- •Предисловие
- •Введение
- •1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ИНФОРМАТИКИ
- •1.1. Информация
- •1.1.1. Виды информации
- •1.1.2. Свойства информации
- •1.1.3. Операции с информацией
- •1.1.4. Способы представления информации
- •1.1.5. Единицы измерения информации, их производные
- •1.2. Передача информации
- •1.2.2. Аналоговый и цифровой сигналы
- •1.2.3. Режимы передачи данных
- •1.2.4. Понятие модуляции
- •1.2.5. Способы передачи данных
- •1.2.6. Характеристики коммуникационной сети
- •1.3. Хранение информации в компьютере
- •1.3.1 Кодировка текстовой информации
- •1.3.2. Представление графической информации
- •1.3.3. Файловая система
- •Контрольные вопросы
- •Рекомендуемая литература
- •2.1. Понятие «информационные технологии»
- •2.4. Виды информационных технологий
- •2.4.1. Информационная технология обработки данных
- •2.4.2. Информационная технология управления
- •2.4.3. Офисные информационные технологии
- •2.4.5. Информационная технология экспертных систем
- •2.4.6. Информационные технологии управления проектами
- •2.4.7. Геоинформационные технологии
- •2.4.8. Виртуальная реальность
- •2.4.9. Технологии автоматизации ввода информации
- •2.5. Информационные системы
- •2.5.1. Процессы в информационной системе
- •2.5.2. Структура информационной системы
- •2.5.3. Классификация информационных систем
- •2.5.4. Персонал информационных систем
- •Контрольные вопросы
- •Рекомендуемая литература
- •3. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
- •3.1. Классификация ЭВМ
- •3.2. Понятие архитектуры компьютера
- •3.3. Персональные компьютеры
- •3.3.1. Структура персонального компьютера
- •3.3.2. Системный блок
- •Блок питания
- •Системная плата
- •Накопители на оптических дисках
- •Оптические диски
- •3.4. Периферия ПК
- •3.4.1. Средства вывода графической информации
- •Матричные принтеры
- •Лазерные принтеры
- •Принтеры с термопереносом восковой мастики
- •Принтеры с термосублимацией красителя
- •Принтеры с изменением фазы красителя
- •3.4.2. Устройства ввода информации
- •Трехмерные дигитайзеры
- •Клавиатура
- •3.4.3. Комбинированные устройства ввода-вывода
- •3.5. Аппаратура жизнеобеспечения
- •Контрольные вопросы
- •Рекомендуемая литература
- •4. СРЕДСТВА СВЯЗИ
- •4.1. Классификация видов связи
- •4.2. Сети передачи индивидуальных сообщений
- •4.3. Цифровые системы передачи
- •4.4. Эталонная модель взаимодействия открытых систем
- •4.6. Волоконно-оптические линии связи
- •4.7. Структурированные кабельные системы
- •4.8. Телефонные сети
- •4.8.1. Основы телефонной связи
- •4.8.2. Офисные телефонные станции
- •4.9. Телематические службы
- •Телетекс
- •Телефакс
- •Бюрофакс
- •Телерукопись
- •Видеотекс
- •Служба обработки сообщений
- •Телетекст
- •Справочная служба
- •Служба телеконференций
- •4.10. Радиосвязь
- •4.10.1. Радиолинии
- •4.10.2. Радиостанции
- •4.10.3 Транковая связь
- •4.10.4. Системы беспроводных телефонов
- •4.10.5. Сотовая связь
- •GPRS
- •EDGE
- •4.10.6. Спутниковые системы связи
- •Inmarsat
- •4.10.7. Глобальная система позиционирования
- •4.10.8. Пейджинговая связь
- •Контрольные вопросы
- •Рекомендуемая литература
- •5. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
- •5.1. Особенности программного обеспечения
- •5.2. Основные понятия о защите программных продуктов
- •5.3. Категории и версии программного обеспечения
- •5.4. Установка и удаление программного продукта
- •5.5. Классификация программного обеспечения
- •5.6. Системное программное обеспечение
- •5.6.1. Операционные системы
- •5.6.2. Функции операционных систем
- •5.6.3. Оболочки операционных систем
- •5.6.4. Основные виды служебных программ
- •5.7. Средства программирования
- •5.8. Основные виды прикладных программ
- •5.8.1. Прикладные программы общего назначения
- •Текстовые процессоры
- •Настольные издательские системы
- •Электронные таблицы
- •Системы подготовки и проведения презентаций
- •Графические редакторы
- •Трехмерные аниматоры
- •Системы автоматического проектирования
- •Музыкальные редакторы
- •Интегрированные пакеты
- •5.8.2. Проблемно-ориентированные прикладные программы
- •Бухгалтерские системы
- •Биржевые аналитические системы
- •Обучающие программы
- •Системы дистанционного образования
- •5.8.3. Методо-ориентированные прикладные программы
- •Контрольные вопросы
- •Рекомендуемая литература
- •6. Компьютерные сети
- •6.1. Основные компоненты сети
- •6.2. Классификация компьютерных сетей
- •6.3. Топологии сетей
- •6.3.1 Топологии локальных сетей
- •6.3.2. Иерархия сетей
- •6.4. Каналы передачи данных по компьютерным сетям
