Министерство общего и профессионального образования
Ростовской области
Государственное бюджетное профессиональное
Ростовской области
Новошахтинский технологический техникум
Словарь терминов
по предмету
«Информатика»
г. Новошахтинск
2015
Составил: Маруда Татьяна Юрьевна
преподаватель высшей категории
Словарь профессиональных терминов предназначен для преподавателей профессионального цикла, обучающихся и мастеров производственного обучения в соответствии с требованиями ФГОСТ
Данный словарь содержит наиболее распространенные термины, которые используются при работе с вычислительной техникой и необходимые для непрерывного самообразования и самосовершенствования в области информационных технологий
Абзац – структурный элемент текста. В процессоре Word произвольная последовательность символов между двумя символами «Возврат корретки», а также между началом текста и «Возврат корретки» и между «Возврат корретки» и концом текста.
Администратор сети – это специалист, отвечающий за проектирование, установку, конфигурирование, контроль, управление и обслуживание сетей (например, локальных в офисе или учебном учреждении), систем и т.д.
Адрес файла – полное обозначение файла с указанием логического диска, пути к файлу и имени. Например: c :\nort \exel \trf .bat .
Алгоритм – это конечная последовательность однозначных предписаний, исполнение которых позволяет с помощью конечного числа шагов получить решение задачи, однозначно определяемое исходными данными.
Алфавитно-цифровая информация – это символы кодовой таблицы, которые можно ввести в ПК одним нажатием клавиши (буквы, цифры, служебные знаки).
Анимация – это оживление изображения.
Аппаратные ресурсы сети – это дополнительное оборудование, которое можно подключать к сети и разделять между пользователями. Аппаратные ресурсы расширяют возможности сети.
Архиваторы – это специализированные программы, которые предназначены для компрессии файлов, т.е. для уменьшения их размера.
Архивирование файлов – служебная операция на компьютере, позволяющая упаковать группу файлов в один файл-архив для экономии места на магнитных носителях.
Аутентификация – проверка введенного имени и пароля пользователя или другого компьютера, пытающегося получить доступ к ресурсам данного компьютера.
База данных – набор данных и объектов, связанных общей задачей. Каждая база данных – это совокупность таблиц, запросов, форм, отчетов, которая хранится в файле с произвольным именем и расширением.mdb .
Байт – совокупность из восьми бит, воспринимаемая компьютером как единое целое. Байт – это восьмиразрядное двоичное число, т.е. восьмиразрядная комбинация нулей и единиц.
Бит – цифра двоичной системы счисления. Наименьшая единица информации, известная в природе. Значение бита – 0 или 1.
Блокнот –программа, котораяиспользуется для написания каких-либо текстов, или для создания страниц посредством написания гипертекста (HTML). Блокнот есть по умолчанию на компьютере у каждого пользователя операционной системы Windows.
Браузер –программа для просмотра веб-страниц. Существует много разных браузеров: Internet Explorer, Netscape Navigator, Mozilla, Opera и другие.
Буфер обмена – зона временного хранения информации.
Веб-дизайн – это оформление веб-страниц. Он играет такую же роль для сайта, как полиграфический дизайн и верстка для бумажного издания.
Веб-мастер – специалист, который занимается поддержкой и обновлением сайтов (коммерческих).
Вектор . Векторное изображение – это когда изображение представлено в виде отрезков прямых, векторов. В геометрическом смысле вектор – направленный отрезок, то есть отрезок, у которого указаны начало (называемое также точкой приложения вектора) и конец.
Векторная графика – изображение состоит из объектов: геометрических форм, составленных из прямых, дуг, окружностей и кривых Безье.
Видеокарта (видеоадаптер) – управляет процессом вывода информации на экран монитора.
Вирус – вредоносная программа, которая, как правило, поражает или нарушает работу компьютера и программ. Вирус может попасть на компьютер через сеть Интернет, посредством электронных носителей (дискет, дисков). Чтобы избежать этого будьте аккуратнее, а также периодически проверяйте компьютер с помощью антивирусных программ, которые способны обнаружить и удалить вирус с компьютера.
Витая пара – один из самых распространенных видов кабеля, применяемого для монтажа различных систем внутри зданий.
Всемирная паутина (WWW ) – наиболее гибкий и перспективный инструмент работы в глобальной Всемирной сети. Пользователь может вывести на экран компьютера графику, текст, звуки, музыку и «живое» видео.
Гарнитура – внешний вид, написание шрифта.
Гибкий диск – съемный магнитный носитель для постоянного хранения информации (в виде файлов).
Гипертекст – информация, представленная в таком виде, когда определенные слова в тексте являются одновременно ссылками (указателями) на другую информацию.
Глобальная сеть – объединяет компьютеры или локальные сети, расположенные очень далеко друг от друга, в разных городах, странах, на разных континентах.
Градиент –постепенный переход от одного оттенка или цвета к другому оттенку или цвету.
Графический планшет – устройство для создания изображения с помощью графических редакторов. Также его можно использовать вместо мыши.
Графический пользовательский интерфейс – обеспечивает возможность управления поведением вычислительной системы через визуальные элементы управления - окна, списки, кнопки, гиперссылки и т.д. Первые операционные системы использовали способ взаимодействия через командную строку.
Графический редактор –программа на компьютере, позволяющая создавать и редактировать изображения на экране компьютера: рисовать линии, раскрашивать области экрана, создавать надписи различными шрифтами, обрабатывать изображения и т.д. Некоторые графические редакторы обеспечивают возможность получения изображений трехмерных объектов, их сечений и разворотов.
Дефрагментация диска – оптимизация физического расположения файлов на диске для того, чтобы ускорить работу компьютера.
Диалоговое окно – прямоугольный сегмент экрана, в котором пользователь устанавливает какие-либо параметры.
Динамический сайт – интернет-сайт, который может наполняться информацией силами сотрудников компании с помощью специального программного обеспечения - интерфейса Администратора. Как правило, делается с использование базы данных.
Диск – магнитный носитель информации, представленной в виде файлов.
Дисковод – электронно-механические устройство для обслуживания магнитного диска.
Документ – объект обработки прикладной программы.
Драйвер – системная программа, располагающаяся между прикладной программой и периферийным устройством или памятью и выполняющая служебные функции.
Дюйм – единица измерения длины.
Жесткий диск – несъемный магнитный носитель для постоянного хранения информации.
Запросы – это специализированные структуры, создаваемые для получения определенной информации из базы данных..С помощью запросов можно упорядочить данные, произвести их фильтрацию, объединение, отбор или изменение.
Звуковая карта – дополнительная плата, предназначенная для обработки звуковой информации и сопряжения с внешними устройствами ввода/вывода звука (микрофоном, наушниками, колонками).
Иерархическая структура – структура данных, в которой каждый порожденный элемент имеет один порождающий элемент.
Иконка – пиктограмма, небольшой значок, символическое изображение.
Имя файла – обозначение файла, которое состоит из собственного имени и расширения.
Индикатор – светящаяся лампочка, отражающая определенные параметры в работе компьютера.
Интернет-протокол – сетевой протокол, отвечающий за передачу и маршрутизацию сообщений между узлами Internet и определяющий правила разбиения данных на пакеты.
Интерфейс – удобная оболочка, посредством которой пользователь общается с компьютером.
Информационная система – совокупность тем или иным способом структурированных данных и комплекса аппаратно-программных средств для хранения данных и манипулирования ими.
Источник бесперебойного питания (UPS) – устройство, обеспечивающее бесперебойную работу компьютера при падении напряжения в сети.
Кегль –(измеряется в пунктах: 1 пункт = 0.35 мм) – это условный размер шрифта, расстояние от нижней части строчной буквы, например у, до верхней части заглавной буквы (У).
Клавиатура – устройство для ввода в ПК алфавитно-цифровой информации и управляющих воздействий.
Кодовая таблица символов – внутренне представление символов в машине. Каждый символ представлен десятичным числом (от 0 до 255), размещаемым в одном байте.
Коды – условные обозначения объектов (цифровые или буквенные). Иногда коды называют цифрами.
Колонтитул – структурный элемент документа. Находится в верхней или нижней части страницы и содержит некоторую информацию, идентифицирующую данный документ (номер страницы, номер раздела, название, дату и т.п.).
Команда – имя программы (возможно, с параметрами), запускаемой на выполнение.
Командный файл – текстовый файл с расширением.bat , строки которого содержат последовательно исполняемые команды.
Компьютер – устройство для ввода, обработки и отображения всевозможной информации.
Контекстное меню – меню, которое раскрывается в Windows при щелчке правой кнопкой мыши на каком-либо объекте и содержит группу команд по управлению этим объектом.
Копирование – создание точной копии объекта с сохранением исходного объекта в неприкосновенности.
Корел Дро –CorelDraw. Один из наиболее популярных векторных графических редакторов. Многофункционален. Используется во многих дизайнерских студиях.
Корпоративная сеть – локальная сеть, охватывающая некое предприятие, фирму и объединяющая разнородные вычислительные ресурсы в единой среде.
Курсив - Italic. Шрифт наклонного начертания. Пример: "Пишу, я вам это письмо, дорогая Мария Ивановна, в надежде... "
Курсор – в текстовом режиме – мигающая полоска (метка) на экране, подчеркивающая ту позицию строки, в которую будет выведен символ при нажатии алфавитно-цифровой клавиши. В графическом режиме курсор имеет несколько модификаций и может выполнять другие функции.
Кэш-память – небольшой блок быстродействующей памяти, где хранятся недавно использованные или часто используемые данные, благодаря чему у процессора нет необходимости извлекать эти данные из основной оперативной памяти. Кэш-память - неотъемлемый элемент любого компьютера. Она значительно повышает общую производительность системы, устраняя задержки, возникающие при обмене информацией между процессором и оперативной памятью по системной шине.
Линейка – находится в верхней или левой части окна документа. Предназначена для контроля и обработки документа.
Линейный рисунок – изображение, созданное карандашом на бумаге.
Логический диск – часть памяти жесткого диска, идентифицируемая латинской буквой С:, D : и т.д.
Логическое данное – принимает одно из двух значений: «истина» или «ложь».
Локальная сеть – сеть, ограниченная небольшими расстояниями и максимальным количеством узлов (компьютеров) в сети.
Логин – 1. Процедура регистрации на каком-либо сайте/сервере, предоставляющим какие-либо услуги, например, почтовый сервис. 2. Процедура идентификации пользователя при вхождении в сеть, на сайт какого-либо сервиса, и т.д. 3. Имя пользователя, которое он вводит для входа, допустим, на почтовый сервис, где он уже зарегистрирован.
Меню – список объектов (операций, переключателей и т.п.), который появляется на экране. Среди этих объектов необходимо сделать выбор.
Модем – устройство, использующее модуляцию сигналов для передачи цифровых данных через аналоговые сети. С помощью модема можно работать в Интернет через обычную аналоговую телефонную сеть.
Монитор –устройство отображения информации на экране. Может работать в текстовом и графическом режиме.
Мышь – манипулятор, ручное устройство для указания координат экрана и передачи простейших команд.
Настольные издательские системы – это программы, которые предназначены для создания макетов полиграфических изданий: журналов, газет, буклетов, книг и т.п.
Начертание – текст может быть набрать любым из четырех начертаний – обычным шрифтом, полужирным, курсивом, подчеркнутым.
Ноутбук – портативный переносной компьютер массой менее 4 килограмм.
Объект –1.Одно из базовых понятий объектно-ориентированного программирования. 2. Одна из составных частей компьютерного графического изображения.
Окно – прямоугольный сегмент экрана, чаще всего замкнутый рамкой.
Окно документа – окно, в котором размещается документ – объект обработки прикладной программы.
Окно приложения – окно, в котором выполняется прикладная программа.
Онлайн –Online. On-line. Неавтономный режим работы - такой режим работы, когда у компьютера установлено подключение к сети (например, сети Интернет).
Операнд – элемент выражения (литерал, переменная, функция, другое выражение).
Оперативная память – совокупность специальных электронных ячеек, каждая из которых может хранить конкретную комбинацию из нулей и единиц. Информация хранится в оперативной памяти, пока не выключится компьютер, затем она исчезает.
Операционная система – программа, которая организует диалог пользователя с компьютером, управляет распределением и использованием ресурсов машины, дирижирует работой всех аппаратных элементов компьютера.
Отчеты – определяют формы представления данных, выводимых по запросам или таблицам в базе данных. Данные могут быть выведены на монитор, принтер или другое устройство вывода в удобном и наглядном виде.
Оффлайн –Offline. Off-line. Автономный режим работы - такой режим работы, когда компьютер не подсоединен к сети (например, сети Интернет). Однако при автономном режиме работы вы можете просматривать на своем компьютере ранее специально сохраненные из Интернет страницы и сайты.
Память – это устройство для хранения информации.
Панель быстрого запуска – расположена правее кнопки «Пуск», содержит кнопки для быстрого запуска основных программ.
Панель задач – элемент Рабочего стола, на котором расположены кнопки для разворачивания окон свернутых, но не закрытых приложений.
Панель инструментов – один из элементов графического интерфейса пользователя, предназначенный для выполнения инструментальных функций и управления программой. Часть средств панели инструментов дублирует функции горизонтального меню.
Папка (каталог, директория) – поименованная группа файлов на гибком или жестком магнитном диске.
Пароль –Password. Код доступа для получения закрытой информации (например, для входа в ваш почтовый ящик).
Первичный ключ – совокупность полей таблицы в реляционной базе данных, значения которых однозначно определяют конкретную запись, т.е. экземпляр объекта.
Переименование – операция замены старого имени файла на новое.
Переключатель – пункт меню, пиктограмма панели инструментов, поле диалогового окна. Определяет, будет или не будет выполняться некоторая функция, будет или не будет включен некоторый режим.
Перемещение – перемещение объекта (файла, блока) в другое место.
Персональный компьютер – это небольшой комплекс взаимосвязанных устройств, каждому из которых поручена определенная функция. Это наиболее распространенный класс компьютеров, способных решать задачи различного уровня – от составления бухгалтерской отчетности до инженерных расчетов. Рассчитан на индивидуальное использование.
Пиксель – минимальный элемент изображения («точка») на экране монитора, создаваемый видеоадаптером. Имеет форму прямоугольника или квадрата.
Пиктограмма – графическое представление на экране Windows программного элемента, программной группы, окна, переключателя, ярлыка, инструмента и т.п. Называется также значком, иконкой, символом.
Плоттер – специализированное широкоформатное устройство печати для вывода чертежей, карт и других крупноформатных изображений.
Повторитель (репитер) – устройство с автономным питанием, которое обеспечивает передачу данных между сегментами сети, если длина сегмента ограничена параметрами кабеля.
Поисковая система (поисковик) – система, позволяющая искать веб-сайты, содержащие указанные ключевые слова. Для того чтобы собрать информацию, каждая поисковая система имеет специальный модуль (робот), который, переходя от ссылки к ссылке, собирает и индексирует документы, содержащиеся на веб-сайтах.
Поле – 1. Структурированный элемент записи реляционной таблицы, представляющий какое-либо данное и имеющий тип, длину. В современных системах поле называют столбцом. 2. В документе Word – элемент текста, который содержит специальную информацию.
Полоса прокрутки –Scroll bar. Горизонтальная и вертикальная полосы справа и внизу окна документа, появляющиеся в случае неумещающегося в пределах окна содержимого. На концах каждой полосы прокрутки расположены по две кнопки прокрутки со стрелками, нажимая на них или перетаскивая планку на полосе прокрутки, можно просматривать содержимое документа.
Порт –разъем на материнской плате для подключения внешних устройств компьютера.
Портал –Portal. Крупный сайт с большим количеством информации, объединяющий в себе несколько тем, учитывающий интересы широкой аудитории, чем обеспечивает себе большое количество посетителей, известность, популярность. Портал не только вбирает в себя большое количество некой информации, но также обеспечивает посетителя большим количеством ссылок на сходные ресурсы, а также включает в себя разные интересные сервисы (например, поиск, каталог, справочник, место для общения (форум), возможно, почтовые сервисы, сервисы статистики и т.д. - зависит от того насколько крупный портал, его тематик).
Постоянная память – служит для хранения данных о конфигурации компьютера, его настройках и т.д. Эти данные практически не изменяются или изменяются очень редко.
Почтовый ящик –Mailbox. Почтовый ящик в системах электронной почты. Создать себе электронный почтовый ящик для отправления писем другим пользователям сети Интернет можно на специальных сайтах предоставляющих такую услугу как платно, так и бесплатно.
Презентация –набор картинок (слайдов) на определенную тему. Хранится в файле специального формата и может быть показан зрителям на экране монитора или на большом экране (с помощью проектора).
Приемопередатчик (трансивер) – устройство, которое связывает компьютер с сетью и функционирует как передатчик и приемник.
Принтер –Printer. Устройство для вывода текста и изображений с компьютера на печать.
