

До этого момента все базы данных использовались под управлением одного процесса. В конце 70-х годов прошлого столетия IBM вместе с American Airlines создали систему SABRE, в которой через коммуникационную сеть доступ к данным получили одновременно уже много пользователей.

Несмотря на довольно бурное создание различных баз данных в конце 70-х годов прошлого столетия, еще не появилась отдельностоящая система баз данных, продаваемая на коммерческой основе. Положила начало этому опять-таки компания IBM, что явилось ее немалой заслугой. В 1970 году исследователь IBM Эдгар Ф. Кодд (Edgar F. Codd) предложил модель реляционной базы данных, где данные хранятся в таблицах, между которыми строятся отношения. IMS модели дополнили принципами реляционной модели данных и на этой основе разработали систему баз данных SYSTEM/R, которую продавали вместе с мейнфреймами IBM вплоть до 1980 года. Опубликованную информацию о системе IBM SYSTEM/R ученые Калифорнийского университета Майкл Стоунбрейкер (Michael Stonebraker) и Евген Вонг (Eugene Wong) взяли за основу в своей исследовательской работе и разработческой деятельности. В результате этих разработок они создали свою систему баз данных, которой дали название Ingres и у которой были все необходимые для коммерциализации существенные свойства. В конце концов, этот продукт был коммерциализирован компаниями Oracle Corp. и Ingres Corp.

Стоит отметить также событие 1979 года, которое ознаменовало рождение тенденции и одного восходящего продукта. Во время 70-х годов были разработаны несколько различных языки запросов - SQUARE, SEQUEL, QBE, QEL и т.д. В 1979 году компания Oracle вывела ??на рынок первую коммерческую систему баз данных, которая использовала в качестве языка манипулирования данными язык SQL (вариант стандарта Oracle Corp. SEQUEL). Восходящим продуктом стал Oracle DBMS и восходящей тенденцией - язык SQL.

В конце 60-х начала развиваться еще одна группа систем, которые в настоящее время являются компонентами раздельного использования больших баз данных. Первоначально называли их системами поддержки принятия решений (DSS - Decision Supporting System). Их основной целью было упрощение обработки данных и более эффективное использование в поддержке принятия решений. По сути, это была деятельность, связанная с разработкой инструментальных аналитических средств обработки данных. Такие подсистемы создавались, конечно, в течение всех 70-х годов прошлого столетия, однако первое коммерческое решении поспело только-только к 1970 году. Таковой стала система EXPRESS.

Базы данных и персональные компьютеры

К началу 80-х годов прошлого века была создана базовая платформа для моделирования данных и развития систем баз данных, и казалось, что никаких особых подвижек в том или ином направлении не должно уже произойти. Однако эту ситуацию нарушил выход на рынок персональных компьютеров. Вскоре создали первую реляционную систему баз данных DBase, созданную для персонального компьютера. Вслед за DBase стремительно последовали DBase II, Paradox, Fox, FoxPro, DBase III, Dbase IV и пр. Это критически изменило ситуацию - базы данных стали доступны большему количеству пользователей, так и методики и инструменты моделирования данных стали доступными для многих. Следом приступили к разработке новых и более удобных пользовательских интерфейсов.

Через некоторое время добавились средства создания локальных сетей - аппаратное обеспечение и программное обеспечение. Свой прыжок сделали и системы баз данных - ко всем жизнеспособным системам баз данных добавили свойства одновременного использования данных многими пользователями. Это оказалось не так-то просто сделать, как поначалу казалось - стали возникать конфликтные ситуации между одновременными пользователями данных, и это обусловило развитие совместного использования данных и теории блокировок.

В 1985 году был опубликован первоначальный стандарт языка SQL - языка, который корпорация Oracle Corp. ввела в качестве языка манипулирования данными для своей системы баз данных, который между тем проходил процесс стандартизации и предоставлялся для использования в большом количестве продуктов. На сегодняшний день утвержденный стандарт перетерпел многократные изменения.

1985 год был интересным годом во многих отношениях. В дополнение к представлению первого стандарта языка SQL в этом же году внедрили также первую систему бизнес-аналитики (business intelligence). Компания Metaphor Computer Systems Inc. изготовила для Procter & Gamble Co. систему, которая сочетает в себе анализ информации о продажах и информации по надзору за рынком. В этот же самый год Pilot Software Inc. начала продажу системы Command Center - на рынок вышла первая система с архитектурой клиент / сервер. В связи с этим начали сразу развиваться теории баз данных с распределенной (distributed) структурой, затем теории, разбирающие репликацию данных, и теории и системы поддержки. К сожалению, еще до сегодняшнего дня не создано до конца корректно действующих систем репликации данных, которые удовлетворяли бы всем требованиям использования.

