Санкт-Петербургский торгово-экономический институт Кафедра информационных систем и информационных

Санкт-Петербургский торгово-экономический институт Кафедра информационных систем и информационных технологий Лекции по дисциплине «Информатика» Версия от 08. 12. 2011 Подготовил доцент В. Н. Египко Санкт-Петербург 2011 © В. Н. Египко

Тема лекции: «Базовые понятия информатики»

Термин «Информатика» Термин информатика введен в обращение в 1960 -х годах во Франции для обозначения области, занимающейся автоматизированной обработкой информации с помощью электронных вычислительных машин. Термин образовался путем слияния французских слов information (информация) и automatique (автоматика) и означает “информационная автоматика”, или “автоматизированная обработка информации”. Следует заметить, что в англоязычных странах термину информатика соответствует синоним computer science (наука о компьютерной технике). Информатика в настоящее время - это и отрасль хозяйства страны, и фундаментальная наука, и прикладная дисциплина, занимающаяся изучением средств и методов сбора, хранения, передачи, обработки и использования разнообразной информации с применением компьютеров.

Термин «Информация» В законе РФ “Об информации, информатизации и защите информации” (от 20. 02. 95 № 24 -ФЗ) дается следующее определение термина информация – это «… сведения о лицах, предметах, фактах, событиях и процессах независимо от способа их представления» . Объединяя общенаучную и нормативно-правовую трактовки понятия информации, получим следующее определение понятия информации - как изменение объема и структуры знания о некоторой предметной области (лица, предметы, факты, события, явления, процессы) воспринимающей системой независимо от формы и способа представления знания.

Понятие «Количество информации» Понятие количества информации. В соответствии с положениями общей теории информации в качестве эталона меры для нее выбирается некоторый абстрактный объект, который может находиться в одном из двух состояний (например, включен/выключен, да/нет, 0/1 и т. п. ), или, как еще говорят, бинарный объект. Говорят, что такой объект содержит информацию в 1 бит (от англ. binary digit). Безусловно, данный метод измерения информации во многом был предопределен возможностями ее хранения в различных технических устройствах. От бита как наименьшей меры количества информации происходят производные единицы: • 1 байт = 8 бит, • 1 килобайт (Кбайт) = 210 = 1024 байт, • 1 мегабайт (Мбайт) = 220 байт, • 1 гигабайт (Гбайт) = 230 байт, • 1 терабайт (Тбайт) = 240 байт, • 1 петабайт (Пбайт) = 250 байт…

Термин «Данные» Следующим важным понятием является данные. От информации данные отличаются конкретной формой представления. Данные могут рассматриваться как признаки или записанные наблюдения, которые по каким -то причинам не используются, а только хранятся. В том случае, если появляется возможность использовать эти данные для уменьшения неопределенности о чем-либо, данные превращаются в информацию. Поэтому информацией являются используемые данные.

Термин «Информационная технология» Информационная технология – процесс, использующий средства и методы сбора, хранения, обработки первичной информации для получения информации нового качества о состоянии объекта, процесса или явления. Цель информационной технологии – производство качественно новой информации для анализа её человеком и принятия на его основе решения. Принятие решения – акт целенаправленного воздействия на объект управления, основанный на анализе ситуации, определении цели и разработке программы достижения этой цели.

Термин «Информационная система» Информационная система – объединение средств и методов сбора, хранения, обработки и использования информации в интересах достижения поставленной цели. Современная информационная система – это система, основанная на использовании компьютеров и средств телекоммуникаций. Другое равнозначное определение: Информационная система – это среда для реализации информационных технологий.

Тема лекции: «Представление чисел в компьютере»

Системы счисления, применяемые в компьютерах Система счисления Двоичная Восьмеричная Десятичная Основание 2 8 10 Цифры 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 Шестнадцатеричная 16 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F

Полезно запомнить соответствия: Система счисления Десятичная Двоичная Восьмеричная Шестнадцатеричная 0 0 1 1 2 10 2 2 3 11 3 3 4 100 4 4 5 101 5 5 6 110 6 6 7 111 7 7 8 1000 10 8 9 1001 11 9 10 1010 12 A 11 1011 13 B 12 1100 14 C 13 1101 15 D 14 1110 16 E 15 1111 17 F

Поставим вопрос: Сколько значений можно представить в n двоичных разрядах? Очевидно, в 1 разряде 2 значения (0 или 1); в 2 разрядах – 4 (00, 01, 10, 11), в 3 разрядах 8 (000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111). В общем случае в n разрядах можно представить 2 n значений. При этом максимально представимое целое будет равно (2 n -1). В связи с этим следует запомнить следующие соотношения: 20=1, 21=2, 22=4, 23=8, 24=16, 25=32, 26=64, 27=128 и 28=25610. Таким образом, в 1 байте можно представить 256 значений (от 0 до 25510). Если же требуется представить число со знаком, для которого выделяется 1 старший разряд (0 это +, 1 это - ), то в байте можно представить максимум (27 -1), т. е. +12710, и минимум -12710.

Примеры вопросов на экзамене Вопрос 1: сколько двоичных разрядов необходимо для представления десятичного числа 33? Рассуждаем так: в 5 разрядах максимум – 31 (25 -1), в 6 разрядах соответственно 63 (26 -1). Ответ: 6 разрядов (с запасом).

Примеры вопросов на экзамене Вопрос 2: сколько двоичных разрядов необходимо для представления десятичного числа со знаком «-99» ? Рассуждаем так: для представления модуля числа 99 требуется 7 разрядов (26 -1 = 63 < 99 < 127 = 27 -1). Плюс один разряд на знак. Итоговый ответ: 8 бит.

Поставим вопрос: Сколько максимум десятичных цифр (m) можно представить в n двоичных разрядах? Используем очевидные равенства: 10 m = 2 n Log 10(10 m) = Log 10(2 n) m = n*Log 10(2) m = n*0, 301

Примеры вопросов на экзамене Вопрос 3: сколько максимум десятичных цифр можно представить в разрядной сетке из 24 -х двоичных разрядов (типовой разрядной сетке для представления мантиссы – значащей части числа режима с плавающей точкой)? Ответ: максимум 7 десятичных цифр (m= 24*0, 301 = 7, 224 > 7 и < 8).

Тема лекции: «Типы данных и их структуры»

Типы данных в компьютере: 1. Числовой (арифметический) чаще в виде числа с двойной точностью с представлением до 17 десятичных цифр. 2. Текстовый (строковый, символьный) с представлением в основном по правилу « 1 символ – 1 байт» с использование нескольких кодировочных таблиц (ASCII – для англоязычных текстов, Windows-1251, KOI 8 -R, UTF-8 и пр. – для русскоязычных текстов). 3. Логический (boolean), в котором представляются всего 2 числа-цифры: истинно (true) и ложно (false). 4. «Дата/Время» с представлением значения в виде неправильной дроби, где целая часть – это номер дня (чаще, начиная с 01. 1900), а дробная часть – время суток. 5. Графический в трёх основных видах: растровый, векторный и 3 Dформата. 6. Звуковой в двух разновидностях: цифровой и MIDI. 7. Видео в различных форматах файлов (MPEG-2, MPEG-4, 3 GPP, VC-1, AVI).

Структуры данных 1. 2. 3. 4. 5. 6. Одномерный массив (вектор) – конечное упорядоченное множество данных одного и того же типа. Двумерный массив (матрица) – это вектор, каждый элемент которого в свою очередь является вектором. Многомерный массив - это вектор, каждый элемент которого является вектором и т. д. Размерность массива – это количество его измерений, которое равно числу индексных выражений при ссылке на элементы массива. Запись (англ. record), кортеж, строка в таблице – упорядоченное конечное множество элементов в общем случае различных типов. Элементы записи – поля, реквизиты, атрибуты, которым присваиваются уникальные имена. Таблица – конечное множество записей (строк), имеющих одну и ту же структуру. База данных - в общем случае набор из нескольких взаимосвязанных таблиц (применительно к базам данных реляционного типа; см. тему лекций «Системы управления базами данных» ).

Тема лекции: «Основные логические операции»

Отношение, как логическое выражение Синтаксис отношения: <Выражение 1><Знак отношения><Выражение 2> где <Выражение 1, 2> – выражения любого совместимого типа; <Знак отношения> - один из 6 -ти знаков: <, <=, >, >=, =, <> (неравно). Первоначально вычисляются выражения, а затем производится сравнение полученных значений. Результат сравнения – логическое значение ( «истинно» или «ложно» ).

