Теоретические основы информатики

Растровая графика позволяет создать (воспроизвести) практически любой рисунок, вне зависимости от сложности.

Растровое изображение хранится с помощью точек различного цвета (пикселей), которые образуют строки и столбцы. Каждый пиксель имеет определенное положение и цвет. Хранение каждого пикселя требует определенного количества битов информации, которое зависит от количества цветов в изображении.

Пиксель - минимальный участок изображения, цвет которого можно задать независимым образом.

Качество растрового изображения зависит от размера изображения и количества цветов, которые можно задать для каждого пикселя.

В качестве примера рассмотрим черно-белое (без градаций серого) изображение улыбающейся рожицы размером 16x16. Легко подсчитать, какой информационный объем файла требуется для хранения этого изображения. Общее количество пикселей равно 256. Так как используется всего два цвета, то для хранения каждого пикселя необходим 1 бит. Таким образом, файл будет иметь объем 256 битов, или 32 байта.

Растровые изображения очень чувствительны к масштабированию (увеличению или уменьшению). При уменьшении растрового изображения несколько соседних точек преобразуются в одну, поэтому теряется различимость мелких деталей изображения. При увеличении изображения увеличивается размер каждой точки и появляется ступенчатый эффект, который можно увидеть невооруженным глазом.

Еще один недостаток растровой графики большой размер, занимаемый файлами -- хотя сейчас достаточно часто применяют сжатие, размер все равно достаточно велик (особенно у больших изображений).

Векторная графика.

Векторные графические изображения являются оптимальным средством хранения высокоточных графических объектов (чертежи, схемы и пр.), для которых имеет значение сохранение четких и ясных контуров. С векторной графикой вы сталкиваетесь, когда работаете с системами компьютерного черчения и автоматизированного проектирования, программами обработки трехмерной графики и др.

Векторные изображения формируются из объектов (точка, линия, окружность, прямоугольник и пр.), которые хранятся в памяти компьютера в виде графических примитивов и описывающих их математических формул.

Например, графический примитив точка задается своими координатами (X, Y), линия -- координатами начала (XI, Y1) и конца (X2, Y2), окружность -- координатами центра (X, Y) и радиусом (R), прямоугольник -- координатами левого верхнего угла (X1, Y1) и правого нижнего угла (X2. Y2) и так далее. Для каждого примитива задается также цвет.

Например, рисунок рожицы, рассмотренный в векторном графическом редакторе может быть задан с помощью четырех примитивов (окружности, 2-х точек и кривой линии).

Достоинством векторной графики является то, что файлы, хранящие векторные графические изображения, имеют сравнительно небольшой объем.

Важно также, что векторные графические изображения могут быть увеличены или уменьшены без потери качества. Это возможно, так как масштабирование изображений производится с помощью простых математических операций (умножения параметров графических примитивов на коэффициент масштабирования).

К недостаткам векторной графики стоит отнести, что не каждый объект может быть легко изображен в векторном виде. Кроме того, количество памяти и времени на отображение зависит от числа объектов и их сложности.

Для обработки изображений на компьютере используются специальные программы -- графические редакторы. Графические редакторы также можно разделить на две категории: растровые и векторные.

Графический редактор -- программа (или пакет программ), позволяющая создавать, редактировать и просматривать изображения с помощью компьютера.

Растровые графические редакторы являются наилучшим средством обработки фотографий и рисунков, поскольку растровые изображения обеспечивают высокую точность передачи градаций цветов и полутонов.

Среди растровых графических редакторов есть простые, например стандартное приложение Paint, GIMP - самый мощный свободный редактор и мощные профессиональные коммерческие графические системы, например Adobe Photoshop.

Среди векторных графических редакторов можно выделить Adobe Illustrator, CorelDRAW, Macromedia FreeHand и свободный OpenOffice.org Draw.

Для создания рисунка традиционными методами необходимо выбрать инструмент рисования (это могут быть фломастеры, кисть с красками, карандаши, пастель и многое другое). Графические редакторы также предоставляют возможность выбора инструментов для создания и редактирования графических изображений, объединяя их в панели инструментов.

Инструменты рисования объектов. Графические редакторы имеют набор инструментов для рисования простейших графических объектов: прямой линии, кривой, прямоугольника, эллипса, многоугольника и так далее. После выбора объекта на панели инструментов его можно нарисовать в любом месте окна редактора.

Например, для рисования линии необходимо выбрать на панели инструментов инструмент Линия, переместить курсор на определенное место окна редактора и щелчком мыши зафиксировать точку, из которой должна начинаться линия. Затем следует перетащить линию в нужном направлении и, осуществив повторный щелчок, зафиксировать второй конец линии.

Такие инструменты имеются и в растровом, и в векторном графических редакторах, однако принципы работы с ними несколько различаются. В растровом графическом редакторе объект перестает существовать как самостоятельный элемент после окончания рисования и становится лишь группой пикселей на рисунке. В векторном редакторе нарисованный объект продолжает сохранять свою индивидуальность и его можно масштабировать, перемещать по рисунку и так далее.

В векторном редакторе существует группа инструментов группировки и разгруппировки объектов. Операция группировки объединяет несколько отдельных объектов в один, что позволяет производить в дальнейшем над ними общие операции (перемещать, удалять и так далее). Можно и, наоборот, разбивать объект, состоящий из нескольких объектов, на самостоятельные объекты (разгруппировывать).

Выделяющие инструменты. В графических редакторах над элементами изображения возможны различные операции: копирование, перемещение, удаление, поворот, изменение размеров и так далее. Для того чтобы выполнить какую-либо операцию над объектом, его сначала необходимо выделить.

