Конспект_лекц_Кишкурно
.pdfУчреждение образования «БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Т. В. Кишкурно
КОМПЬЮТЕРНЫЕ
ИНФОРМАЦИОННЫЕ
ТЕХНОЛОГИИ
Электронный курс лекций для студентов специальности 1-26 02 02 «Мененджмент (по направлениям)»
Минск 2014
УДК 004.9(075.8)
ББК 35.97я73 К46
Рассмотрен и рекомендован редакционно-издательским советом Белорусского государственного технологического университета
Рецензенты:
доктор физико-математических наук, профессор, заведующий кафедрой методов оптимального управления БГУ А. И. Калинин; кандидат технических наук, доцент кафедры информационных технологий автоматизированных систем БГУИР О. В. Герман
Кишкурно, Т. В.
К46 Компьютерные информационные технологии : электронный курс лекций для студентов специальности 1-26 02 02 «Менеджмент (по направлениям)» / Т. В. Кишкурно. – Минск :
БГТУ, 2014. – 160 с.
Электронный конспект лекций включает в себя сведения о современных информационных технологиях, базирующихся на применении средств вычислительной техники и сетевых технологий в качестве инструмента для решения задач в предметных областях. В пособии изложены основные принципы и приемы работы в современных офисных програм-
мах MS Office 2007 (Word, Excel, Access, Visio) и в интегрированной сис-
теме MathCAD. Рассмотрены основные графические редакторы и их функциональные возможности на примере программ MS Visio и Photoshop. На основе языка гипертекстовой разметки HTML показаны способы создания web-страниц. Даны основы информационной безопасности.
УДК 004.9(075.8) ББК 35.97я73
УО «Белорусский государственный технологический университет», 2014 Кишкурно Т. В., 2014
2
ПРЕДИСЛОВИЕ
Использование компьютерных информационных технологий во всех сферах человеческой деятельности является одним из признаков цивилизованного общества. Никакая другая отрасль не развивалась такими стремительными темпами. Трудно представить себе современного специалиста, не владеющего основными навыками работы на компьютере.
Настоящий курс лекций призван помочь в изучении дисциплины «Компьютерные информационные технологии». Знания в этой области позволяют студентам различных экономических и технических специальностей решать прикладные задачи практически в любой предметной области.
В курсе лекций рассмотрены современные информационные технологии, базирующиеся на применении средств вычислительной техники и сетевых технологий в качестве инструмента для решения задач
впредметных областях. Описаны особенности работы в современных офисных программах. Приведены теоретические сведения о современных технологиях организации, хранения и обработки данных
вбазах, и на примере практических задач изучаются средства по их созданию. Рассмотрены основы языка программирования VBA и способы решения инженерно-экономических задач в приложениях MS Office с использованием данного языка программирования. Приведены системы компьютерной графики и их функциональные возможности. На примере пакетов MS Visio и Photoshop показаны основные принципы формирования объектов компьютерной графики. На основе языка гипертекстовой разметки HTML показаны способы создания web-страниц. Даны основы информационной безопасности.
3
ЛЕКЦИЯ 1
ПРЕДМЕТ И СТРУКТУРА ИНФОРМАТИКИ
Вся жизнь человека, так или иначе, связана с получением, накоплением, обработкой, передачей информации. Практически в любой деятельности человека: в процессе чтения книг, просмотра телепередач, в разговоре – мы постоянно получаем и обрабатываем информацию.
Подсчитано, что современный специалист должен тратить около 80% своего рабочего времени, чтобы уследить за всеми новыми работами в его области деятельности. Увеличение объема используемой человеком информации и растущий спрос на нее обусловили появление отрасли знания, связанной с автоматизацией обработки информа-
ции, – информатики.
Термин информатика получил распространение с середины 80-х гг. прошлого века. Он состоит из корня inform – «информация», что оз-
начает «сведения, разъяснения, изложение», и суффикса matics –
«наука о...». Таким образом, информатика – это наука об информации. В англоязычных странах этот термин не прижился, информатика там называется Computer Science – наука о компьютерах.
1.1. Понятие информации
Допустим, у нас имеются физические тела или физические объекты, которые обладают различными характеристиками (рост, вес, объем и т. д.). Эти характеристики называют параметрами. Параметры могут быть зарегистрированы различными приборами и тогда они называются данными.
Данные несут информацию о событии, но не являются самой информацией, так как одни и те же данные могут восприниматься в сознании разных людей совершенно по-разному. Например, текст, написанный на русском языке (т. е. данные), даст различную информацию человеку, знающему русский язык, и человеку, не знающему его.
Чтобы получить информацию, имея данные, необходимо к ним применить методы, которые преобразуют данные в понятия, воспринимаемые человеческим сознанием. Методы, в свою очередь, тоже различны. Например, человек, знающий русский язык, применяет адекватный метод, читая русский текст. Соответственно, человек, не
4
знающий русского языка, применяет неадекватный метод, пытаясь понять русский текст. Таким образом, можно считать, что информация – это продукт взаимодействия данных и адекватных методов. Или информация – это проанализированные человеком данные.