В конце 80-х годов произошел значительный переворот в архитектуре систем баз данных. Созданная тогда архитектура с незначительными изменениями сохранилась и до сегодняшнего момента. Название этой архитектуры - клиент / сервер (client/server). Если до сих пор системы управления базами данных обращались к находящейся в компьютерной сети базе данных или к сетевому диску, то теперь общение с базой данных стало на основе сообщений. В этой архитектуре имеются две стороны - клиент, т.е. прикладная программа и мотор (движок) сервера базы данных (исполнительная программы сервера базы данных). Клиент отправляет сообщение запроса на сервер, а сервер, в свою очередь, передает в ответ свое сообщение или серию сообщений. Таким ответом может быть просто сообщение о том, закончилось ли выполнение запроса успешно или нет (в последнем случае возвращается номер и описание сообщения об ошибке) или же заказанные (запрашиваемые) приказом (запросом) данные.

С этого момента стабильное развитие технических средств происходило без существенных скачков. Совершенствовались технические возможности, аппаратное обеспечение стало быстрее, алгоритмы обработки данных и методы оптимизировались и усовершенствовались.

Программы базы данных подразделятся на:

· плоские базы данных (иерархические базы данных), где данные выстраиваются в древовидную структуру, т.е. находящиеся ниже данные связаны с верхними и добраться до них можно только через верхние данные

· реляционные базы данных, где объекты (единицы) данных объединены между собой отношениями (связями). Эти отношения представляются, в основном, таблицами, причем в столбцах отображаются поля данных (например, личный идентификационный код, имя, фамилия, образование, семейное положение и т.д.) и в строках - объекты данных, т.e. записи (например, персональные данные работника).

В дополнение к вышеупомянутым широко распространенным программам используются в очень большом количестве программное обеспечение, созданное для профессионального применения (для врачей, архитекторов, юристов, бухгалтеров и т.д.), которое можно сразу же использовать без дополнительной настройки. Это программное обеспечение именуют также вертикальным программным обеспечением. Их главное отличие от стандартных программ заключается в том, что они производятся в относительно небольших количествах и их цена многократно превышает цену широкораспространенных программ. Часто они написаны с использованием программных средств реляционных баз данных.

Если имеются всего 2..3 друга, то мы сможем запомнить их телефонные номера и адреса. Если же имеются несколько тысяч друзей и знакомых, то для запоминания их имен и телефонных номеров не хватит памяти и мобильного телефона. Что в таком случае предпринять?

Можно было бы записать все их в какую-нибудь управляемую компьютером программу. Но какой должна быть такая программа, чтобы дать возможность быстро найти необходимого человека и сразу же показать номер его телефона?

Здесь на помощь приходит приложение баз данных, которое позволяет размещать такой объем данных, а также проводить быстрый поиск по любому критерию.

Этапы обработки информации в информационных системах

1. Информация. Концепции информации: техническая, биологическая, социальная. Классификация информации.

Информация - это сведения, снимающие неопределенность об окружающем мире, которые являются объектом хранения, передачи и использования.

ведения - это знания, выраженные в сигналах, сообщениях, известиях, уведомлениях и т.д._

Техническая (Шеннона) - определяет информацию как меру неопределенности или энтропию какого-либо события. Информация - Это снятая неопределенность или результат выбора из набора возможных альтернатив.

Биологическая(Глушков)- информ-ия как свойство материи создает представление о её природе, структуре, упорядоченности, и разнообразии. инфор-ия не может сущ-ть вне материи, следовательно она сущ-ет и будет сущать вечно. Её можно хранить накапливать, перерабатывать.

Социальная(Афансьев) - основана на логико-семантическом подходе. информация - это действующая полезная часть знаний.

2 Информация. Определение количества информации, единицы измерения информации.

Информация - это сведения, снимающие неопределенность об окружающем мире, которые являются объектом хранения, передачи и использования.

Термин „количество информации“ используют в устройствах цифровой обработки и передачи информации, например в цифровой вычислительной технике (компьютерах), для записи объема запоминающих устройств, количества памяти, используемого программой.

В соответствии с международным стандартом МЭК 60027-2 единицы „бит“ и „байт“ применяют с приставками СИ.

Исторически сложилась такая ситуация, что с наименованием „байт“ некорректно (вместо 1000 = 10³ принято 1024 = 2¹⁰) использовали (и используют) приставки СИ: 1 Кбайт = 1024 байт, 1 Мбайт = 1024 Кбайт, 1 Гбайт = 1024 Мбайт и т.д. При этом обозначение Кбайт начинают с прописной буквы в отличие от строчной буквы „к“ для обозначения множителя 10³.

