Опорные конспекты по информатике для СПО
СОДЕРЖАНИЕ
13 TOC \o "1-3" \h \z \u 1413 LINK \l "_Toc157708749" 14ТЕМА: «Информация, информационные процессы, представление информации, кодирование и измерение информации» 13 PAGEREF _Toc157708749 \h 1431515
13 LINK \l "_Toc157708750" 14ТЕМА: Компьютер 13 PAGEREF _Toc157708750 \h 14121515
13 LINK \l "_Toc157708751" 14ТЕМА: Алгоритмы 13 PAGEREF _Toc157708751 \h 14191515
13 LINK \l "_Toc157708752" 14ТЕМА: Технология обработки текста и графики 13 PAGEREF _Toc157708752 \h 14231515
13 LINK \l "_Toc157708753" 14ТЕМА: Технология обработки числовой информации 13 PAGEREF _Toc157708753 \h 14291515
13 LINK \l "_Toc157708754" 14ТЕМА: Технология хранения, поиска и сортировки информации 13 PAGEREF _Toc157708754 \h 14311515
13 LINK \l "_Toc157708755" 14ТЕМА: Компьютерные коммуникации 13 PAGEREF _Toc157708755 \h 14351515
13 LINK \l "_Toc157708756" 14Список рекомендованной литературы 13 PAGEREF _Toc157708756 \h 14421515
15 ТЕМА: «Информация, информационные процессы, представление информации, кодирование и измерение информации»
Понятие информации (informatio разъяснение, осведомление, изложение) является одним из основ ных, ключевых понятий не только в информатике (в информологии области знаний, изучающей прояв ление информации, ее представление, измерение и т.д.), но и в математике, физике и др.
Информация это сведения, не известные до их получения, являющиеся объектом хранения, переда чи и переработки.
Информация по отношению к окружающей среде (или к использующей ее среде) бывает трех типов: входная, выходная и внутренняя.
Входная информация (по отношению к окружаю щей среде) информация, которую система воспри нимает от окружающей среды.
Выходная информация (по отношению к окружаю щей среде) информация, которую система выдает в окружающую среду.
Внутренняя, внутрисистемная информация (по от ношению к системе) информация, которая хранит ся, перерабатывается, используется только внутри системы.
Пример. Человек воспринимает, обрабатывает вход ную информацию, например, данные о погоде на улице, формирует выходную реакцию ту или иную форму одежды. При этом используется внут ренняя информация, например, генетически за ложенная (или приобретенная) физиологическая информация о реакции, например, о «морозостой кости» человека.
Информация по изменчивости при ее актуализа ции бывает:
постоянная (не изменяемая никогда при ее актуа лизации);
переменная (изменяемая при актуализации);
смешанная условно-постоянная (или условно-переменная).
Основные свойства информации (и сообщений):
полнота (содержание всего необходимого для по нимания информации);
актуальность (необходимость) и значимость (све дений, знаний);
ясность (выразительность сообщений на языке интерпретатора);
адекватность, точность, корректность (актуализа ции знаний);
интерпретируемость и понятность (интерпретато ру информации);
достоверность (отображаемой сообщениями ин формации);
информативность, значимость (сообщений, ото бражающих информацию);
массовость (применимость ко всем проявлениям);
кодируемость и экономичность (кодирования, ак туализации сообщений);
сжимаемость и компактность (сообщений);
защищенность и помехоустойчивость (актуализа ций информации);
доступность (интерпретатору);
ценность (значимость при достаточном уровне подготовки потребителя).
Что можно делать с информацией:
создавать
принимать
комбинировать
хранить
передавать
копировать
обрабатывать
искать
воспринимать
формализовать
делить на части
измерять
использовать
распространять
упрощать
разрушать
запоминать
преобразовывать
собирать
и т. д.
Все эти процессы, связанные с определенными операциями над информацией, называются информа ционными процессами.
Если отвлечься от конкретного смыслового содер жания информации и рассматривать сообщения ин формации как последовательности знаков, сигналов, то их можно представлять битами, а измерять в бай тах, килобайтах, мегабайтах, гигабайтах, терабайтах и петабайтах.
Биты и байты используются также для измерения «емкости» (объема) памяти.
Скорость передачи (быстродействие) измеряется количеством передаваемых бит в секунду (например, 1000 бит/с).
БИТ наименьшая (элементарная) единица количества информации, соответствующая одному разряду двоич ного кода. Один бит количество информации, содер жащейся в сообщении с двумя возможными равноверо ятными исходами типа «да» «нет», что в двоичном коде равнозначно 10.
БАЙТ основная единица количества информации в компьютерной технике, соответствующая восьми разря дам двоичного кода: 1 байт = 8 бит.
За 1 байт принимается количество информации в сообщении об одном из 256 возможных равновероят ных событий. То есть одному байту равна информация об одном из возможных 256 символов, которые могут быть использованы в ЭВМ для ввода, хранения и переработки информации. Байт записывается в па мяти машины, читается и обрабатывается обычно как единое целое, т.е. имеет свойства логической и чис ловой неделимости.
Наряду с битами и байтами для измерения коли чества информации в двоичных сообщениях исполь зуются и более крупные единицы:
1 Кбайт (один килобайт) = 210 = 1024 байт;
1 Мбайт (один мегабайт) = 220 = 1024x1024 = = 1048576 байт;
1 Гбайт (один гигабайт) = 230 = 1024 Мбайт.
К единицам измерения многих физических вели чин мы привыкли, и нам не нужно пояснять, что та кое один метр или одна секунда, а бит, байт, кило байт, мегабайт, гигабайт много это или мало?
1 байт это количество информации об одном символе (букве, цифре, знаке). Если учесть, что одна страница школьного учебника, напечатанного через два интервала, содержит чуть меньше 50 строк, в каж дой строке примерно 60 знаков (сюда входят и про белы между словами), то количество информации (без учета ее смысла) в одной странице можно прибли женно принять равным 2,5 Кбайт. Если учебник со держит 400 страниц, то его информационный объем будет равен 1 Мбайт. Если ОЗУ компьютера имеет емкость 64 Кбайт, то в нем можно разместить инфор мацию объемом, который размещается на 26 маши нописных страницах.
На одной кассете магнитной ленты можно запи сать около 120 страниц текста, на гибких дисках от 200 до 800 страниц текста.
В одном номере четырехстраничной газеты содер жится информации приблизительно в 150 Кбайт. Если учесть, что газета выходит пять раз в неделю, а в году 52 недели, то информация годовой подписки такой газеты составит примерно 40 Мбайт.
Изобретение десятичной системы счисления от носится к главным достижениям человеческой мыс ли (наряду с алфавитным письмом). Без нее вряд ли могла бы существовать, а тем более возникнуть со временная техника.
Рассмотрим какое-нибудь число, например, 2358765. Каждая из цифр в данном числе несет двойную ин формацию: во-первых, свое собственное значение 2, 3, 5 и т.д., а во-вторых место (позицию), которое занимает в записи числа (т.е. разряд). Такие системы счисления называются позиционными.
Разобьем наше число на разряды: 5 в разряде единиц; 6 в разряде десятков; 7 в разряде сотен, т.е. наше число может выглядеть и так:
2x1000000 + 3x100000 + 5x10000 + 8x1000 + 7x100 + 6x10 + 5x1.
Занумеруем все разряды справа налево, причем привычный нам разряд единиц будем считать нуле вым; тогда разряд десятков будет первым, сотен вто рым, тысяч третьим и т.д. Такая нумерация весьма естественна, поскольку единица это 10°, десятки 101; сотни 102; тысячи 103 и т.д., т.е. расположе ние той или иной цифры в записи числа есть не что иное, как прямое указание, какой степенью 10 его можно заменить. А само значение цифры показыва ет, сколько раз надо взять 10 в заданной степени.
Таким образом, окончательно наше число запи шется в следующем виде:
2х106 + 3х106 + 5х104 + 8х103 + 7х102 + 6х101 + 5x100.
Если число имеет дробную часть, то разложение добавляется суммой оснований 10 с отрицательными степенями. Например:
321,409 = 3х102 + 2x101+ 1x100 + + 4х10-1+ 0х10-2 + 9х10-3.
В десятичной системе счисления считал знамени тый французский ученый Блез Паскаль, создавший первую вычислительную машину. Свое механическое счетное колесо он сделал десятичным: в нем было десять зубьев. С тех пор в десятичной системе счет можно было осуществить не только вручную с помо щью 10 пальцев, но и механически с помощью 10 зубьев колеса.
Затем та же десятичная система перешла в элект ромеханические счетные машины. В них был приме нен шаговый искатель с десятью позициями.
И первые ЭВМ пользовались все теми же десятью «пальцами» десятью триггерами. На десятичной системе счисления работала, например, американская машина «Эниак». Но для нее требовалось столько до рогого оборудования, что конструкторы стали искать способы сократить число триггеров.
В основу своих поисков инженеры и математики положили двоичную (двухпозиционную) природу эле ментов, «органов» вычислительной техники.
В какой бы форме ни представлялась подлежащая обработке информация, она в конечном счете должна быть переведена компьютером на язык, доступ ный для автоматической обработки. Язык компьюте ра это язык чисел, причем чисел не обычных (де сятичных), а двоичных, алфавит которых состоит всего лишь из двух цифр 0 и 1. Двоичная система наибо лее проста и удобна для автоматизации. Наличие в системе всего лишь двух символов упрощает их пре образование в электрические сигналы.