Момент слияния данных и методов называется информацион-
ным процессом (рис. 1.1).
Регистрация Методы сигналов
Тела 
Параметры
Данные 
Информация
Рис. 1.1. Формирование информации
1.2. Свойства информации
Понятие «информация» имеет большое количество разнообразных свойств, но каждая дисциплина обращает внимание на те свойства информации, которые ей наиболее важны.
В рамках нашего предмета наиболее важными являются такие свойства, как: дуализм, полнота, достоверность, адекватность, доступность, актуальность.
Дуализм информации характеризует ее двойственность. С одной стороны, информация объективна в силу объективности данных, с другой – субъективна по причине субъективности применяемых методов.
Например, два человека читают одну и ту же книгу и получают подчас весьма разную информацию, хотя прочитанный текст, т. е. данные, были одинаковы.
Полнота информации характеризует степень достаточности данных для принятия решения или создания новых данных на основе имеющихся.
Достоверность информации – это свойство, характеризующее степень соответствия информации реальному объекту с необходимой точностью.
Адекватность информации выражает степень соответствия создаваемого с помощью информации образа реальному объекту, процессу, явлению.
Доступность информации – это возможность получения информации при необходимости.
5
Актуальность информации. Информация, актуальная сегодня, может стать совершенно ненужной по истечении некоторого времени. Например, программа телепередач на нынешнюю неделю будет неактуальна для многих телезрителей на следующей неделе.
1.3. Количество информации
Свойство полноты информации негласно предполагает, что имеется возможность измерять количество информации.
Какое количество информации содержится в данной книге? Что содержит больше информации: роман «Война и мир» или сообщение, полученное в письме от товарища? Ответы на подобные вопросы непросты и неоднозначны, так как во всякой информации присутствует субъективная компонента.
А возможно ли вообще объективно измерить количество информации? Важнейшим результатом теории информации является вывод о том, что в определенных, весьма широких условиях, можно, пренебрегая качественными особенностями информации, выразить ее количество числом, а следовательно, сравнивать количество информации, содержащейся в различных группах данных.
Количеством информации называют числовую характеристику информации, отражающую ту степень неопределенности, которая исчезает после получения информации.
За единицу информации принимается один бит (англ. bit – binary digit – «двоичная цифра»).
Это количество информации, при котором неопределенность, т. е. количество вариантов выбора, уменьшается вдвое или, другими словами, это ответ на вопрос, требующий односложного разрешения – да или нет. Объем компьютерной информации измеряется также битами
и байтами.
Бит – наименьшая единица компьютерной информации или минимальный объем памяти, способный хранить одну двоичную цифру
(0 или 1).
Байт – это 8 битов. Байт – это минимально возможный объем памяти, способный хранить один символ (буква, цифра, знак препинания и пр.). Это стандарт ASCII. Именно он требует 8 битов для представления любого символа.
1 Кбайт (килобайт) = 210 байт = 1024 байт.
1 Мбайт (мегабайт) = 210 Кбайт = 1024 Кбайт.
6
1 Гбайт (гигабайт) = 210 Мбайт = 1024 Мбайт.
1Тбайт (терабайт) = 210 Гбайт = 1024 Гбайт.
1.4.Информационные процессы
Получение информации тесно связано с информационными процессами.
Информационные процессы – это процессы сбора, накопления, хранения, обработки (переработки), передачи и использования информации.
Информационная технология – система научных и инженерных знаний, а также методов и средств, которая используется для создания, сбора, передачи, хранения и обработки информации в предметной области.
Из всего выше сказанного можно дать следующее определение информатики.
Информатика – это наука, изучающая:
•методы реализации информационных процессов средствами вычислительной техники (СВТ); иначе – информационные процессы;
•состав, структуру, общие принципы функционирования СВТ, которые известны как раздел информатики – аппаратное обеспечение
(АО) информационных процессов;
•принцип управления СВТ, который известен как раздел инфор-
матики – программное обеспечение (ПО) СВТ.
Обобщая сказанное, можно предложить следующую структурную схему предмета «Информатика» (рис. 1.2):
Информатика
Информационные |
|
Аппаратное |
|
Программное |
процессы |
|
обеспечение |
|
обеспечение |
|
|
|
|
|
Рис. 1.2. Структура предмета «Информатика»
7
ЛЕКЦИЯ 2
АППАРАТНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КОМПЬЮТЕРА
Современный компьютер представляет собой сочетание двух важнейших компонент: аппаратуры (hardware или просто hard), состоящей из целого ряда устройств, и программного обеспечения (software или просто soft), представляющего собой совокупность программ по управлению работой компьютера и обработке поступающей в компьютер информации.
Компьютер (от англ. computer – «вычислитель») – электронное устройство, способное обрабатывать данные и производить вычисления по заранее разработанным человеком алгоритмам (программам).
Персональный компьютер (ПК) – компьютер индивидуального использования.