3. Информация. Понятие о кодировании информации, кодирование информации в ЭВМ

Информация - это сведения, снимающие неопределенность об окружающем мире, которые являются объектом хранения, передачи и использования.

Кодирование инф-ии - это процесс формирования определенного представления инф-ии.

Кодирование инф-ии в ЭВМ

1.кодирование в сист. ASCII (стандартный код информационного обмена США). в ней закреплены две таблицы кодирования -- базовая (закрепляет значения кодов от 0 до 127) и расширенная (от 128 до 255.)

2. Windows 1251, была введена компанией Microsof.

3. КОИ8 (код обмена информацией, восьмизначный) он имеет широкое - распространение в компьютерных сетях на территории России.

4. UNICODE (65 536 различных символов) основанная на 16разрядном кодировании символов

4. Информация и данные. Этапы обработки информации в информационных системах

Синтаксическая адекватность отображает формально-структурные характеристики информации, не затрагивая ее смыслового содержания. На синтаксическом уровне учитываются тип носителя и способ представления информации, скорость ее передачи и обработки, размеры кодов представления информации, надежность и Точность преобразования этих кодов и т. д. Информацию, рассматриваемую с таких позиций, обычно называют данными.

Этапы обработки информации в информационных системах.

Первый этап: первоначальный сбор из внешних источников (чаще всего это просто Интернет).

Второй этап: отчистка, первичная обработка и приведение к унифицированному виду. Что это означает? Из-за того, что в источники поступления информации - это самые различные сайты, имеющие собственные форматы отображения, приходится приводить ее к единому виду. Это упрошает ее последующую обработку.

Третий этап: систематизация и организация хранения накопленных данных, для последующего использования, а также осуществлению внутреннего поиска и быстро извлечения нужных документов.

Четвертый этап: глубокий анализ информации, систематизация и получение знаний.

Пятый, завершающий этап: формирование отчета по конкретной тематике.

5. Передача информации. Абстрактная схема связи, предложенная К. Шенноном.

Передача информации. Процесс передачи информации, источник и приемник информации, _

сигнал, кодирование и декодирование, искажение информации при передаче, скорость передачи информации.

6. Классификация современных вычеслительнных машин.

Суперкомпьютеры - это самые мощные по быстродействию и производительности вычислительные машины. К суперЭВМ относятся “Cray” и “IBM SP2” (США). Используются для решения крупномасштабных вычислительных задач и моделирования, для сложных вычислений в аэродинамике, метеорологии, физике высоких энергий, также находят применение и в финансовой сфере.

Большие машины или мейнфреймы (Mainframe). Мейнфреймы используются в финансовой сфере, оборонном комплексе, применяются для комплектования ведомственных, территориальных и региональных вычислительных центров.

Средние ЭВМ широкого назначения используются для управления сложными технологическими производственными процессами.

Мини-ЭВМ ориентированы на использование в качестве управляющих вычислительных комплексов, в качестве сетевых серверов.

Микро - ЭВМ -- это компьютеры, в которых в качестве центрального процессора используется микропроцессор. К ним относятся встроенные микро - ЭВМ (встроенные в различное оборудование, аппаратуру или приборы) и персональные компьютеры PC.

Современные персональные компьютеры имеют практически те же характеристики, что и мини-ЭВМ восьмидесятых годов. На базе этого класса ЭВМ строятся автоматизированные рабочие места (АРМ) для специалистов различного уровня, используются как средство обработки информации в информационных системах.

К персональным компьютерам относятся настольные и переносные ПК. К переносным ЭВМ относятся Notebook (блокнот или записная книжка) и карманные персональные компьютеры (Personal Computers Handheld - Handheld PC, Personal Digital Assistants - PDA и Palmtop).

7. Персональный компьютер IBM PC: архитектура, состав, основные технические характеристики

Основным элементом ПК, определяющим его быстродействие, является Центральный процессор. Среди не очень большого разнообразия, в повседневной жизни в основном встречаются ПК построенные на базе процессоров совместимых с IBM-PC.

Наибольшее распространение в России имеют IBM-совместимые персональные компьютеры. Термин IBM-совместимые означает, что программное обеспечение предназначенное для работы на компьютерах производства фирмы IBM будет работать на совместимых компьютерах.

Процессоры для таких ПК производят такие фирмы как Intel, AMD, Cyrix (IBM). В настоящее время не все из них совместимы электрически, но поддерживают одну и туже систему команд, что обеспечивает их программную совместимость.

архитектура ЭВМ используется для описания принципа действия, конфигурации и взаимного соединения основных логических узлов ЭВМ перечень наиболее общих принципов построения ЭВМ:

1.структура памяти ЭВМ.