Логическое сложение, ИЛИ, OR, дизъюнкция, V Х 1 Х 2 Х 1 OR Х 2 0 0 1 1 1 0 1 1

Логическое умножение, И, AND, конъюнкция, & Х 1 Х 2 Х 1 AND Х 2 0 0 1 1 1

Исключающее ИЛИ, XOR, сложение по модулю 2 Х 1 Х 2 Х 1 XOR Х 2 0 0 1 1 1 0

Импликация, IMP Х 1 Х 2 Х 1 IMP Х 2 0 0 1 1 1

Стрелка Пирса, , ИЛИ-НЕ Х 1 Х 2 Х 1 Х 2 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0

Штрих Шеффера, |, И-НЕ Х 1 Х 2 Х 1 | Х 2 0 0 1 1 1 0

Отрицание, инверсия, НЕ, NOT Х 0 1 1 0

Тема лекции: «Введение в алгоритмизацию»

Термин «Алгоритм» Алгоритм – это однозначное и детальное описание последовательности действий по преобразованию исходных данных в результат. Свойства алгоритма: 1) дискретность – разбивка описанной последовательности действий на отдельные шаги, операторы вплоть до уровня операторов входного языка программирования или машинных команд; 2) результативность (выполнимость) – обеспечение получения результата за фиксированное число шагов обработки информации; 3) детерминированность (однозначность) – получение одного и того же результата при многократном использовании алгоритма с одними и теми же исходными данными; 4) массовость – возможность использования алгоритма для решения сразу нескольких задач некоторого фиксированного класса.

Формы представления алгоритмов Словесное описание. Математические формулы. Графическая схема алгоритмов (ГСА). Таблица решений. Программа в виде исходного модуля (на алгоритмическом языке) или загрузочного модуля (на языке машинных команд).

Основные символы языка ГСА Процес с Подготовка (Модификация) Данные (Обобщенный ввод-вывод) Линия Решени е Терминатор (Пуск/Останов)

Базовые алгоритмические структуры «Следование» - линейная структура

Базовые алгоритмические структуры «Развилка» - ветвление Нет Да Условие «ЕСЛИ-ТО-ИНАЧЕ»

Базовые алгоритмические структуры «Цикл» - повторение Нет Продожить? Да Цикл типа «ПОКА» с предусловием (WHILE)

Тема лекции: «Системы программирования»

Понятие «Транслятор» Основу любой системы программирования на алгоритмическом языке составляет транслятор, предназначенный для перевода транслятор текста программы со входного языка системы на язык системы команд компьютера (в машинный код). Трансляторы могут быть двух типов: - интерпретатор, переводящий в машинный код поочередно интерпретатор лишь один оператор входного языка с выполнением полученного машинного кода без запоминанием этого кода (программа хранится в компактном текстовом формате); - компилятор, переводящий в машинный код сразу весь текст компилятор программы на алгоритмическом языке с выявлением синтаксических и семантических ошибок (программа хранится в существенно более ёмком машинном коде).

Этапы обработки программ 1. Ввод и редактирование текста программы на Ввод редактирование алгоритмическом языке – исходного модуля 2. Компиляция программы с получением машинного Компиляция кода головного модуля программы (ещё без подсоединения необходимых подпрограмм) – объектного модуля 3. Компоновка (сборка, или редактирование связей) Компоновка с подсоединением подпрограмм из библиотек объектных модулей и получением в результате загрузочного модуля

Современные технологии программирования Нисходящее проектирование (сверху-вниз) с поэтапной детализацией Нисходящее проектирование сверху-вниз сложной процедуры обработки информации. Модульное программирование, предполагающее выделение из сложной Модульное программирование программы относительно независимых фрагментов (например, из 50 операторов входного языка), возможно, с оформлением модуля в виде процедуры (подпрограммы). Структурное программирование, основанное на использовании лишь Структурное программирование трёх типов базовых алгоритмов: следование, ветвление и цикл. Объектно-ориентированное программирование (в отличие от Объектно-ориентированное программирование «классического» процедурно-ориентированного), базирующее на принципах: инкапсуляции, полиморфизма, наследования и абстракции. Визуальное программирование, существенно упрощающее создание Визуальное программирование экранных форм для интерфейса пользователя программы. Событийное программирование, позволяющее обрабатывать события Событийное программирование различного происхождения (внутренние и внешние события).

Тема лекции: «Классы компьютеров»

Суперкомпьютер «Cray-2» - самый быстрый компьютер 1985 -1989 годов

Мейнфре йм (от англ. mainframe) — большая универсальная ЭВМ Мейнфрейм IBM System z 9

Настольные ПК Десктоп (от англ. desktop — «рабочая поверхность (письменного стола)» с горизонтальной ориентацией системного блока Системный блок ПК типа десктоп

Настольные ПК Тауэр - «башня» (от англ. tower) с вертикальной ориентацией системного блока ПК с системным блоком типа тауэр

Настольные ПК Баребон ( от англ. barebone) с уменьшенной высотой системного блока Системный блок типа баребон

Настольные ПК Компьютер-моноблок (англ. All-in-One, «Всё в одном» ) ПК-моноблок

Мобильные ПК Ноутбук (англ. notebook — блокнот, блокнотный ПК) Ноутбук

Мобильные ПК Субноутбук – ноутбук уменьшенного разм Субноутбук

Мобильные ПК нетбук – миниатюрный сверхдешёвый ноут Нетбук

Мобильные ПК Планше тный ПК (англ. tablet PC) Планшетный ПК

Мобильные ПК Карманный ПК (КПК), PDA КПК

Сравнение ноутбуков и настольных компьютеров Преимущества ноутбуков перед настольными ПК: Мобильность Малый вес и габариты Возможность автономной работы Моноблочное исполнение

Сравнение ноутбуков и настольных компьютеров Недостатки ноутбуков перед настольными ПК: Меньшая производительность при той же цене Ограниченность модернизации Качество встроенных компонентов (клавиатуры и пр. ) Повышенная вероятность поломки Сложность ремонта

IBM PC — первый массовый персональный компьютер производства фирмы IBM, выпущенный в 1981 году Процессор Intel 8088 (4, 77 МГц) , RAM 640 К, без винчестера

Тема лекции: «Состав устройств ПК»

Типовой состав устройств ПК

Перечень устройств ПК Центральный процессор и чипсет Внутренняя память Внешняя память Устройства ввода Устройства вывода Сетевое оборудование

Центральный процессор Микросхемы процессоров фирм AMD и Intel

Параметры процессоров Фирма-изготовитель и название ядра Количество ядер Разрядность Количество уровней кэш-памяти и их объём Тактовая частота работы (в ГГц) MIPS, MFLOPS и время исполнения тестов Тип разъёма (ZIF-сокета) Наличие кулера

Рынок процессоров Год Intel AMD Другие 2009 79, 7% 20, 1% 0, 2% 2008 80, 4% 19, 3% 0, 3% 2007 78, 9% 13, 1% 8, 0%

Виды внутренней памяти ПК схема BIOS (базовой системы ввода-вывода: POST, SETUP, поиск загрузчика) основная (оперативная) память RAM КМОП-, или CMOS-память

Виды внешней памяти ПК НЖМД, винчестер, HDD привод оптических дисков типа CD, DVD, Blu-ray Disc (ROM, R, RW, RAM ) флэш-диск (USB flash drive) кардридер на флэш-картах накопитель на магнитооптическом (МО) диске дисковод флоппи-дисков, дискет, FDD накопитель на магнитной ленте - стример

Устройства ввода клавиатура, keyboard координатное устройство (мышь, трекбол, тачпад) графический планшет, дигитайзер сканер сенсорный экран звуковая карта (оцифровка звука) вэб-камера

Устройства вывода видеосистема: видеоадаптер+монитор принтер плоттер, или графопостроитель звуковая карта (синтез звука) динамик видеопроектор

Тема лекции: «Внешняя память»

Физическая организация дисковой памяти дорожки, треки (концентрические окружности для винчестера или спираль для оптических дисков); цилиндры – совокупности дорожек на нескольких пластинах винчестера, одновременно находящихся под/над головками записи/чтения; секторы – участки дорожки фиксированного объёма, например, в 512 байт; кластер – блок смежных секторов как минимальная порция обмена информацией с диском.

Логическая организация дисковой памяти Boot-сектор, загрузочный (нулевой) сектор, предназначенный для хранения загрузчика операционной системы; FAT – таблица размещения файлов, содержащая цепочки определения последовательности кластеров (секторов) размещения фрагментов файлов на диске; Root – корневая папка диска, создаваемая в результате форматирования диска (удалить её невозможно); Основная рабочая область для хранения прочих папок и файлов.

Файл и файловая организация внешней памяти Имена файлов Файл – это поименованная область дисковой памяти. Полное имя файла имеет следующую структуру: Диск: Путь Имя_файла. Тип_файла где Диск: - A: и B: (для накопителей на гибких магнитных дисках), C: , D: , … (для разделов - логических дисков винчестера) и т. д. для приводов оптических дисков, USB-накопителей и пр. ; - первый слева символ (или « / » ) - обозначение корневой папки диска; Путь – последовательность имен папок с разделителем « » или « / » , заканчивающаяся именем папки, где хранится файл; Имя_файла – уникальная часть имени файла (до 255 символов, недопустимы символы: / : * ? < > | ); | Тип_файла – как правило, трёхсимвольное обозначение принадлежности файла к среде, где был создан файл. Пример полного имени файла: D: ПетровДокументыТаблицыРасчет_дохода. xls

Файл и файловая организация внешней памяти Свойства файлов: 1. Имя и тип файла. 2. Размещение (путь) на диске. 3. Размер (в байтах). 4. Время создания и изменения. 5. Атрибуты файла: - «только для чтения» (ROM), - «скрытый» для системных файлов, - «архивный» , т. е. обычный-рабочий (не путать с архивом файлов).

