Фон Нейман не только выдвинул основополагающие принципы логического устройства ЭВМ, но и предложил ее структуру, которая воспроизводилась в течение первых двух поколений ЭВМ. Основными блоками по Нейману являются устройство управления (УУ) и арифметико-логическое устройство (АЛУ) (обычно объединяемые в центральный процессор), память, внешняя память, устройства ввода и вывода. Схема устройства такой ЭВМ представлена на рис. . Следует отметить, что внешняя память отличается от устройств ввода и вывода тем, что данные в нее заносятся в виде, удобном компьютеру, но недоступном для непосредственного восприятия человеком. Так, накопитель на магнитных дисках относится к внешней памяти, а клавиатура – устройство ввода, дисплей и печать – устройства вывода.
Рис. Архитектура ЭВМ, построенной на принципах фон Неймана. Сплошные линии со стрелками указывают направление потоков информации, пунктирные – управляющих сигналов от процессора к остальными узлам ЭВМ
В построенной по описанной схеме ЭВМ происходит последовательное считывание команд из памяти и их выполнение. Номер (адрес) очередной ячейки памяти. из которой будет извлечена следующая команда программы, указывается специальным устройством – счетчиком команд в УУ. Его наличие также является одним из характерных признаков рассматриваемой архитектуры.
Разработанные фон Нейманом основы архитектуры вычислительных устройств оказались настолько фундаментальными, что получили в литературе название “фон-неймановской архитектуры”. Подавляющее большинство вычислительных машин на сегодняшний день – фон-неймановские машины. Исключение составляют лишь отдельные разновидности систем для параллельных вычислений, в которых отсутствует счетчик команд, не реализована классическая концепция переменной и имеются другие существенные принципиальные отличия от классической модели (примерами могут служить потоковая и редукционная вычислительные машины).
Принципы работы вычислительной системы, основной цикл работы ЭВМ
Вычислительная система – совокупность ЭВМ и средств программного обеспечения, предназначенная для выполнения вычислительных процессов, а также любая автоматизированная система, основанная на использовании ЭВМ. Построение вычислительных машин основано на трех принципах: принцип цифрового представления данных (чисел, команд, обозначение операций, букв, слов и т.д.). Единицами данных в ЭВМ являются бит, байт, слово и т.п.; принцип адресности данных - все данные и любые объекты программы хранятся в ячейках памяти, имеющих адрес; принцип программного управления (Ч.Беббидж, 1834 г.) - управление вычислительным процессом осуществляется с помощью программы, находящейся в памяти ЭВМ.
12 Основы машинной графики. Обработка графической информации
Машинная графика – это совокупность методов и приемов для преобразования при помощи персонального компьютера данных в графическое представление или графическое представление в данные. Таким образом, машинная графика представляет собой комплекс аппаратных и программных средств для создания, хранения, обработки и наглядного представления графической информации с помощью компьютера.
Обработка информации, представленной в виде изображений, с помощью персонального компьютера имеет несколько разновидностей и практических приложений. Исторически сложилось так, что область манипулирования с изображениями, разделяют на три направления: компьютерная (машинная) графика, обработка изображений, распознавание (анализ) образов.
В задачи компьютерной графики входит синтез (воспроизведение) изображения, когда в качестве исходных данных выступает смысловое описание объекта (образа). Простейшие примеры задач компьютерной графики: построение графика функции одной переменной y=f(x) , визуализация процесса вращения трехмерного тела (куб, тетраэдр и т.д.), синтез сложного рельефа с наложением текстуры и добавлением источника света. Здесь также можно выделить бурно развивающуюся в настоящее время интерактивную компьютерную графику. Это система, с которой пользователь может вести "диалог" на уровне команд. Примерами могут быть всевозможные системы автоматизированного проектирования (САПР), геоинформационные системы (ГИС), компьютерные игры.
Обработка изображений представляет собой направление, в задачах которого в качестве входной и выходной информации выступают изображения (матрицы пикселей).
Пиксель является наименьшим элементом поверхности визуализации, которому могут быть независимым образом заданы цвет, интенсивность и другие параметры.
|
Основные задачи |
||
Синтез изображений |
Анализ изображений |
Обработка изображений |
|
Вход |
Формальное описание, графические указания, команды оператора (пользователя) |
Визуальное представление |
Визуальное представление |
Выход |
Визуальное представление |
Формальное описание |
Визуальное представление |
Цели |
Генерация и представление изображений |
Распознавание образов, структурный анализ, анализ сцен |
Повышение качества изображений |
13 Программное обеспечение обработки текстовых данных на примере Word
Microsoft Word - ведущая система обработки текстовых документов, совмещающая в себе широкий спектр мощнейших средств редактирования, форматирования и публикации документов с интерфейсом, который пользователь может освоить за короткий промежуток времени. При помощи Word можно создавать любые документы и публиковать их в электронном виде, а также в виде печатных копий.
Работа с текстом
Текст может быть введен в документ посредством набора на клавиатуре. Можно вставить в документ определенные текстовые фрагменты или даже целые файлы. Word предоставляет множество функций, позволяющих выполнять корректорскую правку, редактирование и изменение текстовой информации. Word позволяет устанавливать межстрочный интервал, характер выравнивания и размер отступов, выбирать гарнитуру и размер шрифта, а также его начертание. Пользователь может определять стили, включающие в себя несколько параметров форматирования, и применять все эти параметры одновременно или использовать темы для оформления Вэб-страниц в едином ключе при настраиваемых стилях. Текстовая информация может быть представлена в виде таблиц, в документах могут быть определены колонтитулы, простые и концевые сноски, подписи или текстовые рамки к рисункам и таблицам.
2 Меры и единицы представления, измерения и хранения информации
Для измерения информации вводятся два параметра: количество информации I и объем данных VД . Эти параметры имеют разные выражения и интерпретацию в зависимости от рассматриваемой формы адекватности. Каждой форме адекватности соответствует своя мера количества информации и объема данных (рис.)
Рис. Меры информации
Синтаксическая мера информации
Эта мера количества информации оперирует с обезличенной информацией, не выражающей смыслового отношения к объекту. Объем данных VД в сообщении измеряется количеством символов (разрядов) в этом сообщении. В различных системах счисления один разряд имеет различный вес и соответственно меняется единица измерения данных:
в двоичной системе счисления единица измерения - бит (bit - binary digit - двоичный разряд); бит - количество информации, необходимое для различения двух равновероятных сообщений.
Примечание . В современных ЭВМ наряду с минимальной единицей измерения данных «бит» широко используется укрупненная единица измерения «байт», равная 8 бит.
в десятичной системе счисления единица измерения - дит (десятичный разряд).
Семантическая мера информации
Для измерения смыслового содержания информации, т.е. ее количества на семантическом уровне, наибольшее признание получила тезаурусная мера, которая связывает семантические свойства информации со способностью пользователя принимать поступившее сообщение. Для этого используется понятие тезаурус пользователя.
Тезаурус - это совокупность сведений, которыми располагает пользователь или система.
В зависимости от соотношений между смысловым содержанием информации S и тезаурусом пользователя Sp изменяется количество семантической информации Iс, воспринимаемой пользователем и включаемой им в дальнейшем в свой тезаурус. Характер такой зависимости показан на рис. 2.2. Рассмотрим два предельных случая, когда количество семантической информации Ic равно 0:
при Sp
0
пользователь не воспринимает, не
понимает поступающую информацию;
при Sp
пользователь
все знает, и поступающая информация ему
не нужна
Относительной мерой количества семантической информации может служить коэффициент содержательности. С, который определяется как отношение количества семантической информации к ее объему:
Прагматическая мера информации
Эта мера определяет полезность информации (ценность) для достижения пользователем поставленной цели. Эта мера также величина относительная, обусловленная особенностями использования этой информации в той или иной системе. Ценность информации целесообразно измерять в тех же самых единицах (или близких к ним), в которых измеряется целевая функция.
