Развитие информационных технологий

2

Федеральное агенство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

санкт-петербургский государственный технологический

институт (технический университет)

Кафедра управления персоналом и рекламы

Курсовая работа по информатике

Выполнила: Ковалева Т.А гр. №785

Проверил: Парамонова Н.Н

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

2009

Введение

Информатика - это наука, изучающая структуру и общие свойства информации, а также закономерности и методы ее создания, хранения, поиска, передачи и преобразования с использованием компьютерных технологий.

Информационные технологии на рубеже ХХ - ХХI вв. становятся важнейшим инструментом научно - технического и социально - экономического развития общества, играя существенную роль в ускорении процессов получения, распространения и использования новых знаний. Влияя на качество интеллектуальных ресурсов социума, информационные технологии повышают уровень и качество самой жизни. Информация становится важнейшим стратегическим ресурсом общества и занимает ключевое место в экономике, образовании и культуре.

В этой курсовой работе я рассмотрю виды современных информационных технологий и их возможности. Освещу вопрос о месте информатики в процессах управления, каким образом информационные системы помогают, упрощают работу в государственном управлении, на предприятии. Докажу целесообразность внедрения тех или иных информационных технологий в практику управления.

1.Информатика. Предмет информатики. Основные задачи информатики

Информатика (ср. нем. Informatik, фр. Informatique, англ. computer science -- компьютерные науки -- в США, англ. computing science -- вычислительная наука -- в Великобритании) есть наука о способах получения, накоплении, хранении, преобразовании, передаче и использовании информации. Она включает дисциплины, так или иначе относящиеся к обработке информации в вычислительных машинах и вычислительных сетях: как абстрактные, вроде анализа алгоритмов, так и довольно конкретные, например, разработка языков программирования.

Предмет и задачи информатики

Информатика - это техническая наука, систематизирующая приемы создания, хранения, воспроизведения, обработки и передачи, данных средствами вычислительной техники, а также принципы функционирования этих средств и методы управления ими.Из этого определения видно, что для решения задач информатики необходима соответствующая технология.

Информационная технология - это система методов и способов сбора, хранения, обработки и передачи данных.

Особенностью информационных технологий по сравнению с традиционными технологиями является качественно иная сфера их приложения. Прежде всего, это связано с их универсальным характером. Это вызывает сложности, возникающие при создании формальных описаний информационных технологий. Традиционно выделяют несколько уровней представления информационных технологий:

концептуальное;

на уровне информационных потоков;

на уровне инструментальных средств;

и другие.

Общая схема цикла информационного процесса, который должен охватываться соответствующими технологиями, приведена на рисунке .

Результатом развития информационных технологий стали процессы глобальной информатизации общества.

Основной задачей информатики является систематизация приемов и методов работы с аппаратными и программными средствами вычислительной техники. Цель систематизации состоит в выделении, внедрении и развитии передовых, наиболее эффективных технологий, в автоматизации этапов работы с данными.

Предмет информатики составляют следующие понятия:

Аппаратное обеспечение средств вычислительной техники;

Программное обеспечение средств вычислительной техники;

Средства взаимодействия аппаратного и программного обеспечения;

Средства взаимодействия человека с аппаратными и программными средствами.

Как видно в информатике особое внимание уделяется вопросам взаимодействия. Для этого даже введено специальное понятие - интерфейс.

Методы и средства взаимодействия отдельных компонентов вычислительной среды называются интерфейсом. Выделяют следующие виды интерфейсов в вычислительной среде.

Пользовательский интерфейс - взаимодействие человека с аппаратными и программными средствами.

Аппаратный интерфейс - взаимодействие отдельных аппаратных компонентов между собой.

Программный интерфейс - взаимодействие отдельных программных средств.

Аппаратно-программный интерфейс - совокупность взаимодействия программных и аппаратных средств.

Основной задачей информатики является систематизация приемов и методов работы с аппаратными и программными средствами вычислительной техники. Цель систематизации состоит в выделении, внедрении и развитии передовых, наиболее эффективных технологий, в автоматизации этапов работы с данными, а также в методическом обеспечении новых технологических исследований.

Информатика наука практическая. В ее составе сегодня выделяют следующие направления для практических применений:

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 компьютерных программ).

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, а также между форматами представления данных, относящихся к различным типам вычислительных систем).

Кроме того, необходимо отметить, что ключевым понятием информатики является такое понятие как эффективность.

Для аппаратного обеспечения под эффективностью понимают отношение производительности оборудования к его стоимости (с учетом стоимости эксплуатации и обслуживания).

Для программного обеспечения эффективность определяется производительностью лиц, работающих с ним, т.е. пользователей компьютеров.

В программировании под эффективностью понимают объем программного кода, создаваемого программистами в единицу времени.

Для информатики важно как сделать ту или иную операцию, но главным является, как сделать ту или иную операцию эффективно.

2.Запоминающие устройства: классификация, принцип работы, основные характеристики

Системная память: ОЗУ, ПЗУ, кэш. Внешняя память: винчестер; стример; накопитель на гибких магнитных дисках; накопители на компакт- дисках.

Персональные компьютеры имеют четыре иерархических уровня памяти:

· микропроцессорная память;

· основная память;

· регистровая кэш-память;

· внешняя память.

Микропроцессорная память рассмотрена выше. Основная память предназначена для хранения и оперативного обмена информацией с другими устройствами компьютера. Функции памяти:

· прием информации от других устройств;

· запоминание информации;

· выдача информации по запросу в другие устройства машины.