Принципы долговременного хранения информации Важность: тщательный отбор для хранения только той информации, которая может пригодиться в будущем и которую невозможно восстановить. Избыточность: формирование нескольких копий архивной информации, по возможности, на различных типах носителей. Миграция: периодическое копирование архивов информации на новые типы носителей. Целостность: регулярная проверка целостности архивов информации. Качество: использование только высококачественных носителей, известных производителей (естественно, более дорогих).

Накопитель на жестком магнитном диске Винчестер в целом и в разборе Накопитель на жёстких магнитных дисках, НЖМД, жёсткий диск, винчестер (англ. Hard (Magnetic) Disk Drive, HDD, HMDD; в просторечии, винт, харддиск — энергонезависимое перезаписываемое компьютерное запоминающее устройство. Является основным накопителем долговременного хранения данных в большинстве компьютеров.

Накопитель на жестком магнитном диске (мобильный, USB-вариант)

Характеристики винчестера Ёмкость (англ. capacity): до нескольких Терабайт. Физический размер (форм-фактор) (англ. dimension): в основном 3. 5, либо 2. 5 дюйма, а также 1. 8, 1. 3, 1 и 0. 85 дюйма. Среднее время доступа (англ. random access time) - осреднённое время чтения или записи: от 2, 5 до 16 мс. Скорость вращения шпинделя (англ. spindle speed) - количество оборотов шпинделя в минуту: 4200, 5400 и 7200 (ноутбуки), 5400, 7200 и 10 000 (настольные ПК), 10 000 и 15 000 об/мин (серверы). Скорость передачи данных (англ. Transfer Rate): от 44, 2 до 111, 4 Мб/с. Объём буфера (памяти), кэша: от 8 до 64 Мб. памяти кэша от 8 до 64 Мб Тип интерфейса: ATA (IDE и PATA), SATA, SCSI, USB и пр. Тип интерфейса ATA (IDE и PATA), SATA, SCSI, USB и пр

Приводы оптических дисков Компакт-диск (Compact Disc – CD) Под микроскопом Компакт-диск диаметром 12 см представляет собой поликарбонатную подложку толщиной 1, 2 мм, покрытую тончайшим слоем металла (алюминий, золото, серебро) и защитным слоем лака. В центре диска расположено отверстие диаметром 15 мм. Вес диска без коробки составляет 15, 7 г. Ёмкость – 650, 700 Мб. Бывают также 8 -сантиметровые диски, на которые вмещается около 140 или 210 Мб. Различают диски CD-ROM (только для чтения), CDR (для однократной записи) и CD-RW (для многократной записи). Единица скорости (1 x) чтения/записи CD составляет 150 Кбайт/с.

Приводы оптических дисков DVD (Digital Versatile Disc) цифровой многоцелевой диск DVD может иметь одну или две рабочие стороны и один или два рабочих слоя на каждой стороне. Минимальная ёмкость – 4, 7 Гбайт (DVD-5), максимальная -17, 1 Гбайт (DVD-18). Единица скорости (1 x) чтения/записи DVD составляет 1, 32 Мбайт/с (в 9 раз выше, чем у CD).

Приводы оптических дисков Blu-ray Disc (BD) Диск Blu-ray (букв. «синий-луч» ) получил своё название от использования для записи и чтения коротковолнового (405 нм) «синего» (технически сине-фиолетового) лазера. Однослойный диск может хранить 23, 3/25/27 или 33 Гб, двухслойный - 46, 6/50/54 или 66 Гб. Единица скорости (1 x) передачи информации BD составляет 4, 5 Мбайт/с.

Приводы магнито-оптических дисков (MOD) Магнитоопти ческий диск (также допускается написание магни тноопти ческий диск) — носитель информации, сочетающий свойства оптических и магнитных накопител ей. Впервые магнитооптический диск появился в начале 80 -х годов. Обеспечивает более высокую надёжность хранения информации благодаря одновременному воздействию на носитель двух физических процессов (оптического и магнитного).

флэш-память USB-накопитель на флэш-памяти ( «флэшка» ) флэш-карты разных типов флэш-память (англ. , Flash-Memory) — разновидность твердотельной полупроводниковой энергонезависимой перезаписываемой памяти. Она может быть прочитана сколько угодно раз, но писать в такую память можно лишь ограниченное число раз (максимально — около миллиона циклов). Ёмкость – до 16 Гбайт. Стоимость – относительно высокая.

флэш-диски

Стример Накопитель и картридж Стри мер (от англ. streamer), также ле нточный накопи тель — запоминающее устройство на принципе магнитной записи на ленточном носителе, с последовательным доступом к данным, по принципу действия аналогичен бытовому магнитофону. Основное назначение: запись и воспроизведение информации, архивация и резервное копирование данных.

Тема лекции: «Отдельные устройства ввода-вывода»

Сканер Назначение: Оптический ввод текста (для последующего распознавания Назначение: символов – OCR) и изображений с бумаги, слайдов или фотоплёнки. Принцип работы планшетного сканера: Вдоль сканируемого изображения, расположенного на прозрачном неподвижном стекле, движется сканирующая каретка с источником света. Отраженный свет через оптическую систему сканера (состоящую из объектива и зеркал или призмы) попадает на распознающую матрицу (типа CIS или более дорогую CCD). Характеристики: 1) разрешающая способность (англ. resolution) - оптическая (например, 600 х300 dpi) и программная (до 4800 dpi); 2) разрядность кодирования цвета точки изображения (16 -48 бит);

Сканер Виды сканеров: ручные (англ. Handheld), похожие на насадку пылесоса, шириной до 10 см рулонные, страничные, или протяжные (англ. Sheet-Feed) с перемещением листа бумаги планшетные (англ. Flatbed), чаще размером 50 х30 см (для формата листа А 4) специализированные, например, для считывания штрихкода товара

Видеосистема ПК состоит из двух частей: 1. Управляющая часть - видеокарта (известна также как графическая плата, графический ускоритель, графическая карта, видеоадаптер) — устройство, преобразующее изображение, находящееся в памяти компьютера, в видеосигнал для монитора. Является платой расширения и вставляется в разъём расширения PCI-Express, но бывает и встроенной (интегрированной, англ. - on-board) в системную плату. 2. Исполнительная часть - монитор (устар. , дисплей). Видеокарта семейства Ge. Force

Видеосистема Виды мониторов: Монитор на основе электронно-лучевой трубки (ЭЛТ, англ. , Cathode Ray Tube - CRT) Жидкокристаллический монитор (ЖК-монитор), также жидкокристаллический дисплей (ЖК-дисплей, ЖКД, англ. , Liquid Crystal Display - LCD) LED-монитор (LED - англ. Light Emitting Diode) со светодиодной подсветкой ЖК-матрицы Монитор на основе плазменной панели (англ. , Plasma Display Panel – PDP), использующей явления электрического разряда в газе и возбуждаемого им свечения люминофора OLED-монитор с использованием электролюминесценции и органических светодиодов (англ. , Organic Light Emitted Diode - OLED) - приборах, изготовленных из органических соединений, которые эффективно излучают свет при пропускании через них электрического тока.

Видеосистема Настраиваемые параметры видеосистемы (мониторов): 1) разрешение экрана (Resolution), например, 1024 х768 для 17 -дюймовых и 1280 х1024 для 19 -дюймовых мониторов; 2) частота обновления экрана (Refresh Rate): 60, 75, 85, 100 Гц; 3) качество цветопередачи (разрядность кодирования цвета): - 8 бит (низкое качество, LC - Low Color) – 256 цветов и цветовых оттенков, - 16 бит (среднее качество, HC – High Color) – 65 536 цветов и цветовых оттенков, - 24 бита – (высокое, «истинное» качество, TC – True Color) – 16 777 216 цветов и цветовых оттенков, - 32 бита (самое высокое качество) – 4 294 967 296 цветов и цветовых оттенков.

Видеосистема Монитор на основе ЭЛТ В мониторах используются сфокусированные потоки электронов, управляемые по интенсивности и положению в пространстве. К достоинствам мониторов на основе ЭЛТ относятся: высокое качество вывода изображения, включая корректную цветопередачу, и гибкая система настроек изображения, а также невысокая стоимость устройства по сравнению с ЖК-мониторами (см. также те недостатки ЖК-мониторов, которых нет у ЭЛТ-мониторов). Недостатками такого типа мониторов являются: наличие вредного для здоровья человека излучения (рентгеновского), большие размеры и вес, мерцание изображения как следствие растрового способа вывода изображения и высокое энергопотребление.

Видеосистема Жидкокристаллический монитор Фрагмент матрицы ЖК-монитора (0, 78× 0, 78 мм), увеличенный в 46 раз ЖК-монитор (LCD) состоит из электроники, обрабатывающей входной видеосигнал, ЖК-матрицы, модуля подсветки, блока питания и корпуса. При LED-подсветке обеспечивается улучшенная контрастность и цветопередача, пониженное энергопотребление, чрезвычайно малая толщина и увеличенный срок службы светодиодов. Стоимость LED-мониторов несколько выше, чем LCD.