Провайдер –Provider. Компания, фирма, предоставляющая услуги для доступа к сети Интернет.
Проводник – программа, которая позволяет совершать операции с файлами и папками.
Программа – набор инструкций, составляемый программистом и исполняемый компьютером.
Программа-оболочка (файловый менеджер) – предназначена для удобства работы с папками и файлами.
Процессор (микропроцессор) – это «сердце» компьютера, а набор микросхем – его «нервная система», обеспечивающая обмен информацией между процессором и другими частями компьютера.
Пункт – единица измерения шрифта и элементов полосы набора. Сокращение: "pt". Сейчас применяется две системы измерений, отличающихся размером пункта: система Дидо, где 1 пункт равен 0,375 мм, и англо-американская система, где 1 пункт равен 0,352 мм. В Европе и в России традиционно используется система Дидо, но в компьютерном наборе в основном по умолчанию применяется англо-американская система. Во многих компьютерных верстальных программах пункт определяется для простоты как 1/72 дюйма.
Путь к файлу – обозначение файла с указанием цепочки каталогов, ведущих к файлу, и имени. Например: \nort \exe 1\trf .bat .
Рабочая область – самая большая часть окна. Она предназначена для работы с документами.
Рабочая станция – это любой рабочий компьютер в сети, не являющийся сервером. Требования к рабочим станциям определяются кругом задач станции.
Радиатор – это металлическая пластина с ребристой поверхностью. За счет него существенно увеличивается теплообмен процессора с окружающей средой.
Разрешение экрана (Screen Resolution) – размер экрана монитора по ширине и высоте в пикселах. Самыми популярными являются разрешения 640x480, 800x600, 1024x768. Чем более высокое разрешение имеет компьютер, тем более качественное изображение он способен выводить на экран.
Разрядность – это количество битов, которое воспринимается микропроцессором как единое целое (4, 8, 16, 32, 64, 128 – целая степень числа 2). От разрядности зависят производительность и максимальный объем внутренней памяти, с которым может работать машина.
Растр . Растровое изображение. Формат графического представления изображения в виде множества точек.
Растровая графика – изображение образуется множеством точек (пикселов), каждая из которых имеет свой цвет.
Расширение – расширение имени файла. Добавляемый к имени файла суффикс, который дополняет само имя, но чаще всего указывает на формат и тип хранящихся в файле данных. Расширение отделяется от собственно имени файла точкой. Например, snow.jpg: где snow - имя файла, а *.jpg - раширение, указывающее, что это графический файл, картинка в формате JPEG.
Редактор текстов – программное средство для ввода и модификации текстовых файлов или текстовых документов.
Резервное копирование – дублирование какой-либо информации. Сделав резервную копию файла, программы, диска, системы, вы можете их восстановить в случае неработоспособности или возникновения каких-то проблем.
Реляционный подход – представление произвольной структуры данных простыми двумерными таблицами.
Рунет – все ресурсы, относящиеся к русскому интернету, т.е. ресурсы, содержание которых написано на русском языке и ориентировано на говорящих по-русски посетителей.
Сайт –Site. Совокупность страниц (документов) с повторяющимся оформлением (дизайном), объединенных по смыслу, навигационно и физически находящихся на одном сервере (т.е. сайт это понятие собирательное: так и портал, и домашняя страница - сайты).
Сервер –это компьютер, который содержит и выполняет программу, превращающую его в центральное хранилище и в руководителя для всех компьютеров, подключенных к сети.
Сетевой адаптер –плата для подключения компьютера к сетевому кабелю.
Сеть –это группа компьютеров, соединенных между собой каналом связи. Канал связи обеспечивает обмен данными внутри сети, т.е. между компьютерами данной группы.
Система управления базами данных –предназначена для создания, сопровождения и осуществления различных операций с данными в базах данных.
Системное меню –кнопка этого меню находится в левой части зоны заголовков окна приложения, окна документа и диалогового окна. Предназначено для изменения варианта представления, размеров и позиции окна, а также для закрытия окна или переключения на другое окно.
Системный блок – содержит все основные устройства и узлы компьютера (например, процессор, память и т.д.).
Сканер – устройство, предназначенное для ввода изображения в компьютер: сканирование, отсканировать.
Скриншот . При помощи клавиши Prt Sсr вы можете сделать "снимок" того, что находится на данный момент на экране вашего компьютера. Далее, открыв графический редактор, вы можете вставить "снимок" туда и сохранить, как картинку.
Слайд – основной структурный элемент презентации, цветная картинка, которая может содержать текстовую, графическую, аудио- и видеоинформацию.
Слот – разъем на материнской плате для подключения внутренних устройств компьютера.
Сноска – структурный элемент текста. Примечание к тексту, которое находится в нижней части страницы или в конце документа и снабжается номером или другой пометкой.
Спам – рекламные сообщения или уведомления, на которые вы не подписывались. Грубо говоря, спам - это мусор.
Спецификация – официальная документация от разработчика технологии (например, спецификация по HTML).
Стиль – способ форматирования структурного элемента текстового документа (последовательности символов или абзаца).
Строка заголовка – самая верхняя строка в окне. На ней отображаются название и пиктограмма программы и документа.
Строка меню – основное меню программы. При выборе пункта меню оно раскрывается, предоставляя возможность выбора различных команд.
Строка состояния – находится под Рабочей областью. Она может отражать различные свойства выполнения операций и т.д.
Структурирование информации – введение соглашений о способах представления и организации данных.
Таблица – основная форма хранения данных в базе данных. Она состоит из столбцов (полей) и строк (записей).
Тактовая частота – скорость, с которой микропроцессор исполняет машинные команды. Каждый компьютер имеет внутренние часы, которые регулируют скорость выполнения команд и синхронизируют все компоненты компьютера. необходимо фиксированное количество тактов системных часов (или тактовых циклов) для выполнения каждой команды. Чем быстрее часы, тем больше команд процессор исполняет в секунду. Тактовая частота выражается в ), 1 MHz равен 1 миллиону циклов в секунду.
Текстовый процессор – термин используется для обозначения мощных текстовых редакторов, которые могут создавать файлы, не являющиеся текстовыми.
Текстура – художник или дизайнер используют в своей работе текстуры – двухмерные картинки, на которых при помощи цвета, света и тени, они создают иллюзию, что эта поверхность каменная, шершавая, холодная, мокрая и т.д.
Текстовый файл – файл, который содержит совокупность строк переменной длины (чаще от 0 до 255), причем каждая строка – это совокупность произвольных символов кодовой таблицы, замкнутая двумя управляющими символами с кодами 13 («Возврат каретки») и 10 («Новая строка»).
Телеконференция – форум. Скрипт (программа) для общения в сети Интернет.
Топология – это конфигурация сети, способ соединения элементов сети (компьютеров) друг с другом.
Трафик – поток данных в локальной или глобальной сети (Интернет).
Тэг – метка. Понятие из HTML. Тэги определяют как будут выглядеть картинки, текст и другие элементы на вашей странице, и как они будут располагаться относительно друг друга.
Удаление файла – объявление области, занятой файлом на диске, свободной для использования другими файлами.
Файл – поименованная совокупность байтов, записанная на жесткий или гибкий магнитный диск. Эта совокупность не обязательно занимает непрерывную область памяти на диске.
Файлер – диалоговое окно в среде Windows , предназначенное для указания системе адреса файла, который необходимо открыть, сохранить или как-то использовать.
Физические нарушения диска – это дефекты магнитного покрытия поверхности диска.
Фильтр – совокупность условий (логическое выражение), которую указывает пользователь для выделения некоторого подмножества строк таблицы в реляционных базах данных.
Фон – задний план. Поле, на котором выводятся на экран или рисуются объекты.
Фоновое изображение – «Обои». Фоновое изображение, которое пользователь может изменить или установить по своему желанию на рабочем столе в Windows.
Форма – специально созданный инструмент, позволяющий в удобной для пользователя форме вводить в базу новые данные или просматривать уже существующие записи.
Форм-фактор (формат материнской платы) – общая стратегия расположения на плате основных микросхем, слотов и т.д., форма и размер материнской платы.
Фрактальная графика – изображения получаются путем математических расчетов (формул) построения изображения.
Функция – переменная величина, значение которой зависит от значений других величин (аргументов). Имеет имя и аргументы, которые обычно записываются через запятую в скобках – следом за именем функции.
Хаб (концентратор) – многопортовое устройство, к которому подключают компьютеры с помощью сетевых кабелей.
Хакер – Hacker. Лицо, пользующееся своими знаниями для достижения нестандартных целей. Человек, злонамеренно взламывающий программы и проникающий в чужие системы, компьютеры.
Хостинг – Hosting - место под ваш сайт, страницу.
Целостность данных – механизм, обеспечивающий согласованность данных между связанными таблицами реляционных БД. Позволяет организовать каскадное обновление полей и каскадное удаление записей БД при изменениях в главной из связанных таблиц.
Чат – Chat. Специальная программа, скрипт, позволяющая общаться многим пользователям одновременно в реальном времени (текстовый диалог, переписка - вы вводите фразу, и ваш собеседник тут же ее видит).
"Червь" – Worm. Вредоносная программа. Один из типов компьютерных вирусов.
Чипсет – компонент материнской платы, отвечающий за взаимодействие центрального процессора с другими устройствами.
Шаблон – это заготовка, бланк, который содержит общую информацию и оформление документа.
Шина – набор проводников, по которым информация (данные) передается от одного устройства системной платы к другому.
Шлюз – устройство для соединения различных сетей.
Шрифт – Font. Полный набор символов заданного начертания. Семейство шрифтов образует гарнитуру.
Экземпляр объекта – конкретный объект в группе подобных объектов.
Электронная почта – E-mai (Е-майл). Electronic mail - электронная почта, система передачи сообщений между компьютерами с помощью сетей (Интернет). Электронную почту можно сравнить с обычной, когда вы пишите письмо и посылаете его на определенный адрес получателю. В отличие от обычной почты адресат может получить ваше письмо в течение 3-10 минут после отправления. Пример е-майл адреса: .
Электронные таблицы – программные средства для обработки табличных данных.
Юзер – User. Пользователь, клиент.
2 D – «плоская» двухмерная картинка.
3 D – «трехмерная» объемная графика или звук.
Adobe Systems – эта компания один из лидеров по выпуску программ в области создания и обработки графической информации и настольных издательских систем. Наиболее популярные продукты - Adobe Illustrator, Adobe Photoshop, Acrobat Reader.
Adobe Illustrator – один из наиболее популярных векторных графических редакторов. Многофункционален. Используется во многих дизайнерских студиях.
Adobe Photoshop – один из наиболее популярных растровых графических редакторов. Многофункционален. Используется во всех дизайнерских студиях.
ADSL – Assymetrical Digital Subscriber Line, Assimetrical DSL - асимметричная цифровая абонентская линия, асимметричная DSL. Технология высокоскоростной передачи данных по обычным телефонным линиям к пользователю. Возможны передача данных и телефонное соединение одновременно.
AGP – слот для установки видеокарты.
ASCII – American Standard Code for Information Interchange. Американский стандартный код для обмена информацией. Набор из 128 кодов символов для их машинного представления.
ATX – форм-фактор, тип конструкции материнской платы и корпуса компьютера.
BASIC – один из популярных языков программирования.
BIOS (Basic Input -Output System ) – базовая система ввода-вывода, которая «зашита» в постоянном запоминающем устройстве компьютера и выполняет ряд служебных функций.
BMP – стандартный формат растровых графических файлов, разработанный корпорацией Microsoft для Windows (цветность: 1, 4, 8 и 24 разряда на точку) или расширение имен файлов, записанных в этом формате.
CD - ROM – компакт-диск, съемный носитель информации большого объема.
CD - R – однократно записываемые компакт-диски для дисководов CD-Writer.
CD - RW – многократно перезаписываемые компакт-диски для дисководов CD-Writer.
CMOS – микросхема, содержащая сведения о параметрах устройства.
DIMM – тип модулей оперативной памяти, применяемый в современных компьютерах.
DMA – канал прямого доступа к памяти.
Dpi – Dots per inch. Число точек на дюйм. Единица измерения плотности печати, разрешающей способности экрана или разрешения сканирования - число различимых точек изображения, выводимых (или распознаваемых) устройством на линии в один дюйм.
Drag & Drop – «тащи и брось» - идеология работы с объектами и файлами в Windows .
DVD – универсальный компакт-диск большой емкости.
FTP – File Transfer Protocol - этопротоколпередачифайлов.
GIF – Graphics Interchange Format. Графический формат файла, используемый в веб. Максимальный размер изображения 65536х65536 пикселов и 256 цветов. Действующая в настоящее время версия GIF (GIF89a) позволяет также хранить анимированные изображения и поддерживает прозрачность фона.
Html – Hypermarket MarkUp Language - язык гипертекстовой разметки. HTML отвечает за то, что вы видите в определенной последовательности на веб-странице текст и картинки.
HTTP – HyperText Transport Protocol. Протокол для передачи гипертекста. Основной протокол WWW, с помощью которого HTML-документы пересылаются по сети Интернет от узла к узлу (от компьютера к компьютеру).
IP – Internet Protocol - сетевой протокол, отвечающий за передачу и машуртизацию сообщений между узлами Интернет.
JPG – графический файл в формате JPEG.
JPEG –Joint Photographics Experts Group - стандарт на сжатие полноцветных неподвижных изображений с коофицентом сжатия более 25:1, разработанный группой JPEG. Из-за потери качества при сжатии изображения JPEG обычно не применятся в профессиональной допечатной подготовке (в полиграфии), т.к. на выводе мы получим изображение неудовлетворительного качества, однако, для просмотра в электронном виде полноцветных изображений на экранах вашего мониторов - JPEG весьма замечательный формат, т.к. он спроектирован для широкого диапазона цветов и тонких вариаций яркости тоновых изображений (таких как фотографии или изображения с градиентами). Для предоставления изображения этот формат может использовать миллионы цветов.
Lpi – Lines per inch. Число строк (линий) на дюйм. Единица измерения линиатуры растра.
LPT – параллельный порт. Предназначен для подключения принтера, сканера и др. устройств.
Microsoft Office – это пакет прикладных программ, ориентированных на работу в офисе. Кроме того, это единая среда, в которую интегрированы различные программные и инструментальные средства и библиотеки и которая обеспечивает высокую степень их взаимодействия.
MIDI – Musical Instruments Digital Interface. Формат для представления музыки. Стандарт сопряжения электронных музыкальных инструментов с компьютером и программным обеспечением. Разработан в 1983 г.
MPEG – с тандарт на сжатие и воспроизведение движущихся изображений. Стандарт MPEG содержит 4 варианта - от MPEG-1 до MPEG-4, которые различаются требованиями к качеству цифрового видео.
OLE (Object Linking and Embedding ) – связывание и внедрение объектов. Технология Microsoft , позволяющая комбинировать при обработке документов средства разных приложений. Основная идея OLE – включение в документ одного приложения (OLE -клиента) объекта, созданного в другом приложении (OLE -сервере), с возможностью редактировать этот объект средствами OLE -сервера.
PCI – стандарт шины. Стандарт слотов для подключения дополнительных плат (звуковой и т.д.).
Plug & Play – «включи и работай» - стандарт компьютерных плат, при котором настройка платы производится автоматически самим компьютером.
PS /2 – порт для подключения мыши и клавиатуры.
RGB – Red-Green-Blue - Красный - Зеленый - Синий - система цветопередачи.
TIFF – Tag Image File Format. Стандартный формат для сжатия и хранения файлов изображений (графики).
TV -тюнер –устройство для приема телевизионных сигналов и вывода их на монитор.
URL – универсальный определитель (адрес) ресурса в Интернете, используемый для поиска.
USB – последовательный порт. Предназначен для подключения монитора, принтера, сканера, цифровой видеокамеры, фотоаппарата, мыши, модема клавиатуры и других устройств.
Windows XP ( Vista ) – графическая операционная система.
Список используемых сокращений
АЛУ - арифметико-логическое устройство
АЦП - аналого-цифровой преобразователь
БД - база данных
БЗ - база знаний
БИС - большая интегральная схема
ВС - вычислительная система
ВТ - вычислительная техника
ГИП - графический интерфейс пользователя
ЖК – жидкокристаллический
ЖКИ - жидкокристаллический индикатор
ЗД - защита данных
ЗУ - запоминающее устройство
ИБ - информационная безопасность
ИБП - источник бесперебойного питания
ИИ - искусственный интеллект
ИКТ - информационно - коммуникационные технологии
ИС - информационная система
ИТ - информационные технологии
КГА - компьютерная графика и анимация
КИП - контрольно-измерительный прибор
КПК - карманный компьютер
КТ - компьютерная телефония
ЛВС - локальная вычислительная сеть
МП – микропроцессор
НИС - настольная издательская система
НЖД - накопитель на жестком диске
ОЗУ - оперативное запоминающее устройство
ООП - объектно-ориентированное программирование
ОС - операционная система
ПДП - прямой доступ к памяти
ПЗУ - постоянное запоминающее устройство
ПК - персональный компьютер
САПР - система автоматизированного проектирования
СБИС - сверхбольшая интегральная схема
СЗИ - средства защиты информации
СУБД - система управления базами данных
УУ - устройство управления
УЦ - учебный центр
ЦВ - цифровое видео
ЦОС - цифровая обработка сигналов
ЦПС - цифровой процессор сигналов
ЭВМ - электронно-вычислительная машина
ЭЛТ - электронно-лучевая трубка
ЭТ - электронная таблица
ЭЦП - электронная цифровая подпись
Раздел I. Основы общей информатики.