Основная память содержит два вида запоминающих устройств:

· ПЗУ -- постоянное запоминающее устройство;

· ОЗУ -- оперативное запоминающее устройство.

ПЗУ предназначено для хранения постоянной программной и справочной информации. Данные в ПЗУ заносятся при изготовлении. Информацию, хранящуюся в ПЗУ, можно только считывать, но не изменять.

В ПЗУ находятся:

· программа управления работой процессора;

· программа запуска и останова компьютера;

· программы тестирования устройств, проверяющие при каждом включении компьютера правильность работы его блоков;

· программы управления дисплеем, клавиатурой, принтером, внешней памятью;

· информация о том, где на диске находится операционная система.

ПЗУ является энергонезависимой памятью, при отключении питания информация в нем сохраняется. ОЗУ предназначено для оперативной записи, хранения и считывания информации (программ и данных), непосредственно участвующей в информационно-вычислительном процессе, выполняемом компьютером в текущий период времени. Главными достоинствами оперативной памяти являются ее высокое быстродействие и возможность обращения к каждой ячейке памяти отдельно (прямой адресный доступ к памяти). Все ячейки памяти объединены в группы по 8 бит (1 байт), каждая такая группа имеет адрес, по которому к ней можно обратиться. ОЗУ является энергозависимой памятью, при выключении питания информация в нем стирается. В современных компьютерах объем памяти обычно составляет 8-128 Мбайт. Объем памяти -- важная характеристика компьютера, она влияет на скорость работы и работоспособность программ. Кроме ПЗУ и ОЗУ на системной плате имеется и энергонезависимая CMOS-память, постоянно питающаяся от своего аккумулятора. В ней хранятся параметры конфигурации компьютера, которые проверяются при каждом включении системы. Это полупостоянная память. Для изменения параметров конфигурации компьютера в BIOS содержится программа настройки конфигурации компьютера - SETUP. Для ускорения доступа к оперативной памяти используется специальная сверхбыстродействующая кэш-память, которая располагается как бы «между» микропроцессором и оперативной памятью, в ней хранятся копии наиболее часто используемых участков оперативной памяти. Регистры кэш-памяти недоступны для пользователя. В кэш-памяти хранятся данные, которые микропроцессор получил, и будет использовать в ближайшие такты своей работы. Быстрый доступ к этим данным позволяет сократить время выполнения очередных команд программы. Микропроцессоры, начиная от МП 80486, имеют свою встроенную кэш-память. Микропроцессоры Pentium и Реntium Pro имеют кэш-память отдельно для данных и отдельно для команд. Для всех микропроцессоров может использоваться дополнительная кэш-память, размещаемая на материнской плате вне микропроцессора, емкость которой может достигать нескольких Мбайт. Внешняя память относится к внешним устройствам компьютера и используется для долговременного хранения любой информации, которая может потребоваться для решения задач. В частности, во внешней памяти хранятся все программное обеспечение компьютера. Устройства внешней памяти -- внешние запоминающие устройства -- весьма разнообразны. Их можно классифицировать по виду носителя, по типу конструкции, по принципу записи и считывания информации, по методу доступа и т. д. Наиболее распространенными внешними запоминающими устройствами являются:

· накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД);

· накопители на гибких магнитных дисках (НГМД);

· накопители на оптических дисках (CD-ROM).

Реже в качестве устройств внешней памяти персонального компьютера используются запоминающие устройства на кассетной магнитной ленте -- стримеры. Накопители на дисках -- это устройства для чтения и записи с магнитных или оптических носителей. Назначение этих накопителей -- хранение больших объемов информации, запись и выдача хранимой информации по запросу в оперативное запоминающее устройство. НЖМД и НГМД различаются лишь конструктивно, объемами хранимой информации и временем поиска, записи и считывания информации. В качестве запоминающей среды у магнитных дисков используются магнитные материалы со специальными свойствами, позволяющими фиксировать два магнитных состояния -- два направления намагниченности. Каждому из этих состояний ставятся в соответствие двоичные цифры 0 и 1. Информация на магнитные диски записывается и считывается магнитными головками вдоль концентрических окружностей -- дорожек (треков). Количество дорожек на диске и их информационная емкость зависят от типа диска, конструкции накопителя, качества магнитных головок и магнитного покрытия. Каждая дорожка разбита на секторы. В одном секторе обычно размещается 512 байт данных. Обмен данными между накопителем на магнитном диске и оперативной памятью осуществляется последовательно целым числом секторов. Для жесткого магнитного диска используется также понятие цилиндра -- совокупности дорожек, находящихся на одинаковом расстоянии от центра диска. Диски относятся к машинным носителям информации с прямым доступом. Это означает, что компьютер может обратиться к дорожке, на которой начинается участок с искомой информацией или куда нужно записать новую информацию, непосредственно, где бы ни , находилась головка записи и чтения накопителя. Все диски -- и магнитные, и оптические -- характеризуются своим диаметром (форм-фактором). Из гибких магнитных дисков наибольшее распространение получили диски диаметром 3,5(89 мм). Емкость этих дисков составляет 1,2 и 1,44 Мбайт. Накопители на жестких магнитных дисках получили название «винчестер». Этот термин возник из жаргонного названия первой модели жесткого диска, имевшего 30 дорожек по 30 секторов каждая, что случайно совпало с калибром охотничьего ружья «винчестер». Емкость накопителя на жестком магнитном диске измеряется в Мбайтах и Гбайтах. В последнее время появились новые накопители на магнитных дисках -- ZIP-диске -- переносные устройства емкостью 230-280 Мбайт. В последние годы самое широкое распространение получили накопители на оптических дисках (CD-ROM). Благодаря маленьким размерам, большой емкости и надежности эти накопители становятся все более популярными. Емкость накопителей на оптических дисках -- от 640 Мбайт и выше. Оптические диски делятся на неперезаписываемые лазерно-оптические диски, перезаписываемые лазерно-оптические диски и перезаписываемые магнитооптические диски. Неперезаписываемые диски поставляются фирмами-изготовителями с уже записанной на них информацией. Запись информации на них возможна только в лабораторных условиях, вне компьютера. Кроме основной своей характеристики -- информационной емкости, дисковые накопители характеризуются и двумя временными показателями:

