Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Понятие информации, ее измерение, количество и качество информации. Информационный ресурс. Формы и способы представления информации

Информация - это сведения об окружающем мире (объекте, процессе, явлении, событии), которые являются объектом преобразования (включая хранение, передачу и т.д.) и используются для выработки поведения, для принятия решения, для управления или для обучения.

Свойства информации:

· запоминаемость -- возможность хранения информация (мы запоминаем макроскопическую информацию);

· передаваемость -- способность информации к копированию;

· воспроизводимость -- неиссякаемость: при копировании информация остается тождественной самой себе;

· преобразуемость -- преобразование информации связанное с ее уменьшением;

· стираемость -- преобразование информации, когда ее количество становится равным нулю;

· объективность и субъективность -- информация объективна, если она не зависит от чьего-либо мнения, суждения;

· достоверность -- информация достоверна, если она отражает истинное положение дел;

· полнота -- характеризует качество информации и определяет достаточность данных для принятия решений или для создания новых данных на основе имеющихся;

· адекватность -- степень соответствия реальному объекту;

· доступность -- мера возможности получить ту или иную информацию;

· актуальность -- степень соответствия информации текущему моменту времени.

В информатике различают следующие подходы измерения информации:

· Структурный. Измеряет количество информации простым подсчетом информационных элементов, составляющих сообщение. Применяется для оценки возможностей запоминающих устройств, объемов передаваемых сообщений, инструментов кодирования без учета статистических характеристик их эксплуатации.

· Статистический. Учитывает вероятность появления сообщений: более информативным считается то сообщение, которое менее вероятно, т.е. менее всего ожидалось. Применяется при оценке значимости получаемой информации.

· Семантический. Учитывает целесообразность и полезность информации. Применяется при оценке эффективности получаемой информации и ее соответствия реальности.

Качество информации является одним из важнейших параметров для потребителя информации. Оно определяется следующими характеристиками:

Репрезентативность - правильность отбора информации в целях адекватного отражения источника информации. Например, в целях большей репрезентативности данных о себе абитуриенты стремятся представить в приемную комиссию как можно больше свидетельств, дипломов, удостоверений и другой информации, подтверждающей их высокий уровень подготовки, что учитывается при зачислении в ВУЗ;

Содержательность - семантическая емкость информации. Рассчитывается как отношение количества семантической информации к ее количеству в геометрической мере. Это характеристика сигнала, про который говорят, что «мыслям в нем тесно, а словам просторно». В целях увеличения содержательности сигнала, например, используют для характеристики успеваемости абитуриента не полный перечень его аттестационных оценок, а средний балл по аттестату;

Достаточность (полнота) - минимальный, но достаточный состав данных для достижения целей, которые преследует потребитель информации. Эта характеристика похожа на репрезентативность, однако разница состоит в том, что в данном случае учитывается минимальный состав информации, который не мешает принятию решения. Например, абитуриент - золотой медалист может не представлять в приемную комиссию свой аттестат: диплом, подтверждающий получение золотой медали, свидетельствует о полном наборе отличных оценок в аттестате;

Доступность - простота (или возможность) выполнения процедур получения и преобразования информации. Эта характеристика применима не ко всей информации, а лишь к той, которая не является закрытой. Для обеспечения доступности бумажных документов используются различные средства оргтехники для их хранения, а для облегчения их обработки используются средства вычислительной техники;

Актуальность - зависит от динамики изменения характеристик информации и определяется сохранением ценности информации для пользователя в момент ее использования. Очевидно, что касается информации, которая используется при зачислении, она актуальна, так как само обучение уже закончилось, и его результаты изменены быть не могут, а, значит, остаются актуальными

Своевременность - поступление не позже заранее назначенного срока. Этот параметр также очевиден недавним абитуриентам: опоздание с представлением позитивной информации о себе при поступлении может быть чревато не зачислением;

Точность - степень близости информации к реальному состоянию источника информации. Например, неточной информацией является медицинская справка, в которой отсутствуют данные о перенесенных абитуриентом заболеваниях;

Достоверность - свойство информации отражать источник информации с необходимой точностью. Эта характеристика вторична относительно точности. В предыдущем примере получаемая информация недостоверна;

Устойчивость - способность информации реагировать на изменения исходных данных без нарушения необходимой точности.

Информационные ресурсы (ИР) - имеющиеся в наличии запасы информации, зафиксированной на каком-либо носителе и пригодной для ее сохранения и использования.