Символы двоичной системы 0 и 1 можно пе редавать и записывать с помощью электрического тока. Например, меняя продолжительность его протекания по цепи: коротко точка, длиннее тире, как в аз буке Морзе можно менять направление тока: плюс минус. А можно менять амплитуду: есть сигнал еди ница, нет сигнала ноль. Последний способ потому применяется в вычислительных машинах, что он на дежен, а отсутствие или появление сигнала легко раз личается в устройствах машины.
И новые машины стали «считать» с помощью 0 и 1. При записи числа в различных системах счисле ния пользуются указателями оснований используемых систем. Это может быть справа внизу маленькая цифра или в конце буква латинского алфавита D, В, Н, О:
D (desimal) десятичный;
В (binary) двоичный;
Н (hexadcimal) шестнадцатеричный;
О (octal) восьмеричный.
Двоичная система, как и обычная десятичная, по своей структуре относится к позиционным системам счисления. Значение любого числа определяется не только его разрядностью, количеством позиций, но также «весовым» значением и алфавитом системы счисления. Весовое значение позиций зависит от ос нования системы (т.е. разряда):
Весовые значения разрядов и коды чисел
Примеры десятичных чисел
27
26
25
24
23
22
21
20
2-1
2-2
2-3
128
64
32
16
8
4
2
1
0,5
0,25
0,125
1
1
1
7
1
1
0
1
13
1
1
1
0
1
0
58
1
1
0
1
0
1,
0
1
1
53,375
1
1
1
1
1
1
1
1
255
0,
0
1
0
0,25
1
0
0
0
0
0
0
1
129
Для того чтобы перевести десятичное число в дво ичное, достаточно знать структуру кода и весовые зна чения разрядов. Они возрастают справа налево в по рядке возрастания номеров разрядов. Их легко запом нить: 1, 2, 4, 8, 16...
Пользуясь этой таблицей, нетрудно найти деся тичный эквивалент любого двоичного числа разряд ностью не более 8.
Десятичное число 7 представляется суммой трех весовых значений младших разрядов: 4, 2, 1.
7В= 4 + 2+1.
В соответствии с этим обозначаем единицы в пра вых трех разрядах: 7В = 111В. Во всех остальных раз рядах (в этом примере впереди трех единиц) обозна чаем нули, т.е. можно было записать: 7В = 00000111В. Это была бы эквивалентная запись (ноль всегда ноль!). Нетрудно убедиться, что число 13 в двоичной форме будет иметь вид 00001101.
Наибольшее десятичное число, которое можно представить 8-разрядным двоичным числом, 256, а 16-разрядным 65535 (соответственно 28 = 256, а 216 = 65536). Следовательно, максимальный объем памяти не может превышать 65536 байт.
Точно так же кодируются и дробные числа. Для этого важно учитывать, что весовые значения разря дов дробной части числа уменьшаются после запятой в следующем порядке: 0,5; 0,25; 0,125; и т.д. Так, дроб ному числу 7,125 соответствует двоичный код 00000111, 0010000.
Подобно прямому преобразованию чисел (от де сятичных к двоичным) выполняется и обратное пре образование. Искомое десятичное число получается как сумма весовых значений единичных разрядов. На пример: двоичное число 111010 представляется в де сятичной форме по таблице как сумма весовых еди ниц разрядов:
1 1 1 0 1 0
32 + 16 + 8 + 0 + 2 + 0 = 58В.
Поскольку люди в научной и производственной практике пользуются десятичной системой счисления, то возникает задача поиска простых правил (а точнее алгоритмов) для перевода чисел из десятичной систе мы в двоичную:
1) разделить число на 2. Зафиксировать остаток (0 или 1) и частное;
2) если частное не равно 0, то разделить его на 2, и т.д. Если частное равно 0, то записать все полученные остатки, начиная с первого, слева направо.
Пример. Представить число 58D в двоичной системе счисления. Деление осуществляется столбиком так, как показано ниже.
Цифрами искомого числа, равного данному, являются все возникающие остатки. Появление в част ном нуля означает конец процесса деления:
Остатки, начиная с последнего, выписанные сле ва направо, образуют искомое двоичное число: 58D= 111010B.
Все операции прямого и обратного преобразова ния чисел осуществляются компьютером автомати чески с помощью специальных функциональных уз лов, в частности, регистров, шифраторов и дешифра торов.
Одним из наиболее распространенных кодов яв ляется код ASCII (от англ. American standart code for information interchage американский стандартный, код для информационного обмена). В русском вари анте этот код получил название АСКОИ алфавит ный код обработки информации. Этот код (его вер сия КОИ-8) принят в качестве стандарта.
Каждый символ в этом коде представляется вось миразрядным двоичным числом (байтом). Всего суще ствует 256 разных последовательностей из 8 нулей и единиц, что позволяет закодировать 256 разных сим волов, например, большие и малые буквы русского и латинского алфавитов, цифры, знаки препинания и т.д. Соответствие байтов и символов задается с помощью таблицы, в которой для каждого кода указывается со ответствующий символ. Вот фрагмент такой таблицы для кодировки КОИ-8:
Код Символ
Код Символ
Код Символ
00100000
00110000 0
01000000 @
00100001 !
00110001 1
01000001 А
00100010 “
00110010 2
01000010 В
00100011 #
00110011 3
01000011 С
00100100 $
00110100 4
0100010 D
00100101 %
00110101 5
01000101 Е
Коду 00100000 в этой таблице соответствует про бел пустой промежуток в один символ, который используется для отделения одного слова от другого.
Основной недостаток двоичных чисел высокая избыточность обрабатываемых чисел, громоздкость записи. Аппаратные средства ЭВМ накладывают из вестные ограничения на длину двоичных чисел. Впол не очевидно, что использование их для обработки или адресации становится невозможным. Особенно это проявляется при внешнем представлении числовой информации (вне ЭВМ). Поэтому в современных ком пьютерах помимо двоичной системы счисления при меняют и другие, более компактные по длине чисел системы, в частности, восьмеричную.
В восьмеричной системе счисления числа запи сываются с помощью восьми цифр:
0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7.
Сама восьмерка (как и двойка в двоичной системе) записывается совокупностью цифр «один» и «ноль»
(10о, где буква О обозначает восьмеричную систему счисления).
Пример.
502о=5х82 + 0x81 + 2x80 = 5x64+0+2=320+2=322D.
Для замены десятичного целого числа на равное ему восьмеричное число используется алгоритм по следовательного деления этого числа на 8.
Пример. Записать число 317 в восьмеричной системе счисления:
Итак, имеем: 317D=4750.
Рассмотрим правило замены двоичного числа на равное ему восьмеричное, обратившись к таблице, в которой каждой восьмеричной цифре поставлено в со ответствие трехзначное двоичное число:
Восьмеричная цифра
Двоичное число
Восьмеричная цифра
Двоичное число
0
000
4
100
1
001
5
101
2
010
6
110
3
011
7
111
Удобство применения восьмеричной системы при работе с машинно-ориентированной информацией заключается в том, что переход от восьмеричной за писи числа к двоичной осуществляется очень просто:
каждую цифру восьмеричной записи следует заменить ее двоичным представлением (соответствующей двоич ной триадой, т.е. трехразрядным числом). Например:
1)4750= 100 111 101в;
4 7 5
2)317,403о = 011 001 111, 100 000 011В.
3 1 7 4 0 3
Достаточно прост и обратный переход от двоичного пред ставления какого-либо числа к восьмеричному.
Для этого в двоичной записи числа нужно выде лить триаду {влево и вправо от запятой) и заменить каждую триаду соответствующей восьмеричной циф рой. В случае необходимости неполные триады до полняются нулями. Например:
1) 1010110b = 001 010 110B=126D.
1 2 6
Назначение шестнадцатеричной системы счисле ния аналогично восьмеричной для компактной за писи двоичных кодов чисел и команд. В этой системе счисления данные (например, содержимое ячеек па мяти 8-разрядные двоичные числа) представляют ся уже в виде всего двухразрядных чисел, а адреса в виде максимум четырехразрядных.
Для записи чисел в этой системе необходимо шест надцать различных символов, используемых как циф ры. В качестве первых десяти шестнадцатеричных цифр используются те же, что и в десятичной систе ме. Для обозначения остальных шести цифр (в деся тичной системе они соответствуют числам 10, 11, 12, 13, 14, 15) используются буквы латинского алфави та - А, В, С, D, E, F.
Переход от шестнадцатеричной системы к двоич ной (и обратно) так же прост, как переход от восьме ричной к двоичной:
каждую шестнадцатеричную цифру нужно заме нять соответствующей ей двоичной тетрадой. Непол ные тетрады дополняются нулями. Разбивку произ водят для целой части числа справа налево, а дроб ной слева направо от запятой. Каждую из этих тет рад (групп) обозначают символом в соответствии с таблицей:
Десятич ные цифры
Шестнадца-
теричная
запись
Дво ичная запись
Деся тичные цифры
Шестнадца-
теричная
запись
Двоич ная запись
0
0
0000
8
8
1000
1
1
0001
9
9
1001
2
2
0010
10
А
1010
3
3
0011
11
В
1011
4
4
0100
12
С
1100
5
5
0101
13
D
1101
6
6.