- •6.5. Дисциплина обслуживания компьютерных сетей
- •6.6. Сетевое оборудование
- •6.7. Программное обеспечение компьютерных сетей
- •Контрольные вопросы
- •Рекомендуемая литература
- •7. ВСЕМИРНАЯ ГЛОБАЛЬНАЯ СЕТЬ ИНТЕРНЕТ
- •7.1. История Интернета
- •7.2. Структура сети Интернет
- •7.3. Функции компьютеров в сети Интернет
- •7.4. Принцип организации сети Интернет
- •7.5. Адресация в сети Интернет
- •7.6. Протоколы Интернет
- •7.7. Службы Интернета
- •7.8. Особенности поиска информации в сети Интернет
- •7.9. Работа с поисковыми серверами
- •7.10. Сетевой этикет
- •Контрольные вопросы
- •Рекомендуемая литература
- •8.2. Особенности информационных систем АТП
- •8.3. Подсистемы управления транспортным процессом
- •8.4. Информационное обеспечение АСУ АТП
- •8.4.1. Общее делопроизводство
- •8.4.2. Работа с кадрами АТП
- •Профессиональный отбор водителей
- •8.4.3. Бухгалтерский учет
- •8.4.4. Специальные отраслевые решения
- •8.5. Аппаратные решения информационных систем АТП
- •8.6.1. Автоматизация ввода данных при обработке грузов
- •8.6.2. Мониторинг транспортных средств
- •8.6.3. Системы контроля расхода топлива
- •8.7. Весовой контроль
- •Контрольные вопросы
- •Рекомендуемая литература
- •ЗАКЛЮЧЕНИЕ
- •Глоссарий
- •БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
численным возможностям добавляет еще прекрасную контекстную подсказку и достаточно широкие возможности графического представления результатов расчетов. Кроме этого его таблицы могут быть внедрены в другие программные продукты фирмы Microsoft с сохранением связей, т.е. при изменении исходных данных меняется и графическое представление результатов расчетов и конечная таблица результатов.
Основные области применения электронных таблиц:
–подготовка офисных документов с числовыми данными: счетов, прайс-листов и т.д.;
–простой учет и бухгалтерия, например, расчет домашнего бюдже-
та;
–обработка числовых результатов научных экспериментов и статистических данных.
Необходимо отметить, что для сложных расчетов, требующих тысяч операций над тысячами чисел, электронные таблицы не годятся, так как при такой нагрузке они работают довольно медленно даже на современных компьютерах. Поэтому для масштабных задач применяются специально написанные программы.
Системы подготовки и проведения презентаций относятся к сис-
темам деловой и научной графики и предназначены для подготовки и проведения компьютерных презентаций с использованием специальных программных систем. Это одно из наиболее распространенных применений мультимедиа-технологий. Обычно компьютерная презентация состоит из последовательно демонстрируемых слайдов, сопровождаемых звуком. Иногда в презентациях используют видеоролики.
Оформление сообщения или доклада в виде компьютерной презентации позволяет наглядно представить и проиллюстрировать излагаемую информацию, делает выступление более доходчивым и убедительным, дает возможность докладчику сосредоточиться на сути вопроса, не отвлекаясь на такие технические детали, как рисование на доске, смена плакатов и т.д.
Вкомпьютерную презентацию легко вносить коррективы, при необходимости она может быть легко распечатана на бумаге или преобразована в форму, пригодную для размещения в локальной компьютерной сети или сети Интернет. Проведение презентации, то есть показ слайдов, выполняется обычно с помощью программы, входящей в состав той же системы, в которой презентация создавалась.
Одной из наиболее распространенных систем подготовки компьютерных презентаций является программа PowerPoint, входящая в состав па-
кета Microsoft Office.
Для представления презентаций обычно используются специализированное оборудование – либо жидкокристаллическая проекционная панель, либо мультимедийный проектор.
Презентация требует предварительного составления плана показа. Для каждого слайда выполняется проектирование: определяются содержание слайда, размер, состав элементов, способы их оформления и т.п. Дан-
234
ные для использования в слайдах можно как готовить вручную, так и получать в результате обмена из других программ.
Создание стильной и выразительной презентации – дело, требующее вкуса и дизайнерских навыков. Распространенная ошибка начинающих разработчиков презентаций – стремление продемонстрировать в одной презентации все предусмотренные в программе эффекты и их сочетания. В результате обычно теряется мысль, которую должна донести презентация до зрителей. Поэтому при создании презентации рекомендуется выбирать спокойные тона оформления, не злоупотреблять мультипликацией, использовать звуковое сопровождение только при необходимости.