Видеосистема Принцип работы ЖК-монитор Пиксель ЖК-панели состоит из трёх суб-пикселей основных цветов (RGB). Сам кристалл не излучает свет, но работает в качестве переключателя, именно поэтому ЖК-панелям всегда нужна подсветка. Свет, излучаемый подсветкой, проходит через жидкий кристалл, а затем и окрашивается цветовым фильтром (если быть точным, то фильтр просто не пропускает ненужные цвета спектра, поглощая до 75% света). Каждый суб-пиксель имеет одинаковое строение и отличается только цветовым фильтром. Жидким кристаллом каждого суб-пикселя можно управлять как клапаном. В зависимости от угла его поворота, через кристалл проходит больше или меньше света, в результате чего каждый пиксель даёт то или иное количество красного, зелёного или синего цвета.

Преимущества ЖК-мониторов Малый размер и вес в сравнении с ЭЛТ. У ЖК-мониторов, в отличие от ЭЛТ, нет видимого мерцания, дефектов фокусировки и сведения лучей, помех от магнитных полей, проблем с геометрией изображения и четкостью. Энергопотребление ЖК-мониторов в 2 -4 раза меньше, чем у ЭЛТ и плазменных экранов сравнимых размеров. Энергопотребление ЖК мониторов на 95 % определяется мощностью флуоресцентных ламп подсветки или светодиодной матрицы подсветки ЖК-матрицы.

Недостатки ЖК-мониторов Искажение цветности и контрастности изображения при большом угле обзора. В отличие от ЭЛТ обеспечивается чёткое изображение лишь в одном «штатном» , т. е. физическом разрешении. Цветовой охват и точность цветопередачи ниже, чем у плазменных панелей и ЭЛТ. Многие из ЖК-мониторов имеют сравнительно малый контраст и малую глубину чёрного цвета. Существует проблема неравномерности однородного цвета (неравномерность подсветки). Фактическая скорость смены изображения ниже, чем у ЭЛТ и плазменных дисплеев (вводится параметр – время отклика в мс). Массово производимые ЖК-мониторы плохо защищены от повреждений экрана, незащищённого стеклом.

Принтеры различают: по принципу работы - лазерные, струйные, сублимационные и матричные (иногда из класса лазерных принтеров выделяют в отдельный вид - светодиодные LED‑принтеры); по цвету печати - чёрно-белые (монохромные) и цветные (монохромные принтеры имеют свою собственную нишу – делового применения и вряд ли в обозримом будущем будут полностью вытеснены цветными); по формату используемой бумаги – с узкой (для формата А 4: 210 х297 мм) и широкой «кареткой» (для формата А 3); по способу подачи бумаги: с ручной заправкой, автозахват листа с лотка, печать на рулон или сфальцованную (сложенную «гармошкой» ) бумагу.

Лазерные принтеры Принцип технологии печати: По поверхности фотобарабана равномерно распределяется статический заряд, после этого светодиодным лазером (либо светодиодной линейкой) на фотобарабане снимается заряд. Тем самым на поверхность барабана помещается скрытое изображение. Далее на фотобарабан наносится тонер (расходный материал – порошок). Тонер притягивается к разряженным участкам поверхности фотобарабана, сохранившей скрытое изображение. После этого фотобарабан прокатывается по бумаге, и тонер переносится на бумагу. После этого бумага проходит через блок термозакрепления для фиксации тонера, а фотобарабан очищается от остатков тонера и разряжается в узле очистки.

Преимущества лазерных принтеров: более высокая скорость печати (из-за высокой скорости движения лазерного луча) наивысшее качество (разрешение) печати (обычно от 600 x 600 до 1200 x 1200 dpi) низкая удельная стоимость печати (одной заправки картриджа хватает на несколько тысяч листов печати) надёжное закрепление расходного материала (тонера), благодаря его вплавлению в бумагу

Недостатки лазерных принтеров: относительно большие размеры и вес более высокая стоимость устройства высокая потребляемая мощность вред для здоровья из-за выделения окиси углерода, входящей в состав тонера пожароопасность, обусловленная выделяемым при электрическом заряде барабана озоном

Некоторые особенности лазерных принтеров: при запуске печати имеет место временная задержка, связанная с разогревом термовала… задержки печати заметны перед выводом ёмких графических изображений лист печати из принтера - тёплый наощуп, как следствие реализации фазы вплавления тонера

Струйные принтеры Принцип действия: Изображение на бумаге формируется из отдельных точек с помощью матрицы микросопел-дюз (т. н. головки), печатающей жидкими красителями (чернилами). Печатающая головка может быть встроена в картриджи с красителями (в принтерах компаний Hewlett-Packard, Lexmark), а может являться деталью принтера. Сменные же картриджи содержат только краситель (в принтерах компаний Epson, Canon). Существуют два способа распыления красителя: • пьезоэлектрический (Piezoelectric Ink Jet), применяемый в принтерах компании Epson; • термический, пузырьковый (Thermal Ink Jet, также называемый Bubble. Jet) в принтерах компании Canon,

Достоинства и недостатки струйных принтеров: низкая стоимость устройства небольшие размеры и вес низкая скорость печати, особенно графических изображений высокая удельная стоимость печати (одного картриджа хватает всего на несколько сотен листов печати) ненадежность технологии печати с засорением сопел неустойчивость распечатки при попадании влаги

Матричные принтеры Принцип действия: Изображение формируется на бумаге печатающей Принцип действия: головкой, которая состоит из набора иголок (англ. , pin), приводимых в действие электромагнитами. Головка передвигается поперёк листа бумаги по направляющим (обычно при помощи ременной передачи); при этом иголки в заданной последовательности наносят удары по бумаге через красящую ленту, обычно упакованную в картридж, тем самым формируя точечное изображение. Выпускаются принтеры с 9, 18, 24 и 36 иголками в головке.

Достоинства и недостатки матричных принтеров: необратимая деформация бумаги для предотвращения подделки документа; недорогая массовая печать на многослойных бланках или под копирку; высокий ресурс принтера и его головки; надёжность принтера, простота и дешевизна обслуживания; низкая скорость печати; низкое качество печати, особенно цветной; высокая шумность работы принтера (до 25 д. Б).

Тема лекции: «Открытость архитектуры ПК»

Открытость архитектуры ПК Открытость архитектуры персонального компьютера – это возможность подключения к ПК дополнительных внешних устройств c использованием стандартных приёмов, аппаратных и программных средств. Существуют два способа подключения внешних (периферийных) устройств в виде: 1) печатных плат (карт) расширения, вставляемых в стандартизированные разъёмы на материнской плате ПК (устройства типа internal, сокр. , int); 2) автономных приборов, имеющих самостоятельное конструктивное исполнение, автономное питание и т. д. , подключаемые к ПК посредством разъёмов на корпусе компьютера (устройства типа external, сокр. , ext).

Слоты расширения PCI, Peripheral Component Interconnect

Слоты расширения PCI, Peripheral Component Interconnect Разъёмы PCI 32 -разрядные Разъёмы PCI 64 -разрядные

Слоты расширения PCI Express, PCIe, PCI-E Четыре слота PCI Express: x 4, x 16, внизу стандартный 32 -разрядный слот PCI

Слоты расширения ISA, Industry Standard Architecture Пять разъёмов ISA 16 -битные и 1 разъём 8 -битный

Порты ввода-вывода Порт USB 2. 0, Universal Serial Bus 2. 0 USB 2. 0 тип А Mini USB тип A (слева), Mini USB тип B (справа) USB 2. 0 тип В Micro USB тип B

Порты ввода-вывода USB 3. 0 тип А USB 3. 0 тип B

Порты ввода-вывода IEEE 1394 (Fire. Wire) Разъём Fire. Wire 6 pin (контактов)

Порты ввода-вывода LPT, Line Printer Terminal, IEEE 1284, Centronics 25 -контактный разъём LPT-порт (IEEE 1284 -A)

Порты ввода-вывода COM-порт, COMmunication port, RS-232 C, последовательный порт 9 -контактный разъём COM-порта

Разъёмы для подключения мониторов VGA, Video Graphic Array VGA-разъём — 15 -контактный разъём для подключения аналоговых мониторов. Изначально был предназначен для подключения мониторов на электронно-лучевых трубках (ЭЛТ), в которых сигнал передаётся построчно, при этом изменение напряжения означает изменение яркости. Для устройств на ЭЛТ это было нужно для изменения интенсивности луча электронов. Максимальная длина кабеля - 1, 8 метра. Крупнейшие компании-производители электроники и компьютерных комплектующих, среди которых Intel, AMD, Dell, LG, Lenovo и Samsung, заявили, что планируют прекратить использовать стандарт VGA в своих устройствах.