· временем доступа;

· скоростью считывания подряд расположенных байтов.

3.Операционная система, система управления работой пользователей. Командные языки; организация личного и корпоративного информационного обеспечения

ОПР Операционная система (ОС) - совокупность программ, которая начинает свою работу (загружается) при включении ПК.

О.С. осуществляет:

управление ПК;

диалог с пользователем;

запуск других программ.

Примеры: MS DOS, MS WINDOWS 95, 98, ME, 2000, XP, LINUX и др.

Компонентами О.С. являются:

файловая система

драйвера внешних устройств

командный язык

ОПР. Файловая система - хранилище программ и данных.

Файловая система состоит из файлов.

Файл - место постоянного хранения информации (текста, изображения, рисунка, таблицы). Каждый файл имеет свое имя. Имя файла состоит из 2 частей: имени файла, которое присваивает пользователь и расширения. Обе части разделены между собой точкой. Имя файла может быть произвольным, а расширение устанавливается той программой, в которой был создан этот файл. Имя файла содержит произвольное количество символов (макс. количество символов - 255), расширение - не более трех символов. Имена файлов могут содержать как русские, так и английские буквы, а также любые символы, кроме / | \ : * ? < > “. Имя файла может состоять из нескольких слов.

Для обеспечения интерфейса командной строки в ОС часто используются командные интерпретаторы, которые могут представлять собой самостоятельные языки программирования, с собственным синтаксисом и отличительными функциональными возможностями

В операционные системы MS-DOS и Windows 9x включён командный интерпретатор command.com, в Windows NT включён cmd.exe. В большом семействе командных оболочек UNIX популярны bash, csh, ksh и другие

Функции

Командный интерпретатор исполняет команды своего языка, заданные в командной строке или поступающие из стандартного ввода или указанного файла.

В качестве команд интерпретируются вызовы системных или прикладных утилит, а также управляющие конструкции. Кроме того, оболочка отвечает за раскрытие шаблонов имен файлов и за перенаправление и связывание ввода-вывода утилит.

В совокупности с набором утилит, оболочка представляет собой операционную среду, полноценный язык программирования и мощное средство решения как системных, так и некоторых прикладных задач, в особенности, автоматизации часто выполняемых последовательностей команд.

Стандартный командный интерпретатор

Стандартом ISO/IEC 9945 (Том 3. Оболочка и утилиты) определен язык оболочки, включающий конструкции последовательного (перевод строки, точка с запятой), условного («if», «case», «||», «&&») и циклического («for», «for in», «while», «until») исполнения команд, а также оператор присваивания.

Стандартом также определен режим редактирования вводимых команд, являющийся подмножеством команд стандартного текстового редактора («vi»).

Реализации и доступность

В современных открытых Unix-подобных ОС наиболее распространены такие языки командных интерпретаторов как bash и zsh, реализующие надмножества языка стандартной оболочки.

Альтернативы

Наряду со стандартными, в открытых ОС применяются также альтернативные оболочки csh и tcsh, отличающиеся синтаксисом управляющих конструкций и поведением переменных.

4.Текстовые редакторы

Текстовые редакторы

· Документы бумажные и электронные

· Форматирование абзацев.

· Форматирование шрифта (символов)

· Форматы текстовых файлов.

Для обработки текстовой информации на компьютере используются текстовые редакторы. Текстовые редакторы позволяют создавать, редактировать, форматировать, сохранять и распечатывать документы.

Блокнот

Microsoft Word

StarOffice Writer

Adobe PageMaker

Microsoft Office Publisher

Microsoft FrontPage

Текстовые редакторы -- это программы для создания, редактирования, форматирования, сохранения и печати документов. Современный документ может содержать, кроме текста, и другие объекты (таблицы, диаграммы, рисунки и т. д.).

Редактирование -- преобразование, обеспечивающее добавление, удаление, перемещение или исправление содержания документа. Редактирование документа обычно производится путем добавления, удаления или перемещения символов или фрагментов текста.

Форматирование -- это оформление текста. Кроме текстовых символов форматированный текст содержит специальные невидимые коды, которые сообщают программе, как надо его отображать на экране и печатать на принтере: какой шрифт использовать, каким должно быть начертание и размер символов, как оформляются абзацы и заголовки. Форматированные и неформатированные тексты несколько различаются по своей природе. Это различие надо понимать.

Документы бумажные и электронные. Документы могут быть бумажными или электронными. Бумажные документы создают и форматируют так, чтобы обеспечить их наилучшее представление при печати на принтере. Электронные документы создают и форматируют с целью наилучшего представления на экране монитора. Постепенное вытеснение бумажного документооборота электронным -- одна из тенденций развития информационных технологий. Сокращение расхода бумаги благотворно сказывается на сбережении природных ресурсов и уменьшении загрязнения окружающей среды.