Мера информации |
Единицы измерения |
Примеры(для компьютерной области) |
Синтаксическая: шенноновский подход компьютерный подход |
Степень уменьшения неопределенности Единицы представления информации |
Вероятность события Бит, байт, Кбайт и т.д. |
Семантическая |
Тезаурус Экономические показатели |
Пакет прикладных программ, персональный компьютер, компьютерные сети и т.д. Рентабельность, производительность компьютера, коэффициент амортизации и т.д. |
Прагматическая |
Ценность использования |
Емкость памяти, производительность компьютера, скорость передачи данных и т.д. Денежное выражение Время обработки информации и принятия решений |
Система кодирования
Система кодирования применяется для замены названия объекта на условное обозначение (код) в целях обеспечения удобной и более эффективной обработки информации.
Система кодирования - совокупность правил кодового обозначения объектов.
Код строится на базе алфавита, состоящего из букв, цифр и других символов. Код характеризуется:
длиной - число позиций в коде;
структурой - порядок расположения в коде символов, используемых для обозначения классификационного признака.
Процедура присвоения объекту кодового обозначения называется кодированием Можно выделить две группы методов, используемых в системе кодирования (рис.2.7), которые образуют:
классификационную систему кодирования, ориентированную на проведение предварительной классификации объектов либо на основе иерархической системы, либо на основе фасетной системы;
регистрационную систему кодирования, не требующую предварительной классификации объектов.
Классификационное кодирование
Классификационное кодирование применяется после проведения классификации объектов. Различают последовательное и параллельное кодирование.
Последовательное кодирование используется для иерархической классификационной структуры. Суть метода заключается в следующем: сначала записывается код старшей группировки 1-го уровня, затем код группировки 2-го уровня, затем код группировки 3-го уровня и т.д. В результате получается кодовая комбинация, каждый разряд которой содержит информацию о специфике каждой группы на каждом уровне иерархической структуры. Последовательная система кодирования обладает теми же достоинствами и недостатками, что и иерархическая система классификации.
Регистрационное кодирование
Регистрационное кодирование используется для однозначной идентификации объектов и не требует предварительной классификации объектов. Различают порядковую и серийно-порядковую систему.
Порядковая система кодирования предполагает последовательную нумерацию объектов числами натурального ряда. Этот порядок может быть случайным или определяться после предварительного упорядочения объектов, например по алфавиту. Этот метод применяется в том случае, когда количество объектов невелико, например кодирование названий факультетов университета, кодирование студентов в учебной группе.
Серийно-порядковая система кодирования предусматривает предварительное выделение групп объектов, которые составляют серию, а затем в каждой серии производится порядковая нумерация объектов. Каждая серия также будет иметь порядковую нумерацию. По своей сути серийно-порядковая система является смешанной: классифицирующей и идентифицирующей. Применяется тогда, когда количество групп невелико.
36
.Сервисы Интернет. Средства использования сетевых сервисов
Сервисы Интернет. Средства использования сетевых сервисов.
Условно в интернете выделают следующие сервисы:
1)Электронная почта.(Используется для передачи письменных сообщений, с возможным подключением произвольных, содержащих звуковую и графическую информацию. В качестве стандарта используется протоколSMTP.Адрес электронной почты состоит из следующих элементов:Имя;Собака@;доменное имя ). 2)Новости (Система телеконференций. Средство общения людей со сходными интернетами.) 3)FTP-сервис. Протокол для передачи фаилов. Позволяет передовать между 2-мя компьютерами на большие расстояния. Через него, можно просматривать открытые каталоги и фаилы. 4)Сервис TelNet (это режим удалённого управления компьютера. С помощью него можно открыть компьютер до управления им другим человеком.) 5)ICQ (Система с помощь, которой возможно общение через интернет). 6)www. (Всемирная паутина. Имеет организацию в виде текста информацию. Она состоит из текста, графики, анимаци, звуков и т.д. Доступ к этому сервису осуществляется через протокол http: Доступ осуществляется через протокол http. Для указания адреса в сети интернет, используется система адресации URL.
Формат URL - адреса следующий:
В начале указывается метод:
://Адрес реестра сети/записывается полное имя фаила.
1 - http - протокол передача гипертекста. 2 - ftp - протокол передачи фаилов. 3 - News - группа новостей, телеконференции в инете. 4 - TelNet - выход в ресурсы данного компьютера. Средства использования: 1)Браузер – программы просмотра информации на сайте. 2)Сайт – это место где расположены группа web-страницы, связанная между собой гиперссылками как правило объединяемых единой темой. 3)Почтовый программы - используются для отправки и полученных сообщений 4)FTP-клиент, програмное средство, используется для передачи и получения файлов по ftp-протоколу.
37 Что такое электронная подпись и для чего она нужна
Электронная подпись является аналогом традиционной подписи. Когда Вы ставите ее, определенная категория получателей Вашего письма будут точно знать, что подписанное письмо было создано Вами - по крайней мере, на Вашем компьютере и под Вашей учетной записью. К получателям, которые имеют такую возможность, относятся те, кто, как и Вы, соответствующим образом настроил свой компьютер. Подписанное письмо является документом, который можно пересылать друг другу даже в виде файла, не теряя при этом признаков, подтверждающих Ваше авторство. Таким образом, электронная подпись удостоверяет авторство и подтверждает, что данные не были модифицированы с момента создания документа.
Члены Ассоциации, после настройки своих компьютеров (это будет описано ниже), могут обмениваться письмами без опасения фальсификаций (никто не сможет выступать от их лица). Это позволяет узнавать коллективное мнение членов Ассоциации, когда любой ее член может удостоверится в том, каково мнение того или иного ее члена.
Для проведения такого онлайнового опроса мнения членов Ассоциации по тем или иным вопросам каждый член Ассоциации, высказывая свое мнение, подписывает письмо и высылает его "веером" остальным членам Ассоциации так, что в конечном итоге каждый имеет ответы всех остальных с их подписями.
21. Понятие электронной подписи, электронного конверта. Защита от несанкционированного доступа к информационным ресурсам
ЭЦП- цифровой код (последовательность символов), присоединяемый к электронному сообщению для однозначной идентификации отправителя. По назначениюэлектронная цифровая подписьсоответствует обычной подписи на документе, подтверждающей юридические полномочия документа.электронная цифровая подписьполучается методами асимметричной криптографии, основанными на математической функции, комбинирующей открытый текст с последовательностью чисел (ключом).
Электронная цифровая подпись — реквизит электронного документа, предназначенный для защиты данного электронного документа от подделки, полученный в результате криптографического преобразования информации с использованием закрытого ключа электронной цифровой подписи и позволяющий идентифицировать владельца сертификата ключа подписи, а также установить отсутствие искажения информации в электронном документе, [1] а также обеспечивает неотказуемость подписавшегося.