Наиболее часто при выборе компьютера для той или иной сферы применения используется такая характеристика, как производительность, под которой понимается время, затрачиваемое компьютером для решения той или иной задачи. Можно считать, что производительность является некоторой интегрированной характеристикой, определяющей общую вычислительную мощность компьютера и, соответственно, области его применения. По производительности компьютеры можно условно разбить на три класса: суперкомпьютеры,
мэйнфреймы, микрокомпьютеры.
Суперкомпьютеры – компьютеры с производительностью свыше 100 млн. операций в секунду. Применяются для моделирования, физических процессов, гидрометеорологии, космических исследований и других задач, требующих огромных объемов вычислений. Обычно важность решаемой задачи такова, что основным параметром суперкомпьютера является его высокая производительность, а такие параметры, как стоимость, размеры или вес, не являются определяющими.
Мэйнфреймы – компьютеры с производительностью 10–100 млн. операций в секунду. Они используются для решения таких задач, как хранение, поиск и обработка больших массивов данных, построение трехмерной анимационной графики, создание рекламных роликов, выполняют роль узлов глобальной сети, используемой торговыми или компьютерными фирмами с большим потоком запросов. Стоимость мэйнфреймов колеблется от тридцати до трехсот тысяч долларов.
8
Микрокомпьютеры – компактные компьютеры универсального назначения, в том числе и для бытовых целей, имеющие производительность до 10 млн. операций в секунду.
Микрокомпьютеры, или персональные компьютеры, можно классифицировать по конструктивным особенностям:
•стационарные (настольные) (desktop);
•переносные.
Переносные компьютеры, в свою очередь, можно разделить:
•на портативные (laptop) – вес 2–3 кг;
•блокноты (notebook) – вес 1–1,5 кг;
•карманные (palmtop) – вес 100–300 г.
Портативные компьютеры по размеру близки к обычному портфелю, они в настоящее время уступают место более компактным.
Блокноты по размеру близки к книге крупного формата. Такие компьютеры имеют встроенные аккумуляторы, позволяющие работать без сетевого напряжения. В настоящее время имеются полноцветные жидкокристаллические мониторы, не уступающие по качеству мониторам стационарных компьютеров.
Карманные компьютеры в настоящее время являются самыми маленькими персональными компьютерами. Они не имеют внешней памяти на магнитных дисках, она заменена на энергонезависимую электронную память. Эта память может перезаписываться при помощи линии связи с настольным компьютером.
Кроме производительности и конструктивных особенностей компьютеры делятся еще по одному признаку – платформе. Платформы две: IBM-совместимых компьютеров и Apple.
Причем первые из них наиболее распространены, и мы будем рассматривать именно эти ПК. Этот стандарт породила фирма IBM, однако на сегодняшний день далеко не обязательно, чтобы лучшие представители данной платформы принадлежали фирме IBM.
Вторые – это компьютеры серии Macintosh, они используют особое программное обеспечение, да и «начинка» их существенно отличается от IBM-й.
2.1. Основные устройства компьютера
Современный компьютер похож на детский конструктор типа «сделай сам». Каждое из составляющих его устройств можно поменять на другое того же типа, но более совершенное, что обеспечивает простую модернизацию вашего компьютера.
9
Стандартный персональный компьютер состоит из следующих устройств-блоков: системного блока, монитора, клавиатуры, манипулятора «мышь», принтера.
2.2.Системный блок
Всистемном блоке располагаются все основные узлы компьютера: электронные устройства, управляющие работой компьютера (микропроцессор, ОП, контроллеры устройств и др.); внешние запоминающие устройства; блок питания, который преобразует электропитание сети
впостоянный ток низкого напряжения, подаваемый на электронные схемы компьютера.
Электронные устройства системного блока. Связующим зве-
ном между всеми компонентами компьютера является материнская плата (Mother Board, MainBoard) – самая большая плата компьютера. Она организует работу процессора, обеспечивает прием, обработку и передачу информации (данных) на другие блоки и периферийные устройства. Практически все устройства подключаются именно к материнской плате.
Материнская плата – сложная многослойная печатная плата, на которой устанавливаются основные компоненты ПК (центральный процессор, контроллер ОЗУ и собственно ОЗУ, загрузочное ПЗУ, контроллеры базовых интерфейсов ввода-вывода).
Основные компоненты, установленные на материнской плате:
ЦПУ, оперативное запоминающее устройство, постоянное запоми-
нающее устройство, которое хранит программное обеспечение, исполняемое сразу после включения питания.
Центральный процессор (ЦП, CPU (Central Processor Unit)) –
устройство, которое реализует все основные операции по обработке информации.
Оперативная память (ОЗУ, RAM (Random Access Memory)) –
осуществляет временное хранение выполняемых программ, результатов расчетов, промежуточных и исходных данных.
Память, в которой хранятся все загруженные программы пользователя; после выключения машины эта информации из памяти исчезает. Объем одного модуля ОЗУ может составлять 256, 512, 1024 Мбайт и т. д., а таких модулей можно «вставить» в материнскую плату несколько.
Постоянная память (ПЗУ, ROM (Read Only Memory)) – ис-
пользуется для не изменяющихся в процессе эксплуатации программ,
10