В настоящее время используется узкое и широкое понимание ИР: в узком понимании имеют в виду только сетевые ИР, доступные через компьютерные средства связи, а в широком - любую зафиксированную на традиционных или электронных носителях информацию, пригодную для сохранения и распространения. Для информационных работников профессионально значимо широкое понимание.

Информационные ресурсы - это отдельные документы и отдельные массивы документов, документы и массивы документов в информационных системах (библиотеках, архивах, фондах, базах данных и других информационных системах).

Под информационными массивами понимают обычно упорядоченное множество элементов (документов и/или данных), к которым возможен индивидуальный доступ. В настоящее время чисто количественно информационные массивы составляют подавляющую часть информационных ресурсов. Наиболее яркими представителями этих массивов являются обычные базы данных, библиотечные или архивные фонды.

Формы и способы предоставления информации:

· графический (рисунки, чертежи, схемы, графики);

· текстовая информация (текст в учебнике);

· числовая информация;

· языковая;

· символьная (формулы);

· звуковая.

2. Состав и назначение основных элементов персонального компьютера. Периферийные устройства. Понятие и основные виды архитектуры ЭВМ. Их характеристики

Персональный компьютер -- универсальная техническая система. Его конфигурацию (состав оборудования) можно гибко изменять по мере необходимости. Тем не менее, существует понятиебазовой конфигурации, которую считают типовой. В таком комплекте компьютер обычно поставляется. Понятие базовой конфигурации может меняться. В настоящее время в базовой конфигурации рассматривают четыре устройства:

* системный блок;

* монитор;

* клавиатуру;

* мышь.

Системный блок

Системный блок представляет собой основной узел, внутри которого установлены наиболее важные компоненты. Устройства, находящиеся внутри системного блока, называют внутренними, а устройства, подключаемые к нему снаружи, называют внешними. Внешние дополнительные устройства, предназначенные для ввода, вывода и длительного хранения данных, также называют периферийными.

По внешнему виду системные блоки различаются формой корпуса. Корпуса персональных компьютеров выпускают в горизонтальном (desktop) и вертикальном (tower) исполнении. Корпуса, имеющие вертикальное исполнение, различают по габаритам: полноразмерный (big tower), средне размерный (midi tower) и малоразмерный (mini tower). Среди корпусов, имеющих горизонтальное исполнение, выделяют плоские и особо плоские (slim).

Кроме формы, для корпуса важен параметр, называемый форм-фактором. От него зависят требования к размещаемым устройствам. В настоящее время в основном используются корпуса двух форм-факторов: АТ и АТХ.Форм-фактор корпуса должен быть обязательно согласован с форм-фактором главной (системной) платы компьютера, так называемойматеринской платы.

Корпуса персональных компьютеров поставляются вместе с блоком питания и, таким образом, мощность блока питания также является одним из параметров корпуса. Для массовых моделей достаточной является мощность блока питания 200-250 Вт.

Монитор

Монитор -- устройство визуального представления данных. Это не единственно возможное, но главное устройство вывода. Его основными потребительскими параметрами являются: размер и шаг маски экрана, максимальная частота регенерации изображения, класс защиты.

Размер монитора измеряется между противоположными углами трубки кинескопа по диагонали. Единица измерения -- дюймы. Стандартные размеры: 14"; 15"; 17"; 19"; 20; 21". В настоящее время наиболее универсальными являются мониторы размером 15 и 17 дюймов, а для операций с графикой желательны мониторы размером 19-21 дюйм.

Изображение на экране монитора получается в результате облучения люминофорного покрытия остронаправленным пучком электронов, разогнанных в вакуумной колбе. Для получения цветного изображения люминофорное покрытие имеет точки или полоски трех типов, светящиеся красным, зеленым и синим цветом. Чтобы на экране все три луча сходились строго в одну точку и изображение было четким, '' перед люминофором ставят маску -- панель с регулярно расположенными отверстиями или щелями. Часть мониторов оснащена маской из вертикальных проволочек, что усиливает яркость и насыщенность изображения. Чем меньше шаг между отверстиями или щелями (шаг маски), тем четче и точнее полученное изображение. Шаг маски измеряют в долях миллиметра. В настоящее время наиболее распространены мониторы с шагом маски 0,25-0,27 мм. Устаревшие мониторы могут иметь шаг до 0,43 мм, что негативно сказывается на органах зрения при работе с компьютером. Модели повышенной стоимости могут иметь значение менее 0,25 мм.