Тема 1. Основные понятия и определения информатики.
Информатика - это область научно-технической деятельности, занимающаяся исследованием процессов получения, передачи, обработки, хранения и представления информации, решением проблем создания, внедрения и использования информационной техники и технологии во всех сферах общественной жизни.
Основная задача информатики заключается в определении общих закономерностей, в соответствии с которыми происходит создание научной информации, ее преобразование, передача и использование в различных сферах деятельности человека.
Для современной цивилизации характерна небывалая скорость развития науки, техники и новых технологий. В области накопления научной информации ее объем начиная с XVII века удваивался примерно каждые 10 - 15 лет. Поэтому одной из важнейших проблем человечества является лавинообразный поток информации в любой отрасли его жизнедеятельности.
В структуре информатики как науки выделяют алгоритмическую, программную техническую области. Информатика входит в состав кибернетики, изучающей общую теорию управления и передачи информации. Кибернетика - наука об общих законах получения, хранения, передачи и обработки информации в сложных системах.
К информационным процессам относятся:
Сбор информации — это деятельность субъекта, в ходе которой он получает сведения об интересующем его объекте.
Обмен информацией — это процесс, в ходе которого источник информации ее передает, а получатель — принимает.
Хранение информации — это процесс поддержания исходной информации в виде, обеспечивающем выдачу данных по запросам конечных пользователей в установленные сроки.
Обработка информации — это упорядоченный процесс ее преобразования в соответствии с алгоритмом решения задачи.
После решения задачи обработки информации результат должен быть выдан конечным пользователям в требуемом виде. Выдача информации, как правило, производится с помощью внешних устройств ЭВМ в виде текстов, таблиц, графиков и пр.
Информационная техника представляет собой материальную основу информационной технологии, с помощью которой осуществляется сбор, хранение, передача и обработка информации.
Информационная технология — это процесс, использующий совокупность средств и методов сбора, обработки и передачи данных для получения информации нового качества о состоянии объекта, процесса или явления. Новая информационная технология — это информационная технология с «дружественным» интерфейсом работы пользователя, использующая персональные компьютеры и телекоммуникационные средства.
Из всех видов технологий информационная технология сферы управления предъявляет самые высокие требования к управленческой деятельности, оказывая принципиальное влияние на квалификацию работника, содержание его труда, физическую и умственную нагрузку, профессиональные перспективы и уровень социальных отношений.
Экономическая информация — это совокупность сведений, отражающих социально-экономические процессы и служащих для управления этими процессами и коллективами людей в производственной и непроизводственной сфере.
Автоматизированная экономическая информационная система (АЭИС) - человеко-машинная система, в которой с помощью экономико-математических методов современных средств сбора, передачи и обработки, экономической информации решаются задачи по управлению производственными процессами.
Тема 2. Теоретические основы информатики.
Система счисления - это совокупность правил и приемов записи чисел с помощью набора цифровых знаков. Количество цифр, необходимых для записи числа в системе, называют основанием системы счисления.
В вычислительных машинах используется двоичная система счисления , её основание - число 2. Для записи чисел в этой системе используют только две цифры - 0 и 1. Выбор двоичной системы для применения в вычислительной технике объясняется тем, что электронные элементы - триггеры, из которых состоят микросхемы ЭВМ, могут находиться только в двух рабочих состояниях.
С помощью двоичной системы кодирования можно зафиксировать любые данные и знания. Двоичная система удобна для компьютера, но неудобна для человека: числа получаются длинными и их трудно записывать и запоминать. Применяются системы счисления, родственные двоичной - восьмеричная и шестнадцатеричная. Для записи чисел в этих системах требуется соответственно 8 и 16 цифр. В 16-теричной первые 10 цифр общие, а дальше используют заглавные латинские буквы. Шестнадцатеричная цифра A соответствует десятеричному числу 10, шестнадцатеричная B - десятичному числу 11 и т. д.
Представление чисел со знаками при выполнении арифметических операций в ЭВМ применяют прямой, обратный и дополнительный коды. Кодом называют такую запись числа, которая отличается от естественной и общепринятой. Одной из важнейших характеристик любой ЭВМ является длина слова в ней. Длина слова определяется количеством двоичных разрядов слова. Поэтому в ЭВМ, вне зависимости от величины числа, его код всегда имеет фиксированное количество двоичных цифр.
Алгебра логики - система алгебраических методов решения логических задач и совокупность таких задач; в узком смысле - табличное, матричное построение логики высказываний, определяющее логические операции над ними.
Аксиоматический метод - способ построения научной теории в виде системы аксиом (постулатов) и правил вывода (аксиоматики), позволяющих путем логической дедукции получать утверждения (теоремы) данной теории.
Перевод чисел из одной системы счисления в другую составляет важную часть машинной арифметики.
Количеством информации называют числовую характеристику сигнала, отражающую ту степень неопределенности (неполноту знаний), которая исчезает после получения сообщения в виде данного сигнала. Эту меру неопределенности в теории информации называют энтропией . Если в результате получения сообщения достигается полная ясность в каком-то вопросе, говорят, что была получена полная или исчерпывающая информация и необходимости в получении дополнительной информации нет. И, наоборот, если после получения сообщения неопределенность осталась прежней, значит, информации получено не было (нулевая информация).
Количество информации, которое можно получить при ответе на вопрос типа «да-нет», называется битом. Бит — минимальная единица количества информации, ибо получить информацию меньшую, чем 1 бит, невозможно. Группа из 8 битов информации называется байтом. Если бит — минимальная единица информации, то байт ее основная единица. Существуют производные единицы информации: килобайт (кбайт, кб), мегабайт (Мбайт, Мб) и гигабайт (Гбайт, Гб).
Скорость передачи данных - это цифровая скорость передачи, которая выражается в байтах (или битах) за единицу времени.
Существует максимально возможная (предельная) скорость передачи, которая называется пропускной способностью канала .
Кодом принято называть совокупность символов, соответствующих элементам информации или ее характеристикам. Сам процесс составления кода в виде совокупности символов или списка сокращений для соответствующих элементов и характеристик называется кодированием .
Декодирование - процесс, аналогичный кодированию информации, но имеющий противоположное направление.
Тема 3. Архитектура и принципы работы ЭВМ
Архитектура ЭВМ - это общее описание структуры и функций ЭВМ на уровне, достаточном для понимания принципов работы и системы команд ЭВМ, не включающее деталей технического и физического устройства компьютера.
Вычислительный процесс должен быть предварительно представлен для ЭВМ в виде программы — последовательности инструкций (команд), записанных в порядке выполнения.
Общая структурная схема ЭВМ:
1. структура памяти ЭВМ;
2. способы доступа к памяти и внешним устройствам;
3. возможность изменения конфигурации;
4. система команд;
5. форматы данных;
6. организация интерфейса.
Основным устройством ЭВМ является процессор , или микропроцессор. Он предназначен для выполнения вычислении по хранящейся в запоминающем устройстве программе и обеспечения общего управления ЭВМ. Быстродействие ЭВМ в значительной мере определяется скоростью работы процессора.
Обрабатываемые данные и выполняемая программа должны находиться в запоминающем устройстве — памяти ЭВМ, куда они вводятся через устройство ввода. Функционально она делится на две части: внутреннюю и внешнюю.
Внутренняя , или основная память — это запоминающее устройство, напрямую связанное с процессором и предназначенное для хранения выполняемых программ и данных, непосредственно участвующих в вычислениях.
Внутренняя память, в свою очередь, делится на оперативную (ОЗУ) и постоянную (ПЗУ) память. Оперативная память , по объему составляющая" большую часть внутренней памяти, служит для приема, хранения и выдачи информации. Постоянная память обеспечивает хранение и выдачу информации.
Внешняя память (ВЗУ) предназначена для размещения больших объемов информации и обмена ею с оперативной памятью. Внешние запоминающие устройства конструктивно отделены от центральных устройств ЭВМ (процессора и внутренней памяти), имеют собственное управление и выполняют запросы процессора без его непосредственного вмешательства.
Информационная связь между устройствами компьютера осуществляется через системную шину (другое название - системная магистраль). Системная шина характеризуется тактовой частотой и разрядностью. Количество одновременно передаваемых по шине бит называется разрядностью шины. Тактовая частота характеризует число элементарных операций по передаче данных в 1 секунду. Разрядность шины измеряется в битах, тактовая частота - в мегагерцах.
Системный интерфейс — это конструктивная часть ЭВМ, предназначенная для взаимодействия ее устройств и обмена информацией между ними. В больших, средних и супер-ЭВМ в качестве системного интерфейса используются сложные устройства, имеющие встроенные процессоры ввода-вывода, именуемые каналами. Такие устройства обеспечивают высокую скорость обмена данными между компонентами ЭВМ.
Устройства ввода-вывода служат соответственно для ввода информации в ЭВМ и вывода из нее, а также для обеспечения общения пользователя с машиной. Процессы ввода-вывода протекают с использованием внутренней памяти ЭВМ. К устройствам ввода относятся: клавиатура, мышь, трекбол, джойстик, дигитайзер, сканер. Выводимая информация может отображаться в графическом виде, для этого используются мониторы, принтеры или плоттеры.
Основная оперативная память вычислительной машины обычно является адресной . Это значит, что каждой хранимой в памяти единице информации (слову, байту) ставится в соответствие специальное число - адрес, определяющий место ее хранения в памяти. Основные методы адресации: подразумеваемый адрес, непосредственная адресация, прямая адресация, косвенная адресация, укороченная адресация, и т.д. Исполнительный адрес совпадает с адресной частью команды.
Прямой доступ к памяти - это метод непосредственного обращения к памяти, минуя процессор.
Запоминающее устройство - это устройство для записи, хранения и выдачи данных. Различают устройства: - долговременного и оперативного хранения данных; только для чтения данных; как для чтения, так и для записи.
Виртуальная память делит физическую память на блоки и распределяет их между различными задачами. Она автоматически управляет двумя уровнями иерархии памяти: основной памятью и внешней (дисковой) памятью. Системы виртуальной памяти можно разделить на два класса: системы с фиксированным размером блоков, называемых страницами, и системы с переменным размером блоков, называемых сегментами.
Шина - это кабель, состоящий из множества проводников. По одной группе проводников - шине данных передаётся обрабатываемая информация, по другой - шине адреса - адреса памяти или внешних устройств, к которым обращается процессор. Третья часть магистрали - шина управления , по ней передаются управляющие сигналы (например, сигнал готовности устройства к работе, сигнал к началу работы устройства и др).
Раздел II. Персональные ЭВМ и их программное обеспечение
Тема 4. Операционные системы для персональных ЭВМ
Назначением ЭВМ является выполнение программ. Программа содержит команды, определяющие порядок действий компьютера. Совокупность программ для компьютера образует программное обеспечение (ПО).
Программы, работающие на компьютере, можно разделить на три категории:
1. прикладные программы, непосредственно обеспечивающие выполнение необходимых пользователям работ: редактирование текстов, рисование картинок, обработка информационных массивов;
2. системные программы, выполняющие различные вспомогательные функции;
3. инструментальные системы (системы программирования), обеспечивающие создание новых программ для компьютера.
Под системным (базовым) понимается программное обеспечение, включающее в себя операционные системы, сетевое ПО, сервисные программы, а также средства разработки программ (трансляторы, редакторы связей, отладчики и пр.).
Операционная система (ОС) представляет собой совокупность программ, выполняющих две основные функции: предоставление пользователю удобств виртуальной машины и повышение эффективности использования компьютера при рациональном управлении его ресурсами.
Программы для управления памятью обеспечивают более гибкое использование оперативной памяти компьютера.
Пользовательский интерфейс (сервисные программы) — это программные надстройки операционной системы (оболочки и среды), предназначенные для упрощения общения пользователя с операционной системой.
Операционная система MS-DOS - это однопользовательская, однозадачная, не сетевая 16-разрядная операционная система (ОС), ориентированная на использование на ПЭВМ с микропроцессором Intel 8088(80286).
Основными характеристиками данной ОС являются:
Максимальный объем адресуемой физической памяти - 640 Кбайт;
Представление всех ресурсов персонального компьютера для одной, активной в настоящий момент, программы;
Развитая файловая система и процессор командного языка;
Слабая поддержка интерактивных средств взаимодействия с пользователем;
Занимаемый объем на диске, в зависимости от версии, от 1 Мбайта до 6 Мбайт.
Norton Commander позволяет быстро и удобно выполнять команды MS-DOS. На экране отображеныдва окна в которых отображается состояние некоторых каталогов. Можнокопировать или перемещать файлы между этими каталогами, создавать текстовые файлы, корректировать и удалять их, искать их местоположение на диске и т.д. используя для этого функциональные клавиши. Назначение функциональных клавиш указано в подсказке в нижней строке экрана, но, на английском языке.
Операционные системы Windows — это семейство операционных систем, включающих: Windows 3.1, Windows for Workgroups 3.11, Windows 9X, Windows NT, Windows 2000, Windows ME.
После того как операционная система Windows 98/2000 будет загружена в нормальном режиме, появится графический интерфейс. Основными компонентами графического интерфейса являются рабочий стол, панель задач, пиктограммы и ярлыки. Кроме того, в Windows 98/2000 помимо стандартного можно использовать и Web-интерфейс, в котором используется активный рабочий стол.
В Windows 98/2000 большую часть команд можно выполнять с помощью мыши. На рабочем столе располагаются пиктограммы (значки) и ярлыки. С их помощью можно получить доступ к соответствующим приложениям или документам. Любая расположенная на рабочем столе пиктограмма (или ярлык) может быть удалена с него. Исключение из этого правила составляют лишь пиктограммы, созданные операционной системой, такие, как Мой компьютер, Сетевое окружение, Корзина. В нижней части рабочего стола отображается панель задач. Щелкнув на кнопке Пуск панели задач, можно открыть стартовое меню.
К стандартным приложениям Windows 98/2000 относятся:
Блокнот — это простейший текстовый редактор (рис. 3.32), который можно использовать в качестве удобного средства просмотра текстовых файлов.
Графический редактор Paintпредназначен для создания и редактирования изображений (рисунков).
Текстовый процессор WordPad служит для создания, редактирования и просмотра текстовых документов, а также форматирования документов.
Программа Калькулятор.
Тема 5. Основы системы программирования высокого уровня
Алгоритм — это точное предписание, которое определяет процесс, ведущий от исходных данных к требуемому конечному результату. Программа для ЭВМ представляет собой описание алгоритма и данных на некотором языке программирования, предназначенное для последующего автоматического выполнения.
Одним из важнейших признаков классификации языков программирования является принадлежность их к одному из стилей, основными из которых являются следующие: процедурный, функциональный, логический и объектно-ориентированный.
Язык программирования частично ликвидирует разрыв между методами решения различного рода задач человеком и вычислительной машиной. Чем более язык ориентирован на человека, тем выше его уровень.
Двоичный язык является непосредственно машинным языком. В настоящее время такие языки программистами практически не применяются.
Язык Ассемблера — это язык, предназначенный для представления в удобочитаемой символической форме программ, записанных на машинном языке.
Язык Макроассемблера является расширением языка Ассемблера путем включения в него макросредств.
Язык программирования С (Си) первоначально был разработан для реализации операционной системы UNIX. Язык С имеет синтаксис, обеспечивающий краткость программы, а компиляторы способны генерировать эффективный объектный код.
Ваsic(Бэйсик) (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) — многоцелевой язык символических инструкций для начинающих) представляет собой простой язык программирования, разработанный в 1964 году для использования новичками.
Pascal (Паскаль) является одним из наиболее популярных среди прикладных программистов процедурным языком программирования, особенно для ПЭВМ. В настоящее время широко используются такие версии этого языка для ПЭВМ, как Borland Pascal и Turbo Pascal.
Лексика языка программирования - это правила "правописания слов" программы таких, как идентификатры, константы, служебные слова, комментарии. Особенность любой лексики - ее элементы представляют собой регулярные линейные последовательности символов.
Программа ПС является большой системой, поэтому ее разрабатывают по частям, которые называются программными модулями. В качестве модульной структуры программы принято использовать древовидную структуру, включая деревья со сросшимися ветвями. Используются два метода: метод восходящей разработки и метод нисходящей разработки.
Технология программирования - это набор правил, методик, инструментов программирования. Стержневым вопросом любой технологии является язык программирования.