Разъёмы для подключения мониторов DVI, Digital Visual Interface DVI - цифровой видеоинтерфейс, стандарт на интерфейс и соответствующий разъём, предназначенный для передачи видеоизображения на цифровые устройства отображения, такие как жидкокристаллические мониторы и проекторы. Кабель длиной 4, 5 метра можно использовать для передачи изображения с разрешением до 1920 x 1200 точек. Виды DVI: • DVI-A — только аналоговая передача; • DVI-I — аналоговая и цифровая передача; • DVI-D — только цифровая передача.

Разъёмы для подключения мониторов HDMI, High-Definition Multimedia Interface HDMI — мультимедийный интерфейс высокой чёткости, позволяет передавать цифровые видеоданные высокого разрешения и многоканальные цифровые аудиосигналы с защитой от копирования (HDCP - High Bandwidth Digital Copy Protection). Является современной заменой аналоговых стандартов подключения. HDMI имеет пропускную способность в пределах от 4, 9 до 10, 2 Гбит/с. Длина кабеля для бытовых условий - до 5 метров, .

Тема лекции: «Компьютерные сети»

Виды компьютерных сетей по протяжённости и обслуживаемой территории Персональные сети – PAN, Personal Area Network, как правило, используемые для создания рабочего места пользователя с применением беспроводной технологии связи. Локальные сети – LAN, Local Area Network, имеющие замкнутую инфраструктуру офисной сети предприятия. Корпоративные сети – сети крупных предприятий, имеющих отдалённые филиалы, представляющие собой объединение нескольких локальных сетей, каждая из которых может быть построена на различных технических и программных принципах. Региональные сети - MAN, Metropolitan Area Network – сети городские, областные и т. п. Глобальные сети - WAN, Wide Area Network, покрывающие большие географические регионы. Пример WAN – Internet.

Сетевое оборудование ПК В общем случае сетевое оборудование ПК представляет собой сетевой адаптер, называемый в определённых случаях сетевая карта, сетевая плата, модем или радиомодем. карта Сетевая карта с разъёмами BNC (слева) и 8 P 8 C RJ-45 (справа)

Технологии и каналы проводной связи Низкоскоростная связь по телефонным (коммутируемым) каналам посредством модема ) со скоростью не выше 60 Kbps. Скоростная связь по телефонным каналам по технологии ADSL, ADSL 2, ADSL 2+ — асимметричной цифровой абонентской линии со скоростью обмена до 5 -24 Mbps. Связь по витой паре, twisted pair - TP — виду кабеля связи из одной или нескольких (чаще 4 -х) пар изолированных проводников, скрученных между собой, покрытых пластиковой оболочкой. Скорость обмена - от 100 Mbps (CAT 5) до 10 Gbps (CAT 7). Оптоволоконная связь по стеклянным или пластиковым нитям, используемая для переноса света внутри себя посредством полного внутреннего отражения. Источником света может быть лазер или светодиод. Обеспечивается наивысшая скорость обмена - до 100 терабит в секунду. Связь по обычным проводам электропитания – PLC (Power Line Communications), или Home. Plug, отличающихся высоким уровнем помех, что существенно снижает скоростные показатели. Существующие стандарты такой связи обеспечивают пропускную способность 5 -14 Mbps.

Кабель витой пары в разновидностях: незащищенная витая пара (UTP — Unshielded twisted pair) — отсутствует защитный экран вокруг отдельной пары; фольгированная витая пара (FTP — Foiled twisted pair) — также известна как F/UTP, присутствует один общий внешний экран в виде фольги; защищенная витая пара (STP — Shielded twisted pair) — присутствует защита в виде экрана для каждой пары и общий внешний экран в виде сетки; фольгированная экранированная витая пара (S/FTP — Screened Foiled twisted pair) — внешний экран из медной оплетки и каждая пара в фольгированной оплетке; незащищенная экранированная витая пара (SF/UTP — Screened Foiled Unshielded twisted pair) — двойной внешний экран из медной оплетки и фольги, каждая витая пара без защиты.

Кабели витой пары Витая пара категории CAT 6 со скоростью передачи данных до 1 Гбит/с Витая пара категории CAT 7 (S/FTP) со скоростью передачи данных до 10 Гбит/с Кабель подключается к сетевым устройствам при помощи разъёма 8 P 8 C (8 Position - 8 Contact). 8 P 8 C зачастую ошибочно называется RJ-45.

Оптоволоконный кабель Связка оптоволокон

Преимущества оптоволоконной связи: наивысшая скорость передачи данных (около 100 терабит в секунду в одном оптоволокне); полная нечувствительность кабеля к внешним электрическим помехам; полное отсутствие перекрёстных и взаимных помех; относительно небольшие (по сравнению с объёмом передаваемой информации) размеры и вес; хорошая гибкость кабеля и простота монтажа; значительно более высокая информационная безопасность; неустаривающая линия связи, способная к модернизации за счёт обновления только оконечного оборудования; высокая пожаробезопасность из-за отсутствия электрического напряжения и безопасных (в смысле возгорания) материалов изготовления кабелей.

Недостатки оптоволоконной связи: сложная технология изготовления и, соответственно, относительно высокая стоимость кабеля; сложность сращивания отдельных отрезков кабеля; недостаточная механическая прочность кабеля. В настоящее время намечается переход корпоративных каналов проводной связи с витой пары (категории « 6 а» ) на полностью оптические решения внутри зданий – по принципу FTTD (Fiber To The Desk – «оптика до рабочего стола» ).

Технологии и каналы беспроводной связи Bluetooth-технология, обеспечивающая обмен информацией между такими устройствами как карманные и настольные персональные компьютеры, мобильные телефоны, ноутбуки, принтеры, цифровые фотоаппараты, мышки, клавиатуры… в радиусе до 10100 метров.

Технологии и каналы беспроводной связи Ir. DA-технология предполагает использование приёмника и передатчика инфракрасных сигналов (в народе — инфракрасный порт или, короче, «инфракрасник» ). Его отличительной особенностью является малый радиус действия. Недостаток технологии – требование прямой видимости между приёмником и передатчиком. В наше время область применения Ir. DA заметно снизилась, во многом благодаря беспроводному стандарту Bluetooth.

Технологии и каналы беспроводной связи Wi-Fi, Wireless Fidelity — «беспроводная точность» — технология и стандарт на сетевое оборудование типа Wireless LAN. Разработан консорциумом Wi-Fi Alliance на базе стандартов IEEE 802. 11. «Wi-Fi» — торговая марка «Wi-Fi Alliance» . Технологию назвали Wireless-Fidelity по аналогии с Hi-Fi. Установка Wireless LAN рекомендовалась там, где развёртывание кабельной системы было невозможно или экономически нецелесообразно. Для предотвращения несанкционированного доступа к Wi -Fi сети используется шифрование.

Преимущества Wi-Fi: Позволяет развернуть сеть без прокладки кабеля, может уменьшить стоимость развёртывания и расширения сети. Места, где нельзя проложить кабель, например, вне помещений и в зданиях, имеющих историческую ценность, могут обслуживаться беспроводными сетями. Обеспечивается мобильность пользователя, не привязывая его проводами к определённому местоположению. Wi-Fi-устройства широко распространены на рынке. А устройства разных производителей могут взаимодействовать на базовом уровне сервисов. Wi-Fi — это набор глобальных стандартов. В отличие от сотовых телефонов, Wi-Fi оборудование может работать в разных странах по всему миру. Принятие стандарта IEEE 802. 11 n обеспечивает увеличение скорости обмена до 300 Мбит/с.

Недостатки Wi-Fi (начало): Высокое по сравнению с другими стандартами потребление энергии, что уменьшает время жизни батарей и повышает температуру мобильного устройства. Wi-Fi имеют ограниченный радиус действия. Типичный домашний Wi-Fi маршрутизатор стандарта 802. 11 b или 802. 11 g имеет радиус действия 45 м в помещении и 90 м снаружи. Микроволновка или зеркало, расположенные между устройствами Wi-Fi, ослабляют уровень сигнала. Расстояние зависит также от частоты. Уменьшение производительности сети во время дождя. Перегрузка оборудования при передаче небольших пакетов данных из-за присоединения большого количества служебной информации.

Недостатки Wi-Fi (окончание): Самый популярный стандарт шифрования WEP может быть относительно легко взломан даже при правильной конфигурации (из-за слабой стойкости алгоритма шифрования). Несмотря на то, что новые устройства поддерживают более совершенный протокол шифрования данных WPA, многие старые точки доступа не поддерживают его и требуют замены. Принятие стандарта IEEE 802. 11 i (WPA 2) в 2004 году сделало доступной более безопасную схему в новом оборудовании. Многие организации используют дополнительное шифрование (например, VPN) для защиты от вторжения. Малая пригодность для работы приложений использующих медиа-потоки в реальном времени (например, протокол RTP, применяемый в IP-телефонии).

Технологии и каналы беспроводной связи Wi. MAX, Worldwide Interoperability for Microwave Access (читается вайма ксэкс) — телекоммуникационная технология, разработанная с целью предоставления универсальной беспроводной связи на больших расстояниях для широкого спектра устройств (от рабочих станций и портативных компьютеров до мобильных телефонов). Основана на стандарте IEEE 802. 16, который так же называют Wireless MAN. Название «Wi. MAX» было создано Wi. MAX Forum — организацией, которая была основана в июне 2001 года c целью продвижения и развития Wi. MAX. Форум описывает Wi. MAX как «основанную на стандарте технологию, предоставляющую высокоскоростной беспроводной доступ к сети» .