Графические редакторы. Это обширный класс программ, предназначенных для создания или обработки графических изображений. Графические редакторы позволяют создавать, редактировать и получать графические изображения в виде твердых копий. Графические редакторы имеют такие возможности, как использование различных цветовых оттенков в графическом изображении, использование графических примитивов (окружности, ломаные линии, прямоугольники, многоугольники, закрашенные фигуры) для построения рисунков, использование различных инструментов: кистей разнообразной формы, ластика, аэрографа, микроскопа или лупы для прорисовки каких-либо тонких деталей изображения, имеется также возможность работать с выделенными частями рисунка: удалять, копировать, переносить, встраивать готовые изображения из библиотеки графических образов и т.д.
Графические редакторы бывают двух видов – векторные и растровые. Они имеют похожий набор инструментов создания объектов (прямые, окружности, многоугольники и т.д.) и похожие функции редактирования. Отличие векторных редакторов от растровых заключается в том, что в векторном редакторе созданные элементы изображения можно потом выбирать и редактировать именно как векторные примитивы, а в растровом редакторе фигуры и линии в момент добавления к рисунку превращаются в отдельные пикселы, не связанные логически друг с другом. Иными словами, векторные редакторы позволяют вносить изменения в группы объектов, а растровые – в области изображения и отдельные пикселы.
Основной областью применения растровых редакторов является обработка изображений, полученных с помощью сканера или цифровой фотокамеры. Обработка заключается в ретушировании изображений, их монтаже, добавлении новых элементов рисунка, применении различных эффектов ко всему изображению и его отдельным областям. Типичными растровыми эффектами являются изменение контрастности или яркости изображения, корректировка цветов, добавление фильтров и т. п.
В качестве примера широко используемых растровых редакторов для операционных систем семейства Windows можно привести Adobe Photoshop, Microsoft Paint, Microsoft Photo Editor, для операционных систем семейства UNIX – GIMP, XPaint.
Самые распространенные практические задачи, решаемые с помо-
235
щью векторных редакторов – это построение и изменение всевозможных схем, чертежей, графиков и диаграмм. Для этих целей широко применяются векторные редакторы Corel Draw, Adobe Illustrator. Большинство векторных редакторов позволяют дополнять векторную графику фрагментами растровых рисунков. Многие векторные редакторы ориентированы на решение задач в определенной технической или научной области. Они являются основной частью автоматизированных систем технического дизайна, архитектурного и машиностроительного проектирования, наглядного изображения результатов научных экспериментов.
Все графические редакторы для сохранения отредактированных изображений в виде файлов используют специальные способы кодировки, называемые форматом графических файлов. Существует большое количество форматов как для векторной, так и для растровой графики. Как правило, каждый графический редактор имеет свой собственный формат, разработанный в соответствии с решаемыми задачами и внутренней программной архитектурой редактора. Форматы определяются расширением файлов, например файлы редактора Corel Draw имеют расширения *.cdr, файлы
Adobe Photoshop – *.psd, файлы Adobe Illustrator – *.ai, файлы MS Visio – *.vsd. Практически все графические редакторы помимо файлов собственного формата могут открывать для работы и сохранять изображения, представленные в так называемых универсальных форматах.
Универсальные форматы позволяют организовать передачу графических файлов между различными графическими редакторами. Текстовые редакторы с функцией вставки графики, Интернет-браузеры и специализированные программы просмотра графических файлов, как правило, поддерживают значительное количество универсальных форматов. В табл. 5.1 приведены примеры наиболее известных универсальных форматов.
Таблица 5.1. Расширения универсальных графических форматов
Универсальные растровые форматы |
Универсальные векторные форматы |
||
BMP (*.bmp) |
Bit MaP image |
EPS (*.eps) |
Encapsulated |
|
|
|
PostScript |
GIF (*.gif) |
Graphics Interchange |
(*.wmf, *.emf) |
Windows Metafile |
|
File |
|
|
TIFF (*.tiff, *.tif) |
Tag Image File |
DXF (*.dxf) |
Drawing Exchange |
|
Format |
|
Format |
JPEG(*.jpeg,*.jpg) |
Join Photographic |
SVG (*.svg) |
Scalable Vector |
|
Experts Group |
|
Graphics |
PNG (*.png) |
Portable Network |
HP-GL (*.hpg) |
Hewlett-Packard |
|
Graphic |
|
Graphic Language |
Файлы, хранящие растровые изображения, обычно занимают довольно много места, причем размер файла напрямую зависит от разрешения и
236
глубины цвета исходного изображения. По этой причине все универсальные растровые форматы (кроме BMP) используют различные алгоритмы сжатия данных. Файлы, представленные в векторных форматах, обычно не нуждаются в сжатии, и векторные форматы не предусматривают такой возможности. В случае необходимости для сжатия файлов векторной графики можно воспользоваться обычными программами-архиваторами.