0110
14
Е
1110
7
7
0111
15
F
1111
Примеры:
1) 15D=FH;
2)310=1x161 + 15x160= 1FH;
3) 167D= 10x161 +7x160= А7Н.
ТЕМА: Компьютер
Центральная часть современного компьютера со держит в себе практически все основные устройства системный блок, устройство ввода/вывода информа ции: монитор, клавиатуру и мышь. А также дополни тельные внешние устройства: принтеры, сканеры, ем кие внешние дисководы; и внутренние: модем, факс модем и стример (для хранения данных на магнит ной ленте).
Конструктивно каждая модель ПК имеет так назы ваемый «базовый набор» внешних устройств, т.е. такой набор компонентов, дальнейшее уменьшение которого приведет к нецелесообразности использования компью тера для конкретной работы или даже полной бессмыс ленности работы с ним.
Различают также понятие обязательной конфигу рации ПК, которая означает необходимый набор ком понентов для работы с конкретным программным продуктом.
Процессор основная микросхема, выполняющая большинство математических и логических операций.
Микропроцессорный комплект (чипсет) набор микросхем, управляющих работой внутренних уст ройств компьютера и определяющих основные функ циональные возможности материнской платы.
Шины наборы проводников, по которым проис ходит обмен сигналами между внутренними устрой ствами компьютера.
Оперативная память (RAMRandom Access Me mory) оперативное запоминающее устройство, ОЗУ набор микросхем, предназначенных для временного хра нения данных, когда компьютер включен.
Существует много различных типов оперативной памяти, но с точки зрения физического принципа дей ствия различают динамическую память (DRAM) и ста тическую (SRAM).
ПЗУ (постоянное запоминающее устройство) микросхема, предназначенная для длительного хра нения данных, в том числе и когда компьютер вык лючен.
Конструктивно процессор состоит из ячеек, похо жих на ячейки оперативной памяти, но в этих ячей ках данные могут не только храниться, но и изме няться. Внутренние ячейки процессора называют ре гистрами. В первую очередь от процессора будет за висеть, насколько «быстр» будет компьютер.
Каждое поколение процессоров отличается не про сто скоростью, но еще и формой, внешним видом и самое главное внутренним устройством, архитек турой.
Тактовая частота является показателем скорости процессора, измеряется в мегагерцах (МГц), показы вает, сколько операций способен выполнить процес сор в течение секунды.
Создание новых поколений процессоров всего лишь средство реализовать эту более высокую такто вую частоту.
Но есть еще дополнительные параметры, опреде ляющие скорость работы процессора, и находятся они в «архитектуре» процессора, в его внутреннем устрой стве.
Кэш-память один из этих параметров. В эту па мять компьютер помещает все часто используемые данные, чтобы не «ходить» каждый раз к более мед ленной оперативной памяти и жесткому диску.
Жесткий диск основное устройство для долго временного хранения больших объемов данных и про грамм. К основным параметрам жестких дисков от носятся емкость и производительность.
Для оперативного переноса небольших объемов информации используют так называемые гибкие магнитные диски (дискеты), которые вставляют в спе циальный накопитель дисковод. Основными пара метрами гибких дисков являются: технологический размер (измеряется в дюймах), плотность записи (из меряется в кратных единицах) и полная емкость.
В 19941995 годах в базовую конфигурацию пер сональных компьютеров перестали включать диско воды гибких дисков диаметром 5,25 дюйма, но вместо них стандартной стала считаться установка дисково да CD-ROM, имеющего такие же внешние размеры. Цифровая запись на компакт-диске отличается от записи на магнитных дисках очень высокой плотнос тью, и стандартный компакт-диск может хранить при мерно 650900 Мбайт данных.
Большие объемы данных характерны для мульти медийной информации (графика, музыка, видео), по этому дисководы CD-ROM относят к аппаратным средствам мультимедиа. Программные продукты, рас пространяемые на лазерных дисках, называют муль тимедийными изданиями.
Основным параметром дисководов CD-ROM яв ляется скорость чтения данных. Она измеряется в кратных долях. За единицу измерения принята ско рость чтения в первых серийных образцах, составляв шая 150 Кбайт/с.
Совместно с монитором видеокарта образует ви деоподсистему персонального компьютера. Видеокарта не всегда была компонентом ПК. На заре развития персональной вычислительной техники в общей об ласти оперативной памяти существовала небольшая выделенная экранная область памяти, в которую про цессор заносил данные, изображения. С переходом от черно-белых мониторов к цветным и с увеличени ем разрешения экрана (количества точек по вертикали и горизонтали) области видеопамяти стало недо статочно для хранения графических данных, а про цессор перестал справляться с построением и обнов лением изображения. Тогда и произошло выделение всех операций, связанных с управлением экраном, в отдельный блок, получивший название видеоадаптер. Видеоадаптер взял на себя функции видеоконтролле ра, видеопроцессора и видеопамяти.
Звуковая карта явилась одним из наиболее поздних усовершенствований персонального компьютера. Она подключается к одному из слотов материнской платы в виде дочерней карты и выполняет вычислительные операции, связанные с обработкой звука, речи, му зыки. Звук воспроизводится через внешние звуковые колонки, подключаемые к выходу звуковой карты. Специальный разъем позволяет отправить звуковой сигнал на внешний усилитель. Имеется также разъем для подключения микрофона, что позволяет записы вать речь или музыку и сохранять их на жестком дис ке для последующей обработки и использования.
Персональный компьютер является универсальным устройством для обработки информации. Он может выполнять любые действия по обработке информа ции. Для этого необходимо составить для компьюте ра на понятном ему языке точную и подробную пос ледовательность инструкций программу, как надо обрабатывать информацию.
Весь комплекс ПО делится на системные и пользо вательские программы. Под системным (базовым) понимается ПО, включающее в себя операционные системы, сетевое ПО, сервисные программы, а также средства разработки программ (трансляторы, редак торы связей, отладчики и пр.).
Основные функции операционных систем (ОС) заключаются в управлении ресурсами (физическими и логическими) и процессами вычислительных сис тем. Физическими ресурсами являются оперативная память, процессор, монитор, печатающее устройство, магнитные и оптические диски. К логическим ресур сам можно отнести программы, файлы, события и т.д. Под процессом понимается некоторая последователь ность действий, предписанная соответствующей про граммой и используемыми ею данными.
Системное программное обеспечение выполняет функции «организатора» всех частей ПК, а также под ключенных к нему внешних устройств. Программы для пользователей служат для выполнения каких-либо конкретных задач во всех сферах человеческой дея тельности.
Характерной особенностью большинства «класси ческих» типов данных, с которыми традиционно ра ботают люди, является определенная избыточность. Степень избыточности зависит от типа данных. Од нако, когда речь заходит о хранении готовых доку ментов или их передаче, то избыточность можно уменьшить, что дает эффект сжатия данных. Если методы сжатия информации применяют к готовым документам, то нередко термин сжатие данных под меняют термином архивация данных, а программные средства, выполняющие эти операции, называют ар хиваторами.
В зависимости от того, в каком объекте размеше ны данные, подвергаемые сжатию, различают:
уплотнение (архивацию) файлов;
уплотнение (архивацию) папок;
уплотнение дисков.
Уплотнение файлов применяют для уменьшения их размеров при подготовке к передаче по каналам элект ронных сетей или к транспортировке на внешнем носи теле малой емкости, например, на гибком диске.
Уплотнение папок используют как средство архива ции данных перед длительным хранением, в частности при резервном копировании.
Уплотнение дисков служит целям повышения эффек тивности использования их рабочего пространства и, как правило, применяется к дискам, имеющим недостаточ-. ную емкость.
Компьютерный вирус специально написанная небольшая по размерам программа, которая может «приписывать» себя к другим программам (т.е. «зара жать» их), а также выполнять различные нежелатель ные действия на компьютере.
Программа, внутри которой находится вирус, на зывается зараженной. Когда такая программа начина ет работу, то сначала управление получает вирус. Ви рус находит и «заражает» другие программы, а также выполняет какие-нибудь вредные действия (напри мер, портит файлы или таблицу размещения файлов (FAT) на диске, «засоряет» оперативную память и т.д.). Для маскировки вируса действия по заражению дру гих программ и нанесению вреда могут выполняться не всегда, а скажем, при выполнении определенных условий. После того как вирус выполнит нужные ему действия, он передает управление той программе, в которой он находится, и она работает, как обычно. Тем самым внешне работа, зараженной программы выглядит так же, как и незараженной.
Многие разновидности вирусов устроены так, что при запуске зараженной программы вирус остается в памяти компьютера и время от времени заражает про граммы и выполняет нежелательные действия на компьютере. Раньше вирусы в основном поражали толь ко исполняемые файлы (с расширениями, com и. ехе). Действительно, ведь вирус это программа, и она должна выполняться.
Необходимо применять специализированные про граммы для защиты от вирусов. Эти программы мож но разделить на несколько видов:
Программы-детекторы позволяют обнаруживать файлы, зараженные одним из нескольких известных вирусов.
Программы-доктора, или фаги, «лечат» зараженные программы или диски, «выкусывая» из зараженных программ тело вируса, т.е. восстанавливая программу в том состоянии, в котором она находилась до зара жения вирусом.
Программы-ревизоры сначала запоминают сведения о состоянии программ и системных областей дисков, а затем сравнивают их состояние с исходным. При выявлении несоответствий об этом сообщается пользо вателю.