Технологии и каналы беспроводной связи GPRS, General Packet Radio Service — пакетная радиосвязь общего пользования — надстройка над технологией мобильной связи GSM, осуществляющая пакетную передачу данных. GPRS позволяет пользователю сети сотовой связи производить обмен данными с другими устройствами в сети GSM и с внешними сетями, в том числе Интернет. GPRS предполагает тарификацию как по объёму переданной/полученной информации, так и по времени, проведённому в режиме онлайн. Технология обеспечивает достаточно высокую скорость передачи данных, теоретический максимум которой составляет 14, 4 Мбит/c.

Технологии и каналы беспроводной связи Технология спутниковой связи, требующая использования специального оборудования: PCIкарты тюнера (в нашей стране широко распространены изделия с маркой Sky. Star), спутниковая антенна-тарелка диаметром 90 -120 см с принимающей головкой и прочее оборудование. При этом связь от пользователя осуществляется по обычному модему в режиме Dial-Up. Скорость приёма информации по спутниковому каналу невысокая - 250 -500 Кбит/с. Преимущество технологии – возможность использования в регионах, отдалённых от городов. Недостатки – значительные затраты на оборудование и существенные временные задержки в прохождении сигнала от спутника, не позволяющие реализовывать интерактивные сеансы.

Тема лекции: «Программное обеспечение ПК»

Классы программ: базового уровня системного уровня служебного уровня прикладного уровня инструментальные системы

Базовый уровень программного обеспечения - BIOS 1) программа самотестирования ПК после его включения – POST (от англ. Power On Selfing Testing); 2) программа управления памятью типа КМОП (англ. CMOS) – SETUP; 3) программа поиска загрузчика (англ. BOOT) операционной системы и пр. ; 4) программы взаимодействия с базовыми аппаратными средствами.

Системный уровень программного обеспечения – переходный, обеспечивающий взаимодействие прочих программ компьютерной системы с программами базового уровня и непосредственно с аппаратным обеспечением, т. е. выполняют “посреднические” функции. Совокупность программного обеспечения системного уровня образует операционную систему (ОС) компьютера. В ОС выделяют ядро как минимальную обязательную часть, системную базу данных – системный реестр, динамически подключаемые библиотеки подпрограмм - DLL, графическую оболочку (GUI), файловый менеджер и некоторые прикладные программы, например, текстовые редакторы. Иногда из ОС выделяют управляющие программы, отвечающие за взаимодействие с конкретными устройствами - драйверы.

Особый класс ОС – функционирующих непосредственно c внешнего носителя, т. е. без установки на компьютер - Live. CD, Live. DVD, Live. Flash. Drive. Достоинства таких ОС: 1. Использование «любимого» набора программ на чужом компьютере без ущерба для хозяина (на жесткий диск ничего не устанавливается). 2. Спасение и лечение файлов на завирусованной машине. 3. Обеспечение максимальной защиты ОС (на диски типа ROM ничего нельзя записать). 4. Если системный администратор отсутствует, можно очистить файл паролей и создать новые учётные записи без переустановки системы.

Служебный уровень программного обеспечения – утилиты. Примеры утилит (начало): • тестирование отдельных устройств и компьютера в целом (тесты ПК); • обслуживание дисковой памяти (восстановление сбойного диска, дефрагментация диска, «очистка» диска от ненужной информации); • архивирование файлов (архиваторы); • просмотр документов в кроссплатформенном формате электронных документов PDF (Portable Document Format), созданном фирмой Adobe Systems. (PDF является открытым стандартом ISO 32000).

Служебный уровень программного обеспечения – утилиты. Примеры утилит (окончание): • защита от компьютерных вирусов (антивирусы: сканеры, фильтры, ревизоры и пр. ); • защита от несанкционированного доступа к компьютеру при подключении к Internet (межсетевые экраны, firewall, файрволлы, брандмауэры); • электронная почта (E-mail); • вэб-серфинг в Internet (обозреватели Internet, браузеры).

Прикладной уровень программного обеспечения Примеры офисных программ: текстовые процессоры; табличные процессоры; программы подготовки и проведения презентаций, обеспечивающие подготовку и демонстрацию слайд-шоу, записок выступающего и изготовление раздаточных материалов; персональные информационные системы (планирования заданий); системы управления базами данных.

Прикладной уровень программного обеспечения Примеры специализированных приложений в экономике: Партнерские. Бизнес-планирования. Подготовки и сопровождения проектов. Бизнес-анализа. Маркетинга. Учёта товаров на складе. Бухгалтерского учёта. Расчёта зарплаты. Учёта персонала. Корпоративные информационные системы предприятия (КИС, англ. ERP).

Прикладной уровень программного обеспечения Примеры прочих специализированных приложений: настольные издательские системы (англ. , DTP); графические редакторы растровой, векторной и 3 D-графики; HTML-редакторы для «ручной» разметки Web-страниц; визуальные Web-редакторы для создания Web-страниц и сайтов; программы автоматизированного перевода с одного языка на другой язык; экспертные системы, предназначенные для анализа данных, содержащихся в базах знаний, и выдачи рекомендаций по запросу пользователя. системы автоматизированного проектирования (англ. , CAD/CAMсистемы), предназначенные для автоматизации проектноконструкторских работ, а также для моделирования технологических, физических, экономических и других процессов.

ИНТЕРНЕТ-ТЕХНОЛОГИЯ «ОБЛАЧНЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ» «Облачные вычисления» (англ. Cloud computing) согласно Облачные вычисления Cloud computing опубликованному в 2008 году документу мирового лидера в области разработки стандартов - IEEE «… - это парадигма, в IEEE рамках которой информация постоянно хранится на серверах в сети Интернет и временно кэшируется на клиентской стороне, например, на персональных компьютерах, игровых приставках, ноутбуках, смартфонах и т. д. » . Данная интернет-технология реализуется в рамках инновационной концепции Software as a Software as Service (Saa. S) ( «программное обеспечение как услуга» ) или ervice Saa. S Software on Demand (So. D) ( «программное обеспечение по Demand So. D требованию» ) - бизнес-модели продажи программного обеспечения, при которой поставщик разрабатывает вебприложение и самостоятельно управляет им, предоставляя заказчикам лишь доступ к программному обеспечению через Интернет. Пример «облачного» онлайн-офиса - Google Docs.

Тема лекции: «Текстовые процессоры»

Текстовые процессоры (Начало) Текстовые процессоры – это прикладные офисные программы, предназначенные для создания текстовых документов, которые могут содержать кроме монолитного текста также списочные структуры, таблицы, деловую и иллюстрационную графику. Традиционной целевой установкой таких программ является разработка текстового документа для последующей его распечатки, т. е. создания так называемой «твердой» копии документа. Наличие развитых функций верстки сложных текстовых документов позволяет использовать текстовые процессоры и в качестве малотиражных настольных издательских систем (DTP).

Текстовые процессоры Форматирование символов (шрифтов) Шрифты в современных текстовых процессорах - контурные (контур каждого символа складывается из участков кривых различного типа). Такие шрифты обладают оригинальным дизайном и свойством плавного масштабирования. Размер шрифта задаётся в пунктах (1 пункт=1/72 дюйма = 0, 35 мм) Шрифты бывают серифные и рубленные (сансерифные), а также пропорциональные (с переменной шириной знакоместа-кегля) и непропорциональные, т. е. моноширинные (с фиксированной шириной знакоместа). Последние целесообразно применять в табличных формах и для представления программ на алгоритмических языках. В большинстве же случаев следует применять пропорциональные шрифты. Для исключения зрительного эффекта слипания известных пар символов в пропорциональных шрифтах следует устанавливать режим кернинга (парного кернинга). Дополнительно можно регулировать межсимвольный интервал (обычный, разрежённый, уплотнённый). Имеется возможность выбора одного из нескольких (до пяти) вариантов начертания символов, задание особого цвета символов и фона. Ещё можно задать формат верхнего/нижнего индекса и пр.

Текстовые процессоры Параметры абзаца: отступ/выступ первой строки; левая и правая границы (как результат форматирования страницы); межстрочный интервал и «отбивки» ; режим выравнивания (4 варианта); режимы переноса слов целиком и по слогам (с расстановкой «мягких» дефисов) и пр.

Текстовые процессоры Параметры страницы: размер листа бумаги; ориентация листа: книжная или альбомная; отступы от краёв листа; вид верхнего и нижнего колонтитулов; «мягкий» и «жёсткий» разрывы страницы и пр.

Текстовые процессоры Виды списков: маркированные (неупорядоченные); нумерованные (упорядоченные); многоуровневые (структуры).

Текстовые процессоры Операции со списками: задание формата списка; вставка пустого элемента; удаление элемента/элементов; перемещение/копирование элемента/элементов; сортировка элементов списка (по алфавиту); понижение/повышение уровня многоуровнего списка.