Модуль - это автономно компилируемая программная единица, включающая в себя различные компоненты раздела описаний (типы, константы, переменные, процедуры и функции) и, возможно, некоторую последовательность операторов.
В основе объектно-ориентированного стиля программирования лежит понятие объекта, а суть его выражается формулой: «объект - данные + процедуры». Каждый объект интегрирует в себе некоторую структуру данных и доступные только ему процедуры обработки этих данных, называемые методами. Для описания объектов служат классы. Класс определяет свойства и методы объекта, принадлежащего этому классу.
К наиболее современным объектно-ориентированным языкам программирования относятся C++ и Java. Принципиальной разницей между Java и C++ является то, что первый из них является интерпретируемым, а второй - компилируемым. Синтаксис языков практически полностью совпадает. В силу своей конструктивности идеи объектно-ориентированного программирования используются во многих универсальных процедурных языках.
В последнее время многие программы, в особенности объектно-ориентированные, реализуются как системы визуального программирования . Отличительной особенностью таких систем является мощная среда разработки программ из готовых «строительных блоков», позволяющая создать интерфейсную часть программного продукта в диалоговом режиме, практически без кодирования программных операций. К числу объектно-ориентированных систем визуального программирования относятся; Visual Basic, Delphi, C++Builder и Visual C++.
Тема 6. Основы баз данных
Базы данных являются одним из основных компонентов современных информационных систем. Информационная система — это взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для хранения, обработки и выдачи информации. База данных — это информационные структуры, содержащие взаимосвязанные данные о реальных объектах. Создание базы данных, ее поддержка и обеспечение доступа пользователей к ней осуществляется с помощью специального программного инструмента — системы управления базами данных.
Базы данных делятся на централизованные и распределенные. Централизованная база данных хранится в памяти одной машины. Распределенная база данных состоит из нескольких частей, хранимых на нескольких машинах вычислительной сети.
Архитектура файл-сервер . Принцип организации: одна машина выделена в качестве центральной (сервер файлов), на ней хранится централизованная БД. Остальные машины сети выполняют функции рабочих станций.
Архитектура клиент-сервер . Принцип организации: центральная машина (сервер базы данных) хранит централизованную БД и процедуры обработки. Клиент посылает запрос, он обрабатывается сервером, и данные, полученные по запросу, передаются клиенту.
В основе любого приложения баз данных лежат наборы данных , которые представляют собой группы записей, переданных из базы данных в приложение для просмотра и редактирования. Наборы данных состоят из категорий более низкого порядка - групп, которые формируются в зависимости от степени их сходства. Каждая группа, в свою очередь, состоит из одного или нескольких рядов данных. Каждому ряду или профилю ставится в соответствие так называемый ключ, т.е. набор значений, соответствующих каждому кластеру так называемых понятий, которые также именуются измерениями.
Основная часть приложения базы состоит из диалоговых окон, или просто форм. Обычно у каждой формы есть свой источник данных - таблица или запрос. Приложение может содержать произвольное число форм и использовать любой интерфейс.
Поле - совокупность ячеек с данными конкретного типа, расположенных в одном и том же месте каждой записи набора данных, или попросту — это столбец в таблице. С помощью полей можно решать сложные задачи и создавать эффективные и гибкие приложения баз данных.
Визуальные компоненты отображения данных представляют собой модификации стандартных элементов управления, приспособленных для работы с набором данных. Большинство компонентов предназначены для работы с отдельным полем, т. е. при перемещении по записям набора данных такие компоненты показывают текущие значения только одного поля.
Навигационный способ доступа заключается в обработке каждой отдельной записи набора данных. При навигационном способе доступа каждый набор данных имеет невидимый указатель текущей записи. Указатель определяет запись, с которой могут выполняться такие операции, как редактирование или удаление.
Сортировка - это составление списка записей, соответствующего заданным условиям. Сортировка с помощью представлений данных позволяет устанавливать условия сортировки во время разработки и предоставляет объект, который можно использовать для привязки данных. При сортировке непосредственно в таблице данных порядок расположения содержимого таблицы не изменяется.
В процессе функционирования набор данных может выполнить различные операции: перемещение по записям, поиск данных, редактирование данных, удаление записи, и т.п. При этом состояние набора данных изменяется.
Модификация набора данных представляет собой редактирование, добавление и удаление его записей.
Другим способом использования в приложениях данных является связь с таблицами его баз данных. Связанные таблицы могут быть использованы наряду с локальными таблицами базы данных при создании запросов, форм, отчетов привычными диалоговыми средствами. Связанные таблицы можно просмотреть и в режиме конструктора, однако никакие изменения структуры таблицы невозможны.
Реляционный способ доступа основан на обработке группы записей. Если требуется обработать одну запись, все равно обрабатывается группа, состоящая из одной записи. Реляционный способ доступа ориентирован на работу с удаленными БД и является для них предпочтительным.
За работу с отчетами отвечает сервер отчетов. Сервер отчетов выполняет обработку отчетов и запланированных событий, а также отвечает за доставку отчетов и представление их результатов. Если возникает необходимость во внесении изменений в ту базу, для которой создается отчет, то существует возможность переименования полей разработчиком или администратором базы данных, что освобождает их от необходимости добавлять к отчету новые поля или модифицировать формулы, ссылающиеся на измененные поля.
Тема 7. Пакеты прикладных программ и их использование в решении экономических задач
Панель Microsoft Office обеспечивает ускоренный запуск приложений. Microsoft Office 2000 обеспечивает:простоту в эксплуатации и поддержке. Имеются удобный интерфейс и справочная система, расширенный набор мастеров и шаблонов, улучшенные возможности коллективной обработки документов;расширенный набор интеллектуальных инструментов.
Microsoft Word для Windows — это многофункциональный программный комплекс обработки текстов. Программа предназначена для выполнения работ по созданию документов, включающих разнообразные элементы (рисунки, графики, формулы, обычные или электронные таблицы, фрагменты БД и т. д.), имеющие иерархическую организацию (главы, части, параграфы и т. п.) с обеспечением работы на уровне отдельных компонентов, документа в целом, объединяющих информацию нескольких файлов в виде главного документа.
Центральным понятием текстового процессора является понятие документа- объекта, создаваемого и корректируемого этим процессором. Набор текста в Word осуществляется в режиме автоматизированной верстки страниц. Размер строки зависит от параметров абзаца и формата символов (меню Формат, команды Абзац и Шрифт). Размер страницы определяется параметрами команды Параметры страницы (меню Файл).
Для создания и редактирования документов используются элементы дружественного интерфейса: различные окна, меню, панели инструментов, система помощи и др.
Microsoft Word поддерживает многооконность — одновременную работу с несколькими документами, открытыми в разных окнах. В окне Word могут быть размещены одно или несколько окон документов.
Окно табличного процессора Excel предназначено для ввода электронной таблицы.
В рабочей области окна расположена рабочая книга. Рабочая книга — это файл, предназначенный для хранения электронной таблицы, имеет расширение.xls. Рабочая книга состоит из рабочих листов. Рабочий лист представляет собой сетку из строк и столбцов. Максимальный размер рабочего листа — 256 столбцов, 65536 строк. Столбцы именуются латинскими буквами от А до Z и от АА до IV. Строки именуются числами от 1 до 65536.
На пересечении строки и столбцов рабочего листа расположены ячейки (клетки). Ввод и редактирование данных производится в активной ячейке. Активная ячейка выделяется жирной рамкой Ее имя содержится в поле имени. В ячейки рабочего листа можно вводить данные двух типов: константы и формулы.
Число в Excel может состоять только из следующих символов: цифры от 0 до 9, +, -, (,), /, $, %, (.), Е, е. Запятая в числе интерпретируется как разделитель десятичных разрядов. Символ разделителя может быть изменен в приложении Язык и стандарты панели управления Windows.
Обычно ввод чисел осуществляется в общем числовом формате. Ввод текста аналогичен вводу числовых значений.
Современные компьютерные технологии используютматематические документы, состоящие из формул и поясняющего текста, в которых комментарии при чтении остаются неизменными, а формулы обновляются по мере изменения входных переменных.
Power Point — система подготовки электронных презентаций; предназначена для подготовки и проведения презентаций.
Программа Microsoft Office Power Point 2003 предназначена для создания и редактирования слайдов: применение шаблона оформления; вставка рисунков и размещение их в слайде; создание слайдов, состоящих из нескольких листов; применение графических эффектов к картинкам; настройка параметров отображения слайда на экране; редактирование рисунков встроенными средствами программы; и т.д.
Программа Microsoft Office Access 2003 предназначена для создания баз данных на любую тему: выбор нужного вида таблицы; задание вида информации в полях; создание запросов к нужной базе данных; введение изменения в существующую базу данных; применение различных внешни интерфейсов; и т.д. Программа Microsoft Office Access содержит в себе огромные возможности по управлению массивами информации. Позволяет автоматизировать ведение любого дела от домашних дел до финансовых отчетов крупных фирм.
Программа Microsoft Office Excel 2003 предназначена для создания электронных таблиц, которые помогают хранить, анализировать и представлять цифровую информацию.
MathML — это построенная на основе языка XML спецификация консорциума W3C, предназначенная для обработки математических файлов на Web-страницах. По своим возможностям MathML превосходит язык математической разметки TEX, в котором знак равенства в уравнении считается всего лишь символом. В MathML знак равенства указывает на уравнение, обе части которого могут взаимодействовать с другими элементами HTML-страницы.В комплект Mathcad входит профессиональная версия программного модуля techexplorer фирмы IBM, подключаемого к Internet Explorer или Netscape Navigator. Этот модуль воспроизводит MathML-документы и некоторые файлы на языке TEX в окне браузера. Mathcad-документ в формате MathML можно переслать в Web, и его прочтет всякий, у кого есть techexplorer. А потом этот документ можно импортировать обратно в среду Mathcad как "живой" файл. Все эти действия возможны только с документами, которые были генерированы программой Mathcad.
Раздел III. Информационно-вычислительные сети.
Тема 8. Общие принципы построения информационно-вычислительных сетей.
В середине 40-х были созданы первые ламповые вычислительные устройства. С середины 50-х годов начался новый период в развитии вычислительной техники, связанный с появлением новой технической базы - полупроводниковых элементов. Следующий важный период развития вычислительных машин относится к 1965-1980 годам. В это время в технической базе произошел переход от отдельных полупроводниковых элементов типа транзисторов к интегральным микросхемам, что дало гораздо большие возможности новому, третьему поколению компьютеров. Следующий период в эволюции операционных систем связан с появлением больших интегральных схем (БИС).
Компьютерная (вычислительная) сеть — это совокупность компьютеров и терминалов, соединенных с помощью каналов связи в единую систему, удовлетворяющую требованиям распределенной обработки данных. Вычислительная сеть - это сложный комплекс взаимосвязанных и согласованно функционирующих программных и аппаратных компонентов. Изучение сети в целом предполагает знание принципов работы ее отдельных элементов: компьютеров; коммуникационного оборудования; операционных систем; сетевых приложений.
В самом простом случае взаимодействие компьютеров может быть реализовано с помощью тех же самых средств, которые используются для взаимодействия компьютера с периферией, например, через последовательный интерфейс. Объединение компьютеров осуществляется по кабелю связи через СОМ-порты, которые реализуют интерфейс.
Геометрическая схема соединения (конфигурация физического подключения) узлов сети называется топологией сети . Существует большое количество вариантов сетевых топологий, базовыми из которых являются шина, кольцо, звезда.
Шина . Канал связи, объединяющий узлы в сеть, образует ломаную линию — шину. Любой узел может принимать информацию в любое время, а передавать — только тогда, когда шина свободна.
Кольцо . Узлы объединены в сеть замкнутой кривой. Передача данных осуществляется только в одном направлении. Каждый узел помимо всего прочего реализует функции ретранслятора. Он принимает и передает сообщения, а воспринимает только обращенные к нему.
Звезда . Узлы сети объединены с центром лучами. Вся информация передается через центр, что позволяет относительно просто выполнять поиск неисправностей и добавлять новые узлы без прерывания работы сети.
Без физической передачи сигналов невозможен любой вид связи. Но даже в простейшей сети, состоящей всего из двух машин, возникают проблемы, присущие любой вычислительной сети.
Представление данных в виде электрических или оптических сигналов называется кодированием . В вычислительной технике для представления данных используется двоичный код. В вычислительных сетях применяют как потенциальное, так и импульсное кодирование дискретных данных, цифровое кодирование, а также специфический способ представления данных, который никогда не используется внутри компьютера, - модуляцию.
Для борьбы с ошибками , возникающими при передаче файлов, в большинстве современных протоколов имеются средства исправления ошибок. Конкретные методы в каждом протоколе свои, но принципиальная схема исправления ошибок одна и та же. Она заключается в том, что передаваемый файл разбивается на небольшие блоки - пакеты, а затем каждый принятый пакет сравнивается с посланным, чтобы удостовериться в их адекватности.
Суть сети - это соединение разного оборудования, а значит, проблема совместимости является одной из наиболее острых. Поэтому все развитие компьютерной отрасли в конечном счете отражено в стандартах - любая новая технология только тогда приобретает «законный» статус, когда ее содержание закрепляется в соответствующем стандарте.
Открытой системой может быть названа любая система (компьютер, вычислительная сеть, ОС, программный пакет, другие аппаратные и программные продукты), которая построена в соответствии с открытыми спецификациями. Открытая информационная система предполагает, что при передаче сообщений участники сетевого обмена должны принять множество соглашений, которые должны быть приняты для всех уровней, начиная от самого низкого - уровня передачи битов - до самого высокого, реализующего сервис для пользователей сети. Формализованные правила, определяющие последовательность и формат сообщений, которыми обмениваются сетевые компоненты, лежащие на одном уровне, но в разных узлах, называются протоколом. Модули, реализующие протоколы соседних уровней и находящиеся в одном узле, также взаимодействуют друг с другом в соответствии с четко определенными правилами и с помощью стандартизованных форматов сообщений. Эти правила принято называть интерфейсом .
Модели взаимодействия открытых систем состоят из следующих уровней :
Физический уровень - имеет дело с передачей битов по физическим каналам.
Канальный уровень - проверка доступности среды передачи, реализация механизмов обнаружения и коррекции ошибок.
Сетевой уровень - служит для образования единой транспортной системы, объединяющей несколько сетей с различными принципами передачи информации между конечными узлами.
Транспортный уровень - обеспечивает приложениям или верхним уровням стека - прикладному и сеансовому - передачу данных с той степенью надежности, которая им требуется.
Сеансовый уровень - обеспечивает управление диалогом для того, чтобы фиксировать, какая из сторон является активной в настоящий момент, а также предоставляет средства синхронизации.
Уровень представления - обеспечивает гарантию того, что информация, передаваемая прикладным уровнем, будет понятна прикладному уровню в другой системе.
Прикладной уровень - это набор разнообразных протоколов, с помощью которых пользователи сети получают доступ к разделяемым ресурсам, а также организуют свою совместную работу.
Передача данных может производиться на физическом и канальном уровнях . Сети с коммутацией каналов используются в корпоративных сетях в основном для удаленного доступа многочисленных домашних пользователей и гораздо реже - для соединения локальных сетей. Сети с коммутацией каналов делятся на аналоговые и цифровые. Аналоговые сети могут использовать аналоговую (FDM) и цифровую (TDM) коммутацию, но в них всегда абонент подключен по аналоговому 2-проводному окончанию.
Тема 9. Сетевые операционные системы.
Первые компьютеры 50-х годов - большие, громоздкие и дорогие - предназначались для очень небольшого числа избранных пользователей.По мере удешевления процессоров в начале 60-х годов появились новые способы организации вычислительного процесса, которые позволили учесть интересы пользователей.Первые сетевые ОС представляли собой совокупность существующей локальной ОС и надстроенной над ней сетевой оболочки.
Сетевая операционная система составляет основу любой вычислительной сети. В узком смысле сетевая ОС - это операционная система отдельного компьютера, обеспечивающая ему возможность работать в сети. Основной функцией ОС является ввод-вывод данных. В зависимости от функций, возлагаемых на конкретный компьютер, в его операционной системе может отсутствовать либо клиентская, либо серверная части.
К функциональным компонентам ОС относятся:
Средства управления локальными ресурсами компьютера.
Средства предоставления собственных ресурсов и услуг в общее пользование - серверная часть ОС (сервер).
Средства запроса доступа к удаленным ресурсам и услугам и их использования - клиентская часть ОС (редиректор).
Коммуникационные средства ОС, с помощью которых происходит обмен сообщениями в сети.
Модульная организация управления процессами в сети реализуется по многоуровневой схеме. Классической является семиуровневая схема: физический, канальный, сетевой, транспортный, сеансовый, представительный, прикладной. Эта архитектура пришита в качестве эталонной модели.