Частота регенерации (обновления) изображения показывает, сколько раз в течение секунды монитор может полностью сменить изображение (поэтому ее также называют частотой кадров). Этот параметр зависит не только от монитора, но и от свойств и настроек видеоадаптера, хотя предельные возможности определяет все-таки монитор.

Частоту регенерации изображения измеряют в герцах (Гц). Чем она выше, тем четче и устойчивее изображение, тем меньше утомление глаз, тем больше времени можно работать с компьютером непрерывно. При частоте регенерации порядка 60 Гц мелкое мерцание изображения заметно невооруженным глазом. Сегодня такое значение считается недопустимым. Минимальным считают значение 75 Гц, нормативным -- 85 Гц и комфортным -- 100 Гц и более.

Класс защиты монитора определяется стандартом, которому соответствует монитор с точки зрения требований техники безопасности. В настоящее время общепризнанными считаются следующие международные стандарты: MPR-II, ТСО-92, ТСО-95, ТСО-99 (приведены в хронологическом порядке). Стандарт MPR -// ограничил уровни электромагнитного излучения пределами, безопасными для человека. В стандарте ТСО-92 эти нормы были сохранены, а в стандартах ТСО-95 и ГСО-99 ужесточены. Эргономические и экологические нормы впервые появились в стандартеТСО-95, а стандарт ГСО-99 установил самые жесткие нормы по параметрам, определяющим качество изображения (яркость, контрастность, мерцание, антибликовые свойства покрытия).

Большинством параметров изображения, полученного на экране монитора, можно управлять программно. Программные средства, предназначенные для этой цели, обычно входят в системный комплект программного обеспечения -- мы рассмотрим их при изучении операционной системы компьютера.

Клавиатура

Клавиатура -- клавишное устройство управления персональным компьютером. Служит для ввода алфавитно-цифровых (знаковых) данных, а также команд управления. Комбинация монитора и клавиатуры обеспечивает простейший интерфейс пользователя. С помощью клавиатуры управляют компьютерной системой, а с помощью монитора получают от нее отклик.

Современные персональные компьютеры обычно имеют в своем распоряжении множество периферийных устройств.

Периферийные устройства - это любые дополнительные и вспомогательные устройства, которые подключаются к ПК для расширения его функциональных возможностей.

Рассмотрим некоторые из периферийных устройств.

Принтер (print - печатать) - устройство для вывода на печать текстовой и графической информации. Принтеры, как правило, работают с бумагой формата А4 или А3. Наиболее распространены на сегодняшний день лазерные и струйные принтеры, матричные принтеры уже вышли из обихода.

В матричных принтерах печатающая головка состояла из ряда тонких металлических иголок, которые при движении вдоль строки в нужный момент ударяли через красящую ленту, и тем самым обеспечивали формирование символов и изображения. Матричные принтеры обладали низкими скоростью и качеством печати.

В струйных принтерах краска под давлением выбрасывается из отверстий (сопел) в печатающей головке и затем прилипает к бумаге. При этом формирование изображения происходит как бы из отдельных точек - "клякс". Для струйных принтеров характерна высокая стоимость расходных материалов.

В лазерных принтерах луч лазера, пробегая по барабану, электризует его, а наэлектризованный барабан притягивает частицы сухой краски, после чего изображение переносится с барабана на бумагу. Далее лист бумаги проходит через тепловой барабан и под действием тепла краска фиксируется на бумаге. Лазерные принтеры обладают высокими скоростью и качеством печати.

Плоттер (графопостроитель) - устройство для вывода на бумагу больших рисунков, чертежей и другой графической информации. Плоттер может выводить графическую информацию на бумагу формата А2 и больше. Конструктивно в нем может использоваться или барабан рулонной бумаги, или горизонтальный планшет.

Сканер (scanner) - устройство, позволяющее вводить в компьютер графическую информацию. Сканер при движении по картинке (лист текста, фотография, рисунок) преобразует изображение в числовой формат и отображает его на экране. Затем эту информацию можно обработать с помощью компьютера.

Манипулятор мышь (mouse) - устройство, облегчающее ввод информации в компьютер.

