учебник информатика

А. С. Грошев

Информатика

Учебник для вузов

Рекомендован государственным образовательным учреждением высшего профессионального образования «Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана» в качестве учебника для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки 200500 «Стандартизация, сертификация и метрология» по специальностям 200501.65 «Метрология и метрологическое обеспечение», 140104.65 «Промышленная теплоэнергетика», 130504.65 «Бурение нефтяных и газовых скважин», 270205.65 «Автомобильные дороги и аэродромы», 250403.65 «Технология деревообработки». Регистрационный номер рецензии 565 от 17.11.2009 г. МГУП

Архангельск

2010

УДК 681.3 (075)

ББК 32.973.233

Г 89

Грошев А. С.

Г89 Информатика: Учебник для вузов / А.С. Грошев. – Архангельск, Арханг. гос. техн. ун-т, 2010. – 470 с.

ISBN 978-5-261-00480-6

Структура и содержание учебника полностью соответствуют примерной программе дисциплины «Информатика» для студентов вузов, рекомендованной Министерством образования. В главе 1 книги рассматриваются общие вопросы, глава 2 посвящена аппаратному, 3 – программному обеспечению персональных компьютеров, глава 4 содержит сведения об Интернете, глава 5 – основы программирования на языках VBS и VBA.

Особенностью учебника является практическая направленность изложения материала, призванная помочь студенту в совершенстве овладеть навыками использования персонального компьютера в профессиональной деятельности и в быту для работы со всеми видами информации.

Ил. 227. Табл. 70.

ISBN 978-5-261-00480-6	© Архангельский государственный
	технический университет, 2010

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение ...............................................................................................................		8
Глава 1. Общие сведения об информационных процессах .............................		9
1.1	Понятие информации, ее виды и свойства ..............................................	9
1.2	Кодирование информации ......................................................................	15
1.2.1 Кодирование текстовой информации..............................................		15
1.2.2 Кодирование числовой информации...............................................		22
1.2.3 Кодирование изображений ...............................................................		25
1.2.4 Кодирование звуковой информации ...............................................		27
1.2.5 Кодирование видеоинформации ......................................................		29
1.2.6 Сжатие (архивация) различных видов информации......................		32
1.3 Законодательство Российской Федерации о защите компьютерной
информации ....................................................................................................		38
1.3.1 Уголовный Кодекс РФ о преступлениях в сфере компьютерной
информации.................................................................................................		38
1.3.2 Законодательство РФ о защите программ для ЭВМ, как объекта
авторского права .........................................................................................		39
1.3.3 Федеральный закон РФ «Об информации, информационных
технологиях и о защите информации» .....................................................		40
1.4	Требования к организации рабочих мест пользователей ПК ..............	41
Контрольные вопросы к главе 1 ...................................................................		44
Глава 2. Аппаратное обеспечение персональных компьютеров ..................		45
2.1	Процессор .................................................................................................	46
2.2	Чипсет........................................................................................................	58
2.3	Материнская плата...................................................................................	62
2.4	Оперативная память.................................................................................	69
2.5	Устройства хранения информации ........................................................	73
2.5.1 Винчестер ...........................................................................................		73
2.5.2 Дисководы оптических дисков ........................................................		78
2.5.3 Флэш-память ......................................................................................		88
2.5.4 Стример ..............................................................................................		91
2.6. Устройства ввода информации..............................................................		94
2.6.1. Клавиатура и мышь ..........................................................................		94
2.6.2. Сканер ................................................................................................		96
2.6.3. Дигитайзер, графический планшет.................................................		98
2.6.4. Сенсорный монитор .......................................................................		100
2.6.5. Музыкальные устройства ввода....................................................		102
2.6.6. WEB-камера ....................................................................................		102
2.7. Устройства вывода информации .........................................................		103