Для выделения объектов в растровом графическом редакторе обычно имеются два инструмента: выделение прямоугольной области и выделение произвольной области. Процедура выделения производится аналогично процедуре рисования.

Выделение объектов в векторном редакторе осуществляется с помощью инструмента выделение объекта. Для выделения объекта достаточно выбрать инструмент выделения и щелкнуть по любому объекту на рисунке.

Инструменты редактирования рисунка. Инструменты редактирования позволяют вносить в рисунок изменения: стирать части рисунка, изменять цвета и так далее. Для стирания изображения в растровых графических редакторах используется инструмент Ластик, который стирает фрагменты изображения (пиксели), при этом размер Ластика можно менять.

В векторных редакторах редактирование изображения возможно только путем удаления объектов, входящих в изображение, целиком. Для этого сначала необходимо выделить объект, а затем выполнить операцию Вырезать.

Палитра цветов. Операцию изменения цвета можно осуществить с помощью меню Палитра, содержащего набор цветов, используемых при создании объектов. Различают основной цвет, которым рисуются контуры фигур, и цвет фона. В левой части палитры размещаются индикаторы основного цвета и цвета фона, которые отображают текущие установки. Для изменения основного цвета необходимо осуществить левый щелчок на выбранном цвете палитры, а для цвета фона -- правый щелчок.

Текстовые инструменты. Текстовые инструменты позволяют добавлять в рисунок текст и осуществлять его форматирование.

В векторных редакторах тоже можно создавать текстовые области, в которые можно вводить и форматировать текст. Кроме того, для ввода надписей к рисункам можно использовать так называемые выноски различных форм.

Масштабирующие инструменты. В растровых графических редакторах масштабирующие инструменты позволяют увеличивать или уменьшать масштаб представления объекта на экране, но не влияют при этом на его реальные размеры. Обычно такой инструмент называется Лупа.

В векторных графических редакторах можно легко изменять реальные размеры объекта с помощью мыши.

Аппаратные средства ввода и вывода графических изображений

Монитор - устройство для визуального воспроизведения символьной и графической информации. Служит в качестве устройства вывода. Они отдаленно напоминают бытовые телевизоры.

В настольных компьютерах обычно используются мониторы на электронно-лучевой трубке (ЭЛТ) или плоские мониторы на жидких кристаллах (ЖК).

Принтер служит для вывода информации на бумажный носитель (бумагу).

Принтеры, в зависимости от вида печати, разделяют на цветные и монохромные, в зависимости от способа нанесения изображения на матричные, струйные, лазерные.

Изображение, получаемое с помощью современных принтеров, состоит из точек. Чем меньше эти точки и чем чаще они расположены, тем выше качество изображения. Максимальное количество точек, которые принтер может раздельно напечатать на отрезке в 1 дюйм (25,4 мм), называется разрешением и характеризуется в точках на дюйм (dpi). Хорошее качество печати обеспечивается разрешением 300 dpi и выше.

Матричные принтеры -- это принтеры ударного действия. Печатающая головка матричного принтера состоит из вертикального столбца маленьких стержней (обычно 9 или 24), которые под воздействием магнитного поля "выталкиваются" из головки и ударяют по бумаге (через красящую ленту). Перемещаясь, печатающая головка оставляет на бумаге строку символов.

Недостатки матричных принтеров состоят в том, что они печатают медленно, производят много шума и качество печати оставляет желать лучшего.

В последние годы широкое распространение получили черно-белые и цветные струйные принтеры. В них используется чернильная печатающая головка, которая под давлением выбрасывает чернила из ряда мельчайших отверстий на бумагу. Перемещаясь вдоль бумаги, печатающая головка оставляет строку символов или полоску изображения.

Струйные принтеры могут печатать достаточно быстро и производят мало шума. Качество печати определяется разрешающей способностью струйных принтеров, которая может достигать фотографического качества 2400 dpi. Это означает, что полоска изображения по горизонтали длиной в 1 дюйм формируется из 2400 точек.

Лазерные принтеры обеспечивают практически бесшумную печать. Высокую скорость печати (до 30 страниц в минуту) лазерные принтеры достигают за счет постраничной печати, при которой страница печатается сразу целиком.

Высокое типографское качество печати лазерных принтеров обеспечивается за счет высокой разрешающей способности, которая может достигать 1200 dpi и более.

Плоттер (Графопостроитель). Для вывода сложных и широкоформатных графических объектов (плакатов, чертежей, электрических и электронных схем и пр.) используются специальные устройства вывода -- плоттеры.

Мышь - устройство "графического" управления.

Мышь воспринимает своё перемещение в рабочей плоскости и передаёт эту информацию компьютеру.

При перемещении мыши по коврику на экране перемещается указатель мыши, при помощи которого можно указывать на объекты и/или выбирать их. Используя клавиши мыши можно задать тот или другой тип операции с объектом. А с помощью колесика можно прокручивать вверх или вниз не умещающиеся целиком на экране изображения, текст или web-страницы.

Сканеры служат для автоматического ввода текстов и графики в компьютер.

Сканеры бывают двух типов:

· ручные;

· планшетные.

Ручной сканер для компьютера похож на сканер, используемый в супермаркетах для считывания штрих-кода. Такой сканер перемещается по листу с информацией построчно вручную, и информация заносится в компьютер для дальнейшего редактирования. Планшетный сканер выглядит и работает примерно так же, как и ксерокс - приподнимается крышка, текст или рисунок помещается на рабочее поле, и информация считывается. Планшетные сканеры в наше время обычно все цветные.