Доктора-ревизоры это гибриды ревизоров и док торов, т.е. программы, которые не только обнаружи вают изменения в файлах и системных областях дис ков, но и могут автоматически вернуть их в исходное состояние.
Программы-фильтры располагаются резидентно в оперативной памяти компьютера и перехватывают те обращения к операционной системе, которые исполь зуются вирусами для размножения и нанесения вре да, и сообщают о них пользователю. Пользователь может разрешить или запретить выполнение соответ ствующей операции.
Программы-вакцины, или иммунизаторы, модифи цируют программы и диски таким образом, что это не отражается на работе программ, но вирус, от кото рого производится вакцинация, считает эти програм мы и диски уже зараженными.
Основные понятия
Процессор
электронное устройство, пред назначенное для интерпрета ции программы.
Тактовая частота процессора
частота периодических колеба ний электрического тока, обе спечивающих работоспособ ность процессора.
Шина
физический канал передачи электрических сигналов меж ду устройствами.
Разрядность
количество двоичных разрядов информационной шины, реги стров процессора или ячеек памяти.
Кэш
быстродействующая память, предназначенная для времен ного хранения программных кодов и данных.
Системная плата [system board]
плата, на которой проложены шины, расположены гнезда и разъемы, а также установлен набор микросхем, генерирую щий необходимые управляю щие сигналы для функционирования центрального процес сора, памяти RAM и обеспе чения связи с дополнительны ми модулями и периферийны ми устройствами.
Шина [bus]
физический канал передачи электрических сигналов меж ду устройствами.
Шина AGP
быстродействующая 32-разряд ная шина, предназначенная для подключения видеоадапте ра. Шина AGP подключается к компоненту системной пла ты North Bridge [Memory Controller Hub].
AGP [Accelerated Graphics Port]
ускоренный графический порт, разработан фирмой «Intel» для повышения эффективности работы с видео и графикой.
Память [memory]
функциональная часть компь ютера, предназначенная для приема, хранения и выдачи данных.
ROM [Read Only Memory]
память только для чтения, или память ПЗУ (постоянное запо минающее устройство), пред назначенная для долговремен ного хранения данных без их обновления.
RAM [Random Access Memory]
память с произвольным досту пом, или память ОЗУ (опера тивное запоминающее устройство), предназначенная для временного хранения програм мы и данных.
SRAM [Static Random Access Memory]
статическая память с произ вольным доступом, быстродей ствующая оперативная память, каждая ячейка которой пост роена на электронных клю чах триггерах.
SDRAM [Synchronous Dynamic RAM]
синхронная динамическая RAM, каждая ячейка которой состоит из микроконденсатора, перио дически подзаряжаемого им пульсами тока (динамическая подзарядка, или регенерация).
DDR SDRAM [Double Data Rate]
двойная скорость передачи данных SDRAM, усовершен ствованный стандарт SDRAM.
DIMM [Dual Inline Memory Module]
двусторонний модуль памяти.
Накопитель на гибких дисках 3,5 [floppy disk drive 3,5 (FDD)]
магнитомеханическое устрой ство долговременной внешней памяти, предназначенное для записи (считывания) инфор мации на съемный гибкий магнитный носитель диамет ром 3,5".
Гибкий диск 3,5 [floppy disk 3,5 ]
съемный гибкий магнитный диск диаметром 3,5" (долговре менная внешняя память), пред назначенный для записи (хра нения, считывания) информа ции.
Накопитель на жестких дисках [hard disk drive (HDD)]
магнитомеханическое устрой ство долговременной внешней памяти, предназначенное для записи (хранения, считыва ния) информации на малога баритный пакет жестких маг нитных дисков, герметизиро ванный вместе с головками за писи-чтения.
Жесткий диск [hard disk]
несъемный магнитный диск на негнущейся алюминиевой или стеклокерамической основе (долговременная внешняя па мять), предназначенный для записи (хранения, считыва ния) информации.
Винчестер [Winchester]
жаргонный синоним понятия накопитель на жестких дисках. Цифровое обозначение перво го накопителя на жестких дис ках было 3030, что случайно совпало с обозначением по пулярного в Америке нарезно го оружия системы «Winche ster».
Интерфейс [interface]
совокупность технических и программных средств, обеспе чивающих взаимодействие про цессора с подключенными мо дулями или периферийными ус тройствами.
Привод CD-ROM [Compact Disk drive Read-Only Memo ry привод компакт-диска памяти только для чтения]
оптико-механическое устрой ство долговременной внешней памяти, предназначенное для считывания информации со съемного оптического носите ля компакт-диска.
CD-ROM [Compact Disk Read-Only Memory] ком пакт-диск памяти только для чтения]
полимерный диск диаметром 4,72" с максимальной информа ционной емкостью 700 Мбайт двоичных знаков, предназна ченный для хранения и считы вания информации оптическим способом (долговременная вне шняя память).
Мышь [mouse]
малогабаритный ручной мани пулятор, предназначенный для позиционирования точки вво да или выделения объекта в окне Windows-приложения путем перемещения манипуля тора по плоской поверхности.
Клавиатура [keyboard]
устройство ввода, совокупность расположенных в определен ном порядке клавиш, исполь зуемых для ввода команд уп равления компьютером или текстовой информации с воз можностью ее последующего редактирования.
Принтер [printer]
электромеханическое устрой ство вывода информации из компьютера на бумагу или дру гой носитель (полимерная плен ка).
Матричный принтер [dot-matrix printer]
тип принтера, в котором вы вод информации на носитель основан на принципе механи ческого оттиска через крася щую ленту группы тонких иго лок матрицы.
Струйный принтер [ink-jet printer]
тип принтера, в котором вы вод информации на носитель основан на принципе напыле ния чернил.
Лазерный принтер [laser printer]
тип принтера, в котором вы вод информации на носитель основан на принципе лазерно го управления плотностью кра сящего вещества.
Сканер
электромеханическое устрой ство ввода в компьютер изоб ражений, нанесенных на не прозрачную или прозрачную основу.
ТЕМА: Алгоритмы
Слово алгоритм происходит от algorithmi латин ской формы написания имени великого математика IX в. Аль Хорезми, который сформулировал правила выполнения арифметических действий. Первоначаль но под алгоритмами и понимали только правила вы полнения четырех арифметических действий над многозначными числами. В дальнейшем это понятие ста ли использовать вообще для обозначения последова тельности действий, приводящих к решению постав ленной задачи.
Под алгоритмом понимают постоянное и точное предписание (указание) исполнителю совершить оп ределенную последовательность действий, направлен ных на достижение указанной цели или решение по ставленной задачи.
Исполнитель алгоритма это человек или авто мат (в частности, им может быть процессор ЭВМ), умеющий выполнять некоторый вполне определен ный набор действий.
Свойства алгоритмов
Поочередное выполнение команд алгоритма за конечное число шагов приводит к решению задачи, к достижению цели. Разделение выполнения решения задачи на отдельные операции (выполняемые испол нителем по определенным командам) важное свой ство алгоритмов, называемое дискретностью.
Каждый алгоритм строится в расчете на некото рого исполнителя. Для того чтобы исполнитель мог решить задачу по заданному алгоритму, необходимо, чтобы он был в состоянии понять и выполнить каж дое действие, предписываемое командами алгоритма. Такое свойство алгоритмов называется определеннос тью (или точностью) алгоритма.
Еще одно важное требование, предъявляемое к ал горитмам, результативность (или конечность) ал горитма. Оно означает, что исполнение алгоритма дол жно закончиться за конечное число шагов.
Универсальность означает, что алгоритм должен быть составлен так, чтобы им мог воспользоваться любой исполнитель для решения аналогичной задачи.
Таким образом, выполняя алгоритм, исполнитель может не вникать в смысл того, что он делает, и вме сте с тем получать нужный результат. В таком случае говорят, что исполнитель действует формально, т.е. отвлекается от содержания поставленной задачи и только строго выполняет некоторые правила, инст рукции.
Представление информационного процесса в фор ме алгоритма позволяет поручить его автоматическое исполнение различным техническим устройствам, сре ди которых особое место занимает компьютер. При этом говорят, что компьютер исполняет программу (последовательность команд), реализующую алгоритм на каком-либо языке программирования.
Способы задания алгоритма:
словесный; табличный; графический.
Графическая форма представления алгоритма на зывается блок-схемой.
Условные обозначения
Базовые алгоритмические структуры
Следование:
алг название (список ар гументов и результатов с указанием типов)
арг перечень аргументов
рез перечень результатов
над
| список промежуточных
| величин
| серия
кон
Ветвление:
1. Полная форма
2. Сокращенная форма
если условие
| то серия 1
| иначе серия 2
все
если условие
| то серия
все
Выбор
1. Полная форма:
выбор
| при условие 1: серия 1
| при условие 2: серия 2
| . . .
| при условие п: серия п
| иначе серия
все
2. Сокращенная форма: выбор
выбор
| при условие 1: серия 1
| при условие 2: серия 2
| . . .
| при условие п: серия п
все
Команда повторения (цикл):
пока условие
нц
| серия
кц
Команда повторения (цикл) с параметром:
для х oт Xmin до Хmах шаг хшаг
нц
| серия
кц
х целочисленная переменная (параметр); Xmin> Xmax, хшаг целочисленные выражения, при чем хшаг должно быть больше 0.