2способы доступа к памяти и внешним устройствам

3. возможность изменения конфигурации компьютера

4. система команд

5форматы данных

6. организация интерфейса

персональный ЭВМ строится на принципах одно-,двух-, или многошинной архитектуре. Архитектура - это наиболее общие принципы построения ЭВМ, реализующие программное управление работой и взаимодействием основных ее функциональных узлов.

Основными характеристиками накопителей на жестком магнитном диске являются: объем, тип интерфейса, скорость вращения шпинделя. Важной характеристикой - пропускной способностью контроллера.

В настоящее время существуют и используются следующие интерфейсы: SCSI - (small computer system interface), IDE (ATA), и super ATA (SATA). Самые надежные и дорогие HDD как правило используются на серверных платформах и оснащены интерфейсом SCSI. Самые недорогие, бюджетные Hdd оснащены IDE (ATA) или SATA интерфейсом, имеют скорость вращения шпинделя 5400 - 7200 об./мин, но менее надежны. Объем информации на таких в настоящее время HDD кратен 20 Гб: 20/40/60/80/100/120/160/200/250 .

8. Устройства ввода информации. Сканер.

Устройства ввода - клавиатура, дисковод, мышь, джойстик, сканер и т.д.

Устройства вывода - монитор, принтер, колонки.

Сканер - устройство ввода графических изображений в компьютер. В сканер закладывается лист бумаги с изображением. Устройство считывает его и пересылает компьютеру в цифровом виде. Во время сканирования вдоль листа с изображением плавно перемещается мощная лампа и линейка с множеством расположенных на ней в ряд светочувствительных элементов. Обычно в качестве светочувствительных элементов используют фотодиоды. Каждый светочувствительный элемент вырабатывает сигнал, пропорциональный яркости отраженного света от участка бумаги, расположенного напротив него. Яркость отраженного луча меняется из-за того, что светлые места сканируемого изображения отражают гораздо лучше, чем темные, покрытые краской. В цветных сканерах расположено три группы светочувствительных элементов, обрабатывающих соответственно красные, зеленые и синие цвета. Таким образом, каждая точка изображения кодируется как сочетание сигналов, вырабатываемых светочувствительными элементами красной, зеленой и синей групп. Закодированный таким образом сигнал передается на контроллер сканера в системный блок.

Различают сканеры ручные, протягивающие и планшетные. В ручных сканерах пользователь сам ведет сканер по поверхности изображения или текста. Протягивающие сканеры предназначены для сканирования изображений на листах только определенного формата. Протягивающее устройство таких сканеров последовательно перемещает все участки сканируемого листа над неподвижной светочувствительной матрицей. Наибольшее распространение получили планшетные сканеры, которые позволяют сканировать листы бусмги, книги и другие объекты, содержащие изображения. Такие сканеры состоят из пластикового корпуса, закрываемого крышкой. Верхняя поверхность корпуса выполняется из оптически прозрачного материала, на который кладется сканируемое изображение. После этого изображение закрывается крышкой и производится сканирование. В процессе сканирования под стеклом перемещается лампа со светочувствительной матрицей.

Главные характеристики сканеров - это скорость считывания, которая выражается количеством сканируемых станиц в минуту (pages per minute - ppm), и разрешающая способность, выражаемая числом точек получаемого изображения на дюйм оригинала (dots per inch - dpi).

После ввода пользователем исходных данных компьютер должен их обработать в соответствии с заданной программой и вывести результаты в форме, удобной для восприятия пользователем или для использования другими автоматическими устройствам посредством устройств вывода.

Выводимая информация может отображаться в графическом виде, для этого используются мониторы, принтеры или плоттеры. Информация может также воспроизводиться в виде звуков с помощью акустических колонок или головных телефонов, регистрироваться в виде тактильных ощущений в технологии виртуальной реальности, распространяться в виде управляющих сигналов устройства автоматики, передаваться в виде электрических сигналов по сети.

9. Устройства вывода информации. Принтер.

Устройства ввода - клавиатура, дисковод, мышь, джойстик, сканер и т.д.

Устройства вывода - монитор, принтер, колонки.

Принтер - устройство для вывода графической и текстовой информации на бумагу. Существуют 3 типа принтеров - матричные ударные, струйные, лазерные. Матричные ударные - реализуют принцип ***, когда печатающая головка верт. ряд металлич. полок, выдвигающихся из головки и формирующих символ по команде из PC и пропечатывая его через чернильную ленту на бумаге. К достоинствам матричных ударных принтеров относятся: низкая цена, к недостаткам - низкое качество печати, низкая скорость. Струйные принтеры - изображение формируется каплями спец. чернил, выдуваемых на бумагу из дырочек печ. головки. Достоинства: более качественная печать, уве*** изображение. Недостатки - требовательны к качеству бумаги, необходимо квалифицированное обслуживание.