Сегодня считается нормой уровень разрешение не менее 600 dpi.

Графический планшет (или дигитайзер, диджитайзер) -- это устройство для ввода рисунков от руки непосредственно в компьютер. Состоит из пера и плоского планшета, чувствительного к нажатию пера. Также может прилагаться специальная мышь. Графические планшеты применяются для создания изображений на компьютере способом, максимально приближённым к тому, как создаются изображения на бумаге. Кроме того, их удобно использовать для переноса уже готовых изображений в компьютер.

Цифровой фотоаппарат -- это устройство для фотографической фиксации изображений.

В плёночном фотоаппарате изображение получается при попадании на пленку света, отраженного от объекта в момент открытия затвора.

В цифровом фотоаппарате роль фиксирующего свет материала вместо пленки выполняет небольшая пластина со светочувствительными датчиками, называемыми "сенсорами" или "пикселями".

Матрица состоит из множества светочувствительных ячеек - пикселей. Ячейка при попадании на нее света вырабатывает электрический сигнал, пропорциональный интенсивности светового потока. Т.к. используется информация только о яркости света, картинка получается в оттенках серого.

Чтобы картинка была цветной, ячейки покрывают цветными фильтрами - в большинстве матриц каждый пиксель покрыт красным, синим или зеленым фильтром.

После обработки микропроцессором фотоаппарата данных, полученных от сенсоров, изображение сохраняется в виде файла на карте памяти или встроенной памяти камеры.

Главной характеристикой цифровой камеры является количество пикселей матрицы и ее размер.

Билет № 17

Табличные базы данных (БД): основные понятия (поле, запись, первичный ключ записи); типы данных. Системы управления базами данных и принципы работы с ними. Поиск, удаление и сортировка данных в БД. Условия поиска (логические выражения); порядок и ключи сортировки.

Ответ:

В широком смысле база данных (БД) -- совокупность определенным образом организованной информации на какую-то тему.

Примеры: база данных книжного фонда библиотеки; база данных учащихся школы; база данных законодательных актов в области уголовного права; база данных современных песен...

Базы данных бывают фактографическими и документальными.

В фактографических БД содержатся краткие сведения об описываемых объектах, представленные в строго определенном формате. Из приведенных выше примеров две первые БД, скорее всего, будут организованы как фактографические. В БД библиотеки хранятся библиографические сведения о каждой книге: год издания, автор, название и пр. Разумеется, текст книги в ней содержаться не будет. В БД учащихся школы хранятся анкетные данные об учениках: фамилия, имя, отчество, год и место рождения и т. д.

Базы данных в третьем и четвертом примерах наверняка будут организованы как документальные. Первая из них будет включать в себя тексты законов; вторая -- тексты и ноты песен; биографическую и творческую справочную информацию о композиторах, поэтах, исполнителях; звуковые записи и видеоклипы. Следовательно, документальная БД содержит обширную информацию самого разного типа: текстовую, графическую, звуковую.

Современные информационные технологи стирают границу между фактографическими и документальными БД. Существуют средства, позволяющий легко подключать любой документ (текстовый, графический, звуковой) к фактографической базе данных. Далее, в основном, будем вести речь о фактографических базах данных.

Конечно, вся эта информация может храниться и на бумаге (например, книжный каталог библиотеки). Но современным средством хранения и обработки баз данных является, безусловно, компьютер. В дальнейшем мы будем иметь в виду только компьютерные БД.

В информатике базой данных называют информационную модель позволяющую упорядочивать и хранить данные о группе объектов, обладающих одинаковым набором свойств.

Если различные части одной базы данных хранятся на множестве компьютеров, объединенных между собой сетью, то такая БД называется распределенной базой данных.

Информация в базах данных может быть организована по-разному. Базы данных разделяются на:

· Реляционные (табличные);

· Иерархические;

· Сетевые.

В настоящее время наибольшее распространение получили реляционные базы данных.

В реляционных базах данных все данные представлены в виде простых таблиц, разбитых на строки и столбцы, на пересечении которых расположены данные. Запросы к таким таблицам возвращают таблицы, которые сами могут становиться предметом дальнейших запросов. Каждая база данных может включать несколько таблиц.

Иерархические базы данных графически могут быть представлены как дерево, состоящее из объектов различных уровней. Верхний уровень занимает один объект, второй -- объекты второго уровня и т. д.

Между объектами существуют связи, каждый объект может включать в себя несколько объектов более низкого уровня. Такие объекты находятся в отношении предка (объект более близкий к корню) к потомку (объект более низкого уровня), при этом возможно, чтобы объект-предок не имел потомков или имел их несколько, тогда как у объекта-потомка обязательно только один предок. Объекты, имеющие общего предка, называются близнецами.

Примерами иерархических БД являются каталог папок Windows, реестр Windows, доменная система имен.

Сетевая база данных образуется обобщением иерархической за счет допущения объектов, имеющих более одного предка, т. е. каждый элемент вышестоящего уровня может быть связан одновременно с любыми элементами следующего уровня. Вообще, на связи между объектами в сетевых моделях не накладывается никаких ограничений.

Сетевой базой данных фактически является Всемирная паутина глобальной компьютерной сети Интернет. Гиперссылки связывают между собой сотни миллионов документов в единую распределенную сетевую базу данных.

Реляционные (табличные) базы данных

Реляционные базы данных имеют табличную форму организации.

Главное достоинство таблиц -- в их понятности. С табличной информацией мы имеем дело практически каждый день.