Электронная почта — наиболее дешевый и удобный способ связи. Но далеко не всегда пользователь уверен в том, что личная корреспонденция доступна лишь ему, а написанные им письма достигают адресата без купюр. Сообщение, отправленное при помощи обычной электронной почты, при желании может быть перехвачено и скопировано на пути следования к адресату. Кроме того, у клиентов обычных почтовых сервисов нет никакой гарантии, что полученное письмо действительно написано тем человеком, который значится как отправитель. Этой угрозы можно избежать, пользуясь так называемой защищенной почтой: подобных сервисов сейчас довольно много. Чаще всего потребность в надежной почте возникает у крупных организаций, банков, финансовых структур, компаний, для которых утечка информации — серьезная проблема. Но и рядовые пользователи нередко отдают предпочтение защищенным сервисам. Среди наиболее популярных способов защиты — шифрование сообщений, когда прочитать письмо может только отправитель и адресат; использование электронно-цифровой подписи, подтверждающей авторство сообщения и его целостность; безопасное соединение, обеспечивающее прохождение данных в закодированном виде.
11. Файловая структура. Служебное ПО.
Файловая система – это часть операционной системы, управляющая размещением и доступом к файлам и каталогам на диске. С понятием файловой системы тесно связанно понятие файловой структуры диска, под которой понимают все размещенные файлы: главный каталог, подкаталог и сами файлы. Для их хранения выделены объемы секторов, кластеров, дорожек. Кластер является минимальной единицей пространства диска, которое может быть отведено файлам. Самый маленький файл занимает один кластер, большие – несколько десятков кластеров. 1 сектор = 512 байт. На гибком диске обычно 80 дорожек, на каждой дорожке 18 секторов. Кластер – группа смежных секторов. Кластер для гибкого диска 1,2 сектора (0,5121 Кбайт).
22)Циклический алгоритм – алгоритм, предусматривающий многократное повторение одного и того же действия (одних и тех же операций) над новыми исходными данными. Цикл. алгоритмические структуры бывают двух типов: цикл со счетчиком, в котором тело цикла выполняется определенное количество раз; цикл по условию, в котором тело цикла выполняется, пока истинно условие. Цикл со счетчиком. Алгоритмическая структура цикл со счетчиком используется, если известно заранее, какое число повторений тела цикла необходимо выполнить. Цикл со счетчиком может быть зафиксирован с помощью блок-схемы, представленной на рис. 3 Цикл с условием используется, когда заранее неизвестно, какое количество раз должно повториться тело цикла. В таких случаях количество повторений зависит от некоторого условия. Цикл называется циклом с предусловием, если условие выхода из цикла стоит в начале, перед телом цикла. Цикл с предусловием может ни разу не выполниться, если условие окажется ложным. Цикл называется циклом с постусловием, если условие выхода из цикла стоит в конце, после тела цикла. Цикл с постусловием выполняется обязательно, как минимум, один раз, независимо от того, истинно условие или нет. Алгоритмическая структура цикл может быть зафиксирован с помощью блок-схем, представленных на рис. 3
15) Формулой в Excel называется последовательность символов, начинающаяся со знака равенства “=“. В эту последовательность символов могут входить постоянные значения, ссылки на ячейки, имена, функции или операторы. Результатом работы формулы является новое значение, которое выводится как результат вычисления формулы по уже имеющимся данным. Операторами обозначаются операции, которые следует выполнить над операндами формулы. В Microsoft Excel включено четыре вида операторов: арифметические(+; -; *; /; ^), текстовые( & (амперсанд)- Объединение последовательностей знаков в одну последовательность ("Северный"&"ветер")), операторы сравнения(=; <; >; <=; >=.) и операторы ссылок( : ; пробел). Служат для выполнения арифметических операций, таких как сложение, вычитание, умножение. Операции выполняются над числами. Элементы, следующие за знаком равенства, являются операндами, разделяемыми операторами вычислений. Формула вычисляется слева направо, в соответствии с определенным порядком для каждого оператора в формуле. В приведенном ниже примере скобки вокруг первой части формулы определяют следующий порядок вычислений: определяется значение B4+25, затем полученный результат делится на сумму значений в ячейках D5, E5 и F5. =(B4+25)/СУММ(D5:F5) Ввод, просмотр и редактирование списка (Для ввода, просмотра и редактирования списка удобно использовать Форму данных: Данные - Форма); Выбор данных из БД (Организация различных запросов) (С помощью фильтров можно выводить на экран и просматривать данные списка. Быстро и удобно можно просматривать нужные записи с помощью автофильтра. Более сложные запросы к базе данных можно реализовать с помощью расширенного фильтра); Формирование промежуточных итогов; Защита данных.
17) Моделирование - это процесс построения моделей для исследования, изучения или управления реальным объектом.Главная особенность моделирования в том, что это метод опосредованного познания с помощью объектов-заместителей. Процесс моделирования включает три элемента: 1) субъект (исследователь); 2) объект исследования; 3) модель, опосредствующую отношения познающего субъекта и познаваемого объекта. С различными моделями мы сталкиваемся еще в раннем детстве: игрушечный автомобиль, самолет или кораблик для многих были любимыми игрушками. Информационные модели: Знаковые - Информационная модель, выраженная средствами формального языка (Рисунки, тексты, графики, схемы и т.д); Вербальные - Информационная модель в мысленной или разговорной форме (Мысленный образ объекта, описание человека и т.д.). Вербальные и знаковые модели, как правило, взаимосвязаны. Мысленный образ, родившийся в голове человека, может быть облечен в знаковую форму. Например, мелодия, родившаяся в голове композитора, бедт представлена в виде нот на бумаге. Для создания информационных моделей в наши дни используют самый совершенный инструмент: компьютер. Именно наличие компьютерной техники позволило ученым исследовать такие модели, которые невозможно было исследовать раньше.
20) Линейным называется алгоритм, блоки которого расположены последовательно один за другим, нет условий и повторений. Алгоритм, в котором команды выполняются последовательно одна за другой, называется линейным алгоритмом. Для того чтобы сделать алгоритм более наглядным, часто используют блок-схемы. Если исполнителем алгоритма является человек, то по блок-схеме легко проследить выполнение алгоритма. Каждый следующий шаг исполнения алгоритма указывают стрелки.
19. Алгоритмизация. Понятие алгоритма и алгоритмической системы, свойства алгоритма.
Алгоритм – это способ или метод решения задачи записанный по определенным правилам, обеспечивающий однозначность его понимания и механического исполнения. Свойства алгоритма:
Дискретность – это свойство означает, что каждый алгоритм разделен на отдельные действия (шаги); алгоритм представляет собой последовательность действий, которые необходимо выполнить.
Определенность – это свойство означает, что каждая команда алгоритма должна быть понятна исполнителю.
Результативность – это свойство состоит в том, что каждый алгоритм приводит к результату через определенное количество шагов.
Массовость – это свойство заключается в том, что каждый алгоритм составленный для решения одной задачи, должен выполняться для решения задач этого типа.
Способы описания алгоритма.
Словесно-формульное описание, т.е. описание с помощью слов и формул.
Графическое описание, т.е. описание с помощью блок-схем. Блок-схема представляет собой систему связанных геометрических фигур. Каждая фигура обозначает один этап решения задач. Порядок выполнения указывается стрелками, а так же номером в верхнем углу возле каждого блока.
Линейный алгоритм состоит из последовательности операций, выполняющихся только один раз в порядке следования. Разветвленный алгоритм содержит блок проверки условия и в зависимости от результата проверки выполняется та или иная последовательность операций, причем форма ветвления может быть как полной, так и сокращенной.
3. Система счисления. Правила перевода записи числа из одной системы счисления в другую
Система счисления – способ наименования и записи чисел. В зависимости от способа изображения чисел разделяется на позиционные-десятичная и непозиционные-римская.