Дисковод CD-ROM - устройство для чтения информации, записанной на лазерных компакт-дисках (CD ROM - Compact Disk Read Only Memory, что в переводе означает компакт-диск с памятью только для чтения). На компакт-дисках можно хранить большое количество информации (до 650 Мбайт). Такие диски используются для хранения справочной информации, больших энциклопедий, баз данных, музыки, видеоинформации и т.д.

Основной показатель для дисковода CD-ROM - это скорость считывания информации с компакт-диска.

Дисковод DVD является дальнейшим развитием лазерных технологий. В нем применяется усовершенствованная технология использования лазерного луча для записи и чтения информации с компакт-дисков. Аббревиатура DVD означает Digital Video Disk (цифровой видеодиск) или в другой трактовке - Digital Versatile Disk (цифровой многоцелевой диск).

В отличие от дисков CD-ROM диски DVD могут использовать для работы обе поверхности. Причем технология позволяет записывать на каждой из сторон два слоя данных.

Модемы. Модем -- это устройство для обмена информацией с другими компьютерами через телефонную сеть. Он соединяет компьютер с телефоном. Термин "модем" образован из двух слов (Модуляция-Демодуляция). Модем осуществляет модуляцию и демодуляцию информации, т. е. преобразует цифровые сигналы компьютера в аналоговые, совместимые с подключенным к нему телефоном и, наоборот, принимает входящие с телефона аналоговые сигналы и преобразует их в цифровые, совместимые с подключенным к нему компьютером. Модем необходим для соединения с электронными сетями Интернета и для работы с электронной почтой.

«Архитектура ЭВМ» - это совокупность общих принципов организации аппаратно-программных средств и их характеристик, определяющая функциональные возможности ЭВМ при решении соответствующих классов задач.

Архитектура определяет принципы действия, информационные связи и взаимное соединение основных логических узлов компьютера: процессора, оперативного ЗУ, внешних ЗУ и периферийных устройств. Общность архитектуры разных компьютеров обеспечивает их совместимость с точки зрения пользователя.

Наиболее распространены следующие архитектурные решения.

Классическая архитектура (архитектура фон Неймана) -- одно арифметико-логическое устройство (АЛУ), через которое проходит поток данных, и одно устройство управления (УУ), через которое проходит поток команд -- программа. Это однопроцессорный компьютер. К этому типу архитектуры относится и архитектура персонального компьютера с общей шиной. Все функциональные блоки здесь связаны между собой общей шиной, называемой также системной магистралью.

Физически магистраль представляет собой многопроводную линию с гнездами для подключения электронных схем. Совокупность проводов магистрали разделяется на отдельные группы: шину адреса, шину данных и шину управления.

Периферийные устройства (принтер и др.) подключаются к аппаратуре компьютера через специальные контроллеры -- устройства управления периферийными устройствами.

Контроллер -- устройство, которое связывает периферийное оборудование или каналы связи с центральным процессором, освобождая процессор от непосредственного управления функционированием данного оборудования.

Многопроцессорная архитектура. Наличие в компьютере нескольких процессоров означает, что параллельно может быть организовано много потоков данных и много потоков команд. Таким образом, параллельно могут выполняться несколько фрагментов одной задачи.

Многомашинная вычислительная система. Здесь несколько процессоров, входящих в вычислительную систему, не имеют общей оперативной памяти, а имеют каждый свою (локальную). Каждый компьютер в многомашинной системе имеет классическую архитектуру, и такая система применяется достаточно широко. Однако эффект от применения такой вычислительной системы может быть получен только при решении задач, имеющих очень специальную структуру: она должна разбиваться на столько слабо связанных подзадач, сколько компьютеров в системе.

Преимущество в быстродействии многопроцессорных и многомашинных вычислительных систем перед однопроцессорными очевидно.

Архитектура с параллельными процессорами. Здесь несколько АЛУ работают под управлением одного УУ. Это означает, что множество данных может обрабатываться по одной программе -- то есть по одному потоку команд. Высокое быстродействие такой архитектуры можно получить только на задачах, в которых одинаковые вычислительные операции выполняются одновременно на различных однотипных наборах данных.

3. Понятие системного программного обеспечения: назначение, возможности, структура; операционные системы

Системное программное обеспечение- это комплекс программ, которые обеспечивают эффективное управление компонентами компьютерной системы, такими как процессор, оперативная память, устройства ввода-вывода, сетевое оборудование, выступая как «межслойный интерфейс», с одной стороны которого аппаратура, а с другой - приложения пользователя. В отличие отприкладного программного обеспечения, системное не решает конкретные прикладные задачи, а лишь обеспечивает работу других программ, управляет аппаратными ресурсами вычислительной системы и т.д.