Форматирование бумажных и электронных документов может существенно различаться. Для бумажных документов принято так называемое абсолютное форматирование. Печатный документ всегда форматируется под печатный лист известного размера (формата). Например, ширина строки документа зависит от ширины листа бумаги. Если документ был оформлен для печати на листах большого формата, то его нельзя напечатать на маленьких листочках -- часть документа на них не поместится. Одним словом, форматирование печатного документа всегда требует предварительного выбора листа бумаги с последующей привязкой к этому листу. Для печатного документа всегда можно точно назвать (в любых единицах измерения) размеры шрифтов, полей, расстояний между строками или абзацами и т. п.

Для электронных документов принято так называемое относительное форматирование. Автор документа не может заранее предсказать, на каком компьютере, с каким размером экрана документ будут просматривать. Более того, даже если бы размеры экранов и были известны заранее, все равно невозможно предсказать, каков будет размер окна, в котором читатель увидит документ. Поэтому электронные документы делают так, чтобы они подстраивались под текущий размер окна и форматировались «на лету».

Форматирование абзацев.

Абзац с литературной точки зрения - это часть текста, представляющая собой законченный по смыслу фрагмент произведения, окончание которого служит естественной паузой для перехода к новой мысли.

В компьютерных документах абзацем считается любой текст, заканчивающийся управляющим символом конца абзаца. Ввод конца абзаца обеспечивается нажатием клавиши [ВВОД] ([ENTER]).

Форматирование абзацев позволяет подготовить правильно и красиво оформленный документ.

В процессе форматирования абзаца задаются параметры его выравнивания (выравнивание отражает расположение текста относительно границ полей страницы), отступы (абзац целиком может иметь отступы слева и справа) и интервалы (расстояние между строк абзаца), отступ красной строки и др.

Только текст (Text Only) (TXT). Наиболее универсальный формат. Сохраняет текст без форматирования, в текст вставляются только управляющие символы конца абзаца. Применяют этот формат для хранения документов, которые должны быть прочитаны в приложениях, работающих в различных операционных системах.

Текст в формате RTF (Rich Text Format) (RTF). Универсальный формат, который сохраняет все форматирование. Преобразует управляющие коды в команды, которые могут быть прочитаны и интерпретированы многими приложениями, в результате информационный объем файла существенно возрастает.

Документ Word (DOC). Оригинальный формат используемой в настоящее время версии Word. Полностью сохраняет форматирование. Использует 16-битную кодировку символов, что требует использования шрифтов Unicode.

Документ Word 2.0, Word 6.0/95 (DOC). Оригинальные форматы предыдущих версий редактора Word. При преобразовании из формата Word 97/2000 форматирование сохраняется не полностью.

Work 4.0 для Windows (WPS). Оригинальный формат интегрированной системы Works 4.0. При преобразовании из формата Word форматирование сохраняется не полностью.

HTML-документ (HTM, HTML). Формат хранения Web-страниц. Содержит управляющие коды (тэги) языка разметки гипертекста.

Формат Лексикон (LX). Оригинальный формат отечественного текстового редактора Лексикон.

Выбор требуемого формата текстового документа или его преобразование производится в процессе сохранения файла.

5. Методы и технологии моделирования

Моделирование, исследование объектов познания на их моделях; построение и изучение моделей реально существующих предметов и явлений (живых и неживых систем, инженерных конструкций, разнообразных процессов -- физических, химических, биологических, социальных) и конструируемых объектов (для определения, уточнения их характеристик, рационализации способов их построения и т. п.).

Компьютерное моделирование - это метод решения задачи анализа или синтеза сложной системы на основе использования ее компьютерной модели. Суть компьютерного моделирования заключена в получении количественных и качественных результатов на основе имеющейся модели.

Под компьютерной моделью понимают :

Условный образ объекта или некоторой системы, описанный с помощью взаимосвязанных компьютерных таблиц, блок-схем, диаграмм, графиков, рисунков, анимационных фрагментов, гипертекстов и т.д. и отображающий структуру и взаимосвязи между элементами объекта - структурно-функциональная модель;

Отдельная программа, совокупность программ, программный комплекс, позволяющий с помощью последовательности вычислений и графического отображения их результатов воспроизводить (имитировать) процессы функционирования объекта при условии воздействия на него различных (включая случайные) факторов - имитационные модели.

Компьютерное моделирование имеет ряд преимуществ по сравнению с другими подходами. В частности, оно дает возможность учитывать большое количество переменных, предсказывать развитие нелинейных процессов, возникновение синергетических эффектов. Компьютерное моделирование позволяет не только получить прогноз, но и определить, какие управляющие воздействия приведут к наиболее благоприятному развитию событий.

Качественные выводы, сделанные по результатам компьютерного моделирования, позволяют обнаружить такие свойства сложной системы, как ее структуру, динамику развития, устойчивость, целостность и др.. Количественные выводы в основном носят характер прогноза некоторых будущих или объяснения прошлых значений переменных, характеризующих систему. Одно из основных направлений использования компьютерного моделирования - поиск оптимальных вариантов внешнего воздействия на объект с целью получения наивысших показателей его функционирования.

Компьютерное моделирование - эффективный метод решения задач анализа и синтеза сложных систем. Методологической основой компьютерного моделирования является системный анализ (в то время, как у моделирования на ЭВМ - те или иные разделы теории математических моделей), - именно поэтому в ряде источников наряду с термином «компьютерное» используется термин системного моделирования, а саму технологию системного моделирования призваны осваивать системные аналитики.