Лазерные принтеры - используется принцип ксерографии: изображение переносится на бумагу со спец. барабана, к которому электрически притягиваются частицы порошка (тонера) после прохождения по этой части луча лазера. Достоинства - наилучшее качество печати, высокая скорость печати. Недостатки: высокая стоимость и высокая себестоимость печати.

10. Мониторы и видеоадаптеры, их технические характеристики. Режимы работы и разрешающая способность монитора.

Монитор (дисплей) - это стандартное устройство вывода, предназначенное для визуального отображения текстовых и графических данных. В зависимости от принципа действия, мониторы делятся на:

- мониторы с электронно-лучевой трубкой;

- дисплеи на жидких кристаллах.

В дисплеях на жидких кристаллах безбликовый плоский экран и низкая мощность потребления электрической энергии (5 Вт, по сравнению, монитор с электронно-лучевой трубкой потребляет 100 Вт).

С точки зрения пользователя, основными характеристиками монитора являются:

- размер по диагонали. Экран монитора измеряется по диагонали в дюймах. Размеры колеблются от 9 дюймов (23 см) до 42 дюймов (106 см). Распространенными являются размеры 14, 15, 17, 19 и 21 дюйма.

- разрешающая способность. Количество точек по горизонтали и вертикали, которые монитор способный воссоздать четко и раздельно называется его разрешающей способностью. Выражение "разрешающая способность 800х600" означает, что монитор может выводить 600 горизонтальных строк по 800 точек в каждой. Стандартными являются такие режимы разрешающей способности: 800х600, 1024х768, 1152х864 и выше. Чем больше разрешающая способность, тем лучше качество изображения.

- Частота регенерации. Он показывает сколько раз в секунду монитор может полностью обновить изображение на экране. Чем больше частота, тем меньше усталость глаз и больше времени можно работать непрерывно. Сегодня минимально допустимой считается частота в 75 Гц, нормальной - 85 Гц, комфортной - 100 Гц и больше.

- Класс защиты монитора определяется стандартом, которому отвечает монитор с точки зрения требований техники безопасности. Сейчас общепринятыми считаются международные стандарты TCO-92, TCO-95 и ТСО-99, ограничивающие уровни электромагнитного излучения, эргометрические и экологические нормы, в рамках, безопасных для здоровья человека.

Работой монитора руководит специальная плата, которую называют видеоадаптером (видеокартой). Видеоадаптер имеет вид отдельной платы расширения, которую вставляют в определенный слот материнской платы (в современных ПК это слот AGP). Видеоадаптер выполняет функции видеоконтроллера, видеопроцессора и видеопамяти.

За время существования ПК изменилось несколько стандартов видеоадаптеров:

· MDA (Monochrom Display Adapter) -монохромный,

CGA(Color Graphics Adapter) - 4 цвета,

· EGA(Enchanced Graphics Adapter) -16 цветов,

· VGA (Video Graphics Array) - 256 цветов,

· SVGA (Super VGA) - до 16,7 млн. цветов. Если еще недавно типичными были видеоадаптеры с 2-4 Мбайт видеопамяти, то уже сегодня нормальной считается емкость в 32-64 Мбайт.

11. Системное программное обеспечение, его компоненты. Операционные системы, их назначение.

ОС - Служат для управления ресурсами компьютера и обеспечения взаимодействия всех устройств на компьютере с человеком посредством программ. Компоненты ОС делятся на системные и прикладные.

Делятся на однопользовательские и многопользовательские, однозадачные и многозадачные, с текстовым или графическим интерфейсом.

ОС - совокупность программных средств, обеспечивающих управление процессов обработки информации, запуск прикладных программ, их взаимодействие с аппаратными средствами. MSDOM, MSWindows, WindowsNT, Unix. Сетевые ОС предназначены для обеспечения доступа пользователя по всем ресурсам вычислительной сети. WindowsNT, Unix, Novell NetWare, IBM LAN.

ОС бывают однозадачные, однопользовательские, многозадачные, многопользовательские, сетевые.

Пользовательский интерфейс делится на командный и объективно-ориентированный. Командный предполагает ввод команд с клавиатуры для управления ресурсами компьютера. Объективно-ориентированный интефейс - управление ресурсами вычислительной системы посредством осуществления опреций над объектами. ОС делятся: 1) по типу доступа пользователя: пакеты обработки, 2) на однопользовательские и многопользовательские, 3) по типу задач: однозадачные, многозадачные, 4) по количеству процессов: однопроцесные, многопроцессные, 5) по типы интерфейса.

12. Операционная система Windows, ее основные понятия и особенности. Однозадачный и многозадачный режимы работы ПЭВМ.