Системное программное обеспечение включает в себя:

· Операционные системы

· Интерфейсные операционные системы

· Операционные оболочки

· Инструментальные системы:

· Системы программ

· Систему управления БД(СУБД)

· Инструменты искусственного интеллекта

· Интегрированные системы

· Текстовые редакторы

· Утилиты

Системы технического обслуживания

Программы, работающие на этом уровне, обеспечивают взаимодействие прочих программ компьютерной системы с программами базового уровня и непосредственно с аппаратным обеспечением, то есть выполняют «посреднические» функции.

От программного обеспечения этого уровня во многом зависят эксплуатационные показатели всей вычислительной системы в целом.

Совокупность программ системного уровня образует операционную систему компьютера.

Наличие операционной системы - непременное условие для возможности практической работы человека с вычислительной системой.

Операционная система - это комплекс специальных программ и правил, предназначенных для управления загрузкой, запуском и выполнением других пользовательских программ, а также для планирования и управления ресурсами вычислительной системы и процессами, использующими

Основная функция всех операционных систем - посредническая. Она заключается в обеспечении нескольких видов интерфейса:

· интерфейса между пользователем и программно-аппаратными средствами компьютера (пользовательский интерфейс);

· интерфейса между программным и аппаратным обеспечением (аппаратно-программный интерфейс);

· интерфейса между разными видами программного обеспечения (программный интерфейс).

Важнейшей задачей операционной системы является распределение ресурсов памяти между процессами, конкурирующими за эти ресурсы.

Ресурс - это любой логический или физический компонент ЭВМ и предоставляемые им возможности.

Процессом (задачей) называется последовательность действий, предписанных программой или ее логически законченной частью, а также данные, используемые при вычислениях.

В зависимости от особенностей использованного алгоритма управления процессором операционные системы делят на многозадачные и однозадачные, по числу одновременно выполняемых задач.

Во-вторых, операционные системы делят на однопользовательские и многопользовательские, по числу одновременно работающих пользователей

В-третьих, среди множества существующих вариантов реализации многозадачности в операционных системах можно выделить две группы алгоритмов, по которым строятся операционные системы: с не вытесняющей многозадачностью и вытесняющей многозадачностью.

Важнейшим свойствам операционных систем является возможность распараллеливания вычислений в рамках одной задачи. Это свойство называется поддержка многонитевости. Многонитевая операционная система разделяет процессорное время не между задачами, а между их отдельными ветвями (нитями).

Другим важным свойством операционной системы является отсутствие или наличие в ней средств поддержки многопроцессорной обработки - мультипроцессирование.

Все операционные системы способны обеспечить как пакетный так и диалоговый режим работы.

Электронная презентация.

Программный пакет PowerPoint позволяет создавать и сохранять как отдельные слайды, так и последовательность слайдов, выполненных в едином стиле и хранящихся в едином файле.

Разрабатывая программную презентацию, пользователь может выбирать различные режимы просмотра создаваемой презентации. Выбирая различные режимы просмотра презентации на вкладке «Вид». Установив режим «Обычный», пользователь имеет возможность работать с каждым отдельным слайдом презентации. Он может вводить и редактировать текст, любые графические изображения, а также добавлять графики, схемы и таблицы.

Если установлен режим «Сортировщик слайдов», то пользователь видит все созданные им слайды в виде миниатюрных копий. Работая в этом режиме, он может задать последовательность смены слайдов для всей презентации в целом. Меняя общие параметры презентации, пользователь задает время и вид анимации в момент смены слайдов, а также определяет режим работы с презентацией.

Режим «Страницы заметок» обычно используется при разработке презентаций, создаваемых как иллюстрации к докладу. В этом режиме создается уменьшенная копия слайда, размещаемая в верхней половине страницы заметок. Нижняя часть страницы остается свободной и может быть использована для размещения текста доклада, относящегося к данному слайду.

Закончив разработку слайдов в целом или отдельного слайда, задав эффекты анимации для компонентов презентации и переходов от слайда к слайду, пользователь переходит к демонстрации слайдов в динамике. И для этого выбирается режим «Показ слайдов». Результатом работы пользователя с пакетом PowerPoint является небольшой анимационный фильм сменяющих друг друга слайдов.