Мы настолько привыкли к таблицам, что обычно не требуется никому объяснять, как ими пользоваться. Ну разве что маленькому ребенку, который только учится читать.

Кратко особенности реляционной базы данных можно сформулировать следующим образом:

· Данные хранятся в таблицах, состоящих из столбцов ("атрибутов", "полей") и строк ("записей");

· На пересечении каждого столбца и строчки стоит в точности одно значение;

· У каждого столбца есть своё имя, которое служит его названием, и все значения в одном столбце имеют один тип.

· Запросы к базе данных возвращают результат в виде таблиц, которые тоже могут выступать как объект запросов.

· Строки в реляционной базе данных неупорядочены - упорядочивание производится в момент формирования ответа на запрос.

Обычно информация в базах данных хранится не в одной таблице, а в нескольких взаимосвязанных.

В реляционных БД строка таблицы называется записью, а столбец -- полем. Каждое поле таблицы имеет имя.

Одна запись содержит информацию об одном объекте той реальной системы, модель которой представлена в таблице.

Поля -- это различные характеристики (иногда говорят - атрибуты) объекта. Значения полей в одной строке относятся к одному объекту.

В каждой таблице должно быть, по крайней мере, одно ключевое поле, содержимое которого уникально для любой записи в этой таблице. Значения ключевого поля однозначно определяют каждую запись в таблице.

Первичным ключом в базе данных называют поле (или совокупность полей), значение которого не повторяется у разных записей.

С каждым полем связано еще одно очень важное свойство - тип поля. Тип поля определяет множество значений, которые может принимать данное поле в различных записях.

В реляционных базах данных используются четыре основных типа поля:

· числовой;

· символьный;

· дата;

· логический.

От типа величины зависят те действия, которые можно с ней производить.

Любую работу компьютер выполняет под управлением программ. Значит, и для работы с базами данных требуется специальное программное обеспечение. Такое программное обеспечение называется системой управления базами данных или сокращенно СУБД.

Система управления базами данных (СУБД) -- программное обеспечение, которое позволяет создавать базы данных и обеспечивает обработку, сортировку и поиск данных.

Примеры СУБД: Microsoft Office Access из офисного пакета Microsoft Office - одна из самых распространенных СУБД; MySQL - широко распространенная в Интернет СУБД.

Системы, работающие с реляционными базами данных, называются реляционными СУБД. С помощью реляционной СУБД можно работать как с однотабличной базой данных, так и с базой, состоящей из множества связанных между собой таблиц.

Основные функции СУБД:

· управление данными во внешней памяти (на дисках);

· управление данными в оперативной памяти;

· журнализация изменений и восстановление базы данных после сбоев;

· поддержание языков БД (язык определения данных, язык манипулирования данными).

Общепринятым стандартом языка работы с реляционными базами данных является язык SQL.

SQL (англ. Structured Query Language -- язык структурированных запросов) -- универсальный язык, применяемый для создания, модификации и управления данными в реляционных базах данных.

Например, запрос "SELECT Таблица1.Фамилия, Таблица1.Имя, Таблица1.Вес FROM Таблица1 WHERE Таблица1.Вес>60;" позволяет выбрать учеников у которых вес больше 60 и выдать их фамилию, имя и вес.

Данные в БД хранятся в неупорядоченном виде - упорядочивание производится в момент формирования ответа на запрос. Например, запрос "SELECT Таблица1.Фамилия, Таблица1.Имя, Таблица1.Вес FROM Таблица1 WHERE Таблица1.Вес>60 ORDER BY Таблица1.Фамилия;" вернет учеников вес которых больше 60 упорядочив записи по фамилии.

В командах СУБД условие выбора записывается в форме логического выражения.

Логическое выражение, подобно математическому выражению, выполняется (вычисляется), но в результате получается не число, а логическое значение: истина (true) или ложь (false).

Выражение, состоящее из одной логической величины или одного отношения, будем называть простым логическим выражением.

Часто встречаются задачи, в которых используются не отдельные условия, а совокупность связанных между собой условий (отношений). Например, нужно выбрать учеников у которых вес больше 60 и рост меньше 168.

Вот пример запроса: "SELECT Таблица1.Фамилия, Таблица1.Имя, Таблица1.Вес, Таблица1.Рост FROM Таблица1 WHERE (Таблица1.Вес>60) AND (Таблица1.Рост<168) ORDER BY Таблица1.Фамилия;".

Выражение, содержащие логические операции, будем называть сложным логическим выражением.

Объединение двух (или нескольких) высказываний в одно с помощью союза "и" называется операцией логического умножения или конъюнкцией.

В результате логического умножения (конъюнкции) получается истина, если истинны все логические выражения.

Объединение двух (или нескольких) высказываний с по мощью союза "или" называется операцией логического сложения или дизъюнкцией.

В результате логического сложения (дизъюнкции) получается истина, если истинно хотя бы одно логическое выражения.

Присоединение частицы "не" к высказыванию называется операцией логического отрицания или инверсией.

Составим еще один сложный запрос. Пусть необходимо вывести фамилию, имя, класс и рост учеников из 9 А или 9 Б, отсортировав сначала по классам, а затем по росту.

Получим: "SELECT Таблица1.Фамилия, Таблица1.Имя, Таблица1.Класс, Таблица1.Рост FROM Таблица1 WHERE (Таблица1.Класс="9 А") Or (Таблица1.Класс="9 Б") ORDER BY Таблица1.Класс, Таблица1. Рост DESC;".

С помощью запросов к СУБД можно выполнять с данными в БД различные действие: добавлять, сортировать, выбирать по условию, удалять и т.д.