В ПК используют 2ичную, 8ричную и 16ричную системы счисления.
Отличия: запись числа в 16ной системе счисленич по сравнению с другой записью значительно короче, т.е. требует меньшего количества разрядности.
В позиционной системе счисления каждая цифра сохраняет свое постоянное значение независимо от занимаемой позиции в числе. В позиционной системе счисления каждая цифра определяет не только свое значение, но зависит от того положения, которое она занимает в числе. Каждая система счисления характеризуется основанием. Основание- это количество различных цифр, которые используются для записи чисел в данной системе счисления. Основание показывает во сколько раз изменяется значение одной и той же цифры при переходе на соседнюю позицию. В компьютере используется 2-система счисления. Основанием системы может быть любое число. Арифметические дей-ия над числами в любой позиции выполняются по правилам аналогичным 10 системе счисления. Для 2 системы счисления используется двоичная арифметика, которая реализуется в компьютере для выполнения арифметических вычислений.
Сложение двоичных чисел:0+0=1;0+1=1;1+0=1;1+1=10
Вычитание:0-0=0;1-0=1;1-1=0;10-1=1
Умножение:0*0=0;0*1=0;1*0=0;1*1=1
В компьютере широко применяется 8 система счисления и 16 система счисления. Они используются для сокращения записи двоичных чисел
6)Персональный Компьютер, комп., специально созданный для работы в однопользовательском режиме. ПК - настольный или портативный комп., кот. использует микропроцессор в качестве единственного центрального процессора, выполняющего все логические и арифметические операции. Основными признаками ПК явл. шинная организация системы, высокая стандартизация аппаратных и программных средств, ориентация на широкий круг потребителей. Основой ПК явл. системный блок. Он организует работу, обрабатывает информацию, производит расчеты, обеспечивает связь человека и ЭВМ. СИСТЕМНЫЙ БЛОК ПК состоит из системной платы, имеющей размеры 212/300 мм и расположенной в самом низу, динамика, вентилятора, источника питания, двух дисководов. Один дисковод обеспечивает ввод-вывод информации с винчестерского диска, другой- с гибких магнитных дисков. СИСТЕМНАЯ ПЛАТА является центральной частью ЭВМ и составлена из нескольких десятков интегральных схем разного назначения. Микропроцессор выполнен в виде одной большой интегральной схемы. При необходимости повысить производительность комп. можно поместить его в это гнездо. Имеется несколько модулей постоянной и оперативной памяти. В зависимости от модели предусмотрены от 5 до 8 разъемов, куда вставляются платы различных адаптеров. Адаптер - это устройство, которое обеспечивает связь между центральной частью ЭВМ и конкретным внешним устройством, например между оперативной памятью и принтером или винчестерским диском. КЛАВИАТУРА-С его помощью в комп. вводят информацию или отдают компьютеру команды. МОНИТОРИ-зображение у мониторов более четкое, чем у телевизоров. Мышь-Как и клавиатура и джойстик, мышь служит для управления комп. Центральный процессор - основной рабочий компонент комп., котор.: - выполняет арифметические и логические операции, заданные программой; - управляет вычислительным процессом; и - координирует работу всех устройств комп. В общем случае центральный процессор содержит: - арифметико-логическое устройство; - шины данных и шины адресов; - регистры; - счетчики команд; - очень быструю кэш-память малого объема; - математический сопроцессор чисел с плавающей точкой. Процессор - центральное устройство (или комплекс устройств) ЭВМ (или вычислительной системы), которое выполняет арифметические и логические операции, заданные программой преобразования информации, управляет вычислительным процессом и координирует работу периферийных устройств системы (запоминающих, сортировальных, ввода — вывода, подготовки данных и др.). В вычислительной системе может быть несколько параллельно работающих процессоров; такие системы называют многопроцессорными. Наличие нескольких процессоров ускоряет выполнение одной большой или нескольких (в т. ч. взаимосвязанных) программ. Первый микропроцессор был создан в 1970-х гг. фирмой INTEL по заказу одной из японских фирм. Системная шина - шина, предназначенная для передачи данных между периферийными устройствами и центральным процессором, или между периферийными устройствами и оперативной памятью. Слот расшире́ния — щелевой разъём (обычно в компьютере, слово "slot" означает "щель"), соединённый с системной шиной и предназначенный для установки дополнительных модулей (карт расширения), расширяющих конфигурацию устройства.
7. Запоминающие устройства: классификация, принцип работы, основные характеристики. Системная память: ОЗУ, ПЗУ, Кеш. Внешняя память: винчестер, стример, накопитель на гибких магнитных дисках, накопитель на компакт-дисках.
Оперативная память компьютера - запоминающее устройство, хранящее информацию в цифровом виде. Из оперативной памяти процессор компьютера берет программы и исходные данные для обработки, в нее же записываются полученные результаты. Свое название оперативная память получила за быстродействие; процессору практически не приходится ждать при чтении и записи данных. Для оперативной памяти используют и обозначение RAM (random access memory, то есть память с произвольным доступом). При выключении компьютера содержимое оперативной памяти обычно стирается. От количества установленной на компьютере оперативной памяти зависят его возможности. Многие компьютерные программы не будут работать при недостатке оперативной памяти или будут работать очень медленно.
Кэш-память - вид сверхбыстродействующей компьютерной памяти, применяемый для ускорения доступа к данным из оперативной памяти. Кэш-память хранит копии наиболее часто используемых участков оперативной памяти. Поскольку время доступа к кэш-памяти в несколько раз меньше, чем к оперативной памяти, а в большинстве случаев необходимая информация находится в кэш-памяти, то кэширование позволяет существенно ускорить работу компьютера. Современные микропроцессоры обладают собственным встроенным запоминающим устройством, которое также используется как кэш-память. Ее в технической литературе называют кэш-памятью первого уровня. Кэш-память на основе статической памяти (SRAM), которая размещается на материнской плате, называют кэш-памятью второго уровня (level two cache, L2 cache).
8. Устройства ввода/вывода данных, их разновидность и основные характеристики. Устройства ввода – аппаратные средства для преобразования информации из формы понятной человеку в форму воспринимаемую компьютером.
Устройства с прямым вводом: манипуляторы, сенсорные устройства, устройства сканирования, устройства распознавания речи.
Манипуляторы это мыши, джойстики, трекболы, трек паты.
Мыши – это устройства ввода информации различного вида: роликовые, оптические, лазерные, беспроводные.
Джойстик – устройство в виде ручки управления, создан специально для игр.
Трекбол – это шаровой манипулятор, напоминает перевернутую мышь. Его не двигают по столу, а пальцами вращают шарик, он удобен тогда, когда на столе мало места.
Сенсорные устройства или тактильные представляют собой поверхность, которая покрыта специальным слоем, при прикосновении к определенному месту экрана обеспечивает выбор задания.
Трек пат – небольшой планшет под тонкой пленкой, где расположена сеть полупроводников. Работает от нажатия пальца.
Световое перо похоже на обычный карандаш, на острие которого имеется специальное устройство – это светочувствительный элемент.
Графический планшет или дегитайзер используется для создания либо копирования рисунков или фотографий, изображение преобразуется в цифровую форму, причем созданные изображения приближенны к реальным. Достаточно специальным пером или пальцем сделать рисунок на спец. Поверхности (рисунок будет отображаться на экране).
Устройства сканирования и распознавания речи.