Классификация и формы представления моделей.

Модели материальные и модели информационные. Все модели можно разбить на два больших класса: модели предметные (материальные) и модели информационные. Предметные модели воспроизводят геометрические, физические и другие свойства объектов в материальной форме (глобус, анатомические муляжи, модели кристаллических решеток, макеты зданий и сооружений и др.).

Информационные модели представляют объекты и процессы в образной или знаковой форме. Образные модели (рисунки, фотографии и др.) представляют собой зрительные образы объектов, зафиксированные на каком-либо носителе информации (бумаге, фото- и кинопленке и др.). Широко используются образные информационные модели в образовании (вспомните учебные плакаты по различным предметам) и науках, где требуется классификация объектов по их внешним признакам (в ботанике, биологии, палеонтологии и др.). Знаковые информационные модели строятся с использованием различных языков (знаковых систем). Знаковая информационная модель может быть представлена в форме текста (например, программы на языке программирования), формулы (например, второго закона Ньютона F = т * а), таблицы (например, периодической таблицы элементов Д. И. Менделеева) и так далее.

Иногда при построении знаковых информационных моделей используются одновременно несколько различных языков. Примерами таких моделей могут служить географические карты, графики, диаграммы и пр. Во всех этих моделях используются одновременно как язык графических элементов, так и символьный язык. На протяжении своей истории человечество использовало способы и инструменты для создания информационных моделей. Эти способы постоянно совершенствовались. Так, первые информационные модели создавались в форме наскальных рисунков, в настоящее же время информационные модели обычно строятся и исследуются с использованием современных компьютерных технологий.

Объектно-ориентированное программирование.

Объектно-ориентированное программирование (ООП) - это методология программирования, которая основана на представлении программы в виде совокупности объектов, каждый из которых является реализацией определенного класса (типа особого вида), а классы образуют иерархию на принципах наследуемости.

Объектно-ориентированная методология так же, как и структурная методология, была создана с целью дисциплинировать процесс разработки больших программных комплексов и тем самым снизить их сложность и стоимость.

Объектно-ориентированная методология преследует те же цели, что и структурная, но решает их с другой отправной точки и в большинстве случаев позволяет управлять более сложными проектами, чем структурная методология.

Как известно, одним из принципов управления сложностью проекта является декомпозиция. Выделяют две разновидности декомпозиции: алгоритмическую и объектно-ориентированную, отличие которых состоит в следующем: «Разделение по алгоритмам концентрирует внимание на порядке происходящих событий, а разделение по объектам придает особое значение факторам, либо вызывающим действия, либо являющимся объектами приложения этих действий».

Другими словами, алгоритмическая декомпозиция учитывает в большей степени структуру взаимосвязей между частями сложной проблемы, а объектно-ориентированная декомпозиция уделяет больше внимания характеру взаимосвязей.

На практике рекомендуется применять обе разновидности декомпозиции: при создании крупных проектов целесообразно сначала применять объектно-ориентированный подход для создания общей иерархии объектов, отражающих сущность программируемой задачи, а затем использовать алгоритмическую декомпозицию на модули для упрощения разработки и сопровождения программного комплекса.

ОО - программирование является, несомненно, одним из наиболее интересных направлений для профессиональной разработки программ.

Объекты и классы

Базовыми блоками объектно-ориентированной программы являются объекты и классы. Содержательно объект можно представить как что-то ощущаемое или воображаемое и имеющее хорошо определенное поведение. Таким образом, объект можно либо увидеть, либо потрогать, либо, по крайней мере, знать, что он есть, например, представлен в виде информации, хранимой в памяти компьютера.

К базовым принципам объектно-ориентированного стиля программирования относятся:

· пакетирование или инкапсуляция ;

· наследование ;

· полиморфизм ;

· передача сообщений.

Пакетирование (инкапсуляция) предполагает соединение в одном объекте данных и функций, которые манипулируют этими данными. Доступ к некоторым данным внутри пакета может быть либо запрещен, либо ограничен.

Инкапсуляция позволяет в максимальной степени изолировать объект от внешнего окружения. Она существенно повышает надежность разрабатываемых программ, т.к. локализованные в объекте алгоритмы обмениваются с программой сравнительно небольшими объемами данных, причем количество и тип этих данных обычно тщательно контролируется. В результате замена или модификация алгоритмов и данных, инкапсулированных в объект, как правило, не влечет за собой плохо прослеживаемых последствий для программы в целом. Другим немаловажным следствием инкапсуляции является легкость обмена объектами, переноса их из одной программы в другую.