Однако, ситуацию не стоит представлять так, что традиционные виды моделирования противопоставляются компьютерному моделированию. Наоборот, доминирующей тенденцией сегодня является взаимопроникновение всех видов моделирования, симбиоз различных информационных технологий в области моделирования, особенно для сложных приложений и комплексных проектов по моделированию. Так, например, имитационное моделирование включает в себя концептуальное моделирование (на ранних этапах формирования имитационной модели), логико-математическое (включая методы искусственного интеллекта) - для целей описания отдельных подсистем модели, а также в процедурах обработки и анализа результатов вычислительного эксперимента и принятия решений; технология проведения, планирования вычислительного эксперимента с соответствующими математическими методами привнесена в имитационное моделирование из физического (натурного) моделирования; наконец, структурно-функциональное моделирование используется при создании стратифицированного описания многомодульных комплексов.

Становление компьютерного моделирования связано с имитационным моделированием; имитационное моделирование было исторически первым, по-сравнению со структурно-функциональным, без ЭВМ никогда не существовало, - и имеет целый ряд специфических черт.

6. Основные принципы алгоритмизации и программирования. Понятие формализации, алгоритмизации, программирования

Алгоритмизация 1) этап решения задачи, состоящей в нахождении по формулировке задачи алгоритма ее решения.

2) Раздел информатики, изучающий методы, приемы построения алгоритмов и их свойства (иногда также называют алгоритмикой).

Алгоритм и его свойства:

Решение задач на компьютере основано на понятии алгоритма. Алгоритм - это точное предписание, определяющее вычислительный процесс, ведущий от варьируемых начальных данных к исходному результату.

Алгоритм означает точное описание некоторого процесса, инструкцию по его выполнению. Разработка алгоритма является сложным и трудоемким процессом. Алгоритмизация - это техника разработки (составления) алгоритма для решения задач на ЭВМ.

Изобразительные средства для описания (представление) алгоритма

Для записи алгоритма решения задачи применяются следующие изобразительные способы их представления:

· Словесно- формульное описание

· Блок-схема (схема графических символов)

· Алгоритмические языки

· Операторные схемы

· Псевдокод

Для записи алгоритма существует общая методика:

· Каждый алгоритм должен иметь имя, которое раскрывает его смысл.

· Необходимо обозначить начало и конец алгоритма.

· Описать входные и выходные данные.

· Указать команды, которые позволяют выполнять определенные действия над выделенными данными

Общий вид алгоритма:

Алгоритм: Название алгоритма

Описание данных

Начало

Команды

Конец

Формульно-словесный способ записи алгоритма характеризуется тем, что описание осуществляется с помощью слов и формул. Содержание последовательности этапов выполнения алгоритмов записывается на естественном профессиональном языке предметной области в произвольной форме.

Графический способ описания алгоритма (блок - схема) получил самое широкое распространение. Для графического описания алгоритмов используются схемы алгоритмов или блочные символы (блоки), которые соединяются между собой линиями связи.

Каждый этап вычислительного процесса представляется геометрическими фигурами (блоками). Они делятся на арифметические или вычислительные (прямоугольник), логические (ромб) и блоки ввода-вывода данных (параллелограмм).

· Схемы алгоритмов:

Порядок выполнения этапов указывается стрелками, соединяющими блоки. Геометрические фигуры размещаются сверху вниз и слева на право. Нумерация блоков производится в порядке их размещения в схеме.
Алгоритмические языки - это специальное средство, предназначенное для записи алгоритмов в аналитическом виде. Алгоритмические языки близки к математическим выражениям и к естественным языкам. Каждый алгоритмический язык имеет свой словарь. Алгоритм, записанный на алгоритмическом языке, выполняется по строгим правилам этого конкретного языка.

Операторные схемы алгоритмов. Суть этого способа описания алгоритма заключается в том, что каждый оператор обозначается буквой (например, А - арифметический оператор, Р - логический оператор и т.д.).
Операторы записываются слева направо в последовательности их выполнения, причем, каждый оператор имеет индекс, указывающий порядковый номер оператора. Алгоритм записывается в одну строку в виде последовательности операторов.

Псевдокод - система команд абстрактной машины. Этот способ записи алгоритма с помощью операторов близких к алгоритмическим языкам.

По структуре выполнения алгоритмы и программы делятся на три вида:

· Линейные

· Ветвящиеся

· Циклические

Линейный алгоритм (линейная структура) - это такой алгоритм, в котором все действия выполняются последовательно друг за другом и только один раз. Схема представляет собой последовательность блоков, которые располагаются сверху вниз в порядке их выполнения. Первичные и промежуточные данные не оказывают влияния на направление процесса вычисления.

Алгоритмы разветвляющейся структуры:

На практике часто встречаются задачи, в которых в зависимости от первоначальных условий или промежуточных результатов необходимо выполнить вычисления по одним или другим формулам.

Циклические вычислительные процессы:
Для решения многих задач характерно многократное повторение отдельных участков вычислений. Для решения таких задач применяются алгоритмы циклической структуры (циклические алгоритмы). Цикл - последовательность команд, которая повторяется до тех пор, пока не будет выполнено заданное условие. Циклическое описание многократно повторяемых процессов значительно снижает трудоемкость написания программ.

Существуют две схемы циклических вычислительных процессов.