Билет № 18

Технология обработки информации в электронных таблицах (ЭТ). Структура электронной таблицы. Типы данных: числа, формулы, текст. Правила записи формул. Основные встроенные функции. Абсолютные и относительные ссылки. Графическое представление данных.

Ответ:

При работе с документами в офисе приходится сталкиваться с таблицами. Работать с таблицами можно и в текстовом редакторе, но они не позволяют производить расширенную сортировку, устанавливать связи между ячейками и многое другое, необходимое при работе с числовыми табличными данными. Для этой цели служит специальный редактор, предназначенный для работы с табличной информацией - программа - электронная таблица.

Электронные таблицы - это программа для создания и использования документов с автоматическим расчетом вносимых данных.

На сегодняшний день самыми мощными программами, предназначенными для работы с электронными таблицами, являются Microsoft Excel и OpenOffice.org Calc.

Одним из важнейших особенностей электронных таблиц является способность связывать ячейки друг с другом с помощью формул, причем, программа позволяет работать с разными форматами отображения чисел - денежными, целыми, датой, временем, процентами и многими другими.

Обратите внимание на следующую особенность электронной таблицы: в ней есть ячейки, значения которых вычисляются через значения других ячеек.

При запуске программы ЭТ открывается окно, содержащее новую рабочую книгу. Рабочая книга - это многостраничный документ ЭТ, каждая страница которого называется рабочим листом. В окне документа отображается активная страница. По умолчанию книга содержит три рабочих листа с именами Лист1, Лист2 и ЛистЗ. Пользователь может вставить в книгу дополнительные листы (максимально возможное их количество в Excel - 255). На левом конце горизонтальной полосы прокрутки находятся ярлычки листов и кнопки прокрутки для их просмотра.

Таблицы в программе ЭТ создаются на рабочем листе. Рабочий лист разделен на строки и столбцы, которые, пересекаясь, образуют ячейки. В ячейки вводится содержимое таблицы. По умолчанию строки нумеруются, а столбцы обозначаются одной или двумя латинскими буквами.

Каждая ячейка имеет собственный адрес, он определяется именем столбца и номером строки, которым принадлежит ячейка. Например, ячейка в левом верхнем углу рабочего листа имеет адрес А1.

Активная ячейка окружена рамкой, которая называется рамкой активной ячейки, а заголовки столбца и строки этой ячейки подсвечиваются. В каждый момент времени активной является только одна ячейка, и данные можно вводить лишь в нее. Для выбора ячейки щелкните на ней кнопкой мыши, при этом ячейка становится активной.

В ячейки рабочего листа могут быть введены данные трех типов: числа, формулы и текст. Числа (к ним мы будем относить также значения даты и времени) представляют собой величины, использующиеся в вычислениях, скажем для определения количества дней, на которое просрочен возврат видеокассеты или для расчета начисленных процентов на депозит за определенный период времени. Формулами называются инструкции, вводимые в ячейки, в соответствии с которыми производятся вычисления. Текст - это информация, не являющаяся ни числом, ни формулой. Текст обрабатывается как последовательность символов, даже если он представляет собой набор цифр.

Данные могут вводиться только в активную ячейку - либо непосредственно, либо с использованием строки формул, которая расположена под панелью инструментов в верхней части экрана. Выберите нужную ячейку, а затем начинайте ввод данных. В ячейке немедленно появится курсор, а вводимые символы отобразятся как в ячейке, так и в строке формул; при этом станут доступными кнопки управления строки формул. Если при вводе данных произошла ошибка, щелкните в строке формул на кнопке Отмена с изображением крестика красного цвета. Отменяется ввод и посредством нажатия клавиши [Esc] на клавиатуре. Нажмите кнопку Ввод (на ней изображена галочка зеленого цвета), чтобы закончить ввод данных, -- кнопки строки формул исчезнут. Для завершения ввода и перехода к другой ячейке воспользуйтесь клавишей [Enter]. В случае, когда введенные числовые значения не помещаются в ячейку из-за недостаточной ширины столбца, вместо них на экране отображается несколько символов диеза (#). Существует множество приемов создания формул. К примеру, в рабочем листе требуется умножить цену на количество и определить стоимость товара. Чтобы получить в ячейке С2 размер определить стоимость товара, следует активизировать эту ячейку, ввести знак равенства, а затем -- адреса ячеек A2 и B3, соединенных знаком умножения (*). Введенная в ячейку формула должна иметь следующий вид: = A2* B3. Ввод формулы завершается нажатием клавиши [Enter], после чего в ячейке появляется результат вычислений. Однако фактическим содержимым ячейки по-прежнему будет формула, которая отображается в строке формул при активизации ячейки, а также в режиме редактирования содержимого данной ячейки (установить этот режим позволяет функциональная клавиша [F2]). Недостаток этого способа состоит в том, что при составлении сложных формул часто допускаются ошибки и неточности, например можно неверно указать адрес ячейки. Когда на рабочем листе находятся тысячи чисел, вероятность ошибок существенно возрастает.

В основу другого способа положен более надежный метод -- наведи и щелкни. Этот прием является традиционным для всех программ управления электронными таблицами. Для того чтобы вставить в формулу адрес ячейки достаточно вместо ввода его с клавиатуры щелкнуть мышью по этой ячейке.

При любом способе создания формул для контроля ввода можно пользоваться строкой формул, которая активизируется нажатием клавиши [=]. Формула должна начинаться со знака равенства и может включать в себя числа, имена ячеек, функции (Математические, Статистические, Финансовые, Дата и время и т.д.) и знаки математических: операций. Например, формула "=А1+В2" обеспечивает сложение чисел, хранящихся в ячейках А1 и В2, а формула "=А1*5" -- умножение числа, хранящегося в ячейке А1, на 5. При изменении исходных значений, входящих в формулу, результат пересчитывается немедленно.