Операционные системы для персональных компьютеров делятся на:

1. одно- и многозадачные (в зависимости от числа параллельно выполняемых прикладных процессов);

2. одно- и многопользовательские (в зависимости от числа пользователей, одновременно работающих с операционной системой);

3. непереносимые и переносимые на другие типы компьютеров;

4. несетевые и сетевые, обеспечивающие работу в локальной вычислительной сети ЭВМ.

В секторе программного обеспечения и операционных систем ведущее положение занимают фирмы IBM, Microsoft, UNISYS, Novell.

Операционные оболочки - специальные программы, предназначенные для облегчения общения пользователя с командами операционной системы. Операционные оболочки имеют текстовый и графический варианты интерфейса конечного пользователя.

Наиболее популярны следующие виды текстовых оболочек операционной системы Windows: Norton Commander 5.0 -- фирма Symantec; XTree Gold 4.0;

Norton Navigator и др.

Сетевые операционные системы - комплекс программ, обеспечивающий обработку, передачу и хранение данных в сети. Сетевая ОС предоставляет пользователям различные виды сетевых служб (управление файлами, электронная почта, процессы управления сетью и др.), поддерживает работу в абонентских системах. Сетевые операционные системы используют архитектуру клиент-сервер или одноранговую архитектуру.

13. Файловая система Windows: файлы, папки, накопители, маршруты.

Файлы хранятся на магнитных дисках в специальных областях памяти, которые называются каталогами (или папками).

Хранение файлов организуется в иерархической структуре, которая в данном случае -- называется файловой структурой. В качестве вершины структуры служит имя носителя (диска), на котором сохраняются файлы. Далее файлы группируются в каталоги (папки), внутри которых могут быть созданы вложенные каталоги (папки). Путь доступа к файлу начинается с имени устройства и включает все имена каталогов (папок), через которые проходит. В качестве разделителя используется символ «\» (обратная косая черта).

Уникальность имени файла обеспечивается тем, что полным именем файла считается собственное имя файла вместе с путем доступа к нему. Понятно, что в этом случае на одном носителе не может быть двух файлов с тождественными полными именами.

Пример записи полного имени файла в общем виде:

<имя носителя>\<имя каталога-1>\...\<имя каталога-М>\<собственное имя файла>

Вот пример записи двух файлов, имеющих одинаковое собственное имя и размещенных на одном носителе (диске С:), но отличающихся путем доступа, то есть полным именем.

С:\АВТОМАТИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ\ВЕНЕРА\АТМОСФЕРА\ Результаты

С:\РАДИОЛОКАЦИЯ\ВЕНЕРА\РЕЛЬЕФ\Результаты

Первый файл находиться на диске С: в каталоге АВТОМАТИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ, в подкаталоге ВЕНЕРА, внутри которого находится подкаталог второго уровня АТМОСФЕРА. (Второй файл Результаты записан в каталоге РАДИОЛОКАЦИЯ, в подкаталоге ВЕНЕРА, внутри которого находится подкаталог второго уровня РЕЛЬЕФ).

14. Алгоритмы и способы их описания.

Алгоритм- понятное и точное предписание исполнителю совершить последовательность действий (набор операций и правил их чередования), направленных на достижение указанной цели или на решение поставленной задачи.

Основными свойствами алгоритма являются:

1. детерминированность (определенность). Предполагает получение однозначного результата вычислительного процecca при заданных исходных данных. Благодаря этому свойству процесс выполнения алгоритма носит механический характер;

2. результативность. Указывает на наличие таких исходных данных, для которых реализуемый по заданному алгоритму вычислительный процесс должен через конечное число шагов остановиться и выдать искомый результат;

3. массовость. Это свойство предполагает, что алгоритм должен быть пригоден для решения всех задач данного типа;

4. дискретность. Означает расчлененность определяемого алгоритмом вычислительного процесса на отдельные этапы, возможность выполнения которых исполнителем (компьютером) не вызывает сомнений.

15. Блoк-cxeмы описания алгоритмов (ГOCT 19.701-90). Типы схем, на которые распространяются требования ГОСТа. Графические символы на блок-схемах. Правила оформления блок-схем.

В блок-схеме каждому типу действий (вводу исходных данных, вычислению значений выражений, проверке условий, управлению повторением действий, окончанию обработки и т. п.) соответствует геометрическая фигура, представленная в виде блочного символа. Блочные символы соединяются линиями переходов, определяющими очередность выполнения действий. Для начертания этих схем используется набор символов, определяемых ГОСТ 19.701-90 (ИСО 5807 - 85) "Единая система программной документации". В табл. 1 приведены наиболее часто употребляемые символы.