4

2.7.1. Видеоадаптер ..................................................................................		103
2.7.2. Монитор...........................................................................................		106
2.7.3. Принтер............................................................................................		110
2.7.4. Плоттер ............................................................................................		116
2.7.5. Мультимедиапроектор ...................................................................		118
2.7.6. Устройства вывода звука ...............................................................		120
2.8	Оборудование компьютерных сетей ....................................................	123
2.9	Оборудование беспроводных сетей .....................................................	129
2.10. Дополнительное оборудование .........................................................		131
Контрольные вопросы к главе 2 .................................................................		132
Глава 3. Программное обеспечение...............................................................		134
3.1	Операционные системы.........................................................................	137
3.1.1 История развития операционных систем для ПК ........................		138
3.1.2 Файловые системы ..........................................................................		143
3.1.3 Операционные системы Windows Vista и Windows 7..................		150
3.2	Сервисные программы...........................................................................	191
3.2.1 Сервисные программы корпорации Symantec..............................		192
3.2.2 Защита от вирусов ...........................................................................		193
3.2.3 Архивация файлов ...........................................................................		203
3.2.4 Работа с оптическими дисками ......................................................		204
3.2.5 Создание и просмотр специальных форматов документов ........		206
3.3	Microsoft Office System ..........................................................................	208
3.3.1 Общая характеристика компонентов системы .............................		208
3.3.2 Подготовка текстовых документов в системе Microsoft Office
Word ...........................................................................................................		215
3.3.3 Выполнение вычислений в системе Microsoft Office Excel ........		227
3.3.4 Работа с базами данных в системе Microsoft Office Access ........		237
	3.3.4.1 Общие принципы разработки информационной системы............	240
	3.3.4.2 Общая характеристика системы Microsoft Office Access..............	248
	3.3.4.3 Создание базы данных в Microsoft Office Access 2007 .................	252
	3.3.4.4 Разработка форм................................................................................	258
	3.3.4.5 Разработка отчетов............................................................................	269
	3.3.4.6 Использование запросов...................................................................	278
Контрольные вопросы к главе 3 .................................................................		284
Глава 4. Работа с информацией в Интернете................................................		286
4.1	История Интернета ................................................................................	286
4.2	Структура Интернета.............................................................................	289
4.3	Адресация в Интернете .........................................................................	298
4.4	Способы подключения к Интернету конечных пользователей ........	306
4.5. Поиск информации в Интернете .........................................................		308
		5

4.6 Электронная почта в Интернете ...........................................................	312
4.7 RRS-каналы.............................................................................................	316
4.8 Общение в Интернете в реальном времени.........................................	318
4.8.1 Службы мгновенных сообщений ...................................................	319
4.8.2 Коллективное виртуальное общение.............................................	321
4.8.3 IР-телефония ....................................................................................	324
4.9 Интернет-радио и Интернет-телевидение ...........................................	326
4.10 Электронная коммерция......................................................................	329
4.11 Обеспечение конфиденциальности информации в Интернете .......	335
4.12 Основы создания Wеb-страниц ..........................................................	338
Контрольные вопросы к главе 4 .................................................................	343
Глава 5. Основы разработки программного обеспечения...........................	344
5.1 Проектирование программного обеспечения .....................................	345
5.1 Классификация языков программирования ........................................	351
5.2 Алгоритмизация .....................................................................................	358
5.3 Программирование на языке Visual Basic ...........................................	362
5.3.1 Язык Microsoft Visual Basic Scripting Edition................................	362
5.3.1.1 Алфавит языка программирования .................................................	366
5.3.1.2 Основные правила образования лексем..........................................	368
5.3.1.3 Типы данных......................................................................................	369
5.3.1.4 Константы ..........................................................................................	371
5.3.1.5 Переменные и массивы ....................................................................	372
5.3.1.6 Управляющие структуры в языке VBScript ...................................	376
5.3.1.7 Процедуры и функции пользователя в языке VBScript ................	385
5.3.1.8 Работа с числовой информацией .....................................................	388
5.3.1.9 Работа со строковой информацией .................................................	389
5.3.1.10 Работа с информацией дата и время .............................................	390
5.3.1.11 Работа с логическими выражениями ............................................	393
5.3.1.12 Работа с объектами .........................................................................	395
5.3.1.13 Использование скриптов на HTML-страницах ............................	410
5.3.2 Язык Microsoft Visual Basic for Applications .................................	413
5.3.2.1 Программирование на языке VBA в Microsoft Office Word .........	416
5.3.2.2 Программирование на языке VBA в Microsoft Office Excel .........	427
5.3.2.3 Программирование на языке VBA в Microsoft Office Access.......	440
Контрольные вопросы к главе 5 .................................................................	451
Список литературы..........................................................................................	453
Сайты Интернет-ресурсов ..............................................................................	454
Приложение 1. Национальные кодовые страницы (CP) Windows .............	455
Приложение 2. Некоторые многоядерные процессоры Intel для настольных
ПК и их цены....................................................................................................	457
Приложение 3. Различия выпусков ОС Windows 7 .....................................	458

6

Приложение 4. Использование галереи стилей в Excel 2007......................			459
Приложение 5. Использование пакета анализа в Excel.........................................			461
Приложение 6.	Спецификации системы Microsoft Office Access...............		463
Приложение 7.	Математические функции языка VBScript.........................		465
Приложение 8.	Строковые функции языка VBScript ..................................		467
Приложение 9.	Функции работы с датой и временем языка VBScript ......		468
Приложение 10.		Логические функции и операторы языка VBScript.........	469
Приложение 11.		Методы и свойства объекта ADO.Recordset ....................	470

7

Введение

Информатика – наука, изучающая общие свойства информации, закономерности и способы ее создания, хранения, поиска, преобразования и использования с помощью компьютерных систем.