Сканер – аппарат предназначенный для ввода в компьютер графической или текстовой информации с листа бумаги различного происхождения. Позволяет вводить в компьютер двухмерное изображение, делает преобразование величины интенсивности в двоичный код, который передается в память компьютера. Сканеры: ручные, листовые, планшетные, слайд-сканер, барабанные.
С помощью обычного микрофона речь вводиться в компьютер и преобразуется в цифровой код. Большинство систем распознавания речи могут быть настроены на особенности голоса.
Устройства вывода информации: мониторы, принтеры, плоттеры, устройства звукового вывода.
Монитор – устройство, отображающее текстовую, графическую информацию на экране. Качество монитора характеризуется его разрешающей способностью. Основные характеристики монитора:
Размер экрана, диагональ в дюймах.
Разрешающая способность – максимальное количество пикселей по горизонтали и вертикали.
Размер зерна.
Существуют мониторы на основе электронно-лучевой трубки, мониторы на жидких кристаллах.
Принтер – устройства для печати текстовой и графической информации на бумагу. Существуют литерные, термодинамические, матричные, струйные, лазерные принтеры.
Плоттер - графопостроитель, устройство для автоматического вычерчивания из рисунков, схем, чертежей, карт на бумаге. Первыми появились и традиционно широко используются перьевые плоттеры. Более современную технологию применяют струйные плоттеры. Перьевые плоттеры можно разделить на три группы: плоттеры, использующие фрикционный прижим для перемещения бумаги в направлении одной оси и движения пера по другой; барабанные (или рулонные плоттеры), использующие для перемещения непрерывной перфорированной ленты-бумаги специальный трактор; планшетные плоттеры, в которых бумага неподвижна, а перо перемещается по обеим осям. Различные модели плоттеров могут иметь как одно, так и несколько перьев различного цвета (обычно 4-8). Перья бывают трех различных типов: фитильные (заправляемые чернилами), шариковые (аналог шариковой ручки) и с трубчатым пишущим узлом (инкографы). Связь с компьютером плоттеры, как правило, осуществляют через последовательный, параллельный или SCSI-интерфейс. Некоторые модели графопостроителей оснащаются встроенным буфером (1 Мбайт и более).
В 1990-х годах перьевые плоттеры начинают вытесняться струйными, которые работают в 4-5 раз быстрее. Используя два чернильных картриджа, струйный плоттер обеспечивает разрешение не менее 300 dpi и имеет два режима работы: чистовой и эскизный. В эскизном режиме работы почти вдвое сокращается расход чернил.
9. Назначение программного обеспечения, его классификация, состав.
Программное обеспечение (ПО) – это совокупность программных средств и сопровождающей их документации, позволяющих решать на компьютере задачи различного назначения в экономической, управленческой и других сферах деятельности, а также обеспечивающих функционирование аппаратных средств ЭВМ.
Под программным средством понимается программа или логически связанная совокупность программ, находящаяся на машинных носителях данных и снабженная документацией.
Под программой понимают последовательность команд (операторов, инструкций) компьютера, выполнение которых приводит к получению результата решения задачи.
Программные средства можно классифицировать по разным признакам. Наиболее общей является классификация, в которой основополагающим признаком служит область использования программных продуктов:
- аппаратная часть компьютеров и сетей ЭВМ;
- технология разработки программ;
- функциональные задачи различных предметных отраслей.
Исходя из этого выделяют три класса программных продуктов ):
- системное программное обеспечение;
- инструментарий технологии программирования;
- пакеты прикладных программ.
a). Под системным ПО понимается совокупность программ и программных комплексов для обеспечения работы компьютеров и сетей ЭВМ. Системное ПО управляет всеми ресурсами ЭВМ и осуществляет общую организацию процесса обработки информации и интерфейсы между ЭВМ, пользователем, аппаратными и программными средствами. Системное ПО тесно связано с типом компьютера, является его неотъемлемой частью независимо от специфики предметной области и решаемых задач.
b). Инструментарий технологии программирования предназначен для эффективной разработки программных средств различного назначения.
c). Пакеты прикладных программ предназначены для решения задач из различных областей деятельности человека.
10. Операционная система (ОС). Понятие и назначение.
ОС – это совокупность программ, которые загружаются при включении ПК и обеспечивают целостное функционирование всех компонентов ПК и предоставляют пользователю доступ к его аппаратным возможностям.
ОС подразделяются на: *однозадачные, *многозадачные, *сетевые, *сервисные.
Структура ОС: *базовый модуль, управление файловой системой; *командный процессор, запрашивающий у пользователя команды и выполняющий их; драйверы устройств; *программные модули - создание графического пользовательского интерфейса; дополнительные сервисные программы (системные утилиты), предоставляющие пользователям дополнительные услуги в работе с компьютером расширяющие возможности ОС и оболочек в части подключения новых периферийных устройств, кодировании и управления ресурсами компьютера. Включают операционные оболочки (надстройка к ОС), утилиты, автономные программы.
В настоящее время наиболее распространены ОС Windows и Unix.
ОС Unix ориентирована на эффективную многозадачную работу в сетевом варианте организации вычислительного процесса. ОС Unix обеспечивает поддержку: *Иерархической структуры файловой системы; *Совместимость по вводу-выводу файлов, устройств и процессов асинхронной обработки; *Наиболее распространённых алгоритмических языков программирования.
Общим свойством всех ОС Windows является применение для отображения данных прямоугольных областей (окон) на экране дисплея. Windows 95, 98, ME, NT, 2000, XP, 2003, 2007, Vista.
Основные особенности версий ОС Windows следующие: *Стандартизация интерфейса пользователя; *Возможность без проблем подключать внешние устройства; *Интеграция функций программы; *Многозадачность; *Переход к преобладающему использованию графических средств изображения.
Функции ОС: 1. тестирование работоспособности всех технических устройств ПК; 2. поддержка и обеспечение графического интерфейса между пользователем и ПК; 3. обеспечение выполнения и контроля выполнения всех остальных программ на ПК; 4. все ОС на ПК являются многозадачными. Каждая задача ОС выделяет те или иные ресурсы ПК: микропроцессору, оперативной памяти, внешним устройствам и не позволяет разным программам использовать одно и то же оборудование в один момент времени; 5. Обеспечение защиты данных и программ от НМД и использования, а также взаимного вмешательства друг в друга; 6. Обеспечение возможности организации локальной вычислительной сети; 7. Обеспечение возможности установки на компьютере одновременно 2-х версий ОС или 2-х различных ОС. Существует несколько видов операционных систем: DOS, Windows, UNIX разных версий и др. Наиболее распространенной является операционная система Windows. Существует несколько версий Windows: Windows-3.1, Windows-95, Windows-98, Windows-2000, Windows NT. Все они близки между собой по содержанию, поэтому в дальнейшем рассмотрим операционные системы DOS и Windows-9х.
14) Электронные таблицы (или табличные процессоры) — это прикладные программы, предназначенные для проведения табличных расчетов. В электронных таблицах вся обрабатываемая информ. располагается в ячейках прямоугольной таблицы. Отличие электронной таблицы от простой заключается в том, что в ней есть «поля» (столбцы таблицы), значения которых вычисляются через значения других «полей», где располагаются исходные данные. Поля таблицы, в которых располагаются исходные данные, принято называть независимыми полями. Поля, где записываются результаты вычислений, называют зависимыми или вычисляемыми полями. Каждая ячейка электронной таблицы имеет свой адрес, который образуется от имени столбца и номера строки, где она расположена. Строки имеют числовую нумерацию, а столбцы обозначаются буквами латинского алфавита. Режим формирования электронных таблиц предполагает заполнение и редактирование документа. Режим управления вычислениями. Все вычисления начинаются с клетки, расположенной на пересечении первой строки и первого столбца электронной таблицы. Режим отображения формул задает индикацию содержимого клеток на экране. Обычно этот режим выключен и на экране отображаются значения, вычисленные на основании содержимого клеток. Графический режим дает возможность отображать числовую информацию в графическом виде, чаще всего в виде диаграмм. Работа в режиме баз данных реализована в профессиональных ТП. Возможность искать и выбирать данные из таблицы позволяет использовать эл. табл. в качестве несложной БД.