Трехмерные аниматоры являются дальнейшим развитием графических редакторов. Эта группа программ предназначена для создания анимированных изображений. Как правило, это векторные графические редакторы, позволяющие не только получать трехмерные изображения моделей с имитацией материала и световых эффектов, но и оживлять (анимировать) их путем задания траекторий движения и способов трансформации объектов. Полученные анимированные изображения могут быть сохранены, например, в формате компьютерного видеоролика *.avi.
К таким системам относится широко известная программа трехмерного моделирования 3DStudio MAX, которая используется в техническом дизайне и для создания компьютерных мультфильмов.
Системы автоматического проектирования (CAD-системы) пред-
назначены для автоматизации проектно-конструкторских работ. Они позволяют осуществлять черчение и конструирование различных объектов с помощью компьютера. Такие системы в основном применяются в машиностроении и архитектуре. Кроме чертежно-графических работ эти системы позволяют проводить расчеты (например, расчеты прочности деталей) и выбор конструктивных элементов из обширных баз данных, называемых в этом случае библиотеками.
Программы этого класса предназначены для поддержания работы конструкторов и технологов, связанных с разработкой чертежей, схем, диаграмм, графическим моделированием и конструированием, созданием библиотеки стандартных элементов (темплетов) чертежей и их многократным использованием, созданием демонстрационных иллюстраций и мультфильмов.
Отличительной особенностью этого класса программных продуктов являются высокие требования к технической части системы обработки данных, наличие библиотек встроенных функций, объектов, интерфейсов с графическими системами и базами данных.
Примерами распространенных автоматизированных систем машиностроительного проектирования с многофункциональными векторными редакторами могут служить программы AutoCAD, КОМПАС, Кредо. Для этих систем характерно наличие функции трехмерного, пространственного моделирования с возможностью высококачественного изображения моделируемых объектов.
Системы управления базами данных (СУБД) – класс программ,
предназначенных для создания, наполнения, обработки и анализа таблиц, составляющих базы данных.
Базы данных – это поименованная совокупность структурированных
237
данных, относящихся к определенной предметной области.
На настоящий момент существует множество различных СУБД. Наиболее мощные СУБД имеют встроенный язык программирования, позволяющих создавать исполнимые программы дня обработки введенных данных. Наиболее широкую известность получили такие как Dbase, Clipper, FoxPro, Paradox, Clipper, Clarion, Microsoft Access.
Табличные (реляционные) базы данных весьма распространены и применяются для решения широкого круга задач. Однако в некоторых случаях удобнее использовать другие модели хранения информации об объектах. Так, например, табличные базы не очень удобны, если набор хранимых свойств объекта часто меняется или не полностью заранее известен. Для систем, имеющих ярко выраженную иерархическую структуру, используются иерархические базы данных. В качестве примера иерархической базы данных можно привести дерево папок и файлов Windows. Сетевые информационные модели также имеют свои реализации в виде сетевых баз данных и систем управления ими.
Для удобства пользования, защиты, резервного копирования базы данных стараются располагать в одном месте (на одном компьютере). Такие базы называются централизованными. Однако в некоторых ситуациях неудобно или невозможно хранить содержимое всей базы данных на одном компьютере. Если содержимое базы данных распределено некоторым образом по различным компьютерам, то такая база данных называется распределенной. В этом случае компьютеры стараются объединять в сеть, иначе возникает определенная временная дискретность в обновлении баз данных.
В настоящее время базы данных применяются очень широко в самых различных областях – от складского учета до создания баз знаний.
Геоинформационные системы (ГИС). Предназначены для автома-
тизации картографических работ на основе информации, полученной топографическими или аэрокосмическими методами.
Сущность геоинформационных систем состоит в том, что она позволяет собирать данные, создавать базы данных, вводить их в компьютерные системы, хранить, обрабатывать, преобразовывать и выдавать по запросу пользователя чаще всего в картографической форме, а также в виде таблиц, графиков и текстов.
Сейчас это один из наиболее бурно растущих сегментов рынка высоких компьютерных технологий, на котором работает большое количество крупных фирм, среди которых Intergraph, ESRI, Autodesk, CalComp и др. В
России происходит взрывной рост интереса к данным технологиям. В основе геоинформационных технологий лежит электронная карта.
Электронная карта – это векторная или растровая карта, сформированная на машинном носителе с использованием программных и технических средств в принятой проекции, системе координат и высот, условных знаках, предназначенная для отображения, анализа и моделирования, а также решения информационных и расчетных задач по данным о местности и обстановке. Все объекты на электронных картах отображаются с помо-
238