Аппаратная зависимость и переносимость ОС - типичный набор средств аппаратной поддержки: поддержка привилегированного режима, переключение процессов, система прерываний, таймер, защита памяти.
Совместимость - это способность ОС выполнять приложения, написанные для других ОС. Различаются: двоичная совместимость и совместимость на уровне исходных текстов.
Чтобы поддерживать мультипрограммирование, ОС должна определить и оформить для себя внутренние единицы работы, между которыми будет разделяться процессор и другие ресурсы компьютера. Более крупная единица работы, носит название процесса, или задачи и требует для своего выполнения нескольких более мелких работ, для обозначения которых используют термины «поток », или «нить».
Мультипрограммирование — это способ организации вычислительного процесса, при котором на одном процессоре попеременно выполняются сразу несколько программ. Мультипрограммирование призвано повысить эффективность использования вычислительной системы.
Прерывания являются основной движущей силой любой операционной системы. Периодические прерывания от таймера вызывают смену процессов в мультипрограммной ОС, а прерывания от устройств ввода-вывода управляют потоками данных, которыми вычислительная система обменивается с внешним миром.
Любое взаимодействие процессов или потоков связано с их синхронизацией , которая заключается в согласовании их скоростей путем приостановки потока до наступления некоторого события и последующей его активизации при наступлении этого события.
Память является важнейшим ресурсом, требующим тщательного управления со стороны мультипрограммной операционной системы. Функциями ОС по управлению памятью являются: отслеживание свободной и занятой памяти; выделение памяти процессам и освобождение памяти при завершении процессов; вытеснение процессов из оперативной памяти и возвращение их в оперативную память; настройка адресов программы на конкретную область физической памяти.
Распределение памяти может осуществляться на основе двух методов: 1-е используют перемещение процессов между оперативной памятью и диском; 2-е разделяют ее на несколько разделов фиксированной или переменной величины.
Кэширование - это процесс, который помогает снизить потребление ресурсов на сервере и увеличить скорость их предоставления.
Одной из главных функций ОС является управление всеми устройствами ввода-вывода компьютера. ОС должна передавать устройствам команды, перехватывать прерывания и обрабатывать ошибки; она также должна обеспечивать интерфейс между устройствами и остальной частью системы.
Файловая система - это часть операционной системы, назначение которой состоит в том, чтобы обеспечить пользователю удобный интерфейс при работе сданными, хранящимися на диске, и обеспечить совместное использование файлов несколькими пользователями и процессами. Файлы бывают разных типов: обычные файлы, специальные файлы, файлы-каталоги.
Задачи ОС по управлению файлами и устройствами:
Организация параллельной работы устройств в/в и процессора;
Согласование скоростей обмена и кэширование данных;
Разделение устройств и данных между процессами;
Обеспечение удобного логического интерфейса между устройствами и остальной частью системы;
Поддержка разнообразных устройств с возможностью простого добавления;
Поддержка нескольких файловых систем;
Поддержка синхронных и асинхронных операций в/в.
ОС должны проектироваться на двух уровнях: физическом и логическом. Логическое проектирование определяет места расположения ресурсов, приложений и способы доступа пользователей к ресурсам. Физическое проектирование определяет точное задание типов устройств (марку и модель), мест прокладки кабеля, типов глобальных сервисов (протокол, тип передающей среды, типы модемов и т.д.).
Файловые операции включают в себя команды из меню Файл: сохранить; сохранить как...; закрыть; создать; открыть; найти.
Для контроля доступа к файлам обычно применяются системы защиты информации от несанкционированного доступа, сертифицированные Государственной технической комиссией при Президенте РФ.
Отказоустойчивость системы - средство защиты данных, обеспечивающее возможность автоматического восстановления после аппаратных сбоев.
Концепции распределенной обработки данных - это обеспечение коллективного использования общих информационных ресурсов для управления объектом в целом. Объединение компьютеров в сеть предоставляет возможность программам, работающим на отдельных компьютерах, оперативно взаимодействовать и сообща решать задачи пользователей.
Тема 10. Локальные сети.
Локальная сеть — вычислительная сеть, объединяющая абонентов, расположенных в пределах небольшой территории. К классу локальных сетей относятся сети отдельных предприятий, фирм, офисов и т. д.
Протокол - это набор правил и процедур, регулирующих порядок осуществления связи. К протоколам самых нижних уровней (физического и канального), относящихся к аппаратуре, относятся методы кодирования и декодирования, методы управления обменом в сети.
Существует несколько стандартных наборов (или, как их еще называют, стеков) протоколов, получивших сейчас наиболее широкое распространение:
Набор протоколов ISO/OSI;
IBM System Network Architecture (SNA);
Digital DECnet;
Novell NetWare;
Apple AppleTalk;
Набор протоколов глобальной сети Internet, TCP/IP.
Протоколы перечисленных наборов делятся на три основные типа:
Прикладные протоколы (выполняющие функции прикладного, представительского и сеансового уровней модели OSI);
Транспортные протоколы (выполняющие функции транспортного и сеансового уровней OSI);
Сетевые протоколы (выполняющие функции трех нижних уровней OSI).
Наибольшее распространение среди стандартных сетей получила сеть Etherne t. Она стала международным стандартом, ее приняли крупнейшие международные организации по стандартам: комитет 802 IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) и ЕСМА (European Computer Manufacturers Association).
Сеть Token-Ring была предложена фирмой IBM и она является в настоящее время международным стандартом IEEE 802.5.
Сеть FDDI - это одна из новейших разработок стандартов локальных сетей. За основу стандарта FDDI был взят метод маркерного доступа, предусмотренный международным стандартом IEEE 802.5. Маркерный метод доступа FDDI обеспечивает в отличие от CSMA/CD гарантированное время доступа и отсутствие конфликтов при любом уровне нагрузки. Стандарт FDDI предусматривает также возможность реконфигурации сети с целью сохранения ее работоспособности в случае повреждения кабеля.
Топология сети определяет не только физическое расположение компьютеров, но, что гораздо важнее, характер связей между ними, особенности распространения сигналов по сети. Именно характер связей определяет степень отказоустойчивости сети, требуемую сложность сетевой аппаратуры, наиболее подходящий метод управления обменом, возможные типы сред передачи (каналов связи), допустимый размер сети (длина линий связи и количество абонентов), необходимость электрического согласования и многое другое.
Для объединения локальных вычислительных сетей применяются следующие устройства.
1. Повторитель — устройство, обеспечивающее усиление и фильтрацию сигнала без изменения его информативности.
2. Мост — устройство, выполняющее функции повторителя для тех сигналов (сообщений), адреса которых удовлетворяют заранее наложенным ограничениям. Мосты бывают локальные и удаленные.
3. Маршрутизатор — это устройство, соединяющее сети разного типа, но использующие одну операционную систему.
4. Шлюз — специальный аппаратно-программный комплекс, предназначенный для обеспечения совместимости между сетями, использующими различные протоколы взаимодействия.
Задача виртуальных локальных сетей состоит в минимизации многоадресного и широковещательного трафика и упрощении перемещений, добавлений и изменений. ВЛС дают дополнительную гибкость в осуществлении добавлений, перемещений и изменений, позволяют администраторам сетей установить серверы в одном месте, что упрощает управление ими и позволяет пользователям находящимся в разных местах, получать доступ к серверам через ВЛС.
Все многообразие средств, применяемых для мониторинга и анализа вычислительных сетей, можно разделить на несколько крупных классов:
Системы управления сетью - централизованные программные системы, которые собирают данные о состоянии узлов и коммуникационных устройств сети, а также данные о трафике, циркулирующем в сети.
Средства управления системой - выполняют функции, аналогичные функциям систем управления, но по отношению к другим объектам.
Встроенные системы диагностики и управления - выполняют функции диагностики и управления только одним устройством, и в этом их основное отличие от централизованных систем управления.
Анализаторы протоколов - это программные или аппаратно-программные системы, которые ограничиваются в отличие от систем управления лишь функциями мониторинга и анализа трафика в сетях.
Оборудование для диагностики и сертификации кабельных систем. Условно это оборудование можно поделить на четыре основные группы: сетевые мониторы, приборы для сертификации кабельных систем, кабельные сканеры и тестеры (мультиметры).
Экспертные системы - аккумулируют человеческие знания о выявлении причин аномальной работы сетей и возможных способах приведения сети в работоспособное состояние.
Многофункциональные устройства анализа и диагностики.
Тема 11. Глобальные сети.
Глобальные сети служат для того, чтобы предоставлять свои сервисы большому количеству конечных абонентов, разбросанных по большой территории.
Создание систем управления сетями невозможно без ориентации на определенные стандарты, так как управляющее программное обеспечение и сетевое оборудование разрабатывают сотни компаний. Наиболее распространенным протоколом управления сетями является протокол SNMP. Главные достоинства протокола SNMP - простота, доступность, независимость от производителей. SNMP - это протокол, используемый для получения от сетевых устройств информации об их статусе, производительности и характеристиках, которые хранятся в специальной базе данных сетевых устройств, называемой MIB.
Важнейшей задачей сетевого уровня является маршрутизация - передача пакетов между двумя конечными узлами в составной сети. В сложных составных сетях почти всегда существует несколько альтернативных маршрутов для передачи пакетов между двумя конечными узлами. Маршрут - это последовательность маршрутизаторов, которые должен пройти пакет от отправителя до пункта назначения.
Задача маршрутизации решается на основе анализа таблиц маршрутизации, размещенных во всех маршрутизаторах и конечных узлах сети. Основная работа по созданию таблиц маршрутизации выполняется автоматически, но и возможность вручную скорректировать или дополнить таблицу тоже предусматривается. Для автоматического построения таблиц маршрутизации маршрутизаторы обмениваются информацией о топологии составной сети в соответствии со специальным служебным протоколом. Протоколы этого типа называются протоколами маршрутизации (или маршрутизирующими протоколами). Протоколы маршрутизации используют сетевые протоколы как транспортное средство. С помощью протоколов маршрутизации маршрутизаторы составляют карту связей сети той или иной степени подробности. Протоколы маршрутизации могут быть построены на основе разных алгоритмов, отличающихся способами построения таблиц маршрутизации, способами выбора наилучшего маршрута и другими особенностями своей работы.
Реализация межсетевого взаимодействия средствами TCP/IP : в настоящее время стек TCP/IP является самым популярным средством организации составных сетей. Стержнем всей архитектуры является уровень межсетевого взаимодействия, который реализует концепцию передачи пакетов в режиме без установления соединений, то есть дейтаграммным способом. Именно этот уровень обеспечивает возможность перемещения пакетов по сети, используя тот маршрут, который в данный момент является наиболее рациональным. Этот уровень также называют уровнем internet, указывая тем самым на основную его функцию - передачу данных через составную сеть. Название стандартов, определяющих работу сети Internet - Request For Comments (RFC), что можно перевести как «запрос на комментарии», - показывает гласный и открытый характер принимаемых стандартов.
Структура глобальной сети : отдельные компьютеры, локальные сети, маршрутизаторы и мультиплексоры, которые используются для одновременной передачи по компьютерной сети данных и голоса (или изображения).
Глобальные сети могут быть цифровыми и аналоговыми . В цифровых сетях мультиплексирование и коммутация всегда выполняются по способу коммутации TDM, а абоненты всегда подключаются по цифровому абонентскому окончанию (DSL). Цифровые сети с коммутацией каналов представлены двумя технологиями: Switched 56 и ISDN.
Первичной сетью называется совокупность типовых физических цепей, типовых каналов передачи и сетевых трактов системы электросвязи. Cовременная цифровая первичная сеть строится на основе трех основных технологий: плезиохронной иерархии (PDH), синхронной иерархии (SDH) и асинхронного режима переноса (передачи) (ATM). Из перечисленных технологий только первые две в настоящее время могут рассматриваться как основа построения цифровой первичной сети. Технология ATM как технология построения первичной сети является пока молодой и до конца не опробованной. Эта технология отличается от технологий PDH и SDH тем, что охватывает не только уровень первичной сети, но и технологию вторичных сетей, в частности, сетей передачи данных и широкополосной ISDN (B- ISDN).
Цифровые сети с интегрированными услугами - ISDN - разработаны для объединения в одной сети различных транспортных и прикладных служб. ISDN предоставляет своим абонентам услуги выделенных каналов, коммутируемых каналов, а также коммутации пакетов и кадров (frame relay ). Каналы типа D образуют сеть с коммутацией пакетов, выполняющую двоякую роль в сети ISDN: во-первых, передачу запроса на установление коммутируемого канала типа В с другим абонентом сети, во-вторых, обмен пакетами Х.25 с абонентами сети ISDN или внешней сети Х.25, соединенной с сетью ISDN.
Удаленный доступ - технология взаимодействия абонентских систем с локальными сетями через территориальные коммуникационные сети. Удаленный доступ осуществляется посредством сервера удаленного доступа. При удаленном доступе используются модели дистанционного управления и удаленной системы.
Раздел IV. Основы информационной безопасности.
Тема 12. Основные технологии сетевой безопасности.
Информационная безопасность - это защищенность информации и поддерживающей ее инфраструктуры от случайных или преднамеренных воздействий естественного или искусственного характера, которые могут нанести ущерб владельцам или пользователям информации. Под защитой информации понимается комплекс мероприятий, направленных на обеспечение информационной безопасности.
Конфиденциальность - свойство информации, состоящее в том, что она не может быть обнаружена и сделана доступной без разрешения отдельным лицам, модулям или процессам.
Целостность информации - свойство информации при ее обработке техническими средствами, обеспечивающее предотвращение ее несанкционированной модификации или несанкционированного уничтожения.
Доступность данных - такое состояние данных, когда они находятся в виде, необходимом пользователю; в месте, необходимом пользователю, и в то время, когда они ему необходимы.
Доступность информации - свойство информации при ее обработке техническими средствами, обеспечивающее беспрепятственный доступ к ней для проведения санкционированных операций по ознакомлению, документированию, модификации и уничтожению.
Под угрозами конфиденциальной информации принято понимать потенциальные или реально возможные действия по отношению к информационным ресурсам, приводящие к неправомерному овладению охраняемыми сведениями.
Угрозы могут быть классифицированы :
По величине принесенного ущерба: предельный, после которого фирма может стать банкротом; значительный, но не приводящий к банкротству; незначительный, который фирма за какое-то время может компенсировать и др.;
По вероятности возникновения: весьма вероятная угроза; вероятная угроза; маловероятная угроза;
По причинам появления: стихийные бедствия; преднамеренные действия;
По характеру нанесенного ущерба: материальный; моральный;
По характеру воздействия: активные; пассивные;
По отношению к объекту: внутренние; внешние.
Возможные каналы утечки информации можно разбить на четыре группы:
1-я группа - каналы, связанные с доступом к элементам системы обработки данных, но не требующие изменения компонентов системы.
2-я группа - каналы, связанные с доступом к элементам системы и изменением структуры ее компонентов.
3-я группа - к которой относятся: незаконное подключение специальной регистрирующей аппаратуры к устройствам системы или линиям связи; злоумышленное изменение программы, злоумышленный вывод из строя механизмов защиты.
4-я группа - к которой относятся: несанкционированное получение информации путем подкупа или шантажа должностных лиц соответствующих служб; получение информации путем подкупа и шантажа сотрудников, знакомых, обслуживающего персонала или родственников, знающих о роде деятельности.
Вторжение в компьютерные системы может быть рассмотрено в следующих видах:
Хакерство - один из видов компьютерных преступлений, относится к несанкционированному входу в компьютерную систему. Хакеры пользуются множеством разных способов для того, чтобы распознавать секретные пароли или обойти парольную защиту системы.
Программный вирус - это компьютерная программа, рассчитанная на то, чтобы нарушить нормальное функционирование компьютера. Многие вирусы повреждают основные характеристики компьютера или данные. Вирус может также стереть важные компьютерные файлы или разрушить и даже уничтожить данные на жестком диске.
Методы функциональной стандартизации в области информационной безопасности изложены в международном стандарте ИСО/МЭК 15408-99 «Критерии оценки безопасности информационных технологий». Базовые стандарты должны адаптироваться и конкретизироваться применительно к определенным классам проектов, функций, процессов и компонентов информационных систем и предлагать набор исторически сложившихся и привычных в отрасли подходов к безопасности
Построение и поддержка безопасной системы требует системного подхода , т.е. морально-этические, законодательные, административные, психологические, защитные возможности программных и аппаратных средств сети.
Важность и сложность проблемы обеспечения безопасности требует выработки политики информационной безопасности , которая должна учитывать несколько базовых принципов:
Использование комплексного подхода к обеспечению безопасности;
Обеспечение баланса надежности защиты всех уровней;
Использование средств, которые при отказе переходят в состояние максимальной защиты;
Принцип единого контрольно-пропускного пункта;
Принцип баланса возможного ущерба от реализации угрозы и затрат на ее предотвращение;
Базовые технологии безопасности - это аутентификация, авторизация, аудит и технология защищенного канала.