Полиморфизм позволяет использовать одни и те же функции для решения разных задач. Полиморфизм выражается в том, что под одним именем скрываются различные действия, содержание которых зависит от типа объекта.

Структуры и типы данных языка программирования.

Язык программирования -- формальная знаковая система, предназначенная для записи программ. Программа обычно представляет собой некоторый алгоритм в форме, понятной для исполнителя (например, компьютера).

Язык программирования определяет набор лексических, синтаксических и семантических правил, используемых при составлении компьютерной программы. Он позволяет программисту точно определить то, на какие события будет реагировать компьютер, как будут храниться и передаваться данные, а также какие именно действия следует выполнять над этими данными при различных обстоятельствах.

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.

Язык программирования отличается от естественных языков тем, что предназначен для передачи команд и данных от человека компьютеру, в то время, как естественные языки используются для общения людей между собой. В принципе, можно обобщить определение «языков программирования» -- это способ передачи команд, приказов, четкого руководства к действию; тогда как человеческие языки служат также для обмена информацией.

Язык программирования может использовать специальные конструкции для определения и манипулирования структурами данных и управления процессом вычислений.

Язык программирования может быть представлен в виде набора спецификаций, определяющих его синтаксис и семантику.

Особая система, по которой данные организуются в программе, -- это система типов языка программирования; разработка и изучение систем типов известна под названием теория типов. Языки могут быть классифицированы как системы со статической типизацией и языки с динамической типизацией.

Статически-типизированные языки могут быть в дальнейшем подразделены на языки с обязательной декларацией, где каждая переменная и объявление функции имеет обязательное объявление типа, и языки с выводимыми типами. Иногда динамически-типизированные языки называются латентно типизированными.

Системы типов в языках высокого уровня позволяют определять сложные, составные типы, так называемые структуры данных. Как правило, структурные типы данных образуются как декартово произведение базовых (атомарных) типов и ранее определённых составных типов.

Основные структуры данных (списки, очереди, хэш-таблицы, двоичные деревья и пары) часто представлены особыми синтаксическими конструкциями в языках высокого уровня. Такие данные структурируются автоматически.

Существует несколько подходов к определению семантики языков программирования.

Наиболее широко распространены разновидности следующих: операционного (или так называемого математического), и деривационного (или аксиоматического).

При описании семантики в рамках операционного подхода обычно исполнение конструкций языка программирования интерпретируется с помощью некоторой воображаемой (абстрактной) ЭВМ.

Деривационная семантика описывает последствия выполнения конструкций языка с помощью языка логики и задания пред- и постусловий. Денотационная семантика оперирует понятиями, типичными для математики -- множества, соответствия и др.

Язык программирования строится в соответствии с той или иной базовой моделью вычислений.

Несмотря на то, что большинство языков ориентировано на так называемую императивную модель вычислений, задаваемую так называемой фон неймановской архитектурой ЭВМ, существуют и другие подходы.

Прежде всего следует упомянуть языки со стековой вычислительной моделью (Forth, Factor, Postscript и др), а также функциональное (Лисп, Haskell, ML и др.) и логическое программирование (Пролог).

В настоящее время также активно развиваются проблемно-ориентированные, декларативные и визуальные языки программирования.

В вычислительной технике структура данных -- это программная единица, позволяющая хранить и обрабатывать множество однотипных и/или логически связанных данных. Для добавления, поиска, изменения и удаления данных структура данных предоставляет некоторый набор функций, составляющих интерфейс структуры данных. Структура данных часто является реализацией какого-либо абстрактного типа данных.

При разработке программного обеспечения большую роль играет проектирование хранилища данных, и представление всех данных в виде множества связанных структур данных. Хорошо спроектированное хранилище данных оптимизирует использование ресурсов (таких как время выполнения операций, используемый объём оперативной памяти, число обращений к дисковым накопителям), требуемых для выполнения наиболее критичных операций.

Структуры данных формируются с помощью типов данных, ссылок и операций над ними в выбранном языке программирования.

Различные виды структур данных подходят для различных приложений; некоторые из них имеют узкую специализацию для определённых задач. Например, Б-деревья обычно подходят для создания баз данных, в то время как хэш-таблицы используются повсеместно для создания различного рода словарей, например, для отображения доменных имён в интернет адреса компьютеров.