16) Электронная презентация(эл.през.) — это современный и эффективный способ представления информации о фирмах, проектах, персоналиях и т.д., позволяющий максимально полно и наглядно подать всеми доступными современной компьютерной технике средствам все, что вы хотели бы донести до своих клиентов, партнеров. Некоторые особенности электронных презентаций: Объем размещаемой информации — практически не ограничен; Форма реализации — от компакт-дисков до электронных визиток; Возможность обновления и пополнения данных позволит поддерживать информацию всегда актуальной; Интерактивная работа — это максимальные удобства в работе с информацией. В разработку през. входит: определение концепции (идеология, цели); разработка структуры презентации в соответствии с пожеланиями заказчика; разработка эксклюзивного дизайна — стиля през., интерфейса, программной части, полиграфического оформления; обработка исходных материалов заказчика (сканирование, набор текстов, верстка, оцифровка видео, графических материалов и т.п.); программирование интерфейса, баз данных, поисковой системы; подготовка материалов презентации к тиражированию на CD-ROM. На более высоком уровне по сравнению с печатными презентациями стоят компьютерные през. (эл. през.), позволяющих выйти за границы печатных каталогов и буклетов. Эл. през. можно размещать в Интернете - на сайте компании, рассылать по электронной почте (pdf презентации), использовать на конференциях, семинарах, презентациях в качестве видео презентаций. Наиболее простым и распространенным вариантом през. явл. презентация в формате РowerРoint , получившая широкое распространение в бизнес среде. Формат Power Point позволяет интегрировать в презентацию видео и аудио файлы, создавать примитивную анимацию на уровне "слайд шоу". Главный плюс данного формата презентации - возможность без особых знаний и умений вносить изменения в презентацию, адаптируя ее под разные аудитории и цели. Главный минус данного формата - "подвисание" интегрированных в презентацию файлов, а главное примитивизм картинки - дизайна, а зачастую полное отсутствие вкуса у создателей.
18. Классификация и формы представления моделей.
Существуют информационная и компьютерная модель. Моделирование в среде графического редактора это графическая модель, моделирование в среде текстового редактора – текстовая модель. К формам представления информационной модели относятся образно-знаковые и знаковые (формальные) модели.
Образно знаковые модели:
геометрические;
структурные (таблица, схема);
словесная;
алгоритмическая.
Знаковые модели:
специальные (формулы, ноты);
математические;
алгоритмы (программы на языке программирования).
Словесные модели могут описывать ситуации, события, процессы, происходящие в жизни. Одним из видов знаковых моделей являются словесные – описание мысленной модели на естественном языке.
23)Человек использует компьютер для решения самых разнообразных информационных задач: работа с текстами, создание графических изображений, получение справки из базы данных и др. Для их решения в распоряжении пользователя имеется обширное программное обеспечение: системное ПО (ядром которого является операционная система), прикладное ПО (программы, предназначенные для пользователя) и системы программирования (средства для создания программ на языках программирования).Если в составе доступного прикладного программного обеспечения имеется программа, подходящая для решения данной задачи, то пользователь выбирает ее в качестве инструмента (СУБД, табличный процессор, математический пакет и др.).Часто решение прикладных задач с помощью компьютера называют моделированием, т. к. в этом случае обычно используют упрощенное представление о реальном объекте, процессе или явлении. Работа по решению прикладной задачи на компьютере проходит через следующие этапы: постановка задачи (На этапе постановки задачи должно быть четко определено, что дано, и что требуется найти); математическая формализация (На этом этапе строится математическая модель - система математических соотношений - формул, уравнений, неравенств и т. д., отражающих существенные свойства объекта или явления.) ; построение алгоритма (Наиболее эффективно математическую модель можно реализовать на компьютере в виде алгоритмической модели); составление программы на языке программирования (Первые три этапа - это работа без компьютера. Дальше следует собственно программирование на определенном языке в определенной системе программирования. Программирование включает в себя следующие виды работ: выбор языка программирования; уточнение способов организации данных; запись алгоритма на выбранном языке программирования) ; отладка и тестирование программы (Под отладкой программы понимается процесс испытания работы программы и исправления обнаруженных при этом ошибок); проведение расчетов и анализ полученных результатов (Последний этап - это использование уже разработанной программы для получения искомых результатов Производится анализ результатов решения задачи и в случае необходимости - уточнение математической модели). Эту последовательность называют технологической цепочкой решения задачи на компьютере.
24. Структурное программирование
При создании средних по размеру приложений (несколько тысяч строк исходного кода) используется структурное программирование, идея которого заключается в том, что структура программы должна отражать структуру решаемой задачи, чтобы алгоритм решения был ясно виден из исходного текста. Для этого надо иметь средства для создания программы не только с помощью трех простых операторов, но и с помощью средств, более точно отражающих конкретную структуру алгоритма. С этой целью в программирование введено понятие подпрограммы – набора операторов, выполняющих нужное действие и не зависящих от других частей исходного кода. Программа разбивается на множество мелких подпрограмм, каждая из которых выполняет одно из действий, предусмотренных исходным заданием. Комбинируя эти подпрограммы, удается формировать итоговый алгоритм уже не из простых операторов, а из законченных блоков кода, имеющих определенную смысловую нагрузку, причем обращаться к таким блокам можно по названиям.
Идеи структурного программирования появились в начале 70-годов в компании IBM, в их разработке участвовали известные ученые Э. Дейкстра, Х. Милс, Э. Кнут, С. Хоор.
Структурное программирование основано на модульной структуре программного продукта и типовых управляющих структурах алгоритмов обработки данных различных программных модулей.
Типы управляющих структур:
– последовательность;
– альтернатива (условие выбора);
– цикл.
Распространены две методики (стратегии) разработки программ, относящиеся к структурному программированию:
– программирование «сверху вниз»;
– программирование «снизу вверх».
Программирование «сверху вниз», или нисходящее программирование – это методика разработки программ, при которой разработка начинается с определения целей решения проблемы, после чего идет последовательная детализация, заканчивающаяся детальной программой.
Сначала выделяется несколько подпрограмм, решающих самые глобальные задачи (например, инициализация данных, главная часть и завершение), потом каждый из этих модулей детализируется на более низком уровне, разбиваясь в свою очередь на небольшое число других подпрограмм, и так происходит до тех пор, пока вся задача не окажется реализованной.
В данном случае программа конструируется иерархически - сверху вниз: от главной программы к подпрограммам самого нижнего уровня, причем на каждом уровне используются только простые последовательности инструкций, циклы и условные разветвления.
Такой подход удобен тем, что позволяет человеку постоянно мыслить на предметном уровне, не опускаясь до конкретных операторов и переменных. Кроме того, появляется возможность некоторые подпрограммы не реализовывать сразу, а временно откладывать, пока не будут закончены другие части. Например, если имеется необходимость вычисления сложной математической функции, то выделяется отдельная подпрограмма такого вычисления, но реализуется она временно одним оператором, который просто присваивает заранее выбранное значение (например, 5). Когда все приложение будет написано и отлажено, тогда можно приступить к реализации этой функции.