Шифрование — это процедура, превращающая информацию из обычного «понятного» вида в «нечитабельный» зашифрованный вид. Она должна быть дополнена процедурой дешифрирования. Пара процедур — шифрование и дешифрирование — называется криптосистемой.
Существуют два класса криптосистем — симметричные и асимметричные. В симметричных схемах шифрования (классическая криптография) секретный ключ зашифровки совпадает с секретным ключом расшифровки. В асимметричных схемах шифрования (криптография с открытым ключом) открытый ключ зашифровки не совпадает с секретным ключом расшифровки.
Особенность шифрования на основе открытых ключей состоит в том, что одновременно генерируется уникальная пара ключей, таких, что текст, зашифрованный одним ключом, может быть расшифрован только с использованием второго ключа и наоборот.
Такие алгоритмы шифрования плохо подходят для шифрования больших объемов данных . Поэтому существует технология, комбинирующая оба алгоритма. В соответствии с ней весь объем данных шифруется с помощью секретного ключа, который в свою очередь шифруется с открытым ключом и посылается корреспонденту вместе с зашифрованными данными.
Шифрующая файловая система - ее назначение: защита данных, хранящихся на диске, от несанкционированного доступа путем их шифрования.
Операции копирования, перемещения, переименования и уничтожения зашифрованных файлов и папок выполняются точно так же, как и с незашифрованными объектами. Однако следует помнить, что пункт назначения зашифрованной информации должен поддерживать шифрование. В противном случае при копировании данные будут расшифрованы, и копия будет содержать открытую информацию.
Антивирусных программ существует достаточномного. Установление несколько программ повысит вероятность обнаружения модификаций старых вирусов, а также новых, неизвестных ранее, вирусов. К основным программам относятся:
1. Программа-полифаг AIDSTEST - для проверки дисков и лечения зараженных файлов.
2. Программа-ревизор ADINF - позволяет обнаружить появление любого из существующие вирусов, включая Stealth-вирусы и вирусы-мутанты, а также неизвестные на сегодняшний день вирусы.
3. IBM ANTIVIRUS/DOS - предотвращает проникновение в компьютерную систему вирусов, а также осуществляет обнаружение и удаление уже имеющихся.
4. VIRUSCAN/CLEAN-UP - это пакет антивирусных программ компании McAfee Associates. Программа VIRUSCAN обнаруживает вирусы и передает подробную информацию программе CLEAN-UP, которая осуществляет лечение.
К методам обнаружения и удаления компьютерных вирусов относятся:
1. Сканирование. Если вирус известен и уже проанализирован, то можно разработать программу, выявляющую все файлы и загрузочные записи, инфицированные этим вирусом.
2. Выявление изменений. Для инфицирования программ или загрузочных записей вирусы должны их изменить. Существуют программы, которые специализируются на вылавливании таких изменений. Программу, регистрирующую изменение файлов и загрузочных записей, можно использовать даже для выявления ранее неизвестных вирусов.
3. Эвристический анализ - это смутное подозрение антивирусной программы о том, что что-то не в порядке.При выявлении вирусов с помощью эвристического анализа ведется поиск внешних проявлений или же действий, характерных для некоторых классов известных вирусов.
4. Верификация. Рассмотренные выше методы могут свидетельствовать, что программа или загрузочная запись поражены вирусом, однако таким образом нельзя с уверенностью опознать поразивший их вирус и уничтожить его. Программы, с помощью которых можно идентифицировать вирус, называются верификаторами.
5. Обезвреживание. Не исключено, что после выявления вируса его можно будет удалить и восстановить исходное состояние зараженных файлов и загрузочных записей, свойственное им до «болезни». Этот процесс называется обезвреживанием (дезинфекцией, лечением).
Тема 13. Методы и средства защиты информации в компьютерных сетях.
Аутентификация - это процедура, проверяющая, имеет ли пользователь с предъявленным идентификатором право на доступ к ресурсу.
Самый распространенный способ аутентификации при доступе к сетевым ресурсам - пароль. Если пароль правильный - пользователь получает доступ к ресурсам домена, если нет - выдается сообщение об ошибке. Недостаток парольной аутентификации - невысокий уровень безопасности - пароль можно подсмотреть, угадать, подобрать, сообщить посторонним лицам и т.д. Достоинства парольной аутентификации - отсутствие дополнительных расходов, поскольку парольная аутентификация является составной частью всех современных операционных систем.
Аутентификация на основе сертификатов является альтернативой использованию паролей и представляется естественным решением, когда число пользователей сети (пусть и потенциальных) измеряется миллионами. Сертификат — аналог этого документа и выдается по запросам сертифицирующими организациями при выполнении определенных условий. Он представляет собой электронную форму, в которой имеются такие поля, как имя владельца, наименование организации, выдавшей сертификат, открытый ключ владельца.
При работе в Интернете браузер Internet Explorer использует два типа сертификатов: персональный сертификат (personal certificate) и сертификат веб-узла (Web site certificate). Персональный сертификат удостоверяет личность пользователя. Информация сертификата используется при передаче личной информации через Интернет на веб-узел, который требует проверки пользователя посредством сертификата. Сертификат веб-узла подтверждает, что данный узел является безопасным и подлинным.
Электронная цифровая подпись - реквизит электронного документа, предназначенный для защиты данного электронного документа от подделки, полученный в результате криптографического преобразования информации с использованием закрытого ключа электронной цифровой подписи и позволяющий идентифицировать владельца сертификата ключа подписи, а также установить отсутствие искажения информации в электронном документе.
Аутентификация программных кодов - организация, желающая подтвердить свое авторство на программу, должна встроить в распространяемый код так называемый подписывающий блок. Этот блок состоит из двух частей. Первая часть»— сертификат этой организации, полученный обычным образом от какого-либо, сертифицирующего центра. Вторую часть образует зашифрованный дайджест, полученный в результате применения односторонней функции к распространяемому коду.
Средства авторизации контролируют доступ легальных пользователей к ресурсам системы, предоставляя каждому из них именно те права, которые ему были определены администратором. Кроме предоставления прав доступа пользователям к каталогам, файлам и принтерам система авторизации может контролировать возможность выполнения пользователями различных системных функций, таких как локальный доступ к серверу, установка системного времени, создание резервных копий данных, выключение сервера и т. п.
Аудит — фиксация в системном журнале событий, связанных с доступом к защищаемым системным ресурсам. Подсистема аудита современных ОС позволяет дифференцирование задавать перечень интересующих администратора событий с помощью удобного графического интерфейса. Средства учета и наблюдения обеспечивают возможность обнаружить и зафиксировать важные события, связанные с безопасностью, или любые попытки создать, получить доступ или удалить системные ресурсы. Аудит используется для того, чтобы засекать даже неудачные попытки «взлома» системы.
Для обеспечения безопасности данных при их передаче по публичным сетям используются различные технологии защищенного канала . Она призвана обеспечивать безопасность передачи данных по открытой транспортной сети, например по Интернету. Защищенный канал подразумевает выполнение трех основных функций:
Взаимную аутентификацию абонентов при установлении соединения, которая может быть выполнена, например, путем обмена паролями;
Защиту передаваемых по каналу сообщений от несанкционированного доступа, например, путем шифрования;
Подтверждение целостности поступающих по каналу сообщений, например, путем передачи одновременно с сообщением его дайджеста.
Kerberos — это сетевая служба, предназначенная для централизованного решения задач аутентификации и авторизации в крупных сетях. В сетях, использующих систему безопасности Kerberos, все процедуры аутентификации между клиентами и серверами сети выполняются через посредника, которому доверяют обе стороны аутентификационного процесса, причем таким авторитетным арбитром является сама система Kerberos.
Первичная аутентификация - пользователь один раз аутентифицируется во время логического входа в сеть, а затем проходит процедуры аутентификации и авторизации всякий раз, когда ему требуется доступ к новому ресурсному серверу. Выполняя логический вход в сеть, пользователь, клиент Kerberos, установленный на его компьютере, посылает аутентификационному серверу идентификатор пользователя. Аутентификационный сервер проверяет в базе данных, есть ли запись о пользователе с таким идентификатором, затем, если такая запись существует, извлекает из нее пароль пользователя. Данный пароль потребуется для шифрования всей информации, которую направит аутентификационный сервер Kerberos-клиенту в качестве ответа. После того как такое ответное сообщение поступает на клиентскую машину, клиентская программа Kerberos просит пользователя ввести свой пароль. Если пароль верен, то из сообщения извлекается квитанция на доступ к серверу квитанций (в зашифрованном виде) и ключ сеанса (в открытом виде). Успешная расшифровка сообщения означает успешную аутентификацию. Следующим этапом для пользователя является получение разрешения на доступ к ресурсному серверу. Для этого надо обратиться к серверу, который выдает такие разрешения (квитанции). Чтобы получить доступ к серверу квитанций, пользователь уже обзавелся квитанцией, выданной ему сервером.
Многие новые распределенные службы Windows 2000 используют аутентификацию Kerberos . Примеры областей применения аутентификации Kerberos в Windows 2000:
Аутентификация в Active Directory с применением LDAP для запросов или управления каталогом;
Протокол удаленного доступа к файлам CIFS/SMB;
Управление распределенной файловой системой DFS;
Защищенное обновление адресов DNS;
Службы печати;
Аутентификация интрасети в службах Internet Information Services;
Аутентификация запросов сертификата открытого ключа, приходящих от пользователей и компьютеров; и т.д.
Архивирование данных - это сжатие файлов и их размещение для хранения данных во внешней памяти. Его использование снижает также расходы, связанные с хранением и передачей данных. Архивированию подлежат редко используемые данные и программы. Сжатие выполняется с помощью программы, называемой архиватором. Эта программа обрабатывает как текстовые, так и графические файлы.
2. В.М. Брябрин Программное обеспечение персональных ЭВМ. М.: Наука, 1990.
3. Ю.Винокуров. Еще раз про ГОСТ., М., Монитор.-1995.-N5.
4. А.Ю.Винокуров. Алгоритм шифрования ГОСТ 28147-89, его использование и реализация для компьютеров платформы Intel x86., Рукопись, 1997.
5. В.Водолазкий, "Стандарт шифрования ДЕС", Монитор 03-04 1992 г.
6. К. Ги. Введение в локально-вычислительные сети. Пер. с англ./ Под ред. Б. С. Иругова. - М.: Радио и связь, 1986.
7. Информатика: Учебник/под ред. Н.В. Макаровой. - М.: Финансы и статистика, 2000. - 768 с.
8. С. Мафтик, "Механизмы защиты в сетях ЭВМ", изд. Мир, 1993 г.
9. А.В. Могилев и др. Информатика. - М., 1999. - 816 с.
10. А.В.Могилев, Н.И.Пак, Е.К.Хеннер, Информатика, Учебник для ВУЗов - М.: Издательство Academa, 1999.
11. В.Г.Олифер, Н.А. Олифер, Компьютерные сети, СПб., "Питер", 2001 г.
12. Основы современных компьютерных технологий: Учебное пособие/под ред. Хомоненко. - СПб.: КОРОНА, 2002.
13. Основы современных компьютерных технологий. Ред. Хомченко А.Д.
Острейковский В.А., Информатика, М., "Высшая школа", 2000 г.
14. В. Э. Фигурнов IBM PC для пользователя. М.: Инфра-М, 2001 г.
15. А.В. Фролов, Г.В. Фролов Глобальные сети компьютеров. Практическое введение в Internet, E-Mail, FTP, WWW и HTML. М.: Диалог-МИФИ, 2006.
17. Э. А. Якубайтис. Информатика, электроника, сети. - М.: Финансы и статистика, 1999.
Предмет и основные понятия информатики
Информатика - это комплексная, техническая наука, которая систематизирует приемы создания, сохранения, воспроизведения, обработки и передачи данных средствами вычислительной техники, а также принципы функционирования этих средств и методы управления ними. Термин "информатика" происходит от французского слова Informatique и образован из двух слов: информация и автоматика. Этот термин введен во Франции в середине 60-х лет XX ст., когда началось широкое использование вычислительной техники. Тогда в англоязычных странах вошел в употребление термин "Computer Science" для обозначения науки о преобразовании информации, которая базируется на использовании вычислительной техники. Теперь эти термины являются синонимами.
Появление информатики обусловлено возникновением и распространением новой технологии сбора, обработки и передачи информации, связанной с фиксацией данных на машинных носителях.
Предмет информатики как науки составляют:
- аппаратное обеспечение средств вычислительной техники;
- программное обеспечение средств вычислительной техники;
- средства взаимодействия аппаратного и программного обеспечения;
- средства взаимодействия человека с аппаратными и программными средствами.
Средства взаимодействия в информатике принято называть интерфейсом. Поэтому средства взаимодействия аппаратного и программного обеспечения иногда называют также программно-аппаратным интерфейсом, а средства взаимодействия человека с аппаратными и программными средствами - интерфейсом пользователя.
Основной задачей информатики как науки - это систематизация приемов и методов работы с аппаратными и программными средствами вычислительной техники. Цель систематизации состоит в том, чтобы выделять, внедрять и развивать передовые, более эффективные технологии автоматизации этапов работы с данными, а также методически обеспечивать новые технологические исследования.
Информатика - практическая наука. Ее достижения должны проходить проверку на практике и приниматься в тех случаях, если они отвечают критерию повышения эффективности. В составе основной задачи сегодня можно выделить такие основные направления информатики для практического применения:
- архитектура вычислительных систем (приемы и методы построения систем, предназначенных для автоматической обработки данных);
- интерфейсы вычислительных систем (приемы и методы управления аппаратным и программным обеспечением);
- программирование (приемы, методы и средства разработки комплексных задач);
- преобразование данных (приемы и методы преобразования структур данных);
- защита информации (обобщение приемов, разработка методов и средств защиты данных);
- автоматизация (функционирование программно-аппаратных средств без участия человека);
- стандартизация (обеспечение совместимости между аппаратными и программными средствами, между форматами представления данных, относящихся к разным типам вычислительных систем).
На всех этапах технического обеспечения информационных процессов для информатики ключевым вопросом есть эффективность. Для аппаратных средств под эффективностью понимают соотношение производительности оснащение к его стоимости. Для программного обеспечения под эффективностью принято понимать производительность работающих с ним пользователей. В программировании под эффективностью понимают объем программного кода, созданного программистами за единицу времени. В информатике всю жестко ориентированное на эффективность. Вопрос как осуществить ту или другую операцию, для информатики важный, но не основной. Основным есть вопрос как совершить данную операцию эффективно.
В рамках информатики, как технической науки можно сформулировать понятия информации, информационной системы и информационной технологии.
Информация
Информация - это совокупность сведений (данных), которая воспринимается из окружающей среды (входная информация), выдается в окружающую среду (исходная информация) или сохраняется внутри определенной системы.
Информация существует в виде документов, чертежей, рисунков, текстов, звуковых и световых сигналов, электрических и нервных импульсов и т.п..
Важнейшие свойства информации:
- объективность и субъективность;
- полнота;
- достоверность;
- адекватность;
- доступность;
- актуальность.
Данные являются составной частью информации, представляющие собой зарегистрированные сигналы.
Во время информационного процесса данные преобразовываются из одного вида в другого с помощью методов. Обработка данных включает в себя множество разных операций. Основными операциями есть:
- сбор данных - накопление информации с целью обеспечения достаточной полноты для принятия решения;
- формализация данных - приведение данных, которые поступают из разных источников к единой форме;
- фильтрация данных - устранение лишних данных, которые не нужны для принятия решений;
- сортировка данных - приведение в порядок данных за заданным признаком с целью удобства использования;
- архивация данных - сохранение данных в удобной и доступной форме;
- защита данных - комплекс мер, направленных на предотвращение потерь, воспроизведения и модификации данных;
- транспортирование данных - прием и передача данных между отдаленными пользователями информационного процесса. Источник данных принят называть сервером, а потребителя - клиентом;
- преобразование данных - преобразование данных с одной формы в другую, или с одной структуры в другую, или изменение типа носителя.
Информационная система
В информатике понятие "система" чаще используют относительно набора технических средств и программ. Системой называют также аппаратную часть компьютера. Дополнение понятия "система" словом "информационная" отображает цель ее создания и функционирования.
Информационная система - взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемая для сохранения, обработки и выдачи информации с целью решения конкретной задачи.
Современное понимание информационной системы предусматривает использование компьютера как основного технического средства обработки информации. Компьютеры, оснащенные специализированными программными средствами, являются технической базой и инструментом информационной системы.
В работе информационной системы можно выделить слудующие этапы:
- Зарождение данных - формирование первичных сообщений, которые фиксируют результаты определенных операций, свойства объектов и субъектов управления, параметры процессов, содержание нормативных и юридических актов и т.п..
- Накопление и систематизация данных - организация такого их размещения, которое обеспечивало бы быстрый поиск и отбор нужных сведений, методическое обновление данных, защита их от искажений, потери, деформирование целостности и др.