При разработке программного обеспечения сложность реализации и качество работы программ существенно зависит от правильного выбора структур данных. Это понимание дало начало формальным методам разработки и языкам программирования, в которых именно структуры данных, а не алгоритмы, ставятся во главу архитектуры программного средства. Большая часть таких языков обладает определённым типом модульности, позволяющим структурам данных безопасно переиспользоваться в различных приложениях. Объектно-ориентированные языки, такие как Java,C# и C++, являются примерами такого подхода.

Многие классические структуры данных представлены в стандартных библиотеках языков программирования или непосредственно встроены в языки программирования. Например, структура данных хэш-таблица встроена в языки программирования Lua, Perl, Python, Ruby, Tcl и др. Широко используется стандартная библиотека шаблонов STL языка C++.

Фундаментальными строительными блоками для большей части структур данных являются массивы, записи (см. конструкцию struct в языке Си и конструкцию record в языке Паскаль),размеченные объединения (см. конструкцию union в языке Си) и ссылки. Например, структура данных двусвязный список, может быть построена с помощью записей и зануляемых ссылок, а именно, каждая запись будет предоставлять блок данных (узел, node), содержащий ссылки на «левый» и «правый» узлы, а также сами хранимые данные.

4. 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.

5. 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 инадёжность. 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.

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;

· защита информации в телекоммуникационных сетях;

· разработка правовых аспектов компьютерной безопасности.

В связи с интенсивным развитием в нашей стране телекоммуникационной инфраструктуры и ее интеграции в международные сети, особенно острой является проблема защиты от компьютерных вирусов. Сетевые вирусы (так называемые репликаторы) являются особым классом вирусов, имеющих логику, обеспечивающую их рассылку по пользователям сети.

В последнее время отмечается большая международная активность в вопросе стандартизации способов и методов обеспечения безопасности данных в телекоммуникационных системах.

Перечислим основные методы защиты информации:

1) Препятствие -- метод физического преграждения злоумышленнику пути к защищаемой информации (к аппаратуре, носителям и т.д.);

2) управление доступом -- метод защиты информации регулированием использования всех ресурсов компьютерной информационной системы (элементов баз данных, программных и технических средств). Управление доступом включает такие функции защиты, как:

- идентификация пользователей, персонала и ресурсов системы (присвоение каждому объекту персонального идентификатора);

- опознание (установление подлинности) объекта или субъекта по предъявленному им идентификатору;

- проверка полномочий, т.е. проверка соответствия дня недели, времени суток, запрашиваемых ресурсов и процедур установленному регламенту;

- разрешение и создание условий работы в пределах установленного регламента;

- регистрация (протоколирование) обращений к защищаемым ресурсам;

- регистрация (сигнализация, отключение, задержка работ, отказ в запросе) при попытках несанкционированных действий;

3) маскировка -- метод защиты информации путем ее криптографического закрытия при передаче информации по каналам связи большой протяженности данный метод является единственно надежным;

4) регламентация -- метод защиты информации, при котором возможности несанкционированного доступа сводятся к минимуму;

5) принуждение -- метод защиты информации, при котором пользователи и персонал системы вынуждены соблюдать правила обработки, передачи и использования защищаемой информации, чтобы не подвергнуться материальной, административной или уголовной ответственности;

6) побуждение -- метод защиты информации, который побуждает пользователя и персонал системы не нарушать установленный порядок за счет соблюдения сложившихся моральных и этических норм (как регламентированных, так и неписаных)».



Список использованных источников

1. Основы работы на персональном компьютере: Учебное пособие / под ред. проф. А.В. Юркова. - СПб.: НИИММ, 2004.

2. Хорошилов А.В., Селетков С.Н. Мировые информационные ресурсы: Учебное пособие. - СПб.: Питер, 2004

3. Дубнов П.Ю. Access 2000. Проектирование баз данных. Ecom 2000.

4. Колесниченко О.В., Шишкин И.В. Аппаратные средства PC. СПб.: БХВ-Петербург, 2004. - 1152 с

5. Платонов Ю.М., Уткин Ю.Г., Иванов М.И. Информатика (с компакт-диском). Серия «Библиотека студента». - М.: СОЛОН-Пресс, 2004.

6. Соломенчук В. Интернет: Краткий курс. - СПб.: Питер, 2002.

Размещено на Allbest.ru