Особенностью схемы является то, что цикл выполняется хоты бы один раз, так как первая проверка условия выхода из цикла осуществляется после того, как тело цикла выполнено.

Существуют циклы с известным числом повторений и итерационные циклы. При итерационном цикле выход из тела цикла, как правило, происходит при достижении заданной точности вычисления.

Программирование (кодирование) - составление программы по заданному алгоритму.

Операторные языки делятся на процедурные и непроцедурные (Smalltalk, QBE). Процедурные делятся на машино - ориентированные и машино - независимые.

К машино - ориентированным языкам относятся: машинные языки, автокоды, языки символического кодирования, ассемблеры.

К машино - независимым языкам относятся:

· Процедурно - ориентированные (Паскаль, Фортран и др.)

· Проблемно - ориентированные (ЛИСП и др.)

· Объектно-ориентированные (Си++, Visual Basic, Java и др.)

Программирование -- процесс и искусство создания компьютерных программ и/или программного обеспечения с помощью языков программирования. Программирование сочетает в себе элементы искусства, фундаментальных наук (прежде всего информатика и математика), инженерии, спорта и ремесла.

В узком смысле слова, программирование рассматривается как Кодирование алгоритмов на заданном языке программирования. Под программированием также может пониматься разработка логической схемы для ПЛИС, а также процесс записи информации в ПЗУ. В более широком смысле программирование -- процесс создания программ, то есть разработка программного обеспечения

Программирование включает в себя:

· Анализ

· Проектирование-разработка комплекса алгоритмов

· Кодирование и Компиляцию - написание исходного текста программы и преобразование его в исполнимый код с помощью компилятора

· Тестирование и отладку - выявление и устранение ошибок

· Сопровождение

Формализация - процесс построения информационных моделей с помощью формальных языков.

7. Эволюция и классификация языков программирования

Программа -- это логически упорядоченная последовательность команд, необходимых для управления компьютером (выполнения им конкретных операций), поэтому программирование сводится к созданию последовательности команд, необходимой для решения определенной задачи.

Программа представляет собой формализованное описание последовательности действий определенных устройств ЭВМ в зависимости от конкретного характера задачи.

Процессор компьютера -- это большая интегральная микросхема.

Алгоритм -- это точно определенное описание способа решения задачи в виде конечной (по времени) последовательности действий. Такое описание еще называется формальным. Для представления алгоритма в виде, понятном компьютеру, служат языки программирования.

Текст программы -- полное, законченное и детальное описание алгоритма на языке программирования.

Языки программирования -- искусственные языки.

Язык программирования -- формальная знаковая система, предназначенная для описания алгоритмов в форме, которая удобна для исполнителя (например, компьютера).

Язык программирования определяет набор лексических, синтаксических и семантических правил, используемых при составлении компьютерной программы

Со времени создания первых программируемых машин человечество придумало уже более двух с половиной тысяч языков программирования.

Создатели языков по-разному толкуют понятие язык программирования. Среди общих мест, признаваемых большинством разработчиков, находятся следующие:

Функция: язык программирования предназначен для написания компьютерных программ, которые применяются для передачи компьютеру инструкций по выполнению того или иного вычислительного процесса и организации управления отдельными устройствами.

Задача: язык программирования отличается от естественных языков, тем, что предназначен для передачи команд и данных от человека компьютеру, в то время, как естественные языки используются лишь для общения людей между собой.

Исполнение: язык программирования может использовать специальные конструкции для определения и манипулирования структурами данных и управления процессом вычислений.

Языки программирования, или алгоритмические языки, классифицируются: по степени их зависимости от вычислительной машины; по ориентации на сферу применения; по специфике организационной структуры языковых конструкций и т.д. и т. п.

Каждый язык программирования может быть представлен в виде набора формальных спецификаций, определяющих его синтаксис и семантику.

Ограниченное число «слов», значение которые понятны транслятору, и очень строгие правила записи команд (операторов), образуют синтаксис языка программирования, а смысл каждой команды и других конструкций языка -- его семантику. Строго говоря, синтаксис и семантика языка включают в себя:

Ш типы и структуру данных;

Ш операционную семантику (алгоритм вычисления конструкций языка);

Ш семантические конструкции языка;

Ш библиотеки примитивов (например, инструкции ввода-вывода);

Ш философии, назначения и возможностей языка.

Нарушение формы записи программы приводит к тому, что транслятор выдает сообщение о синтаксической ошибке.

Правильно написанное, но не отвечающее алгоритму использование команд языка приводит к семантическим ошибкам

Процесс поиска ошибок в программе называется тестированием, процесс устранения ошибок -- отладка.

С помощью языка программирования создается не готовая программа, а только ее текст, описывающий ранее разработанный алгоритм.

Чтобы получить работающую программу, надо этот текст либо автоматически перевести в машинный код (для этого служат программы-компиляторы) и затем использовать отдельно от исходного текста, либо сразу выполнять команды языка, указанные в тексте программы (этим занимаются программы-интерпретаторы).

Интерпретатор берет очередной оператор языка из текста программы, анализирует его структуру и затем сразу исполняет. Только после того как текущий оператор успешно выполнен, интерпретатор перейдет к следующему.

Компиляторы полностью обрабатывают весь текст программы в поисках синтаксических ошибок, выполняют определенный смысловой анализ и затем автоматически переводят (транслируют) на машинный язык -- генерируют машинный код.

В результате законченная программа получается компактной и эффективной, работает в сотни раз быстрее программы, выполняемой с помощью интерпретатора, и может быть перенесена на другие компьютеры с процессором, поддерживающим соответствующий машинный код.