- Обработка данных - процессы, вследствии которых на основании прежде накопленных данных формируются новые виды данных: обобщающие, аналитические, рекомендательные, прогнозные. Производные данные тоже можно обраббатывать, получая более обобщенные сведения.
- Отображение данных - представление их в форме, пригодной для восприятия человеком. Прежде всего - это вывод на печать, то есть создание документов на так называемых твердых (бумажных) носителях. Широко используют построение графических иллюстративных материалов (графиков, диаграмм) и формирование звуковых сигналов.
Сообщения, которые формируются на первом этапе, могут быть обычным бумажным документом, сообщением в "машинном виде" или тем и другим одновременно. В современных информационных системах сообщения массового характера большей частью имеют "машинный вид". Аппаратура, которая используется при этом, имеет название средства регистрации первичной информации.
Потребности второго и третьего этапов удовлетворяются в современных информационных системах в основном средствами вычислительной техники. Средства, которые обеспечивают доступность информации для человека, то есть средства отображения данных, являются компонентами вычислительной техники.
Подавляющее большинство информационных систем работает в режиме диалога с пользователем. Типичные программные компоненты информационных систем включают: диалоговую подсистему ввода-вывода, подсистему, которая реализует логику диалога, подсистему прикладной логики обработки данных, подсистему логики управления данными. Для сетевых информационных систем важным элементом является коммуникационный сервис, обеспечивающий взаимодействие узлов сети при общем решении задачи. Значительная часть функциональных возможностей информационных систем закладывается в системном программном обеспечении: операционных системах, системных библиотеках и конструкциях инструментальных средств разработки. Кроме программной составной информационных систем важную роль играет информационная составная, которая задает структуру, атрибутику и типы данных, а также тесно связана с логикой управления данными.
Информационные технологии
В широком смысле слово технология - это способ освоения человеком материального мира с помощью социально организованной деятельности, которая включает три компоненты: информационную (научные принципы и обоснование), материальную (орудие работы) и социальную (специалисты, имеющие профессиональные навыки). Эта триада составляет сущность современного понимания понятия технологии.
Понятие информационной технологии появилось с возникновением информационного общества, основой социальной динамики в котором являются не традиционные материальные, а информационные ресурсы: знания, наука, организационные факторы, интеллектуальные способности, инициатива, творчество и т.д. К сожалению, это понятие настолько общее и всеохватывающее, что до сих пор специалисты не пришли к четкой, формализованной формулироваке. Наиболее удачным определением понятия информационной технологии дано академиком Глушковым В.М., который трактовал ее как человеко-машинную технологию сбора, обработки и передачи информации, которая грунтується на использовании вычислительной техники. Эта технология быстро развивается, охватывая все виды общественной деятельности: производство, управление, науку, образование, финансово-банковские операции, медицину, быт и др.
Контрольные вопросы
Что изучает наука информатика?
Что понимают под интерфейсом пользователя?
Что такое информация? Какими свойствами она владеет?
Из каких операций складывается процесс обработки данных?
Что такое информационная система?
Из каких этапов складывается работа информационных систем?
Какой смысл вкладывается у понятия "информационная технология"?
Предисловие....................................................................................... 5
1...... ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ИНФОРМАТИКИ.. 6
1.1... Понятие информации. 6
1.2... Свойства информации. 8
1.3... Понятие количества информации. 9
1.4... Предмет и задачи информатики. 10
1.5... Информационное общество. 13
1.6... Вопросы и тестовые задания для самоконтроля. 15
2...... СИСТЕМЫ СЧИСЛЕНИЯ И ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ В ЭВМ 18
2.1... Представление (кодирование) данных. 18
2.2... Понятие об основных системах счисления. 20
2.3... Перевод чисел из одной системы счисления в другую.. 21
2.4... Двоичная арифметика. 23
2.5... Представление чисел в ЭВМ.. 23
2.6... Кодирование информации в ЭВМ.. 26
2.7... Вопросы и тестовые задания для самоконтроля. 27
3...... ЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ ЭВМ.. 28
3.1... Основы алгебры логики. 28
3.2... Операции сравнения. 30
3.3... Логические операции. 31
3.4... Основы элементной базы ЭВМ.. 33
3.5... Элементы теории множеств. 35
3.6... Элементы теории графов. 37
3.7... Вопросы и тестовые задания для самоконтроля. 40
4...... ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА РЕАЛИЗАЦИИ ИНФОРМАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ.. 42
4.1... История развития ЭВМ.. 42
4.2... Классификация ЭВМ.. 46
4.3... Архитектура ЭВМ.. 48
4.4... Состав персонального компьютера. 52
4.5... Внешние устройства. 59
4.6... Вопросы и тестовые задания для самоконтроля. 66
5...... СИСТЕМНОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭВМ.. 68
5.1... Базовые понятия ОС.. 71
5.2... Классификация операционных систем. 72
5.3... Файловая структура ЭВМ.. 75
5.4... Файловые системы Microsoft Windows. 77
5.5... Драйверы устройств. 78
5.6... Служебные программы.. 80
5.7... Обзор операционных систем UNIX и Linux. 82
5.8... Обзор операционных систем Windows. 84
5.9... Вопросы и тестовые задания для самоконтроля. 88
6...... ПРИКЛАДНОЕ И ИНСТРУМЕНТАЛЬНОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ 90
6.1... Прикладное программное обеспечение общего назначения. 91
6.2... Прикладное программное обеспечение специального назначения. 93
6.3... Инструментальное ПО.. 94
6.4... Нумерация версий программ. 96
6.5... Правовой статус программ. 96
6.6... Текстовые редакторы и процессоры.. 98
6.7... Программы подготовки презентаций. 101
6.8... Вопросы и тестовые задания для самоконтроля. 104
7...... ЭЛЕКТРОННЫЕ ТАБЛИЦЫ.. 105
7.1... Основные понятия электронных таблиц Excel 105
7.2... Ввод, редактирование и форматирование данных. 107
7.3... Вычисления в таблицах. 108
7.4... Диаграммы.. 111
7.5... Списки. 112
7.6... Вопросы и тестовые задания для самоконтроля. 114
8...... МОДЕЛИ РЕШЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ ЗАДАЧ 116
8.1... Моделирование как метод познания. 116
8.2... Классификация моделей. 120
8.3... Компьютерное моделирование. 122
8.4... Информационные модели. 122
8.5... Примеры информационных моделей. 123
8.6... Базы данных. 124
8.7... Искусственный интеллект. 126
8.8... Вопросы и тестовые задания для самоконтроля. 127
9...... ОСНОВЫ АЛГОРИТМИЗАЦИИ.. 129
9.1... Основные этапы компьютерного решения задач. 130
9.2... Понятие алгоритма и его свойства. 131
9.3... Исполнители алгоритмов. 133
9.4... Способы описания алгоритмов. 135
9.5... Базовые управляющие структуры алгоритмов (основные алгоритмические конструкции) 142
9.6... Алгоритмы линейной структуры.. 145
9.7... Алгоритмы ветвящейся структуры.. 147
9.8... Алгоритмы циклической структуры.. 150
9.9... Способы комбинации базовых управляющих структур (основных алгоритмических конструкций) 157
9.10 Примеры комбинации основных алгоритмических структур. 158
9.11 Вопросы и тестовые задания для самоконтроля. 163
10.... ОСНОВЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯ НА ЯЗЫКАХ ВЫСОКОГО УРОВНЯ 174
10.1 Основные понятия языков программирования. 174
10.2 Типы данных и операторы описания переменных. 179
10.3 Основные операторы.. 181
10.4 Вопросы и тестовые задания для самоконтроля. 182
11.... ОСНОВНЫЕ ОПЕРАТОРЫ ЯЗЫКА VISUAL BASIC FOR APPLICATIONS 184
11.1 Оператор присваивания. 184
11.2 Условный оператор IF … THEN. 186
11.3 Оператор выбора варианта *. 188
11.4 Операторы цикла. 191
11.5 Оператор цикла FOR … NEXT. 194
11.6 .............................................................................................................. Математические функции 196
11.7 Функции обработки строк *. 197
11.8 Функции преобразования данных. 199
11.9 Вопросы и тестовые задания для самоконтроля. 200
12.... ТЕХНОЛОГИИ ПРОГРАММИРОВАНИЯ.. 202
12.1 Концепция программирования. 202
12.2 Структурное и модульное программирование. 205
12.3 Рекурсивные алгоритмы *. 208
12.4 Объектно-ориентированное программирование. 209
12.5 Вопросы и тестовые задания для самоконтроля. 213
13.... ЯЗЫКИ И СИСТЕМЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯ.. 215
13.1 Уровни языков программирования. 215
13.2 Системы программирования. 217
13.3 Классификация языков программирования. 218
13.4 Процедурные языки программирования. 219
13.5 Объектно-ориентированные языки. 221
13.7 Языки программирования для баз данных и компьютерных сетей. 223
13.8 Языки моделирования *. 224
13.9 Вопросы и тестовые задания для самоконтроля. 224
14.... ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ БАЗ ДАННЫХ.. 226
14.1 Задачи, решаемые с помощью баз данных. 226
14.2 Классификация БД.. 228
14.3 Реляционная модель данных. 229
14.4 Свойства полей базы данных. 231
14.5 Типы данных. 232
14.6 Безопасность и объекты баз данных. 233
14.7 Проектирование баз данных *. 236
14.8 Вопросы и тестовые задания для самоконтроля. 238
15.... ОСНОВЫ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ.. 240
15.1 Основы передачи данных. 240
15.2 Назначение и классификация сетей. 243
15.3 Сетевая модель OSI/ISO.. 246
15.4 Сетевое оборудование. 247
15.5 Основные стандарты и протоколы.. 249
15.6 Т Вопросы и тестовые задания для самоконтроля. 251
16.... ГЛОБАЛЬНАЯ СЕТЬ ИНТЕРНЕТ. 254
16.1 Подключение к Интернет. 254
16.2 Службы Интернет. 256
16.3 Поиск информации в Интернете. 261
16.4 Поиск с использованием языка запросов *. 267
16.5 Вопросы и тестовые задания для самоконтроля. 269
17.... ОСНОВЫ ИНФОРМАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ.. 270
17.1 Угрозы информационной безопасности. 270
17.2 Методы и средства защиты информации. 272
17.3 Правовые основы информационной безопасности. 276
17.4 Ответственность за преступления в области информационных технологий 278
17.5 Криптографические механизмы защиты информации. 282
17.6 Компьютерные вирусы и вредоносные программы.. 284
17.7 Методы защиты от вирусов. 287
17.8 Вопросы и тестовые задания для самоконтроля. 290
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.. 292
ПРЕДИСЛОВИЕ
Уровень подготовки будущего бакалавра определяется совокупностью требований ФГОС ВПО соответствующего направления. Целью изучения дисциплины «Информатика» является формирование знаний и умений, а также развитие навыков и способностей, соответствующих следующим общекультурным и профессиональным компетенциям будущего выпускника:
– способность понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества, осознавать опасности и угрозы, возникающие в этом процессе;
– соблюдение основных требований информационной безопасности, в том числе защиты государственной тайны;
– владение основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации;
– наличие навыков работы с компьютером как средством управления информацией;
– способность работать с информацией в глобальных компьютерных сетях;
– готовность подготавливать презентации, научно-технические отчеты и доклады по результатам выполненных исследований;
– готовность применять информационные технологии при проектировании процессов изготовления изделий легкой промышленности;
В результате изучения дисциплины «Информатика» студент должен владеть знаниями основных понятий, изучаемых в информатике как науке; принципов и методов обработки, хранения и передачи информации; технических и программных средств реализации информационных процессов; файловых систем; моделей решения функциональных и вычислительных задач; основ алгоритмизации и программирования; языков программирования; программного обеспечения и технологии программирования; баз данных; методов работы в Интернете; общих сведений о пакетах прикладных программ; уметь использовать базовые функции текстовых, формульных и табличных процессоров, составлять алгоритмы решения типовых задач, осуществлять обмен информацией в сетях, проводить поиск информации в Интернете, работать с электронной почтой; владеть пользовательскими вычислительными системами и системами программирования; навыками использования типовых пакетов программ для обработки, текстовой и изобразительной информации, основами подготовки презентаций и отчетов.
Методика изучения дисциплины строится на основе сочетания теоретического и практического обучения. Пособие содержит основные теоретические сведения, необходимые для получения студентом базовых знаний, умений и навыков в соответствии с общекультурными и профессиональными компетенциями, указанными в матрице компетенций, представленной в учебных планах. Материалы, помеченные символом «* » (отдельные подразделы, понятия, примеры), требуют расширенного самостоятельного изучения и адресованы студентам, ориентированным на повышенный уровень подготовки.
Особое внимание в пособии уделяется системам и технологиям автоматизированного проектирования, получившим широкое применение в инженерно-конструкторской деятельности, в том числе и в легкой промышленности. Достаточно подробно, с приведением примеров решения задач различной сложности, изложен раздел «Основы алгоритмизации». Это имеет большое значение для студентов указанных направлений, так как для работы в системах автоматизированного проектирования (САПР) необходимо знание базовых понятий алгоритмизации.
Электронная версия пособия содержит интерактивные примеры, рассчитанные на демонстрацию их работы в среде Visual Basic for Applications, а также гиперссылки, обеспечивающие возможность навигации по тексту пособия. Так, в конце каждого раздела приводится гиперссылка «вернуться к содержанию».
Для активизации познавательной деятельности студентов в конце каждого раздела приводятся вопросы и тестовые задания для самоконтроля. Именно в форме тестирования проводится, например, Федеральный интернет-экзамен в сфере профессионального образования (http://фэпо.рф/).
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ИНФОРМАТИКИ
К основным понятиям информатики, раскрываемым в данном разделе, относятся следующие: общее представление об информации, её источники, характеристики и свойства, место и роль понятия «информация» в курсе информатики, меры и единицы количества и объёма информации, понятие о кодировании информации.
Понятие информации
Термин «информация» имеет множество определений, широко используется во многих науках и во многих сферах человеческой деятельности. Он происходит от латинского слова «informatio», означающего «сведения, разъяснения, изложение, осведомлённость». Это привычное понятие обозначает совокупность данных, сведений, знаний. В то же время строгого и общепринятого определения информации не существует. Информация в широком философском смысле – отражение реального (или вымышленного) мира, в узком прикладном – сведения, являющиеся объектом хранения, обработки и передачи.
Мы живём в материальном мире. Все физические объекты, окружающие нас, являются либо телами, либо полями. Они находятся в постоянном движении и изменении, взаимодействуют друг с другом, в результате порождаются сигналы различных типов. Любой сигнал – это изменяющийся во времени физический процесс. Такой процесс может порождать в физических телах изменения свойств. Это явление называется регистрацией сигналов. Изменения можно наблюдать, измерять, фиксировать иным способом – при этом получаются и регистрируются новые сигналы. Сигналы, зарегистрированные на материальном носителе, называются данными.
Характеристика физического процесса, используемая для представления данных, называется параметром сигнала. Если параметр сигнала принимает ряд последовательных значений и их конечное число, то сигнал называется дискретным (например, печатный текст – последовательность букв). Если параметр сигнала – непрерывная во времени функция, то сигнал называется непрерывным (например, устная речь – модулированная звуковая волна). Непрерывные сигналы можно преобразовать в дискретные. Такое преобразование называется дискретизацией .
Существует большое количество физических методов регистрации сигналов на материальных носителях. Это могут быть механические воздействия, перемещения, изменения формы или магнитных, электрических, оптических параметров, химического состава, кристаллической структуры. В соответствии с методами регистрации данные могут храниться и транспортироваться на различных носителях. Наиболее часто используемый и привычный носитель – бумага; сигналы регистрируются путём изменения её оптических свойств. Сигналы могут быть зарегистрированы и путём изменения магнитных свойств полимерной ленты с нанесённым ферромагнитным покрытием, как это делается в магнитофонных записях, и путём изменения химических свойств – в фотографии.
Данные несут информацию о событии, но не являются самой информацией, так как одни и те же данные могут восприниматься (отображаться, представляться или, ещё говорят, интерпретироваться) в сознании разных людей совершенно по-разному. Например, текст, написанный на русском языке (т.е. данные), даст различную информацию человеку, знающему алфавит и язык, и человеку, не знающему их.
Чтобы получить информацию, имея данные, необходимо к ним применить методы, которые преобразуют данные в понятия, воспринимаемые человеческим сознанием. Методы, в свою очередь, тоже различны. Например, человек, знающий русский язык, применяет адекватный метод, читая русский текст. Соответственно, человек, не знающий русского языка и алфавита, применяет неадекватный метод, пытаясь понять русский текст.
