- •Российский государственный университет
- •1. Информация и информационные процессы
- •1.1. Понятие информации
- •1.2. Свойства информации
- •1.3. Единицы измерения информации
- •1.4. Информационные процессы
- •1.5. Предмет и структура информатики
- •Вопросы для самоконтроля к разделу 1
- •2. Представление данных в компьютере
- •2.1. Системы счисления
- •Перевод десятичных чисел в двоичные
- •2.2. Кодирование данных
- •2.3. Представление числовых данных
- •2.4. Представление символьных данных
- •2.5. Представление звуковых данных
- •2.6. Представление графических данных
- •Вопросы для самоконтроля к разделу 2
- •3. Аппаратные средства компьютера
- •3.1. История развития вычислительной техники
- •Поколения эвм
- •3.2. Принцип открытой архитектуры
- •3.3. Функциональный состав персонального компьютера
- •Функциональный состав персонального компьютера
- •3.3.1. Процессор – устройство обработки информации
- •Основные типы процессоров и их характеристики
- •3.3.2. Память – устройство хранения информации
- •3.3.3. Внешние устройства компьютера
- •Вопросы для самоконтроля к разделу 3
- •4. Системные программные средства компьютера
- •4.1. Классификация программных средств компьютера
- •4.1.1. Системные программные средства
- •4.1.2. Инструментальные программные средства
- •4.1.3. Прикладные программные средства
- •4.2. Файловая структура данных
- •Расширения имен файлов
- •4.3. Операционная система Windows
- •4.3.1. Основные понятия
- •Основные пункты Главного меню и их назначение
- •4.3.2. Оконный интерфейс Windows
- •Элементы окна Windows
- •4.3.3. Работа с файловой системой Windows
- •Операции с папками и файлами
- •4.3.4. Стандартные приложения Windows
- •Вопросы для самоконтроля к разделу 4
- •5. Служебные программные средства
- •5.1. Структура магнитного диска
- •5.2. Программы обслуживания магнитных дисков
- •5.2.1. Форматирование диска
- •5.2.2. Проверка диска
- •5.2.3. Дефрагментация диска
- •Запуск дефрагментации: щелчок правой кнопкой по значку диска, команда Свойства, вкладка Сервис, кнопка Выполнить дефрагментацию.
- •5.3. Архивация информации
- •Вопросы для самоконтроля к разделу 5
- •6. Информационная безопасность
- •6.1. Классификация угроз информационной безопасности
- •6.2. Обеспечение работоспособности компьютерных систем
- •6.3. Предотвращение несанкционированного доступа
- •6.3.1. Идентификация и аутентификация пользователей
- •6.3.2. Разграничение доступа
- •6.3.3. Политика аудита
- •6.3.4. Криптографические методы защиты данных
- •6.4. Вредоносные программы
- •6.4.1. История развития вредоносных программ
- •1992 Год - распространение файловых, загрузочных и файлово-загрузочных вирусов для ms-dos, появляются первые вирусы класса анти-антивирус, которые удаляли базу данных ревизора изменений.
- •6.4.2. Типы вредоносных программ
- •Троянские программы- это программы, не способные к размножению, но осуществляющие различные несанкционированные пользователем действия:
- •Хакерские утилитыи другие вредоносные программы:
- •Признаки заражения компьютера:
- •Действия при наличии признаков заражения:
- •6.4.3. Антивирусные программы
- •Вопросы для самоконтроля к разделу 6
- •7. Алгоритмизация решения задач на компьютере
- •Вопросы для самоконтроля к разделу 7
- •8. Программные средства создания текстовой документации
- •8.1. Оконный интерфейс Microsoft Word
- •Элементы окна программы Microsoft Word
- •Word позволяет пользователю работать в различных режимах (меню Вид). Режимы отображения документа на экране:
- •8.2. Основные операции в программе Microsoft Word
- •Операции с файлами в программе Microsoft Word
- •Выделение фрагментов текста
- •Операции перемещения, копирования и удаления фрагментов текста
- •Основные операции с таблицами
- •9. Программные средства обработки числовой информации
- •9.1. Оконный интерфейс Microsoft Excel
- •Элементы окна программы Microsoft Excel
- •9.2. Основные операции в программе Microsoft Excel
- •Операции с Рабочей книгой в программе Microsoft Excel
- •Выделение элементов таблицы
- •Операции в электронной таблице
- •9.3. Вычисления в программе Microsoft Excel
- •9.4. Внедрение и связывание объектов
- •Вопросы для самоконтроля к разделу 9
- •10.1. Типы компьютерных изображений
- •10.2. Оконный интерфейс Corel Draw
- •Элементы окна программы Corel Draw
- •10.3. Типы объектов и инструменты программы Corel Draw
- •10.4. Заливка объектов
- •Виды заливок:
- •10.5. Преобразование объектов и дополнительные эффекты
- •10.6. Дубли и клоны
- •Вопросы для самоконтроля к разделу 10
- •В чем различия растровых и векторных изображений?