Классификация ЯП:

Исходя из вышесказанного, ЯП можно классифицировать по следующим признакам.

1. По степени ориентации на специфические возможности ЭВМ ЯП делятся на: машинно-зависимые; машинно-независимые.

К машинно-зависимым ЯП относятся машинные языки, ассемблеры и автокоды, которые используются в системном программировании. Программа на машинно-зависимом ЯП может выполняться только на ЭВМ данного типа. Программа на машинно-независимом ЯП после трансляции на машинный язык становится машинно-зависимой. Этот признак ЯП определяет мобильность получаемых программ (возможность переноса на ЭВМ другого типа).

2. По степени детализации алгоритма получения результата ЯП делятся на:

языки низкого уровня;

языки высокого уровня;

языки сверхвысокого уровня.

3. По степени ориентации на решение определенного класса задач:

проблемно-ориентированные;

универсальные.

4. По возможности дополнения новыми типами данных и операциями:

расширяемые;

нерасширяемые.

5. По возможности управления реальными объектами и процессами:

языки систем реального времени;

языки систем условного времени.

6. По способу получения результата:

процедурные;

непроцедурные.

7. По типу решаемых задач:

языки системного программирования;

языки прикладного программирования.

8. Непроцедурные языки по типу встроенной процедуры поиска решений делятся на:

реляционные;

функциональные;

логические.

8.Базы данных. Системы управления базами данных и базами знаний

Информационная система - это система, реализующая автоматизированный сбор, обработку и манипулирование данными и включающая технические средства обработки данных, программное обеспечение и обслуживающий персонал.

Цель любой информационной системы - обработка данных об объектах реального мира.

Основой информационной системы является база данных.

База данных - это совокупность сведений о конкретных объектах реального мира в какой-либо предметной области.

База данных - это организованная структура, предназначенная для хранения информации.

Структурирование данных - это введение соглашения о способах представления данных.

Работа с большими наборами данных автоматизируется проще, когда данные упорядочены, то есть образуют заданную структуру

Существует три основных типа структур данных:

· линейные структуры;

· иерархические структуры;

· табличные структуры.

Линейные структуры - это списки, упорядоченные структуры, в которых адрес элемента однозначно определяется его номером.

Иерархические структуры данных. В иерархической структуре адрес каждого элемента определяется путем доступа (маршрутом), ведущим от вершины структуры к данному элементу. Основным недостатком иерархической структуры является увеличенный размер пути доступа.

Табличные структуры (таблицы данных, матрицы данных) - это структуры, в которых элементы данных определяются адресом ячейки, который состоит не из одного параметра (как, например, в списках), а из нескольких.

Для одномерных таблиц - это номер строки и столбца.

Базами данных - называют данные, хранящиеся на запоминающих устройствах и организованные таким образом, что к ним могут иметь доступ различные программы.

Средства управления этими базами данных получили название системы управления базами данных (СУБД).

Система управления базами данных - это комплекс программных средств, предназначенных для создания, ведения и совместного применения базы данных многими пользователями.

Система управления базами данных - это комплекс программных средств, позволяющий создавать структуру новой базы данных, наполнять базу данных ее содержимым, редактировать содержимое, проводить отбор данных в соответствии с заданным критерием, упорядочивать их и оформлять для последующей выдачи на устройства вывода или передачи по каналам связи.

По технологии обработки данных базы данных делятся на централизованные и распределенные.

Централизованная база данных хранится в памяти одной вычислительной системы.

Распределенная база данных состоит из нескольких возможно пересекающихся или даже дублирующих друг друга частей, хранимых в различных ЭВМ вычислительной сети.

По способу доступа к данным базы данных делятся на базы данных с локальным доступом и базы данных с удаленным (сетевым доступом).

По степени универсальности различают два класса СУБД:

· системы общего назначения;

· специализированные системы.

СУБД основывается на следующих моделях данных: иерархическая; сетевая; реляционная.

Иерархическая модель организует данные в виде древовидной структуры.

Сетевая модель организует данные в виде сетевой структуры.

Реляционная модель данных организует данные в виде взаимосвязанных двумерных таблиц - объектов модели.

Создание интеллектуальных информационных технологий связано с решением комплекса проблем - синтеза базы знаний (БЗ) и экспертных систем (ЭС).

Эффективность ЭС в значительной степени определяется знаниями, введенными в БЗ.

Создание и модификация БЗ осуществляются совместными усилиями эксперта и инженера по знаниям. Для этой цели создается интеллектуальный редактор БЗ, представляющий собой программу диалогового взаимодействия, облегчающую работу с БЗ.

Один из блоков БЗ называется решатель - блок логического вывода, - производит вывод, генерацию нового знания, т. е. решает поставленную задачу на основе знаний имеющихся в БЗ. При желании пользователь ЭС может получить объяснение того, как была решена задача. Для этого в ЭС включают блок объяснений. Взаимодействие с ЭС пользователя происходит при помощи интерфейса пользователя.

Таким образом, ЭС состоит из центрального блока - БЗ, решателя - блока логического вывода и блока объяснений.

Знания - специальная форма представления информации, позволяющая человеческому мозгу хранить, воспроизводить и понимать ее.

Знания есть особая информация, выраженная и зафиксированная в языке, поэтому основные типы знаний и типы отношений, определяющие связь знаний с внеязыковым миром, а также друг с другом и системой человеческих действий, должны подчиняться особым правилам: семантики, синтаксиса и прагматики.