Текстовые процессоры Виды текстовых фрагментов: Строчный фрагмент Ленточный фрагмент Прямоугольный фрагмент

Текстовые процессоры Операции с текстовыми фрагментами: вырезать с помещением в папку обмена (Ctrl+X); скопировать в папку обмена (Ctrl+C); вставить из папки обмена (Ctrl+V); различные операции форматирования фрагмента.

Текстовые процессоры Способы формирование таблиц: использование позиций табуляции (табулостопов) 4 -х видов: использование встроенного табличного процессора, в т. ч. рисование Карандашом; внедрение листа внешнего табличного процессора.

Текстовые процессоры Варианты сохранения документа: «Сохранить» с заданием имени и папки… «Сохранить как» со сменой имени и папки. Задание паролей двух видов. Включение режима «автосохранения» . Установка режима формирования резервной копии (bak-версии). Сохранение нескольких версий документа в одном файле. Экспорт в другие форматы, например, PDF.

Текстовые процессоры Варианты открытия документа: Запуск приложения и открытие файла. Запуск приложения и выбор имени файла из списка «недавно использованных» ( «предыдущих» ) документов. В «Пусковом» меню: выбор имени файла из общего списка «недавно использованных» файлов. Открытие документа по имени файла в папке хранения файла (с ассоциативным запуском приложения – по типу файла).

Текстовые процессоры Варианты печати документа: предварительный просмотр страницы/страниц с «подгонкой» страниц (сокращением на одну страницу посредством масштабирования шрифтов); печать отдельных страниц или их интервалов; печать предварительно выделенного фрагмента; задание числа копий печати документа с выбором одного из двух вариантов раскладки по копиям; режим двухсторонней печати на обычном принтере с выбором одного из двух вариантов порядка печати (например, вначале печать нечётных из двух вариантов по номеру страниц, а затем страниц с чётными номерами); режим черновой печати с экономией расходного материала принтера; «печать в файл» с сохранением файла типа prn, в который дополнительно включаются команды управления принтером (последующая распечатка такого файла возможна автономно, т. е. без запуска текстового процессора).

Текстовые процессоры Графические операции: использование панели инструментов Рисование для создания графических примитивов (прямоугольников, эллипсов и пр. ), символов блок-схем, стрелок, выносок и пр. ; художественное оформление текста по выбранному шаблону; вставка Надписи – «странички в странице» ; деловая графика для сопровождения числовых рядов в таблицах; формирование организационных диаграмм (иерархических, пирамидальных, круговых и пр. ); редактирование сложных математических и химических формул.

Текстовые процессоры «Сложные» операции (начало): авторазвёртка сокращений и автодописывание при вводе; орфографический и синтаксический контроль правописания; использование сносок в тексте; автосборка оглавления из названий разделов и т. п. ; Тезаурус, позволяющий подобрать соответствующий синоним; формирование алфавитного Указателя; автонумерация таблиц и подписей к рисункам; создание диалоговых форм, заполняемых пользователями документа;

Текстовые процессоры «Сложные» операции (окончание): «конвейерное» изготовление типовых писем путём слияния шаблона, содержащего переменные поля, с данными из базы данных; вставка гиперссылок; преобразование документа для Web-публикации в Internet в (в формате HTML); создание документа на основе разнообразных шаблонов (резюме, повесток, отчётов и пр. ); создание макросов – встраиваемых в документ программ, автоматизирующих «рутинные» действия пользователя.

Тема лекции: «Табличные процессоры»

Табличные процессоры (начало) Документ (файл), созданный в среде современного табличного процессора, представляет собой трёхмерную рабочую книгу, состоящую из нескольких листов в общем случае трёх видов: расчётного, диаграммного и программного модуля. Основной вид листа – это расчётный лист сетчатой структуры «шахматной разметки» : Лист содержит, как правило, 256 столбцов и более 65 000 строк. На пресечении строк и столбцов располагаются ячейки, которым присваиваются адреса по принципу «A 1» : A 1, A 2, … B 1, B 2, … Z 1, … AA 1, … AB 1, … IV 1, … и т. д.

Табличные процессоры В ячейки могут быть введены: числовое значение, поддерживаемое режимом плавающей точки с двойной точностью (с представлением до 17 десятичных цифр); текст длиной более чем 64 000 символов; дата и время суток (например, 25. 01. 2011 23: 59: 30, 5 как единое значение); формула, начинающая символом «=» и содержащая адреса ячеек операндов, константы, связанные знаками арифметических операций, а также указатели функций (математических, статистических, финансовых и пр. ).

Табличные процессоры Принцип функционирования «Что-Если» : в одни ячейки вводятся данные (см. предыдущий слайд); в другие ячейки вводятся расчётные формулы со ссылками на ячейки с данными или другими расчётными (промежуточными )значениями; в ячейках с формулами отображаются результаты расчёта (это в основном режиме, а в специальном режиме можно наблюдать формулы); при вводе в любую ячейку нового содержимого (значения или формулы) во всех ячейках с формулами производится их перерасчёт;

Табличные процессоры Пример табличного документа

Табличные процессоры Пример табличного документа в режиме с формулами

Табличные процессоры Перечень типовых команд: n n n n n удаление ( «очистка» ) содержимого и/или формата строк/столбцов/ячеек/листа; изменение структуры таблицы или рабочей книги: вставка/удаление, копирование/перемещение строк/столбцов/ячеек/листов; форматирование строк/столбцов/ячеек или их групп; вставка диаграмм (гистограммы, графика, круговой и пр. ); операции с базой данных (списком): сортировка, фильтрация, формирование итогов и сводная таблица; подбор значения входного параметра системы; одно- и двухфакторный анализ (построение математической модели системы); оптимизация системы, называемая «Поиск решения» ; сохранение/открытие, предварительный просмотр и печать табличного документа.

Тема лекции: «Системы управления базами данных»

Системы управления базами данных Объекты базы данных: 1) таблицы-отношения с данными; 2) схема связи таблиц; 3) запросы различных видов; 4) формы для наглядного ввода данных; 5) отчёты для представления графически оформленных результатов запросов; 6) программные модули.

Системы управления базами данных Типы данных в таблицах базы данных: n n n n числовой (целый или вещественный с двойной точностью); денежный; логический (булевский); «Дата/Время» ; ёмкий текст (memory), хранящийся в виде файла вне таблицы; большой двоичный объект (BLOB), например, фотография или видеоролик, хранящийся в виде файла вне таблицы; гиперссылка на внешний ресурс.

Системы управления базами данных Этапы создания базы данных: n n Распределение данных по нескольким таблицам, соблюдая правила нормализации. Формирование структуры отдельных таблиц: определение количества полей (столбцов); задание имен полей и их псевдонимов; выбор типа и формата данных в каждом поле; назначение первичного ключа; назначение индексируемых полей (для ускорения поиска). n n Формирование схемы связи таблиц по ключевым полям. Ввод данных в таблицы: непосредственно в рабочие таблицы; с помощью разработанных предварительно форм.

Системы управления базами данных Типы запросов к базе данных: n выборка по задаваемым условиям; n создание новой таблицы; n добавление записей в таблицу; n обновление записей по условиям; n удаление записей по условиям; n перекрестный запрос.

Система управления базами данных Пример запроса «по образцу» - QBE (в диалоге с Конструктором)

Система управления базами данных Пример запроса типа SQL (на языке структурированных запросов) SELECT [Сведения о работниках]. Фамилия, [Сведения о работниках]. Имя, [Сведения о работниках]. Отчество, [Сведения о работниках]. [Дата рождения] FROM [Сведения о работниках] WHERE ((([Сведения о работниках]. [Дата рождения])>= #1/1/1970# And ([Сведения о работниках]. [Дата рождения])<= #12/31/1979#)) ORDER BY [Сведения о работниках]. [Дата рождения];

Тема лекции: «Способы распространения программ»

Способы распространения программ Коммерческое ПО (commercial ware): «коробочная» (in-box, retail) поставка - ПО продается в коробке, в которой находятся диски с дистрибутивами ПО, документация по ПО и лицензия; поставка лицензий - продаются лицензии на дополнительные рабочие места, если имеется «коробочная» версия ПО; OEM-поставка программ (англ. , OEM – Original equipment manufacturer) с предустановкой программ на продаваемом компьютере (прилагается лишь диск без документации, зато стоимость примерно в 2 раза ниже «коробочного» варианта); поставка Upgrade-версии (комплекта для обновления предыдущей версии программы) со стоимостью в 2 -3 раза ниже «коробочного» варианта; поставка через Internet с оплатой кредитными картами или посредством системы электронных платежей (Web. Money, Яndex. Деньги).

Способы распространения программ Бесплатное ПО: условно-бесплатные, ознакомительные (shareware, или evaluation) версии программ, например, с ограниченным календарным временем использования; пробные (trailware) версии, как правило, с ограниченным числом запуска программ; демонстрационные (demoware) версии с «усечёнными» функциями программ; условно-платные (donation ware) версии, предполагающие небольшие добровольные денежные взносы; рекламно-оплаченные (ad-ware) версии с уже оплаченными рекламными вставками; свободные (freeware) версии программ.