Повторение (цикл) (фрагмент):
ТЕМА: Технология обработки текста и графики
Для работы с текстами на компьютере использу ются программные средства, называемые текстовы ми редакторами. Основное назначение текстовых ре дакторов создавать текстовые файлы, редактировать тексты, просматривать их на экране, изменять фор мат текстового документа, распечатывать его на прин тере.
Современные программы предусматривают мно жество функций, позволяющих готовить текстовую часть документа на типографском уровне:
форматирование символов и абзацев;
оформление страниц;
построение оглавлений и указателей;
создание таблиц, проверка правописания и т. д.
Кроме того, современные программы позволяют включать в текст графические объекты: рисунки, диа граммы, фотографии.
Современный текстовый процессор Microsoft Word предназначен для создания, просмотра, модификации и печати текстовых документов, предусматривает вы полнение операций над текстовой и графической ин формацией. С помощью Word можно быстро и с вы соким качеством подготовить любой документ от простой записки до оригинал-макета сложного изда ния.
В процессоре Word реализованы возможности но вейшей технологии связывания и внедрения объек тов, которая позволяет включать в документ тексто вые фрагменты, таблицы, иллюстрации, подготовлен ные в других приложениях Windows.
Основные функции Word
1. Создание и редактирование текста и сохранение его в виде файла *.doc. Поиск файла на диске и считывание его с диска.
2. Проверка лексики и поиск ошибок орфографии.
3. Разбивка текста на страницы.
4. Форматирование текстов.
5. Создание оглавления документа.
6. Работа с окнами (многооконный режим).
7. Распечатка файлов (не только *.doc, но и *.txt, *.wri).
8. Внедрение объектов в файл и удаление объектов из файла.
9. Создание рисунков и вставка рисунков в файл. Использование библиотеки CLIPART готовых ри сунков формата *.wmf и вставка их в файл.
10. Вставка в файл диаграмм и научных формул.
11. Изменение вида и размера шрифтов.
12. Выделение участков текста (блоков) и их перенос на новое место или удаление. Обрамление участ ков текста.
13. Создание электронных таблиц и вставка их в файл. Изменение числа столбцов и строк в электронных таблицах.
14. Выполнение математических вычислений и созда ние баз данных в электронных таблицах.
15. Создание макрокоманд и программирование на языке Visual Basic. Макрокоманда укрупненная команда, действие которой эквивалентно выпол нению цепочки более мелких команд (объединяет несколько последовательно выполняемых команд в одну). Макрокоманда (макрос) предложение языка, идентифицирующее набор простейших ко манд. Макрос представляет записанную комбина цию клавиш, сохраняемую под определенным име нем для многократного использования. Макросы позволяют автоматизировать наиболее часто по вторяющиеся операции.
16. Создание эмблем, этикеток, конвертов, писем.
17. Вставка в файл текстовых спецэффектов, видео клипов, звуковых и мультимедийных файлов.
18. Просмотр текста перед печатью. Увеличение участ ков текста для просмотра.
19. Текстовый процессор Word имеет обширную спра вочную систему, что позволяет пользователю бы стро получить необходимую помощь. Форматированием называется изменение внешне го вида текста, при котором не изменяется его содер жание. В Word различают форматирование отдельных символов и форматирование целых абзацев. Если фор матирование символов сводится к выбору шрифта, размера символов и начертания, то форматирование абзацев заключается в установке отступов между со седними абзацами, а также от краев листа бумаги, со здания красной строки и выбора выравнивания тек ста: по центру, по левому краю, по правому краю, по левому и правому краю вместе (по ширине) и т.д.
Word может помещать в документ колонтитулы.
Колонтитул это информация, располагающая ся в верхней или нижней части полосы на каждой странице документа. Например, нумерация страниц. В колонтитул может входить не только текст, но и графика.
Векторная и растровая графика
Компьютеры создают два основных типа изобра жений: векторные и растровые.
Векторные изображения строятся на основе мате матических описаний прямых и кривых линий век торов. Нарисованную таким образом фигуру можно переместить, перевернуть, увеличить или уменьшить как независимый объект, поскольку программа сохра няет описание параметров фигур не в графическом представлении, а в виде математических формул. Это свойство делает векторные программы очень удобны ми для создания иллюстраций, шрифтовых заставок, логотипов и других объектов с четкими и ясными кон турами.
Растровые изображения представляют собой ре шетку (или растр) из крохотных квадратиков пик селов. Расположенные определенным образом груп пы разноцветных пикселов составляют цельную кар тину. Обрабатывая растровое изображение, редакти руют не описанные математически объекты, а группы пикселов.
Разрешение
Следует различать три вида разрешения:
графическое разрешение изображения, сохранен ного в виде файла;
разрешение монитора определяет, как изображе ние отображается на экране монитора;
разрешение выводного устройства определяет качество, с которым печатается изображение.
Графическое разрешение
Цифровые изображения представлены в пикселах. Графическое разрешение обозначает количество пик селов, из которых состоит изображение, и обычно из меряется в пикселах на дюйм (ppi). Чем больше пик селов приходится на квадратный дюйм изображения, тем выше его разрешение и больше объем файла.
Разрешение монитора
Мониторы имеют фиксированное разрешение, ус танавливаемое производителем.
Разрешение монитора определяет размер изобра жения на экране. Графическое разрешение докумен та может быть выше, чем разрешение монитора, и тогда изображение на экране будет больше, чем в на печатанном виде.
Есть еще один вид разрешения, характеризующий способность пикселей воспроизводить цвет, бито вое разрешение. Битовое разрешение, или глубина пикселей, определяет (в битах) объем цветовой ин формации в каждом пикселе. Чем больше глубина пикселей, тем шире диапазон воспроизводимых цве тов, что в итоге обеспечивает более точную передачу цвета в изображении. Например, пиксель с глубиной 1 бит имеет 2 возможных значения: да или нет (белый или черный). У пикселя с глубиной в 8 бит 28, т. е. 256 возможных значений, а у пикселя с глубиной в 24 бита 224, или 16 млн цветовых значений.
Разрешение выводного устройства
Разрешение выводного устройства обозначает ко личество точек на дюйм (dpi), воспроизводимых пе чатающим устройством. С разрешением выводного устройства, измеряемого в dpi, связана частота раст ра, обозначающая количество растровых точек, кото рые умещаются в одном дюйме при печати изображе ния. Частота растра измеряется в линиях на дюйм (Ipi). Сочетание разрешения и частоты растра определяет четкость печатного изображения.
Цветовые модели
Цветовая модель (или режим) это метод вос произведения и измерения цвета. Человеческий глаз воспринимает цвета в зависимости от длины свето вых волн. Свет, содержащий в себе весь спектр цве тов, воспринимается как белый, отсутствие света как черный. Наиболее распространенные цветовые мо дели: RGB (красный, зеленый, синий), используемая для отображения цветов на мониторах, и CMYK (голубой, пурпурный, желтый, черный), применяемая в цветной четырехкрасочной печати.
Кодирование цветовой информации
Одним байтом можно закодировать 256 различных цветов (28 цветов). Если на кодирование цвета выде лить два байта, то можно закодировать 65536 различ ных цветов (216 цветов). Если для кодирования ис пользовать 3 байта, то 16,5 млн цветов (224 цветов). Этот режим позволяет создать на экране изображе ние, не уступающие по качеству цвета живой природе.
Форматы графических файлов
В настоящее время наиболее распространены сле дующие форматы графических файлов:
1. bmp (bit map) битовая карта. Формат распро странен в Windows (Paint). В этом формате файл со стоит из двух частей:
а) заголовок, в котором указывается разрешение изображения и количество бит, которыми кодируется цвет пикселя;
б) область данных (битовая карта), в которой хра нятся в виде последовательности бит цвета пикселей изображений.
2. рсх. Формат рсх использует простейший способ сжатия изображений, позволяющий выполнять быст рую перезапись изображения из файла в видеопамять и обратно. Данный формат использует в своей работе многие графические редакторы, в частности Paint. Вместе с форматом tif формат рсх является одним из наиболее распространенных форматов, которые ис пользуют сканеры.
В заголовке файлов этого формата указывается информация о версии формата рсх; информация о том, используется ли сжатие информации; информация о цветах изображения, размерах изображения, разреше ние сканера, разрешение дисплея.
3. Формат gif щм достаточно простой структуре файла и наличии наибольшего числа атрибутов изоб ражения использует более эффективный, чем в рсх, алгоритм сжатия. Этот формат в настоящее Бремя ис пользуется при размещении графической информа ции в гипертекстовых документах Internet.
4. tif(Tiff Tag Image File Format). Основной обла стью применения данного формата является настоль ная издательская деятельность и связанные с ней при ложения. Этот формат имеет множество атрибутов, позволяющих точно описать сложение изображения. Часто этот формат используется для хранения отска нированных изображений.
5-Jpg формат, который использует специальный алгоритм сжатия изображения, позволяющий сжать изображение до требуемого размера и качества. При этом качество изображения теряется. Формат исполь зуется для размещения графической информации в гипертекстовых документах Internet.
Связь между размерами файла и разрешением изображения
Графическое разрешение
Цветовое разрешение
Размер файла
640x480
256
300 Кбайт
640x480
Более 65000
600 Кбайт
640x480
Более 16 млн
900 Кбайт
Дисплей
[display показывать]
электронное устройство, пред назначенное для преобразо вания электрического видео сигнала в изображение на эк ране.