^ Символ "Процесс" применяется для обозначения одного или последовательности действий, изменяющих значение, форму представления или размещения данных.

Для улучшения наглядности схемы несколько отдельных блоков обработки можно объединить в один блок. Представление отдельных операций достаточно свободно. Можно использовать математические выражения, стрелки, пояснения на естественном языке. Метод блок-схем независим от специфики языков программирования, поэтому в описаниях операторов не следует использовать резервированные слова последних и применять имена данных, образованные в соответствии с синтаксическими правилами этих языков.

Символ "Решение" используется для обозначения переходов управления по условию. В каждом блоке решения должны быть указаны вопрос, решение, условие или сравнение, которые он определяет.

Стрелки, выходящие из блока решения, должны быть помечены соответствующими ответами (например, ДА, НЕТ), так чтобы были учтены все возможные ответы.

^ Символ "Модификация" используется для выполнения операций, меняющих команды или группы команд, изменяющих программу (например, для организации циклических конструкций). Внутри блока записывается параметр цикла, для которого указываются его начальное значение, граничное условие и правило изменения значения параметра для каждого повторения. Блок размещается в начале циклической конструкции, для управления которой он используется, даже в том случае, если изменение параметра и проверка условий окончания цикла при реализации алгоритма производится не в начале, а в конце цикла.

Символ "Предопределенный процесс" используется для указания обращений к вспомогательным алгоритмам, выделенным автономно, в виде некоторого модуля; для обращений к библиотечным подпрограммам; для обозначения части алгоритма, не зависящей от основной схемы управления; для обозначения определенной части алгоритма, которая будет кодироваться вместе со всем алгоритмом, но в документации представлена отдельной схемой.

Символ "Документ" предназначен для ввода - вывода данных, носителем которых служит бумага.

^ Символ "Ввод - вывод" используется для преобразования данных в форму, пригодную для обработки (ввод) или отображения результатов обработки (вывод). Отдельным логическим устройствам ПК или отдельным функциям обмена соответствуют определенные блочные символы. В каждом из них указываются тип устройства или файла данных, тип информации, участвующий в обмене, а также вид операции обмена.

^ Символ "Соединитель" используется в том случае, когда схема алгоритма разделяется на автономные части, особенно если она не умещается на одном листе, или когда необходимо избежать излишних пересечений линий переходов. Применение соединителей не должно нарушать структурности при изображении схем.

^ Символ "Пуск - останов" используется для обозначения начала, конца, прерывания процесса обработки данных или выполнения программы.

Символ "Комментарий" позволяет включать в схемы алгоритмов пояснения к функциональным блокам. Частое использование комментариев нежелательно, так как это усложняет (загромождает) схему, делает ее менее наглядной.

Правила выполнения блок-схем

Линии переходов используются для обозначения порядка выполнения действий. Для улучшения наглядности следует придерживаться стандартных правил изображения линий передач управления - сверху вниз и слева направо. Если необходимо показать передачу управления снизу вверх или справа налево, то направление следует отметить стрелкой.

Расстояние между параллельными линиями должно быть не менее 3 мм, между остальными символами схемы - не менее 5 мм.

Записи внутри символа или рядом с ним должны выполняться машинописью с одним интервалом или чертежным шрифтом.

Записи внутри символа или рядом с ним должны быть краткими. Сокращения слов и аббревиатуры, за исключением установленных государственными стандартами, должны быть расшифрованы в нижней части поля схемы или в документе, к которому эта схема относится.

Записи внутри символа должны быть представлены так, чтобы их можно было читать слева направо и сверху вниз, независимо от направления потока.

В схеме символу может быть присвоен идентификатор, который должен помещаться слева над символом, и допускается краткая информация о символе, которая должна помещаться справа над символом.

Размер а должен выбираться из ряда 10, 15, 20 мм. Допускается увеличивать размер а на число, кратное 5. Размер b равен 1,5а. При ручном выполнении схем алгоритмов и программ для символов, представленных в табл. 1, допускается устанавливать b равным 2 а.

При выполнении условных графических обозначений автоматизированным методом размеры геометрических элементов символов округляются до значений, определяемых техническими возможностями используемых устройств.

16. Элементарные базовые структуры алгоритмов.

Преобразования величин, реализуемые в алгоритмическом языке, осуществляются по операторам (командам), располагаемым в заданной последовательности. Логическая структура любого алгоритма может быть представлена комбинацией трех базовых структур: следование, ветвление, цикл.

Структура алгоритма является линейной, если она образована последовательностью простых операторов (команд).

^ Разветвляющийся алгоритм - алгоритм, содержащий хотя бы одно условие, в результате проверки которого обеспечивается переход на один из двух возможных шагов.