ЭТ располагает множеством специальных функций, которые можно использовать в вычислениях. Наличие большого количества стандартных функций позволяет не только автоматизировать процесс вычислений, но и сэкономить время. С их помощью выполняются как простые, так и довольно сложные операции.

Относительные и абсолютные ссылки

Для того чтобы в формуле использовать значение, находящееся в какой-либо ячейке, необходимо сослаться на эту ячейку, указав ее адрес. Ссылка на ячейку может быть относительной, абсолютной и смешанной.

Относительные ссылки, фактически, задают смещение ячейки, на которую производится ссылка, относительно ячейки, в которой данная ссылка указывается. По этой причине при копировании формулы адрес ячейки, на которую производится ссылка, изменяется так, что смещение остается прежним. Относительные ссылки создаются по умолчанию.

Абсолютная ссылка указывает на конкретную ячейку. При перемещении или копировании формулы такая ссылка не изменяется, поскольку она задает фиксированную позицию на рабочем листе. Признаком абсолютной ссылки является наличие двух знаков доллара ($) - перед именем столбца и перед номером строки. В смешанных ссылках содержится один знак доллара. Например, если он стоит перед именем столбца, то мы имеем абсолютную ссылку на столбец и относительную - на строку.

Абсолютные ссылки в исходной формуле можно задавать вводя с клавиатуры перед соответствующими адресами строк и столбцов символ $. Однако если вы не собираетесь заполнять формулу или копировать ее в другие ячейки, в указании абсолютных ссылок нет никакой необходимости. Кроме того, можно задавать абсолютные ссылки в Excel, пользуясь клавишей [F4]. Клавиша [F4] действует как переключатель. При первом нажатии она преобразует относительную ссылку в абсолютную, при втором в смешанную типа A$1, при третьем - в смешанную типа $A1, а при четвертом нажатии смешанная ссылка вновь будет преобразована в относительную. Если вам нужно, чтобы в результате копирования формулы изменялся один компонент адреса, используйте смешанные ссылки.

Анализ данных с помощью диаграмм

Значение диаграмм как графической формы представления числовых данных трудно переоценить. Они не только улучшают наглядность излагаемого материала, но и позволяют отобразить соотношение различных значений или динамику изменения показателей.

В зависимости от способа графического представления данных различают следующие основные типы диаграмм: линейчатая диаграмма, гистограмма, круговая диаграмма, график, диаграмма с областями, точечная диаграмма.

Диаграммы создаются на основе содержимого столбцов и строк диапазона. По умолчанию значения строки образуют ряд данных, а значения столбца - категории. Эти установки можно изменить, в результате чего ряд данных составит значения столбца, а категории -- значения строки. Для многих типов диаграмм можно задавать несколько рядов данных. При этом каждый из них выделяется определенным цветом или узором. Названия рядов указаны в легенде, которая содержит информацию об условных обозначениях, используемых в диаграмме. Значение каждой ячейки строки называется точкой данных и отображается на диаграмме в виде маркера (маркером может быть точка, сектор круга, столбик и т. д.).

Пользователи могут встраивать в документы диаграммы различных типов и по-разному их форматировать. Выбирая формат, вы задаете способ отображения диаграммы. Когда на диаграмме представлен один ряд данных, все маркеры данных имеют одинаковый цвет. Если же рядов данных несколько, маркеры разных Рядов выделяются различными цветами. Формат созданной диаграммы в дальнейшем можно изменять.

Круговая диаграмма

Круговая диаграмма представляет собой круг, разбитый на несколько секторов, каждый из которых соответствует определенному значению, входящему в суммарный показатель. При этом сумма всех значений принимается за 100 %.

Например, для наглядного отображения того, какой товар пользуется наибольшим спросом можно построить следующую диаграмму. Исходные данные для этих диаграмм извлекаются из диапазонов А3:А7 и D3:D7. Первый диапазон содержит название продуктов, второй название продаж каждого продукта. Из диаграммы видно, что наибольшим спросом пользуется йогурт.

Гистограмма и линейная диаграмма

В этом случае определенным значениям соответствуют либо вертикальные столбики, либо горизонтальные полоски различной длины.

Самый простой способ создания диаграммы состоит в использовании мастера диаграмм. Работу с мастером начните с выделения диапазона данных, на основе которых будет строиться диаграмма. Все установки параметров и внесенные изменения отображаются в области предварительного просмотра. По завершении установки параметров щелкните на кнопке "далее", чтобы продолжить создание диаграммы.

Послед вставки диаграммы ее можно переместить или изменить ее размеры таким образом, чтобы она не перекрывала часть данных и красиво отображалась. Размер и форма диаграммы изменяются посредством маркеров выделения.

Так же вставленную диаграмму можно отредактировать и отформатировать, т.е. добавить или удалить ряды данных, изменить тип или вид диаграммы, добавить или удалить подписи, изменить цветовое оформление и т.д.

Билет № 19

Основные принципы организации и функционирования компьютерных сетей. Интернет. Информационные ресурсы и сервисы компьютерных сетей: Всемирная паутина, файловые архивы, интерактивное общение. Назначение и возможности электронной почты. Поиск информации в Интернете.

Ответ:

В настоящее время персональные компьютеры, находящиеся чуть ли не в каждом доме и практически в каждой организации, достигли огромных мощностей в переработке информации. Но вся эта мощь в наше время сводится на нет без наличия современных средств коммуникации, то есть связи.