Монитор
[monitor контроли ровать]
синоним слова «дисплей».
Пиксель [pixel]
наименьший элемент повер хности экрана, которому независимым образом могут быть заданы адрес, цвет, интенсивность.
Растр
[от нем. raster]
множество точечных эле ментов, с помощью которых изображение формируется на экране дисплея.
Разрешение экрана
способность передавать в изображении мелкие дета ли объекта.
Зернистость
расстояние (мм) между цен трами соседних триад.
ТЕМА: Технология обработки числовой информации
Одной из самых продуктивных идей в области ком пьютерных информационных технологий стала идея электронной таблицы.
Табличные процессоры (ТП) позволяют создавать таблицы, которые (в отличие от реляционных баз дан ных) являются динамическими, т. е. содержат так называемые вычисляемые поля, значения которых авто матически пересчитываются по заданным формулам при изменении значений исходных данных, содержа щихся в других полях. При работе с табличными про цессорами создаются документы электронные таб лицы (ЭТ). Электронная таблица (документ) создается в памяти компьютера. В дальнейшем ее можно про сматривать, изменять, записывать на магнитный диск для хранения, печатать на принтере.
Среда табличного процессора
Рабочим полем табличного процессора является экран дисплея, на котором электронная таблица пред ставляется в виде матрицы. ЭТ, подобно шахматной доске, разделена на клетки, которые принято назы вать ячейками таблицы. Строки и столбцы таблицы имеют обозначения. Чаще всего строки имеют чис ловую нумерацию, а столбцы буквенные (буквы ла тинского алфавита) обозначения. Как и на шахмат ной доске, каждая клетка имеет свое имя (адрес), со стоящее из имени столбца и номера строки, напри мер: А1, С13, F24 и т. п.
Но если на шахматной доске всего 8x8=64 клетки, то в электронной таблице ячеек значительно больше. Документом Excel является файл с произвольным име нем и расширением XLS. Такой файл *.xls называет ся рабочей книгой (Work Book). В каждом файле *.xls может размещаться от 1 до 255 электронных таблиц, каждая из которых называется рабочим листом (Sheet). Одна электронная таблица состоит из 16384 строк (row) и 256 столбцов (column), размещенных в памяти ком пьютера. Строки пронумерованы целыми числами от 1 до 16384, а столбцы обозначены буквами латинско го алфавита A,B,C,...,Z,AA,AB,AC,...,IY.
На пересечении столбца и строки располагается основной элемент таблицы ячейка (cell). В любую ячейку можно ввести исходные данные число, текст, а также формулу для расчета производной информа ции. Ширину столбца или строки можно менять при помощи мыши. При вводе данных в ячейку это про исходит автоматически, т.е. электронные таблицы яв ляются «резиновыми». Для указания конкретной ячей ки используется адрес, который составляется из обо значения столбца и номера строки, на пересечении которых находится ячейка, например: А1, В2, F8, С24, АА2 и т.д.
Чтобы сделать ячейку активной, надо указать в нее мышью и нажать левую клавишу мыши. Ячейка при этом будет выделена прямоугольной рамкой.
При вводе формулы надо сперва вводить знак =, поскольку знак = является признаком формулы. Пря моугольная группа ячеек, заданная первой и послед ней ячейкой, разделяемых двоеточием, называется интервалом. Выделение группы ячеек производится мышью.
Адресация, не требующая абсолютного указания адресов ячеек, входящих в формулу, называется от носительной адресацией. По умолчанию программа Excel рассматривает адреса ячеек как относительные. Это позволяет копировать формулы методом запол нения. Для того чтобы задать ссылку на ячейку как абсолютную, надо задать перед обозначением номера столбца или номера строки символ «$». Таким обра зом, ссылка на ячейку, например, А10, может быть записана в формуле четырьмя способами: А10, $А10, А$10 и $А$10.
Электронные таблицы Excel можно использовать для создания баз данных. Программа Excel является многооконной. Окнами являются рабочие листы Excel.
ТЕМА: Технология хранения, поиска и сортировки информации
Базы данных (БД) это организованный набор фактов в определенной предметной области; это ин формация, упорядоченная в виде набора элементов, записей одинаковой структуры. Для обработки запи сей используются специальные программы, позволяющие их упорядочить, делать выборки по указанному правилу. Базы данных относятся к компьютерной тех нологии хранения, поиска и сортировки информации. БД совокупность взаимосвязанных данных при предельно малой избыточности, допускающей их оп тимальное использование в определенных областях человеческой деятельности. БД в зависимости от спо соба представления данных и отношений между ними могут иметь реляционную (таблицы связаны между собой), сетевую или иерархическую структуру. На эффективность БД с той или иной структурой влия ют условия ее применения. Данные в БД организова ны, как правило, в виде таблиц. Табличный способ отображения информации широко используется в до кументах и отчетах, поскольку он удобен и позволяет наглядно представлять различного рода данные.
В основе БД лежит представление данных в виде таблиц. Структуру простейшей базы данных можно рассматривать как прямоугольную таблицу, состоя щую из вертикальных столбцов и горизонтальных строк. Вертикальные столбцы принято называть по лями, а горизонтальные строки записями. Едини цей хранимой информации является горизонтальная строка запись, которая хранит информацию. Каж дая запись представляет собой совокупность полей.
В деловой или личной сфере часто приходится ра ботать с данными из разных источников, каждый из которых связан с определенным видом деятельности. Для координации всех этих данных необходимы оп ределенные знания и организационные навыки. Microsoft Access объединяет сведения из разных ис точников в одной реляционной базе данных. Созда ваемые формы, запросы и отчеты позволяют быстро и эффективно обновлять данные, получать ответы на вопросы, осуществлять поиск нужных данных, ана лизировать данные и печатать отчеты.
В базе данных сведения из каждого источника со храняются в отдельной таблице. При работе с данны ми из нескольких таблиц устанавливаются связи между таблицами.
Для поиска и отбора данных, соответствующих оп ределенным условиям, создается запрос. Запросы по зволяют также обновить или удалить одновременно несколько записей, выполнить встроенные или спе циальные вычисления.
Для просмотра, ввода или изменения данных пря мо в таблице применяются формы, позволяющие ото брать данные из одной или нескольких таблиц и вы вести их на экран, используя стандартный или со зданный пользователем макет.
Для анализа данных или распечатки их опреде ленным образом используется отчет.
Для автоматического выполнения некоторых опе раций используются макросы, содержащие набор из одной или более макрокоманд, таких как открытие форм или печать отчетов. Макросы могут быть по лезны для автоматизации часто выполняемых задач.
Иногда бывает необходимо создать собственную процедуру, которая должна запускаться из любого окна базы данных, или процедуру, предназначенную для обработки определенного события. Набор таких про цедур на языке Visual Basic, собранный в одну про граммную единицу, называется модулем.
Существует два основных типа модулей: модули класса и стандартные модули. Модули класса это модули форм и модули отчетов, связанные с опреде ленной формой или отчетом. Они часто содержат про цедуры обработки событий (например, нажатие клавиши) и создаются автоматически при создании пер вой процедуры обработки события.
В стандартных модулях содержатся общие проце дуры, не связанные ни с каким объектом, а также часто используемые процедуры, которые могут быть запущены из любого окна базы данных.
В окне базы данных можно работать со всеми ее объектами. Для просмотра объектов определенного типа следует выбрать соответствующую вкладку (на пример, «Таблицы»).
С помощью кнопок справа можно создавать и из менять существующие объекты.
Прежде чем создавать таблицы, формы и другие объекты, необходимо задать структуру базы данных. Хорошая структура базы данных является основой для создания адекватной требованиям, эффективной базы данных.
При проектировании таблиц, рекомендуется руко водствоваться следующими основными принципами:
Информация в таблице не должна дублироваться. Не должно быть повторений и между таблицами. Когда определенная информация хранится только в одной таб лице, то и изменять ее придется только в одном месте. Это делает работу более эффективной, а также исклю чает возможность несовпадения информации в разных таблицах.
Каждая таблица должна содержать информацию только на одну тему. Сведения на каждую тему обра батываются намного легче, если содержатся они в независимых друг от друга таблицах. Каждая таблица содержит информацию на отдельную тему, а каждое поле в таблице содержит отдельные сведения по теме таблицы. При разработке полей для каждой таблицы необходимо помнить:
Каждое поле должно быть связано с темой таблицы. Не рекомендуется включать в таблицу данные, которые являются результатом выражения. В таблице должна присутствовать вся необходимая ин формация.
Информацию следует разбивать на наименьшие логи ческие единицы.
Для того чтобы Microsoft Access мог связать дан ные из разных таблиц, каждая таблица должна содер жать поле или набор полей, которые будут задавать индивидуальное значение каждой записи в таблице. Такое поле или набор полей называют основным клю чом.
В Microsoft Access существуют два инструмента для усовершенствования структуры баз данных: мастер анализа таблиц исследует таблицу, в случае необхо димости предлагает новую ее структуру и связи, а так же переделывает ее; анализатор быстродействия ис следует всю базу данных, дает рекомендации по ее улучшению, а также осуществляет их.
В Microsoft Access поддерживаются два способа создания базы данных. Имеется возможность создать пустую базу данных, а затем добавить в нее таблицы, формы, отчеты и другие объекты.