Таким образом, информация – это продукт взаимодействия данных и адекватных методов. Информация не является статическим (не изменяющимся во времени) объектом, она появляется и существует только в ходе информационного процесса – в момент диалектического взаимодействия объективных данных и субъективных методов, всё прочее время она передаётся или хранится в виде сигналов или в форме данных. Человек воспринимает первичные данные различными органами чувств (зрение, слух, обоняние, вкус, осязание), и на их основе сознанием могут быть построены вторичные абстрактные (смысловые, семантические) данные.
Без информации не может существовать жизнь. Информационные процессы присущи всем живым существам, но в особенности – человеку. Получение символьной информации (слов, знаков, формул), её анализ и генерирование составляют основу абстрактного мышления, отличающего человека от животного.
Основные функции информации в обществе: познавательная (получение новой информации); коммуникативная (общение); управленческая (формирование целесообразного поведения управляемой системы).
Свойства информации
Информация имеет большое количество разнообразных свойств. В рамках нашего рассмотрения наиболее важными являются такие свойства, как дуализм, полнота, достоверность, адекватность, доступность, актуальность. Рассмотрим их подробнее.
Дуализм информации характеризует её двойственность. С одной стороны, информация объективна в силу объективности данных, с другой – субъективна в силу субъективности применяемых методов. Иными словами, методы могут вносить в большей или меньшей степени субъективный фактор и таким образом влиять на информацию в целом. Например, два человека читают одну и ту же книгу и получают разную информацию, хотя прочитанный текст, т.е. данные, были одинаковы. Более объективная информация получается применением методов с меньшим субъективным элементом.
Полнота информации характеризует достаточность данных для принятия решения или создания новых данных на основе имеющихся. Неполный набор данных оставляет большую долю неопределённости. В то же время избыточный набор данных затрудняет доступ к нужным данным, создаёт повышенный информационный шум, что также вызывает необходимость дополнительных методов, например, фильтрации, сортировки.
Достоверность информации – степень соответствия информации реальному объекту с необходимой точностью, характеризующая отсутствие ошибок. Чем выше уровень шума по сравнению с полезным сигналом, тем ниже достоверность. В этом случае приходится использовать более сложные методы или больше данных, например, повторная передача.
Адекватность информации – степень соответствия информации действительной обстановке, реальному объекту, процессу, явлению. Неадекватная информация может получаться на основе неполных и(или) недостоверных данных, а также при использовании неадекватных методов.
Доступность информации – это возможность получения информации при необходимости. Доступность складывается из двух составляющих: из доступности данных и доступности методов.
Актуальность информации – степень соответствия текущему моменту времени. Информация, актуальная сегодня, может стать совершенно ненужной по истечении некоторого времени. Например, программа телепередач на нынешнюю неделю будет неактуальна для многих телезрителей на следующей неделе.
Информа́тика - наука о способах получения, накопления, хранения, преобразования, передачи, защиты и использования информации . Она включает дисциплины, относящиеся к обработке информации в вычислительных машинах и вычислительных сетях: как абстрактные , вроде анализа алгоритмов , так и довольно конкретные, например, разработка языков программирования .
Информационные ресурсы - Различные формализованные знания (теории, идеи, изобретения), данные (в том числе документы), технологии и средства их сбора, обработки, анализа, интерпретации и применения, а также обмена между источниками и потрбитеелями информации.
Информационная технология -1.Совокупность научных дисциплин, занимающихся изучением, созданием и применением методов, способов, действий, процессов, средств, правил, навыков, используемых для получения новой информации (сведений, знаний), сбора, обработки, анализа, интерпретации, выделения и применения данных, контента и информации с целью удовлетворения информационных потребностей народного хозяйства и общества в требуемом объёме и заданного качества.
Количество информации можно рассматривать как меру уменьшения неопределенности знания при получении информационных сообщений.
Рассмотренный выше подход к информации как мере уменьшения неопределенности знания позволяет количественно измерять информацию. Существует формула, которая связывает между собой количество возможных информационных сообщений N и количество информации I, которое несет полученное сообщение:
единицы измерения количества информации. Минимальной единицей измерения количества информации является бит, а следующей по величине единицей - байт, причем:
1 байт = 8 битов = 2 3 битов.
В информатике система образования кратных единиц измерения несколько отличается от принятых в большинстве наук. Традиционные метрические системы единиц, например Международная система единиц СИ, в качестве множителей кратных единиц используют коэффициент 10 n , где n = 3, 6, 9 и т. д., что соответствует десятичным приставкам "Кило" (10 3), "Мега" (10 6), "Гига" (10 9) и т. д.
В компьютере информация кодируется с помощью двоичной знаковой системы, и поэтому в кратных единицах измерения количества информации используется коэффициент 2 n
Так, кратные байту единицы измерения количества информации вводятся следующим образом:
1 килобайт (Кбайт) = 2 10 байт = 1024 байт;
1 мегабайт (Мбайт) = 2 10 Кбайт = 1024 Кбайт;
1 гигабайт (Гбайт) = 2 10 Мбайт = 1024 Мбайт.
2. Определение медицинской информатики, как прикладной науки. Задачи, решаемые методами медицинской информатики.
Медицинская информатика – это наука, занимающаяся исследованием процессов получения, передачи, обработки, хранения, распространения, представления информации с использованием информационной техники в медицине и здравоохранении.
Объект изучения медицинской информатики – это информационные технологии, реализуемые в здравоохранении.
Основной целью медицинской информатики является оптимизация информационных процессов в медицине и здравоохранении за счет использования компьютерных технологий, обеспечивающая повышения качества охраны здоровья населения.
Задачи,решаемые мед иформатикой:
мониторинг состояния здоровья разных групп населения,в т.ч. пациентов групп риска и лиц с социально значимыми заболеваниями
консультативная поддержка в клинической медицине (диагностика,прогнозирование, лечение) на основе вычислительныз процедур и(или) моделирования логики принятия решений врачами
переход к электронным историям болезни и амбулаторным мед. картам,включая расчеты по лечению застрахованных больных(обязательное и добровольное страхование по различным схемам)
автоматизация функциональной и лабораторной диагностики
Медицинская диагностика
Разработка и внедрение информационных систем в области медицинских технологий является достаточно актуальной задачей. Анализ применения персональных ЭВМ в медицинских учреждениях показывает, что компьютеры в основном используются для обработки текстовой документации, хранения и обработки баз данных, статистики. Часть ЭВМ используется совместно с различными диагностическими и лечебными приборами. В большинстве этих областей использования ЭВМ применяют стандартное программное обеспечение – текстовые редакторы, СУБД и др. Поэтому создание информационной организационно-технической системы, способной своевременно и достоверно установить диагноз больного и выбрать эффективную тактику лечения, является актуальной задачей информатизации
Системы управления лечебным процессом
К системам управления процессами лечения и реабилитации относятся автоматизированные системы интенсивной терапии, биологической обратной связи, а также протезы и искусственные органы, создаваемые на основе микропроцессорной технологии.
В системах управления лечебным процессом на первое место выходят задачи точного дозирования количественных параметров работы, стабильного удержания их заданных значений в условиях изменчивости физиологических характеристик организма пациента.
Под автоматизированными системами интенсивной терапии понимают системы, предназначенные для управления состоянием организма в лечебных целях, а также для его нормализации, восстановления естественных функций органов и физиологических систем больного человека, поддержания их в пределах нормы. По реализуемой в них структурной конфигурации системы интенсивной терапии разделяют на два класса – системы программного управления и замкнутые управляющие системы.
К системам программного управления относятся системы для осуществления лечебных воздействий. Например, различная физиотерапевтическая аппаратура, оснащенная средствами вычислительной техники, устройства для вливаний лекарственных препаратов, аппаратура для искусственной вентиляции легких и ингаляционного наркоза, аппараты искусственного кровообращения.
3. Топологии сетей. Примеры. Технические характеристики. Технология Ethernet. Топология сети – геометрическая форма и физическое расположение компьютеров по отношению к друг другу. Топология сети позволяет сравнивать и классифицировать различные сети. Различают три основных вида топологии:
1) Звезда;
2) Кольцо;
ШИННАЯ ТОПОЛОГИЯ
При построении сети по шинной схеме каждый компьютер присоединяется к общему кабелю, на концах которого устанавливаются терминаторы.
Сигнал проходит по сети через все компьютеры, отражаясь от конечных терминаторов.
Шина проводит сигнал из одного конца сети к другому, при этом каждая рабочая станция проверяет адрес послания, и, если он совпадает с адресом рабочей станции, она его принимает. Если же адрес не совпадает, сигнал уходит по линии дальше. Если одна из подключённых машин не работает, это не сказывается на работе сети в целом, однако если соединения любой из подключенных машин м нарушается из-за повреждения контакта в разъёме или обрыва кабеля, неисправности терминатора, то весь сегмент сети (участок кабеля между двумя терминаторами) теряет целостность, что приводит к нарушению функционирования всей сети.
Достоинства:
1) Отказ любой из рабочих станций не влияет на работу всей сети.
2) Простота и гибкость соединений.
3) Недорогой кабель и разъемы.
4) Необходимо небольшое количество кабеля.
5) Прокладка кабеля не вызывает особых сложностей.
Недостатки
1) Разрыв кабеля, или другие неполадки в соединении может исключить нормальную работу всей сети.
2) Ограниченная длина кабеля и количество рабочих станций.
3) Трудно обнаружить дефекты соединений.
4) Невысокая производительность.
5) При большом объеме передаваемых данных главный кабель может не справляться с потоком информации, что приводит к задержкам.
ТОПОЛОГИЯ «КОЛЬЦО»
Эта топология представляет собой последовательное соединение компьютеров, когда последний соединён с первым. Сигнал проходит по кольцу от компьютера к компьютеру в одном направлении. Каждый компьютер работает как повторитель, усиливая сигнал и передавая его дальше. Поскольку сигнал проходит через каждый компьютер, сбой одного из них приводит к нарушению работы всей сети.
ТОПОЛОГИЯ «ЗВЕЗДА»
Топология «Звезда» - схема соединения, при которой каждый компьютер подсоединяется к сети при помощи отдельного соединительного кабеля. Один конец кабеля соединяется с гнездом сетевого адаптера, другой подсоединяется к центральному устройству, называемому концентратором (hub).
Устанавливать сеть топологии «Звезда» легко и недорого. Число узлов, которые можно подключить к концентратору, определяется возможным количеством портов самого концентратора, однако имеются ограничения по числу узлов (максимум 1024). Рабочая группа, созданная по данной схеме может функционировать независимо или может быть связана с другими рабочими группами.
Достоинства
1) Подключение новых рабочих станций не вызывает особых затруднений.
2) Возможность мониторинга сети и централизованного управления сетью
3) При использовании централизованного управления сетью локализация дефектов соединений максимально упрощается.
4)Хорошая расширяемость и модернизация.
Недостатки
1) Отказ концентратора приводит к отключению от сети всех рабочих станций, подключенных к ней.
2) Достаточно высокая стоимость реализации, т.к. требуется большое количество кабеля.
Локальная сеть Ethernet – стандарт организации локальных вычислительных систем, используемых для соединения устройств, находящихся на небольшом удалении друг от друга (в одном здании, группе зданий).
Сеть Ethernet может иметь шинную или звёздную топологию. В качестве среды передачи могут быть использованы любые типы кабелей, а также радиочастоты (radioEthernet).
Спецификация Ethernet предусматривает несколько стандартов физического уровня, определяющих вид кабельных систем и сетевой топологии при организации сетей.
4. Открытый и закрытый исходный код. Примеры ОС с открытым (ОПС) и закрытым исходным кодом. Перечень и характеристики достоинств и недостатков ОПС и проприаторных ОС Открытое программное обеспечение (англ. open-source software) - программное обеспечение с открытым исходным кодом. Исходный код таких программ доступен для просмотра, изучения и изменения, что позволяет пользователю принять участие в доработке самой открытой программы, использовать код для создания новых программ и исправления в них ошибок - через заимствование исходного кода, если это позволяет совместимость лицензий, или через изучение использованных алгоритмов, структур данных, технологий, методик и интерфейсов
Linux, Mozilla (ядро браузера Netscape), Apache (Web-сервер), PERL (язык подготовки Web-сценариев) и PNG (формат графических файлов), существует еще множество примеров очень популярного программного обеспечения, которое базируется на использовании открытых исходных кодов
Закрытый исходный код" - программа, лицензия которой не подходит под определение открытого ПО. Как правило, это означает, что распространяются только бинарные (откомпилированные) версии программы и лицензия подразумевает отсутствие доступа к исходному коду программы, что затрудняет создание модификаций программы. Доступ к исходному коду третьим лицам обычно предоставляется при подписании соглашения о неразглашении.
ОС MS Windows, минусы .
Сравнительно высокая стоимость. В самом дешевом варианте это более 50 долларов США, притом, что такая "дешевая" Windows, приобретаемая в комплекте с новым компьютером, "привязана" к этому компьютеру. А это значит, что, меняя компьютер, вам снова придется тратить деньги на Windows. Варианты Windows независимые от компьютера имеют цену ближе к двумстам долларов США и выше. И это стоимость Windows для одного компьютера. И если вам нужна ОС, например, на пять компьютеров, которые уже у вас есть (не новые), то придется выложить за пять копий Windows около тысячи долларов.
Очень большое количество вредоносных программ (так называемые компьютерные вирусы). Для версии Windows XP это особо серьезная проблема, которая вынуждает конечного пользователя нести дополнительные расходы. Либо на покупку хорошей антивирусной программы либо на обращение к специалистам в случаях, когда вредоносные программы делают невозможной нормальную работу ОС Windows. Эту проблему можно уменьшить за счет квалифицированной настройки ОС Windows и аккуратного ее использования в ситуациях риска, главная из которых Интернет.
преимущества и недостатки открытого ОС MS Windows, плюсы .
Поддержка очень большого ассортимента компьютерного оборудования. Какая бы экзотическая "железяка" вам не попалась, почти наверняка вы сможете ее использовать под Windows. Хотя быть может вам и потребуется время на поиски нужной программы-драйвера.
Огромное количество прикладных программ, на сегодняшний день это уже, наверное, более ста тысяч наименований. Для любой прикладной задачи на платформе Windows есть как минимум несколько десятков, для популярных задач существуют сотни программ. Большое количество специалистов, которые более или менее хорошо знают семейство ОС Windows. То есть, если вам потребуется помощь, вы ее найдете легко и за умеренную цену.
ОС GNU/Linux, плюсы .
Сравнительно низкая стоимость. В более или менее большом городе вполне реально получить диск с каким-либо дистрибутивом Linux по цене чистого CD\DVD диска, обратившись к энтузиастам, распространяющим Linux.. Также по почте можно совсем бесплатно получить CD диск с дистрибутивом Ubuntu Linux. При этом, имея всего одну физическую копию дистрибутива Linux, вы получаете право установить его на любое количество компьютеров. То есть, возвращаясь, к примеру, о пяти компьютерах, если вы купите одну копию дистрибутива Linux за 300 рублей это будут все ваши расходы на пять компьютеров - вам не нужно будет покупать пять копий. Итак, с одной стороны (Windows) около тысячи долларов, с другой стороны (Linux) примерно 300 рублей (или даже меньше этого).
Практическое отсутствие, по крайней мере, на сегодняшний день, вредоносных программ для этой платформы. Что позволяет избежать дополнительных расходов по предотвращению или ликвидации ущерба от вредоносных программ.
Независимость от разработчика. Если вам потребовалась какая-то функциональность, отсутствующая в ОС Linux, вы может ее добавить своими собственными усилиями. Такая возможность есть благодаря тому, что ОС Linux распространяется не только в бинарном виде, но и в исходных кодах, причем нет никаких запретов на модификацию этих исходных кодов.
ОС GNU/Linux, минусы .
Значительно меньшее, чем для платформы Windows, количество прикладных программ. Более того, если речь идет о некоторых программах - безусловных лидерах в своих прикладных областях, то под ОС Linux нет ни соответствующих версий самих этих программ, ни других, сопоставимых по функциональности программ. К таким прикладным программам относятся продукты компании Adobe, экономические программы 1С, программа инженерного проектирования AutoCAD, программы распознавания текстов (FineReader
Меньшее, чем для платформы Windows, количество хороших или приличных специалистов. То есть, если вам потребуется помощь, то найти человека, достаточно хорошо разбирающегося в Linux, будет не так просто. Вполне возможно, что и стоимость услуг такого специалиста будет выше, чем в случае с Windows.
5. Понятие о лицензии на ПО, лицензионном и нелицензионном ПО. Исходный код . Исхо ́ дный код (также исхо ́ дный текст ) - текст компьютерной программы на каком-либо языке программирования или языке разметки , который может быть прочтён человеком. В обобщённом смысле - любые входные данные для транслятора .
Лице ́ нзия на програ ́ ммное обеспе ́ чение - это правовой инструмент, определяющий использование и распространение программного обеспечения , защищённого авторским правом . Обычно лицензия на программное обеспечение разрешает получателю использовать одну или несколько копий программы, причём без лицензии такое использование рассматривалось бы в рамках закона как нарушение авторских прав издателя.