Знания - это особая форма информации, представляющая собой совокупность структурированных, теоретических и эмпирических положений предметной области, которые могут быть представлены в различной форме, обладают определенными свойствами, связаны синтаксическими, семантическими и прагматическими отношениями и позволяют решать прикладные задачи.

Знания имеют 5 важных свойств:

Внутренняя интерпретируемость - вместе с информационной единицей, представляющей собой элемент данных в памяти ЭВМ, стало возможным хранить систему имен, связанную с такой информационной единицей.

Рекурсивная структурированность - информационные единицы могут при необходимости расчленяться на мелкие и объединяться в крупные по принципу матрешки.

Взаимосвязь единиц - между единицами возможно установление самых разнообразных отношений, отражающих семантику и прагматику связей, явлений и факторов.

Наличие семантического пространства с метрикой - оно характеризует близость (удаленность) информационных единиц.

Активность - знания в отличие от данных активны. Знания порождают знания.

9.Программы для работы в сети Интернет

Набирая в окошке браузера электронный адрес, пользователь попадает на соответствующую страницу сайта. По страницам сайта можно перемещаться, просматривать графику или видеоизображения, читать текст, слушать аудио, скачивать программы и прочее.

После того, как пользователь первый раз вышел в Интернет - перед ним открывается широкий выбор возможностей Сети

· поиск информации

Сеть позволяет добыть практически любую информацию. Пользователь может узнать цены на продукции любой фирмы на земном шаре, ассортимент, поставщиков и рынки сбыта, котировки акций, прочитать новости и прочее. Огромное количество проблем, связанных с поиском информации, значительно упрощаются. К примеру, для того чтоб найти работу достаточно зайти на сайт www.jobseek.com на котором хранится огромная база данных о наличии вакансии на территории США. Прогноз погоды в любом городе мира можно посмотреть в разделе «Погода» на сайте Yahoo!. Карты автомобильных дорог, туристические достопримечательности, программы телевидения и радио находятся на соответствующих сайтах. Естественно, для того, чтобы найти необходимую информацию нужно обладать определенными навыками поиска и веб-серфинга.

· коммуникации

Один из опросов общественного мнения определил, что основным мотивом для выхода в Сеть для большинства пользователей, поначалу была электронная почта (e-mail). Письма, отосланные из разных концов земного шара, доходят до адресата в течении нескольких минут. Кроме того, огромное количество досок объявлений в Сети, форумы по интересам, научные сессии и чаты значительно облегчают обмен информацией.

· развлечение

Не нужно забывать и об информации развлекательного характера. Персональные странички по интересам создаются людьми из разных стран. На них публикуются фотографии, информация по интересующим вопросам, идет обмен мнениями. Художники и дизайнеры выкладывают копии своих работ. Писатели размещают свои произведения.

· коммерция

Коммерческие сайты являются, наверное, самыми распространенными в Интернете. Поскольку за выход в Интернет и за содержание сайта надо платить, то большинство сайтов строится из мотивов получения прибыли либо от продажи товаров или оказания услуг, либо от размещения рекламы на часто посещаемых сайтах. Существует достаточно большое количество бизнес-моделей для коммерческой деятельности в Интернете. Для некоторых фирм прибыль, полученная от Электронной Коммерции, является основой для существования. Именно поэтому в настоящее время фирмы уделяют особое внимание своему присутствию в Интернет и маркетингу, связанному с этим присутствием.

Надёжнее и безопаснее

Internet Explorer обеспечивает безопасность и надёжность. Благодаря конфиденциальному режиму просмотра страниц, вы можете быть уверены, что введённые вами данные и другая личная информация будут в сохранности. А фильтр Smart Screen всегда предупредит вас о подозрительном сайте.

Быстрее и проще

Internet Explorer 8 с Яндекс.Баром упрощает вашу жизнь в интернете. Чтобы найти что-нибудь полезное или интересное, просто начните набирать запрос в поисковой строке Яндекс.Бара. Он покажет историю ваших запросов и предложит подсказки на основе самых популярных запросов других пользователей.

Удобнее и доступнее

Теперь вы можете удобно организовывать свою работу в интернете, открывая новые страницы во вкладках и используя быстрый поиск по тексту. А просматривать свежую информацию, на выбранных вами сайтах можно и вовсе не переходя на них -- с помощью веб-фрагментов.

Почта под рукой

Яндекс.Бар позволит вам зайти в свой почтовый ящик на Яндексе в один клик, а количество новых писем отображается прямо на панели вашего браузера. Вы также можете быстро перейти к созданию письма или к своей адресной книге, выбрав соответствующий пункт в выпадающем меню.

10.Методы защиты информации. Организационные меры защиты информации

В области защиты информации и компьютерной безопасности в целом наиболее актуальными являются три группы проблем:

нарушение конфиденциальности информации;

нарушение целостности информации;

нарушение работоспособности информационно-вычислительных систем.

Приоритетными направлениями проводимых исследований и разработок, как у нас в стране, так и за рубежом, являются:

защита от несанкционированных действий (НСД ) и разграничение доступа к данным в информационно-вычислительных системах коллективного пользования;

идентификация и аутентификация пользователей и технических средств (в том числе "цифровая" подпись);

обеспечение в системах связи и передачи данных защиты от появления дезинформации;

создание технического и системного программного обеспечения высокого уровня надежности и использование стандартов (международных, национальных и корпоративных) по обеспечению безопасности данных;