Программирование «снизу вверх», или восходящее программирование – это методика разработки программ, начинающаяся с разработки подпрограмм (процедур, функций), в то время когда проработка общей схемы не закончилась.
Такая методика является менее предпочтительной по сравнению с нисходящим программированием так как часто приводит к нежелательным результатам, переделкам и увеличению времени разработки.
Очень важная характеристика подпрограмм – это возможность их повторного использования. С интегрированными системами программирования поставляются большие библиотеки стандартных подпрограмм, которые позволяют значительно повысить производительность труда за счет использования чужой работы по созданию часто применяемых подпрограмм.
Подпрограммы бывают двух видов – процедуры и функции. Отличаются они тем, что процедура просто выполняет группу операторов, а функция вдобавок вычисляет некоторое значение и передает его обратно в главную программу (возвращает значение). Это значение имеет определенный тип.
Чтобы работа подпрограммы имела смысл, ей надо получить данные из внешней программы, которая эту подпрограмму вызывает. Данные передаются подпрограмме в виде параметров или аргументов, которые обычно описываются в ее заголовке так же, как переменные.
Подпрограммы вызываются, как правило, путем простой записи их названия с нужными параметрами.
Подпрограммы активизируются только в момент их вызова. Операторы. Которые находятся внутри подпрограммы, выполняются, только если эта подпрограмма явно вызвана.
Подпрограммы могут быть вложенными – допускается вызов подпрограммы не только из главной программ, но и из любых других программ.
В некоторых языках программирования допускается вызов подпрограммы из себя самой. Такой прием называется рекурсией и опасен тем, что может привести к зацикливанию – бесконечному самовызову.
Достоинства структурного программирования:
– повышается надежность программ (благодаря хорошему структурированию при проектировании, программа легко поддается тестированию и не создает проблем при отладке);
– повышается эффективность программ (структурирование программы позволяет легко находить и корректировать ошибки, а отдельные подпрограммы можно переделывать (модифицировать) независимо от других);
– уменьшается время и стоимость программной разработки;
– улучшается читабельность программ.
Таким образом, технология структурного программирования при разработке серьезных программных комплексов, основана на следующих принципах:
– программирование должно осуществляться сверху вниз;
– весь проект должен быть разбит на модули (подпрограммы) с одним входом и одним выходом;
– подпрограмма должна допускать только три основные структуры – последовательное выполнение, ветвление (if, case) и повторение (for, while, repeat).
– недопустим оператор передачи управления в любую точку программы (goto);
– документация должна создаваться одновременно с программированием в виде комментариев к программе.
Структурное программирование эффективно используется для решения различных математических задач, имеющих алгоритмический характер.
Модульное программирование
Модульное программирование - это организация программы как совокупности небольших независимых блоков (модулей), структура и поведение которых подчиняется определенным заранее правилам.
Модулем (в модульном программировании) называется множество взаимосвязанных подпрограмм (процедур) вместе с данными, которые эти подпрограммы обрабатывают.
Модульное программирование предназначено для разработки больших программ.
Разработкой больших программ занимается коллектив программистов. Каждому программисту поручается разработка некоторой самостоятельной части программы. И он в таком случае отвечает за конструирование всех необходимых процедур и данных для этих процедур. Сокрытие данных (запрет доступа к данным из-за пределов модуля) предотвращает их случайное изменение и соответственно нарушение работы программы. Для взаимодействия отдельных частей (модулей) программы коллективу программистов необходимо продумать только интерфейс (взаимодействие) сконструированных модулей в основной программе.
Напомним понятие и структуру модуля в терминах языка Pascal.
Модуль (unit) – программная единица, текст которой компилируется независимо (автономно).
Модуль содержит 4 раздела: заголовок, интерфейсная часть (раздел объявлений), раздел реализации и раздел инициализации.
UNIT <имя модуля>; {заголовок}
INTERFACE {интерфейсная часть}
Uses <используемые модули>;
Const <объявления глобальных констант>;
Type <объявления глобальных типов>;
Var <описание глобальных переменных>;
Procedure <заголовки(!) доступных процедур>;
. . .
Function <заголовки(!) доступных функций>;
. . .
IMPLEMENTATION {раздел реализации}
Uses <используемые при реализации модули>;
Const <объявления скрытых (локальных) констант>;
Type <объявления скрытых (локальных) типов>;
Var <описание скрытых (локальных) переменных>;
Procedure <тела(!) скрытых (локальных) процедур>;
. . .
Function <тела(!) скрытых (локальных) функций>;
BEGIN
<основной блок модуля = раздел инициализации>
END.
Замечание. Различие всех описаний, содержащихся в разделах интерфейса и реализации, заключается в сфере их использования. В интерфейсном разделе – внешние описания, в разделе реализации – внутренние.
25) Объектно-ориентированное программирование - технология программирования, при которой программа рассматривается как набор дискретных объектов, содержащих, в свою очередь, наборы структур данных и процедур, взаимодействующих с другими объектами. Элементы объектно-ориентированного программирования (ООП) появились в начале 70-х годов в языке моделирования Симула, затем получили свое развитие, и в настоящее время ООП принадлежит к числу ведущих технологий программирования. Основная цель ООП, как и большинства других подходов к программированию – повышение эффективности разработки программ. Базовым в объектно-ориентированном программировании является понятие объекта. Объект имеет определённые свойства. Состояние объекта задаётся
значениями его признаков. Объект «знает», как решать определённые задачи, то есть располагает методами решения. Программа, написанная с использованием ООП, состоит из объектов, которые могут взаимодействовать между собой.
26. Эволюция и классификация языков программирования.
Самый нижний уровень – машинный язык, т.е. внутренний язык ЭВМ на котором в конечном итоге представляется и исполняется программа. Для разработки алгоритмов в основном используют языки более высокого уровня.
Универсальные языки высокого уровня обеспечивают создание различных программ.
Проблемно-ориентированные языки под конкретные классы задач. (искусственный интеллект).
Объектно-ориентированные языки четвертого поколения основаны на создание модели системы как совокупности объектов.
Командные языки баз данных предназначены для расширения возможности среды управления базами данных для создания собственных функций.
Эволюция языка программирования Basic. Он был задуман как универсальный язык для начинающих. Первая версия этого языка содержала небольшое количество самых необходимых команд, предусматривался только режим интерпретации. Современный вариант языка используется в суперсовременных системах, основанных на технологии клиет-сервера. Одновременно его используют для примеров программ в книгах, статьях, программных инструкциях. Создание vba для Майкрософт офис. С помощью него можно создавать собственные интерфейсы для офисных приложений.
27)Трансляция программы — преобразование программы, представленной на одном из языков программирования, в программу на другом языке и, в определённом смысле, равносильную первой. При трансляции выполняется перевод программы, понятной человеку, на язык, понятный компьютеру. Выполняется специальными программными средствами (транслятором). Трансляторы реализуются в виде компиляторов или интерпретаторов. С точки зрения выполнения работы компилятор и интерпретатор существенно различаются. Если цель трансляции – преобразование всего исходного текста на внутренний язык компьютера (т.е. получение некоторого нового кода) и только, то такая трансляция называется также компиляцией. Если же трансляции подвергаются отдельные операторы исходных текстов и при этом полученные коды сразу выполняются, такая трансляция называется интерпретацией. Цель трансляции — преобразовать текст с одного языка на другой, который понятен адресату текста. Компиляция — преобразование программой-компилятором исходного текста программы, написанного на языке высокого уровня в машинный язык, в язык, близкий к машинному, или в объектный модуль. Компилятор читает всю программу целиком, делает ее перевод и создает законченный вариант программы на машинном языке, который затем и выполняется .Интерпретация — процесс непосредственного покомандного выполнения программы без предварительной компиляции, «на лету»; в большинстве случаев интерпретация намного медленнее работы уже скомпилированной программы, но не требует затрат на компиляцию, что в случае небольших программ может повышать общую производительность.