- •11. Программные средства создания презентаций
- •11.1. Режимы просмотра презентации
- •11.2. Создание презентации
- •11.3. Оформление презентации
- •11.4. Вставка объектов на слайд
- •11.5. Использование анимационных и звуковых эффектов
- •11.6. Внедрение гиперссылок
- •11.7. Демонстрация презентации
- •Вопросы для самоконтроля к разделу 11
- •12. Компьютерные коммуникации
- •12.1. Классификация компьютерных сетей
- •12.2. Топология сети
- •12.3. Сетевые протоколы
- •12.4. Компоненты сети
- •12.5. Глобальная компьютерная сеть Интернет
- •12.5.1. История сети Интернет
- •12.5.2. Адресация в Интернете
- •Домены верхнего уровня
- •12.5.3. Сервисы (службы) Интернета
- •12.5.4. Унифицированный указатель ресурса (url)
- •12.5.5. Структура веб-страницы
- •Основные теги языка html
- •12.5.6. Поиск информации в www
- •12.5.7. Защита информации в сети Интернет
- •Вопросы для самоконтроля к разделу 12
- •Список литературы
- •Содержание
- •Информатика
Вопросы для самоконтроля к разделу 6
Дайте определение угрозы информационной безопасности.
Перечислите основные угрозы информационной безопасности.
Какова классификация угроз информационной безопасности?
Перечислите основные методы обеспечения информационной безопасности.
Назовите меры предотвращения случайных угроз.
Зачем нужна программа резервного копирования?
Какое явление называется несанкционированным доступом?
Как противодействовать попыткам несанкционированного доступа?
Что подразумевается под идентификацией и аутентификацией пользователей?
Охарактеризуйте известные вам модели разграничения доступа.
Какова цель проведения аудита?
Какие виды криптографических методов защиты данных вы знаете?
В чем состоит различие между шифрованием и кодированием?
Перечислите известные вам методы шифрования данных.
Перечислите известные вам виды вредоносных программ?
По каким признакам принято классифицировать компьютерные вирусы?
Опишите основные методы идентификации вирусов.
Какие виды антивирусных программ вам известны?
7. Алгоритмизация решения задач на компьютере
Пользователь использует возможности компьютера для решения самых разнообразных задач. В настоящее время программное обеспечение настолько развито, что в распоряжении пользователя имеются различные программы, с помощью которых решаются любые информационные задачи.
Процесс решения прикладных задач на компьютере состоит из последовательности определенных этапов.
Этапы решения задач на компьютере:
Постановка задачи и ее содержательный анализ:
сбор информации о задаче;
формулировка условия задачи;
определение конечных целей решения задачи;
определение формы выдачи результатов;
описание данных (их типов, диапазонов величин, структуры и т.д.).
Анализ и исследование задачи, модели:
анализ существующих аналогов задачи;
анализ технических и программных средств;
разработка математической модели;
разработка структур данных.
Разработка алгоритма на основе выбранного метода:
выбор метода проектирования алгоритма;
выбор формы записи алгоритма (блок-схемы и др.);
выбор тестов и метода тестирования;
проектирование алгоритма.
Программирование:
выбор языка программирования;
уточнение способа организации данных;
запись алгоритма на выбранном языке программирования.
Тестирование и отладка программы:
синтаксическая отладка;
отладка семантики и логической структуры;
тестовые расчеты и анализ результатов тестирования;
совершенствование программы.
Анализ результатов решения задачи и уточнение, в случае необходимости, математической модели с повторным выполнением этапов 2-5.
Сопровождение программы:
доработка программы для решения конкретных задач;
составление документации к решенной задаче, к математической модели, к алгоритму, к программе, к набору тестов, к использованию программы.
Математическая модель – это система математических соотношений – формул, уравнений, неравенств и т.д., отражающих существенные свойства объекта или явления. Чтобы описать явление, необходимо выявить самые существенные его свойства, закономерности, внутренние связи, роль отдельных его характеристик. Выделив наиболее важные факторы, можно пренебречь менее существенными.
Наиболее эффективную математическую модель можно реализовать на компьютере в виде алгоритмической модели – так называемого вычислительного эксперимента.
Создавая математическую модель для решения задачи, нужно:
выделить предположения, на которых будет основываться математическая модель;
определить, что считать исходными данными и результатами;
записать математические соотношения, связывающие результаты с исходными данными.
Алгоритм – это точно определенная последовательность действий, которые необходимо выполнить над исходной информацией для решения задачи.