Циклический алгоритм - алгоритм, предусматривающий многократное повторение одного и того же действия (одних и тех же операций) над новыми исходными данными. Группа команд (операторов), выполняющихся одна за другой, называется серией, которая может состоять из одного оператора.

17. Классификация программного обеспечения.

В основу работы компьютеров положен программный принцип управления, состоящий в том, что компьютер выполняет действия по заранее заданной программе. Этот принцип обеспечивает универсальность использования компьютера: в определенный момент времени решается задача соответственно выбранной программе. После ее завершения в память загружается другая программа и т.д.

Для нормального решения задач на компьютере нужно, чтобы программа была отлажена, не требовала доработок и имела соответствующую документацию. Поэтому, относительно работы на компьютере часто используют термин программное обеспечение (software), под которым понимают совокупность программ, процедур и правил, а также документации, касающихся функционирования системы обработки данных. Программное и аппаратное обеспечение в компьютере работают в неразрывной связи и взаимодействии.

Междупрограммный интерфейс - это распределение программного обеспечения на несколько связанных между собою уровней. Уровни программного обеспечения представляют собой пирамиду, где каждый высший уровень базируется на программном обеспечении предшествующих уровней.

· Прикладной уровень

· Служебный уровень

· Системный уровень

· Базовый уровень 

Базовый уровень является низшим уровнем программного обеспечения. Отвечает за взаимодействие с базовыми аппаратными средствами. Базовое программное обеспечение содержится в составе базового аппаратного обеспечения и сохраняется в специальных микросхемах ПЗУ, образуя базовую систему ввода-вывода BIOS. Программы и данные записываются в ПЗУ на этапе производства и не могут быть изменены во время эксплуатации.Системный уровень является переходным. Программы этого уровня обеспечивают взаимодействие других программ компьютера с программами базового уровня и непосредственно с аппаратным обеспечением.При подсоединении к компьютеру нового оборудования, на системном уровне должна быть установлена программа, обеспечивающая для остальных программ взаимосвязь с устройством.Другой класс программ системного уровня отвечает за взаимодействие с пользователем.

Программы служебного уровня взаимодействуют как с программами базового уровня, так и с программами системного уровня. Назначение служебных программ (утилит) состоит в автоматизации работ по проверке и настройки компьютерной системы, а также для улучшения функций системных программ. Большинство служебных программ являются внешними программами и расширяют функции операционной системы.

Программное обеспечение этого уровня представляет собой комплекс прикладных программ, с помощью которых выполняются конкретные задачи.

18. Текстовые редакторы и процессоры. Форматы текстовых документов. Понятие редактирования и форматирования текста. Понятия: шаблон, стиль, характеристики стиля.

Текстовый процессор работает с многостраничными текстовым документом. Форматирование - набор операций, определяющий внешний вид напечатанного документа. Различают: символьное (к одному символу, так и ко всему тексту) и абзацное (только в пределах 1 абзаца). Абзац - совокупность 1 или более предложений. Стиль - совокупность параметров форматирования параметров (абзаца) документов. Шаблон - это совокупность стилей, пользовательских меню, параметров страницы, настроек приложения и некоторых фрагментов оформления документа (текст, рисунки, таблицы, колонтитулы и др.), сохраненная на диске в виде файла. Шаблон можно рассматривать как метод автоматизации создания документа на основе существующих текстовых заготовок и форматирования. Для текстового процессора MS Word файл шаблона имеет расширение DOT. Использование шаблонов позволяет экономить время и избегать ошибок при создании стандартных документов. Microsoft Word 2000 - текстовый процессор, позволяющий создавать документы любой сложности: оформлять их с использованием различных шрифтов, включать в документ рисунки, таблицы, формулы, графики, диаграммы и др. Имеет удобный графический интерфейс и средства автоматизации оформления документов. Щелкнуть по кнопке. 2 способа создания документа: 1. Создать - на Стандартной панели инструментов; 2. Выбрать из меню Файл команду Создать. В первом случае будет создан пустой документ на базе стандартного шаблона, в который можно ввести нужный текст, рисунки или данные таблицы. Во втором случае откроется окно, позволяющее создать документ на базе шаблона (см. раздел шаблоны). Для каждой программы приложения Office 2000 существуют собственные шаблоны документов. В Office 2000 включено несколько десятков шаблонов для 10 категорий (отчеты, письма и факсы, презентации, шаблоны оформления и др.) Созданный на основе шаблона документ можно редактировать, вводить нужные данные и сохранять с собственным уникальным именем Если приложение не открыто, то документ можно создать и с помощью выбора меню Создать документ Microsoft Office при нажатии кнопки Пуск. При этом доступна панель всех шаблонов для приложений Office

...