И сегодня каждый день множество людей открывает для себя существование глобальных компьютерных сетей, объединяющих компьютеры во всем мире в едином информационном пространстве, имя которому - Интернет.

Компьютерная сеть -- система двух или более компьютеров, связанных каналами передачи информации. Для передачи информации могут быть использованы различные физические явления, как правило -- различные виды электрических сигналов или электромагнитного излучения.

Создание компьютерных сетей вызвано практической потребностью пользователей удаленных друг от друга компьютеров в одной и той же информации. Сети предоставляют пользователям возможность не только быстрого обмена информацией, но и совместной работы на принтерах и других периферийных устройствах, и даже одновременной обработки документов.

Все многообразие компьютерных сетей можно классифицировать по группе признаков, например:

· территориальная распространенность;

· ведомственная принадлежность;

· скорость передачи информации;

· тип среды передачи;

По территориальной распространенности сети могут быть локальными, региональными и глобальными. Следует указать, что такое, деление, все же, довольно условно.

Локальные компьютерные сети.

Локальная сеть объединяет компьютеры, установленные в одном помещении или в одном здании.

Локальная вычислительная сеть, ЛВС (англ. Local Area Network, LAN) -- компьютерная сеть, покрывающая относительно небольшую территорию.

В небольших локальных сетях все компьютеры обычно равноправны, т. е. пользователи самостоятельно решают, какие ресурсы своего компьютера (диски, каталоги, файлы) сделать общедоступными по сети. Такие сети называются одноранговыми.

Если к локальной сети подключено более десяти компьютеров, то одноранговая сеть может оказаться недостаточно производительной. Для увеличения производительности, а также в целях обеспечения большей надежности при хранении информации в сети некоторые компьютеры специально выделяются для хранения файлов или программ-приложений. Такие компьютеры называются серверами, а локальная сеть -- сетью на основе серверов.

Каждый компьютер, подключенный к локальной сети, должен иметь специальную плату (сетевой адаптер). Между собой компьютеры соединяются, например, с помощью кабелей.

Региональные компьютерные сети.

Локальные сети не позволяют обеспечить совместный доступ к информации пользователям, находящимся, например, в различных частях города. На помощь приходят региональные сети, объединяющие компьютеры в пределах одного региона.

Региональная сеть - компьютерная сеть в пределах одного региона.

Глобальная вычислительная сеть

Глобальная вычислительная сеть, ГВС (англ. Wide Area Network, WAN) представляет собой компьютерную сеть, охватывающую большие территории и включающую в себя десятки и сотни тысяч компьютеров.

ГВС служат для объединения разрозненных сетей так, чтобы пользователи и компьютеры, где бы они ни находились, могли взаимодействовать со всеми остальными участниками глобальной сети. Лучшим примером ГВС является Интернет, но существуют и другие сети.

Глобальную компьютерную сеть еще называют телекоммуникационной сетью, а процесс обмена информацией по такой сети называют телекоммуникацией (от греч. "tele" - далеко и лат. "comunicato" - связь).

По принадлежности различают семейные, домовые, корпоративные, ведомственные и государственные сети, международные сети.

Ведомственные принадлежат одной организации и располагаются на ее территории.

Домовая сеть -- разновидность локальной вычислительной сети, позволяющая пользователям нескольких компьютеров обмениваться данными, играть в сетевые игры и выходить в Интернет, проложенная в пределах одного здания (обычно жилого) или объединяющая несколько близлежащих зданий.

Многие организации, заинтересованные в защите информации от несанкционированного доступа (например, военные, банковские и пр.), создают собственные, так называемые корпоративные сети. Корпоративная сеть может объединять тысячи и десятки тысяч компьютеров, размещенных в различных странах и городах (в качестве примера можно привести сеть корпорации Microsoft, MSN).

Корпоративная сеть (отраслевая) -- компьютерная сеть, принадлежащая и/или управляемая единой организацией в соответствии с правилами этой организации.

По скорости передачи информации компьютерные сети делятся на низко- (до 10 Мбит/с), средне- (до 100 Мбит/с) и высокоскоростные (свыше 100 Мбит/с).

По типу среды передачи разделяются на сети телефонные, коаксиальные, на витой паре, оптоволоконные, с передачей информации по бытовой электрической сети, по радиоканалам (Wi-Fi, BlueTooth), в инфракрасном диапазоне.

Топология сети.

Общая схема соединения компьютеров в сети называется топологией сети.

Существует множество способов соединения сетевых устройств, из них можно выделить четыре базовых топологии: шина, кольцо, звезда и ячеистая топология. Остальные способы являются комбинациями базовых.

Локальные сети чаще всего могут иметь топологию "шина" или "звезда". В первом случае все компьютеры подключены к одному общему кабелю (шине), во втором - имеется специальное центральное устройство (хаб), от которого идут "лучи" к каждому компьютеру, т.е. каждый компьютер подключен к своему кабелю.

Топология типа Шина, представляет собой общий кабель (называемый шина или магистраль), к которому подсоединены все рабочие станции.

Структура типа "шина" проще и экономичнее, так как для нее не требуется дополнительное устройство и расходуется меньше кабеля. Но она очень чувствительна к неисправностям кабельной системы. Если кабель поврежден хотя бы в одном месте, то возникают проблемы для всей сети. Место неисправности трудно обнаружить.

В этом смысле "звезда" более устойчива. Поврежденный кабель - проблема для одного конкретного компьютера, на работе сети в целом это не сказывается. Не требуется усилий по локализации неисправности.