Характеристики алгоритмов:
понятность;
правильность (адекватность);
дискретность. Выполнение алгоритма разбивается на последовательность законченных действий (шагов);
определенность. Компьютер должен быть в состоянии выполнить каждую команду алгоритма в строгом соответствии с ее назначением;
результативность (конечность). Исполнение алгоритма сводится к выполнению конечного числа действий и всегда приводит к некоторому результату. В качестве результата может быть факт, что задача решений не имеет;
массовость (универсальность). Алгоритм решения задачи разрабатывается в общем виде, так чтобы его можно было применить для целого класса задач, различающихся лишь наборами исходных данных. В свойстве массовости заключена основная практическая ценность алгоритма.
Типы алгоритмов:
линейный – алгоритм, в котором действия выполняются однократно последовательно без проверки каких-либо условий при любых наборах исходных данных;
разветвляющийся – алгоритм, в котором предусматриваются различные варианты обработки информации в зависимости от изменения условий. Предполагает однократное выполнение последовательности шагов, которая определяется результатами проверки некоторого условия, т.е. зависит от обрабатываемой информации. Содержит одно или несколько условий и имеет несколько ветвей обработки;
циклический – алгоритм, в котором отдельные операции или группы операций выполняются несколько раз. Содержит один или несколько вложенных циклов, обеспечивает многократное выполнение одной и той же последовательности шагов тела цикла с изменяемыми данными.
Способы записи алгоритмов: словесный, формульный, графический (блок-схема), табличный, программа.
Выполнение алгоритма всегда начинается с блока начала и заканчивается блоком конца. В блоках ввода-вывода перечисляются переменные, значения которых должны быть введены или выведены. В блоке условия (логическом блоке) записывается условие, в результате проверки которого выбирается одна из двух ветвей алгоритма, определяющая направление дальнейших вычислений. В блоке вычисления (арифметическом блоке) содержится описание тех действий, которые должны быть выполнены над объектами (вычисления и присвоения новых значений переменным).
Обозначение основных графических элементов блок-схемы представлены на рис. 7.1:
Рис. 7.1. Элементы блок-схемы
Процесс разработки программы состоит из этапов создания программы, ее проверки и исправления. Практически невозможно составить программу без ошибок. Даже, если программы была выполнена и выдала результаты, это не означает, что программа правильно работает, в нем может быть большое количество логических ошибок.
Проверка текста программы может происходить с помощью просмотра, проверки и прокрутки с заданием некоторых исходных данных.
Отладка программы – это процесс поиска и устранения ошибок в программе, производимый по результатам ее прогона на компьютере.
Тестирование – это испытание, проверка правильности работы программы.
При отладке происходит локализация и устранение синтаксических ошибок и явных ошибок кодирования. В процессе тестирования проверяется работоспособность программы, не содержащей явных ошибок. Тестирование устанавливает факт наличия ошибок, а отладка выясняет причину неправильной работы программы.
В современных программных системах отладка часто осуществляется с использованием специальных программных средств, называемых отладчиками. Эти средства позволяют исследовать внутреннее поведение программы.
Программа-отладчик обеспечивает следующие возможности:
пошаговое выполнение программы с остановкой после каждой команды;
просмотр текущего значения любой переменной или нахождение значения любого выражения, установку при необходимости нового значения переменной;
установку в программе «контрольных точек», т.е. точек, в которых программа временно прекращает свое выполнение, так что можно оценить промежуточные результаты.
Решающим этапом, устанавливающим пригодность программы для работы, является контроль программы посредством ее выполнения на системе тестов. Программу условно можно считать правильной, если при ее прогоне на выбранной системе тестовых данных во всех случаях выдаются правильные результаты. Для реализации метода тестов должны быть изготовлены или заранее известны эталонные результаты тестов. Вычислять эталонные результаты нужно обязательно до, а не после получения результатов выполнения программы на компьютере. Тестовые данные должны обеспечивать проверку всех возможных условий возникновения ошибок.
Процесс тестирования можно разделить на три этапа:
проверка в нормальных условиях (в реальных условиях функционирования программы);
проверка в экстремальных условиях (в качестве тестовых данных используют граничных значения множества исходных данных);
проверка в исключительных ситуациях (условия, на работу в которых программа не рассчитана).
Программа должна отвергать любые данные, которые она не в состоянии обрабатывать правильно.
Сопровождение программы – это работы, связанные с обслуживанием программы в процессе ее эксплуатации. Многократное использование разработанной программы для решения различных задач заданного класса требует проведения дополнительных работ, связанных с доработкой программы для решения конкретных задач, проведением дополнительных тестовых просчетов и т.п. Программа, предназначенная для длительной эксплуатации, должна иметь соответствующую документацию и инструкцию по ее использованию.