Такой способ является наиболее гибким, но тре бует отдельного определения каждого элемента базы данных. Имеется также возможность сразу создать с помощью мастера базу данных определенного типа со всеми необходимыми таблицами, формами и отче тами. Это простейший способ начального создания базы данных. Файл базы данных Microsoft Access имеет расширение, mdb. Для того чтобы получить копию, базы данных, необходимо скопировать файл, в кото ром она содержится. При выходе из Microsoft Access изменения данных сохраняются автоматически.
Работа с таблицами
Таблица хранит сведения по конкретному вопро су. Существуют два режима работы с таблицей ре жим конструктора таблицы и режим таблицы.
В режиме конструктора таблицы можно создать целую таблицу, добавляя новые поля или удаляя и настраивая существующие поля таблицы.
Тип данных определяет, какого вида данные до пускается вводить в поле. Например, недопустим ввод текста в поле денежного типа. Выбор соответствую щего типа данных обеспечивает ввод данных в пра вильной форме для сортировки, вычислений и дру гих операций. Каждое поле имеет свойства, изменяя которые, можно управлять сохранением, обработкой и отображением данных поля. Набор доступных свойств определяется типом данных поля. Уникаль ная метка, называемая ключом, используется для оп ределения каждой записи таблицы. Подобно тому, как номерной знак однозначно определяет автомобиль, ключ определяет запись. Ключевые поля в таблицах используются для создания межтабличных связей.
В режиме таблицы добавляются, редактируются или просматриваются табличные данные. Также мож но проверить орфографию и напечатать табличные данные, отфильтровать и отсортировать записи, из менить внешний вид таблицы или изменить структу ру таблицы, добавив или удалив столбцы.
Строки в таблице можно отсортировать согласно содержимому одного или нескольких столбцов. Фильтрация позволяет просмотреть в форме только опре деленные записи.
Типы данных
Тип данных определяет, какого вида данные до пускается вводить в поле. Например, недопустим ввод текста в поле денежного типа. Выбор соответствую щего типа данных обеспечивает ввод данных в пра вильной форме для сортировки, вычислений и дру гих операций. Microsoft Access поддерживает следую щие типы данных:
Текстовой
текст или числа, не требующие проведения расчетов, например, номера телефонов.
Поле MEMO
длинный текст или комбинация текста и чисел.
Числовой
числовые данные, используемые для проведения расчетов.
Дата/время
даты и время, относящиеся к го дам с 100 по 9999 включительно.
Денежный
денежные значения и числовые данные, используемые в матема тических расчетах.
Счетчик
уникальные последовательно воз растающие (на 1) или случайные числа, автоматически вводящиеся при добавлении каждой новой за писи в таблицу.
Логический
логические значения, а также по ля, которые могут содержать одно из двух возможных значений (True/ False, Да/Нет).
Поле объекта OLE
объект (например, электронная таблица Microsoft Excel, документ Microsoft Word, рисунок, звукоза пись или другие данные в двоич ном формате), связанный или вне дренный в таблицу Microsoft Ac cess.
Гиперссылка
строка, состоящая из букв и цифр и представляющая адрес гипер ссылки.
Мастер подстановок
создает поле, в котором предлага ется выбор значений из списка или из поля со списком, содержа щего набор постоянных значений или значений из другой таблицы. Выбор этого параметра в списке в ячейке запускает мастера подста новок, который определяет тип поля.
ТЕМА: Компьютерные коммуникации
Топологии вычислительной сети
Топология типа звезды
Концепция топологии сети в виде звезды пришла из области больших ЭВМ. Вся информация между двумя периферийными рабочими местами проходит через центральный узел вычислительной сети.
Топология в виде звезды наиболее быстродействую щая из всех топологий вычислительных сетей, посколь ку передача данных между рабочими станциями прохо дит через центральный узел (при его хорошей произво дительности) по отдельным линиям, используемым толь ко этими рабочими станциями. Частота запросов пере дачи информации от одной станции к другой невысокая по сравнению с достигаемой в других топологиях.
Кольцевая топология
При кольцевой топологии сети рабочие станции связаны одна с другой по кругу.
Сообщения циркулируют регулярно по кругу. Ра бочая станция посылает по определенному конечному адресу информацию, предварительно получив из кольца запрос. Пересылка сообщений очень эффективна, так как большинство сообщений можно отправлять «в дорогу» по кабельной системе одно за другим. Очень просто можно сделать кольцевой запрос на все стан ции. Продолжительность передачи информации уве личивается пропорционально количеству рабочих станций, входящих в вычислительную сеть.
Основная проблема при кольцевой топологии заключа ется в том, что каждая рабочая станция должна активно участвовать в пересылке информации, и в случае выхода из строя хотя бы одной из них вся сеть парализуется.
Шинная топология
При шинной топологии среда передачи информа ции представляется в форме коммуникационного пути, доступного для всех рабочих станций, к которому они все должны быть подключены. Все рабочие станции могут непосредственно вступать в контакт с любой рабочей станцией, имеющейся в сети.
Рабочие станции в любое время без прерывания работы всей вычислительной сети могут быть под ключены к ней или отключены. Функционирование вычислительной сети не зависит от состояния отдель ной рабочей станции.
Благодаря тому, что рабочие станции можно вклю чать без прерывания сетевых процессов и коммуни кационной среды, очень легко прослушивать инфор мацию, т.е. ответвлять информацию из коммуника ционной среды.
Для организации межсетевых соединений необхо дим соответствующий протокол, представляющий со бой набор договоренностей, который определяет об мен данными между различными программами. Про токолы задают способы передачи сообщений и обра ботки ошибок в сети, а также позволяют разрабаты вать стандарты, не привязанные к конкретной аппа ратной платформе. Все параметры от скорости пе редачи данных до методов адресации при транспортировке отдельных сообщений задаются протоко лами, используемыми в данной конкретной сети.
В Internet базовым протоколом служит TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol). IP отвечает за адресацию сетевых узлов, a TCP обеспе чивает доставку сообщений по нужному адресу.
IP-адреса уникальные номера, которые приме няются для идентификации компьютеров в Internet.
IP-адрес состоит из четырех номеров (каждый по величине не больше 255 в десятичной записи), отде ленных друг от друга точками. 192.33.33.22 это IP-адрес, также как и 138.40.11.1. Крайнее слева число обозначает крупную сеть; числа, которые стоят пра вее, указывают на более мелкие участки внутри этой крупной сети и так до тех пор, пока мы не попадем на конкретный компьютер.
Очевидно, что с подобными адресами сразу же возникает проблема: они длинные и их трудно запом нить. Чтобы облегчить запоминание, компьютеры стали обозначать специальными именами, например, [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] (такое имя называется доменным). С подобной адресной информацией работать легче, потому что доменные имена обладают постоянной структурой, опираясь на которую можно понять, к чему они относятся.
Несколько лет назад появилась новая технология Internet, названная World Wide Web (WWW), что обычно перево дится как «Всемирная паутина».
WWW построена по технологии, в основе которой лежит принцип создания гипертекстовых документов (web-страниц). Гипертекстовый документ в компью терном исполнении это файл (текст, графическое изображение и любой другой фрагмент информации), имеющий в своей структуре ссылки на другие файлы (документы), которые в свою очередь содержат ссыл ки на следующие, и т.д. Таким образом они оказыва ются связанными между собой. WWW имеет систему адресации. Адрес любого web-сервера начинается с аббревиатуры http, обозначающий вид протокола пе редаваемых данных (в данном случае это Hyper Text Transmission Protocol протокол передачи гипертекста). Для работы в WWW используется протокол HTTP (Hyper Text Transmission Protocol), а программы, по зволяющие работать с соответствующими документа ми в Internet, называют просмотрщиками, или браузе рами (browser).
Основные понятия
Сеть
[Net, Network]
группа из двух или более ком пьютеров, которые соединены между собой сетевыми кабеля ми и осуществляют совместный доступ к своим аппаратным или программным ресурсам.
Сетевая среда
кабели и устройства, исполь зуемые для объединения ком пьютеров в сеть.
Локальная сеть
группа компьютеров, объеди ненных в сеть в пределах тер ритории, ограниченной не большими размерами: комна ты, здания, предприятия.
Региональная сеть
группа компьютеров, объеди ненных в сеть в пределах территории, ограниченной адми нистративной границей (стра на, республика, область).
Корпоративная сеть
группа компьютеров, объеди ненных в сеть в рамках кор порации (например, компью терная сеть продажи железно дорожных билетов).
Internet
[International Net международная сеть]
группа компьютеров, объеди ненных в глобальную сеть, тер риториально ограниченную раз мерами планеты Земля.
Интернет
русскоязычный синоним поня тия «Internet».
Сервер
компьютер-сервер, выполняю щий функции обслуживания компьютеров-клиентов и пре доставляющий им во времен ное пользование свои аппарат ные или программные ресурсы.
Клиент
компьютер-клиент, получаю щий во временное пользование аппаратные или программные ресурсы сервера.
Сетевой адаптер
электронное устройство, через которое осуществляется под ключение компьютера к сети. Сетевой адаптер часто называ ют платой сетевого интерфей са, или сетевой картой.
Хаб
[Hub концентра тор]
электронное устройство, пред назначенное для ретрансляции потоков данных в локальной сети.
Протокол
совокупность правил, регла ментирующих формат и про цедуры обмена информацией между устройствами. Протокол определяет способ выполнения соединения, формат передачи данных, процедуры контроля за целостностью данных в про цессе приема-передачи и уст ранения помех.