Звезда -- базовая топология компьютерной сети, в которой все компьютеры сети присоединены к центральному узлу (обычно сетевой концентратор).

В сети, имеющей структуру типа "кольцо" информация передается между станциями по кольцу с переприемом в каждом сетевом контроллере. Переприем производится через буферные накопители, выполненные на базе оперативных запоминающих устройств, поэтому при выходе их строя одного сетевого контроллера может нарушиться работа всего кольца.

Кольцом -- базовая топология компьютерной сети, в которой рабочие станции подключены последовательно друг к другу, образуя замкнутую сеть.

В "кольце" компьютер в сети получает данные от соседа и перенаправляет их дальше, если они адресованы не ему. Данные ходят по кругу, только в одном направлении.

Достоинство кольцевой структуры - простота реализации устройств, а недостаток - низкая надежность.

Ячеистая топология (в англ. mesh) -- соединяет каждую рабочую станцию сети со всеми другими рабочими станциями этой же сети. В проводных сетях данная топология используется редко, поскольку из-за преизбыточного расхода кабеля становится слишком дорогой. Однако, в беспроводных технологиях сети на основе ячеистой технологии встречаются всё чаще, поскольку затраты на сетевой носитель не увеличиваются и на первый план выходит надёжность сети.

Глобальная компьютерная сеть Интернет.

Еще до наступления эры персональных компьютеров приступили к разработке программы Internetting Project ("Проект объединения сетей"). Успех этого проекта привел к следующим результатам. Во-первых, была создана крупнейшая в США сеть internet (со строчной буквы i). Во-вторых, были опробованы различные варианты взаимодействия этой сети с рядом других сетей США. Это создало предпосылки для успешной интеграции многих сетей в единую мировую сеть. Такую "сеть сетей" теперь всюду называют Internet (в отечественных публикациях широко применяется и русскоязычное написание - Интернет).

Фактически днем рождения Интернет, как сети, является 1 января 1983 года. Эта дата знаменательна принятием единых Протоколов Обмена Данными - TCP/IP (Transfer Control Protocol / Internet Protocol). Протокол в данном случае -- это, образно говоря, "язык", используемый компьютерами для обмена данными при работе в сети. Чтобы различные компьютеры сети могли взаимодействовать, они должны "разговаривать" на одном "языке", то есть использовать один и тот же протокол. Выдающееся значение этих протоколов заключалось в том, что с их помощью разнородные сети получили возможность производить обмен данными друг с другом.

Интернет (от англ. Internet) -- глобальная компьютерная сеть, построенная на использовании протоколов TCP/IP.

До середины 1990 годов Интернет был доступен относительно узкому академическому сообществу, а его наполнение не отличалось богатством и разнообразием. В настоящее время на десятках миллионов компьютеров, подключенных к Интернету, хранится громадный объем информации (сотни миллионов файлов, документов и т. д.) и сотни миллионов людей пользуются информационными услугами глобальной сети.

Основу, "каркас" Интернета составляют более ста миллионов серверов, постоянно подключенных к сети. К серверам Интернета могут подключаться с помощью локальных сетей или коммутируемых телефонных линий сотни миллионов пользователей сети.

В каждой локальной или корпоративной сети обычно имеется, по крайней мере, один компьютер, который имеет постоянное подключение к Интернету с помощью линии связи с высокой пропускной способностью.

Надежность функционирования глобальной сети обеспечивается избыточностью линий связи: как правило, серверы имеют более двух линий связи, соединяющих их с Интернетом.

Адресация в Интернет

Для того чтобы связаться с некоторым компьютером в сети Интернет, Вам надо знать его уникальный Интернет - адрес. Существуют два равноценных формата адресов, которые различаются лишь по своей форме: IP - адрес и DNS - адрес.

IP - адрес

В современной сети Интернет используется IP (Internet Protocol) четвёртой версии, также известный как IPv4. В протоколе IP этой версии IP - адрес состоит из четырех блоков цифр, разделенных точками. Он может иметь такой вид: 84.42.63.1.

Каждый блок может содержать число от 0 до 255. Благодаря такой организации можно получить свыше четырех миллиардов возможных адресов. Но так как некоторые адреса зарезервированы для специальных целей, а блоки конфигурируются в зависимости от типа сети, то фактическое количество возможных адресов немного меньше. И тем ни менее, его более чем достаточно для будущего расширения Интернет.

В настоящее время вводится в эксплуатацию шестая версия протокола -- IPv6, которая позволяет адресовать значительно большее количество узлов, чем IPv4. Эта версия отличается повышенной разрядностью адреса, встроенной возможностью шифрования и некоторыми другими особенностями.

С понятием IP - адреса тесно связано понятие "хост". Под хостом понимается любое устройство, использующее протокол TCP/IP для общения с другим оборудованием. Это может быть не только компьютер, но и маршрутизатор, концентратор и т.п. Все эти устройства, подключенные в сеть, обязаны иметь свой уникальный IP - адрес.

DNS - адрес

IP - адрес имеет числовой вид, так как его используют в своей работе компьютеры. Но он весьма сложен для запоминания, поэтому была разработана доменная система имен: DNS. DNS - адрес включает более удобные для пользователя буквенные сокращения, которые также разделяются точками на отдельные информационные блоки (домены). DNS была разработана Полом Мокапетрисом в 1983 году.

DNS (англ. Domain Name System -- система доменных имён) -- это система, позволяющая преобразовывать символьные имена доменов в IP-адреса (и наоборот) в сетях TCP/IP.