Спецдополнения к программам: Service Pack (сокращенно, SP) - пакет обновления, т. е. набор обновлений, исправлений и/или улучшений компьютерной программы, поставляемый в виде единого установочного пакета. Пакеты обновления обычно нумеруются, и кратко указываются как SP 1, SP 2, SP 3 и т. д. Это указывает на то, что они могут содержать помимо исправлений ошибок новые возможности для программ, как например, в случае с SP 2 для Windows XP. Пакет обновления может быть "разностным", т. е. содержащим только те обновления, которых не было в предыдущих пакетах обновления, или наоборот, "суммарным", т. е. включать в себя содержимое всех предыдущих обновлений. В случае с продуктами корпорации Microsoft разностные обновления обычно называются "выпусками обновления" (service release).

Спецдополнения к программам: Плаги н (англ. , plug-in) — независимо компилируемый программный модуль, динамически подключаемый к основной программе, и предназначенный для расширения и/или использования её возможностей. Также может переводиться как «модуль» . Плагины обычно выполняются в виде отдельных библиотек. Запла тка, или па тч (англ. , patch) — отдельно поставляемая программа, используемая для устранения проблем в программном обеспечении или изменения его функционала. Сюда входит исправление ошибок, изменение внешнего вида, улучшение эргономичности или производительности программ. В качестве синонима «патча» может использоваться термин «обновление» (англ. , update). Однако под словом «патч» чаще понимают исправление каких-то ошибок, в то время как под «обновлением» — улучшение функционала и добавление новых возможностей.

Обратите внимание на: ПРАВИТЕЛЬСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ РАСПОРЯЖЕНИЕ от 17 декабря 2010 г. N 2299 -р 1. Утвердить прилагаемый план перехода федеральных органов исполнительной власти и федеральных бюджетных учреждений на использование свободного программного обеспечения на 2011 - 2015 годы. 2. Федеральным органам исполнительной власти обеспечить выполнение мероприятий в соответствии с планом, утвержденным настоящим распоряжением, в пределах установленной Правительством Российской Федерации предельной численности их работников и бюджетных ассигнований, предусмотренных им в федеральном бюджете на выполнение полномочий в установленной сфере деятельности. Председатель Правительства Российской Федерации В. ПУТИН

Тема лекции: «Internet»

Определение Internet – это глобальная компьютерная сеть (отдаленного доступа, WAN), основанная на использовании «связки» протоколов TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol). IPпротокол – это протокол сетевого уровня, обеспечивающий разбивку передаваемой информации на отдельные пакеты и выбор свободной в текущий момент промежуточной сети для осуществления передачи информации. Ответственность за безошибочную передачу и выстраивание принятых пакетов в исходной последовательности несёт TCP (протокол транспортного уровня).

Основные сервисы, информационные системы, службы, ресурсы Internet: I. Ресурсы режима "off-line". 1. E-mail (электронная почта). 2. Группы новостей - Use. Net/News. Group. 3. Списки рассылки - Mailing Listings. II. Ресурсы режима "on-line". 1. "Всемирная паутина" – WWW. 2. Архивы файлов – FTP. 3. "Чат" ("болтовня") – IRC. 4. Система мгновенной передачи сообщений – Instant Messaging ("электронный пейджер") типа ICQ. 5. IP-телефония. 6. Система мгновенной телефонной и видеосвязи типа Skype. 7. Telnet – технология отдалённого доступа к компьютеру. 8. Internet-радио. 9. Internet-телевидение и др.

Адресация компьютеров в Internet Цифровая IP-адресация - в виде точечно-цифрового десятичного кода, например: 192. 168. 150. 250 представленного на машинном уровне в виде 32 -х разрядного двоичного кода (в действующей версии IP v. 4) из двух частей: адреса сети (класса A, B, C или D) и адреса компьютера в данной сети, что позволяет адресовать приблизительно 4 300 000 компьютеров. Именно данный тип адресации используется в протоколах обмена, но такие адреса неудобны пользователям ресурсов Internet. Перспективным и неизбежным представляется переход к версии IP-адресации – v. 6, использующей 128 -разрядный двоичный код.

Адресация компьютеров в Internet Символьная DNS-адресация, символьная, доменной структуры (из 2 -х доменов), например: myserver. ru где myserver – младший домен - уникальное имя компьютера (сервера, хоста). ru – старший домен одного из двух типов: - географический (зональный, национальный, англ. , cc. TLD – country code Top Level Domain); - административный (организационный, англ. , g. TLD - generic TLD). Примеры cc. TLD (их более 240): ru или рф (Россия), ua (Украина), fr (Франция), de (Германия), it (Италия). Примеры g. TLD: com, org, net, biz, info, name, museum, coop, aero, pro. Оба домена могут быть составными, например: www. host. spb. net DNS-адресация требует преобразование адреса в IP-адрес на региональных DN-серверах (DNS). Зато DNS-адресация удобна для пользователей. Поэтому она чаще всего и используется.

Адресация ресурсов в Internet URL (Uniform Resource Locator) – единообразный указатель ресурса, упрощенно, адрес документа в Internet. Пример: http: //server. net/rus/index. html где http – наименование протокола прикладного уровня (другие протоколы: ftp, news); server. net – адрес компьютера; rus – путь в дисковой памяти этого компьютера; index. html – имя файла (Web-страницы).

WWW -"Всемирная паутина" (World Wide Web, 3 W, Web) WWW – распределённая гипертекстовая база данных, отдельные документы которой называются страницами. Гипертекст – это определённым образом организованный текст, содержащий гиперссылки, в качестве которых может использоваться слово, словосочетание, графический объект и «карта» с несколькими областями. Гиперссылки выделяются особым цветом и изменением вида указателя мыши при наведении на гиперссылку. Основное назначение гиперссылки – обеспечение перехода щелчком мышью к другому информационному ресурсу (внутреннему или внешнему). Такие переходы принято называть навигацией или серфингом. Кроме текста, списков и таблиц, гипертекст может содержать вставки из графических объектов, звуковых и видеороликов, хранящихся в виде отдельных файлов. Web-сайт – это несколько Web-страниц, связанных между собой гиперссылками и общей тематикой. Web-портал – это ёмкий сайт, в рамках которого реализуются сразу несколько проектов (сервисов) и пр.

WWW -"Всемирная паутина" Ресурсы сервиса: 1) интерактивные каталоги (общего назначения и специализированные); 2) поисковые и метапоисковые системы; 3) порталы различного назначения; 4) экспертные узлы; 5) почтовые Web-серверы; 6) электронные энциклопедии, словари и т. п. ; 7) социальные сети; 8) форумы; 9) блоги ( «живые» дневники) и пр. Вся электронная коммерция реализована в основном по технологии Web.

WWW -"Всемирная паутина" Составляющие сервиса: 1. HTML (Hyper. Text Mark up Language, современная версия – XHTML) язык разметки гипертекста в виде специальных операторов-тегов (дескрипторов). Пример разметки простого текста: < font size=” 4” color=”#00 ff 00” >Символы зеленые< /font > Результат интерпретации такого HTML-кода браузером на экране: Символы зеленые 2. HTTP – протокол прикладного уровня для передачи гипертекста. 3. URL (Uniform Resource Locator) – единообразный указатель ресурса. 4. Обозреватели Internet, браузеры – программы, интерпретирующие HTML-код Web-страниц.

Тема лекции: «Защита информации»

Виды угроз для компьютерной информации: потеря информации блокировка доступа к информации искажение или подмена информации несанкционированный доступ к информации и её копирование

Комплекс мер для защиты компьютерной информации: организационные меры защиты информации аппаратные средства защиты информации программные средства защиты информации

Организационные меры защиты информации: Ограничение круга лиц, имеющих доступ к ресурсам вычислительных систем. Ограничения касаются использования принадлежащих пользователям сменных носителей (дискет, компакт-дисков и флэш-памяти), допуска на рабочие места посторонних лиц (детей или других родственников и знакомых сотрудников), а также самостоятельной установки или удаления программ.

Аппаратные средства защиты информации: средства авторизации пользователей: от считывателей магнитных карт до сканеров сетчатки глаза; источники бесперебойного питания (ИБП, англ. , UPS – Uninterruptible Power Supply); RAID-массивы, обеспечивающие восстановление информации на диске и быструю замену неисправного диска без остановки работы системы ( «hot swap» ); кластеры из нескольких отдалённых компьютеров, совместно решающих общие задачи ( «горячее» резервирование).

Программные средства защиты информации: 1. Ограничение бюджета (прав доступа) пользователей с применением логинов и паролей. 2. Резервное копирование (backup) при разработке документов. 3. Защита документов и архивов паролями двух типов. 4. Соблюдение пяти принципов долговременного хранения информации. 5. Использование антивирусных программ. 6. Использование брандмауэров (англ. , firewall, файрволл) для защиты от несанкционированного доступа к компьютеру при подключении к Internet. 7. Шифрование данных, использование криптографических протоколов передачи (SSL, TLS). 8. Сопровождение документов электронной цифровой подписью и сертификатом. 9. Ведение журналов протоколирования действий пользователей.