IP-адрес
4-байтный адрес (32-битный), используемый для идентифи кации компьютера (устрой ства) в сети с IP-адресацией.
Узел сети Internet
компьютер в сети Internet, име ющей уникальный IP-адрес. Часто в качестве узла Internet выступает локальная сеть, в которой уникальный IP-адрес имеет только сервер этой сети, а все остальные компьютеры имеют доступ в Internet через этот IP-адрес.
Хост
[Host хозяин]
узловой компьютер-сервер в сети Internet, обслуживающий подключенные к нему компью теры-клиенты.
Маршрутизатор
устройство для согласования сегментов сети, осуществляю щее обмен информацией (о со стоянии сети, работоспособно сти каналов, доступности се тевых узлов и пр.) с другими маршрутизаторами в целях выбора оптимального маршру та для доставки пакета инфор мации абоненту.
Web
сеть, паутина, синоним Net work.
Web-узел
группа взаимосвязанных Web-страниц, расположенных на сервере, с адресным входом на домашнюю страницу.
Сайт [site место]
синоним понятия «Web-узел».
Web-страница
Домашняя страница
адресная страница, являющая ся составной частью Web-узла. Переход на Web-страницу осу ществляется через ссылку, рас положенную на домашней или другой Web-странице.
первая адресная страница при входе на Web-узел. Обычно на домашней странице располо жены ссылки на другие Web-страницы этого узла.
WWW
[World Wide Web]
Всемирная паутина (сеть), наи более популярная информаци онная мультимедийная услуга Internet, заключающаяся в пре доставлении клиенту возмож ности просмотра содержимо го множества Web-узлов.
e-mail [electronic mail]
электронная почта, вторая по популярности услуга Internet, заключающаяся в предоставлении возможности клиентам обмениваться электронными сообщениями.
Браузер
[browser обозре ватель]
Windows-приложение, предназ наченное для работы с World Wide Web.
Провайдер
[provider постав щик]
поставщик услуг Интернета, организация, владеющая по стоянно подключенными к In ternet серверами.
Прокси-сервер
сервер провайдера с копиями наиболее популярных Web-уз лов.
Протоколы
Протокол совокупность правил, регламентирующих формат и проце дуры обмена информацией между устройствами. Протокол определяет способ выполнения соединения между приемником и передатчиком, формат пере дачи данных, процедуры конт роля за целостностью данных в процессе приема-передачи, правила устранения ошибок и помех.
Internet является наследницей NFSnet американ ской сети, объединявшей научные центры Националь ного научного фонда (National Science Foundation NFS). В свою очередь сеть NFS обязана своим становлением сети оборонного значения ARPANET, ко торую она со временем поглотила. Глобальная сеть Internet, помимо высокой надежности, унаследовала от сети NFSnet три уровня протоколов: сетевой, транс портный, уровень приложений, и добавила к ним протокол межсетевого уровня TCP/IP.
TCP/IP [Transmission Control Protocol/Internet Protocol] протокол, разработанный министерством обороны США для связи компьютеров. Изначально он был встроен в операционную систему UNIX и со временем стал стандартом передачи данных по сетям, включая глобальную сеть Internet.
Полный комплект протоколов сети Internet вклю чает в себя в качестве базового протокол TCP/IP, а также целую группу дополнительных и вспомогатель ных протоколов. Некоторые протоколы описаны ниже.
Базовые протоколы
TCP
[Transmission Control Protocol протокол управле ния передачей]
протокол, обеспечивающий на дежную, эффективную и дос товерную передачу информа ции в виде потока пакетов дан ных. TCP разбивает сообщение на нумерованные пакеты на передающей стороне и соби рает пакеты в целостное сооб щение на принимающей сто роне.
[Internet Protocol Internet-протокол]
Internet-протокол управляет ад ресацией пакетов, определяя маршрут пересылки сообще ния между узлами сети.
Вспомогательные протоколы
ICMP
[Internet Control Messa ge Protocol Internet-протокол управления со общениями]
вспомогательный межсете вой протокол управления сообщениями, предназна ченный для поддержки пе редачи управляющей ин формации и сообщений об ошибках между узлами сети.
UDP
[User Datagram Proto col протокол переда чи датаграмм пользова теля]
протокол предназначен для предоставления транспорт ных услуг процессам при кладного уровня. Датаграм-ма пакет, полученный после разбиения исходного сообщения на фрагменты. Каждая датаграмма достав ляется адресату независимо от других пакетов, т.е. паке ты, принадлежащие одному исходному сообщению, мо гут доставляться адресату разными маршрутами.
DHCP
[Dynamic Host Configu ration Protocol прото кол динамической на стройки]
протокол предназначен для динамической настройки IP-адреса. DHCP обеспечи вает безопасную, надежную и простую конфигурацию сети TCP/IP, препятствует возникновению конфликтов адресов и помогает сохра нять используемые IP-адре са с помощью централизо ванной базы данных.
Протоколы прикладного уровня
FTP
[File Transfer Proto col протокол пере дачи файлов]
протокол, обеспечивающий пересылку файлов из файло вой системы сервера в ло кальную файловую систему клиента, и наоборот.
HTTP
[Hyper Text Transfer Protocol протокол передачи гипертекста]
протокол, предназначенный для просмотра содержимого WWW-серверов.
PPP
[Point to Point Proto col протокол «точ ка-точка»]
протокол, предназначенный для работы на линии, соеди няющей два устройства. Про токол РРР предоставляет воз можность использовать про токол IP и удаленно подклю чаться к сети Internet. PPP обеспечивает более высокую скорость, чем протокол SLIP.
SLIP
[Serial Line Internet Protocol Internet-протокол последова тельной линии]
протокол для работы по пос ледовательным линиям. В от личие от обычного коммути руемого соединения SLIP дает возможность получить IP-адрес для компьютера. В этом случае сеансы FTP орга низуются напрямую между удаленным компьютером и компьютером пользователя, минуя узловой компьютер по ставщика сетевых услуг. Ком пьютер пользователя на вре мя действия SLIP-соединения сам становится узлом.
Почтовые протоколы
SMTP
[Simple Mail Transfer Protocol простой протокол передачи электронной почты]
протокол передачи сообщений электронной почты. SMTP-сервер принимает письма и со храняет их в почтовых ящиках пользователей. Пользователи могут загрузить свои письма с помощью программ почтовых клиентов (Microsoft Outlook, Outlook Express, The Bat и др.) используя протоколы РОРЗ и IMAP.
POP
[Post Office Proto col почтовый про токол]
протокол приема сообщений электронной почты. Существу ет три не совместимых между собой версии протокола: РОР1, РОР2, РОРЗ.
ШАР
[Internet Mail Access Protocol Internet-протокол доступа к почте]
новый протокол чтения элект ронной почты. IMAP поддер живает операции создания, уда ления, переименования почто вых ящиков. Используется в Internet-почте.
Список рекомендованной литературы
Гейн А.Г. Информатика: Учеб. пособие для 10-11 кл. общеобразоват. учреждений /А.Г. Гейн, А.И. Сенокосов, Н.А. Юнерман. – 2 изд. – М.: Просвещение, 2001, - 255с.
Евсеев Г.А., Пацюк С.Н., Симонович С.В., Вы купили компьютер: Полное руководство для начинающих в вопросах и ответах. – М.: АСТ-ПРЕСС: Инфорком-Пресс, 1998. – 464 с.: ил. (1000 советов).
Информатика и информационные технологии. Учебник для 10-11 классов/ Н.Д. Угринович. – М.: Бином. Лаборатория знаний, 2003 стр. 379-408
Информатика. 10-11 класс/ Под. ред. Н.В. Макаровой. – СПб.: Питер, 2004 стр. 200-250
Информатика. Базовый курс для 7-9 классов. – М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2000, - 384с.
Информатика. Базовый курс. Учебник для вузов. Под ред. СВ. Симоновича. СПб.: «Издательство Питер», 2000.
Информационная культура: Новые информационные технологии. 11 кл.: Пособие для общеобразоват. учеб. заведений / А.Г. Кушниренко, А.Г. Леонов, М.А. Кузьмин и др. – М.: Дрофа, 2000, - 160с.
Могилев А.В., Пак НИ., Хеннер Е.К. Информатика. М. Аса-dema, 2000.
Симанович С.В., Евсеев Г.А. Практическая информатика: Учебное пособие для средней школы. Универсальный курс. – М.: АСТ-ПРЕСС: Инфорком-Пресс, 2001. – 480с.
Симонович С.В., Евсеев Г.А., Алексеев А.Г., Общая информатика: Учебное пособие для средней школы. – М.: АСТ-ПРЕСС: Инфорком-Пресс, 1998. – 592 с.
Симонович С.В., Евсеев Г.А., Алексеев А.Г., Специальная информатика: Учебное пособие. – М.: АСТ-ПРЕСС: Инфорком-Пресс, 1999. – 480 с.
Шафрин Ю.А. Информационные технологии: В 2 ч. Ч 1: Основы информатики и информационных технологий – М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2000, -320с.
Шафрин Ю.А. Информационные технологии: В 2 ч. Ч 2: Офисная технология и информационные системы. – М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2000, -336с.
13PAGE 15
13PAGE 14415
Опорные Arial BlackArial Black Заголовок 115