На сайте Министерства образования и науки Российской Федерации приведена «Примерная программа по информатике и информационным технологиям» для среднего (полного) общего образования

(http://window.edu.ru/window_catalog/files/r37206/09-1-s.pdf ) и «Примерная программа дисциплины информатика», составленная в соответствии с государственными образовательными стандартами высшего профессионального образования для направлений «Технические науки», «Образо-

вание» и пр. (http://www.edu.ru/db/portal/spe/prog/htm/mf0201.htm). Обе программы содержат разделы:

–общие сведения об информации,

–аппаратное и программное обеспечение информационных систем,

–технологии обработки текстовой, числовой, графической и мультимедийной информации,

–работа с базами данных,

–алгоритмизация и программирование,

–локальные и глобальные компьютерные сети.

Сравнение двух программ показывает, что школьный и вузовский курсы информатики достаточно близки по содержанию. Следовательно, задача вуза – углубить знания по информатике, полученные в школе, познакомить студентов со всеми новостями в области технического и программного обеспечения информационных процессов, а также с использованием информационных технологий в их будущей профессиональной деятельности. При выполнении практических работ студент должен усовершенствовать свои навыки в работе на компьютере в процессах обработки, поиска и хранения всех видов информации.

Компьютер для грамотного специалиста должен стать привычным инструментом автоматизации его интеллектуального труда.

8

Глава 1. Общие сведения об информационных процессах

Глава 1. Общие сведения об информационных процессах

1.1Понятие информации, ее виды и свойства

Влитературе можно найти достаточно много определений термина информация, отражающих различные подходы к толкованию этого понятия.

ВФедеральном законе Российской Федерации «Об информации,

информатизации и защите информации» (http://www.bnti.ru/ dbtexts/analmat/06_2003/licenz/1.htm) дается следующее определение этого термина: «информация – сведения о лицах, предметах, фактах, событиях, явлениях и процессах независимо от формы их представления».

Толковый словарь русского языка Ожегова приводит 2 определения слова информация:

1)Сведения об окружающем мире и протекающих в нем процессах, воспринимаемые человеком или специальным устройством.

2)Сообщения, осведомляющие о положении дел, о состоянии чегонибудь. (Научно-техническая и газетная информации, средства массовой информации – печать, радио, телевидение, кино).

Винформатике наиболее часто используется следующее определение этого термина:

Информация – это осознанные сведения об окружающем мире, которые являются объектом хранения, преобразования, передачи и использования. Сведения – это знания, выраженные в сигналах, сообщениях, известиях, уведомлениях и т.д.

Информация и ее свойства являются объектом исследования целого ряда научных дисциплин, таких как теория информации (математическая теория систем передачи информации), кибернетика (наука о связи и управлении в машинах и животных, а также в обществе и человеческих существах), семиотика (наука о знаках и знаковых системах), теория массовой коммуникации (исследование средств массовой информации и их влияния на общество), информатика, соционика (теория информационного метаболизма индивидуальной и социальной психики), информодинамика (наука об открытых информационных системах), информациоло-

9

1.1 Понятие информации, ее виды и свойства

гия (наука о получении, сохранении и передаче информации для различных множеств объектов) и т.д.

Каждого человека в мире окружает море информации различных видов. Стремление зафиксировать, сохранить надолго свое восприятие информации было всегда свойственно человеку. Мозг человека хранит множество информации, и использует для хранения ее свои способы, основа которых – двоичный код, как и у компьютеров. Человек всегда стремился иметь возможность поделиться своей информацией с другими людьми и найти надежные средства для ее передачи и долговременного хранения. Для этого в настоящее время изобретено множество способов хранения информации на внешних (относительно мозга человека) носителях и ее передачи на огромные расстояния.

Основные виды информации по ее форме представления, способам ее кодирования и хранения, что имеет наибольшее значение для информатики, это:

–графическая или изобразительная – первый вид, для которого был реализован способ хранения информации об окружающем мире в виде наскальных рисунков, а позднее в виде картин, фотографий, схем, чертежей на бумаге, холсте, мраморе и др. материалах, изображающих картины реального мира;

–звуковая – мир вокруг нас полон звуков и задача их хранения и тиражирования была решена с изобретение звукозаписывающих устройств в 1877 г. (см., например, историю звукозаписи на сайте – http://radiomuseum.ur.ru/index9.html); ее разновидностью является

музыкальная информация – для этого вида был изобретен способ кодирования с использованием специальных символов, что делает возможным хранение ее аналогично графической информации;

–текстовая – способ кодирования речи человека специальными символами – буквами, причем разные народы имеют разные языки и используют различные наборы букв для отображения речи; особенно большое значение этот способ приобрел после изобретения бумаги и книгопечатания;

–числовая – количественная мера объектов и их свойств в окружающем мире; особенно большое значение приобрела с развитием торговли, экономики и денежного обмена; аналогично текстовой информации для ее отображения используется метод кодирования специальными символами – цифрами, причем системы кодирования (счисления) могут быть разными;

10