28) Бминимальной избыточности, которая допускает их использование оптимальным образом для одного или нескольких приложений. Целью создания баз данных, как разновидности информационной технологии и формы хранения данных, является построение системы данных, не зависящих от принятых алгоритмов (программного обеспечения), применяемых технических средств и физического расположения данных в ЭВМ; обеспечивающих непротиворечивую и целостную информацию при нерегламентируемых запросах. БД предполагает многоцелевое ее использование (несколько пользователей, множество форм документов и запросов одного пользователя). Банк данных - база данных и система управления ею (СУБД). СУБД (например, FoxPro) представляет собой приложение для создания баз данных как совокупности двумерных таблиц. Алгоритм - последовательность правил перехода от исходных данных к результату. Правила могут выполняться компьютером или человеком. Данные - совокупность объективных сведений. Информация - сведения, неизвестные ранее получателю информации, пополняющие его знания, подтверждающие или опровергающие положения и соответствующие убеждения. Информация носит субъективный характер и определяется уровнем знаний субъекта и степенью его восприятия. Информация извлекается субъектом из соответствующих данных. Д в простейшем случае представляется в виде системы двумерных таблиц, для которых введем следующие термины. Таблицы представлены в ПК в виде файловазой данных (БД)- понимают совокупность хранящихся вместе данных при наличии такой.
29)Использование модели данных при работе с БД неизбежно по нескольким причинам.Во-первых, модель дает общий язык пользователям, работающим с данными. Во-вторых, модель может обеспечить предсказуемость результатов работы с данными. Реляционная модель и СУБД. Не будучи хронологически первой, наиболее популярной с начала 80-х гг. была и до сих пор остается реляционная модель данных.Первое повлекло возможность тщательного и интенсивного исследования свойств этой модели, а второе сделало ее привлекательной для программистов и пользователей. В реляционной модели считается, что все данные ИС представлены в виде таблиц. Строки в каждой таблице - это кортеж неструктурированных единиц данных, "атрибутов". Атрибуты строк-кортежей - это значения из заданных наравне с таблицами областей определения. Значения атрибутов в таблице-отношении могут иметь только один определенный вид функциональной зависимости друг от друга, а именно, все значения в произвольном кортеже должны по отдельности зависеть только от значений столбца или группы столбцов - одних для всего отношения. В рамках реляционной теории имеется список операций, которые можно осуществлять над R-таблицами: базовые операции; ограничение - исключение из таблицы некоторых строк; проекция - исключение из таблицы некоторых столбцов; декартово произведение - из двух таблиц получается третья по принципу декартова произведения двух множеств строк; объединение - объединение множеств строк двух таблиц; разность - разность множеств строк двух таблиц; присвоение - именованной таблице присваивается значение выражения над R-таблицами; производные операции
группа операций соединения.
30)Работающая информационная система (ИС) подразумевает использование модели предметной области. В общем случае понятиями, формирующими модель, являются объекты и отношения между ними. Модель может иметь явное описание, хранимое полностью или частично в ЭВМ, и храниться (также полностью или частично) в ЭВМ сама. Хранимую в ЭВМ и используемую программно модель можно называть базой данных. Альтернативу явному хранимому описанию модели составляет ее неявное и часто некорректное описание ``логикой прикладной программы''. Реально при проектировании ИС используется несколько моделей: две ``крайних'', обобщенная (понятийная) модель и модель, представленная схемой базы данных, могут дополняться рядом промежуточных. Промежуточной может быть, например, модель ``сущность-связь'' определенного уровня общности. Реляционная модель на данный момент является наиболее распространенной моделью данных. Она имеет математическое описание, и экономна по части базовых понятий. В реляционной модели считается, что все данные ИС представлены в виде таблиц. Строки в каждой таблице -- это кортеж неструктурированных единиц данных, ``атрибутов''. Атрибуты строк-кортежей - это значения из заданных наравне с таблицами областей определения. Значения атрибутов в таблице-отношении могут иметь только один определенный вид функциональной зависимости друг от друга, а именно, все значения в произвольном кортеже должны по отдельности зависеть только от значений столбца или группы столбцов - одних для всего отношения. Если можно говорить об основной идее использования реляционного подхода в СУБД, то это именно предсказуемость результатов работы с данными, обеспечиваемая математическим аппаратом в основе этого подхода.
34) Принципы построения компьютерных сетей - это набор правил, который позволяет создавать унифицированные и совместимые системы. Принципы построения компьютерных сетей не ограничивают возможности индивидуальной потребности и не отрицают индивидуальность. Компьютерная сеть — это совокупность компьютеров и различных устройств, обеспечивающих информационный обмен между компьютерами в сети без использования каких-либо промежуточных носителей информации. Все многообразие компьютерных сетей можно классифицировать по группе признаков: Территориальная распространенность; Ведомственная принадлежность; Скорость передачи информации; Тип среды передачи. По территориальной распространенности сети могут быть локальными, глобальными, и региональными. Локальные - это сети, перекрывающие небольшую территорию, региональные - расположенные на территории города или области, глобальные на территории государства или группы государств. Ведомственные принадлежат одной организации и располагаются на ее территории. Государственные сети - сети, используемые в государственных структурах. По скорости передачи информации компьютерные сети делятся на низко-, средне- и высокоскоростные.По типу среды передачи разделяются на сети коаксиальные, на витой паре, оптоволоконные, с передачей информации по радиоканалам, в инфракрасном диапазоне. Терминальные сети обычно связывают мощные компьютеры (майнфреймы), а в отдельных случаях и ПК с устройствами (терминалами), которые могут быть достаточно сложны, но вне сети их работа или невозможна, или вообще теряет смысл. Например, сеть банкоматов или касс по продажи авиабилетов. Строятся они на совершенно иных, чем компьютерные сети, принципах и даже на другой вычислительной технике.
35. Компьютерная сеть - это совокупность компьютеров и различных устройств, обеспечивающих информационный обмен между компьютерами в сети без использования каких-либо промежуточных носителей информации.
Все многообразие компьютерных сетей можно классифицировать по группе признаков:
Территориальная распространенность;
Ведомственная принадлежность;
Скорость передачи информации;
Тип среды передачи;
По территориальной распространенности сети могут быть локальными, глобальными, и региональными. Локальные - это сети, перекрывающие территорию не более 10 м2, региональные - расположенные на территории города или области, глобальные на территории государства или группы государств, например, всемирная сеть Internet.
По принадлежности различают ведомственные и государственные сети. Ведомственные принадлежат одной организации и располагаются на ее территории. Государственные сети - сети, используемые в государственных структурах.
По скорости передачи информации компьютерные сети делятся на низко-, средне- и высокоскоростные.
По типу среды передачи разделяются на сети коаксиальные, на витой паре, оптоволоконные, с передачей информации по радиоканалам, в инфракрасном диапазоне.
Компьютеры могут соединяться кабелями, образуя различную топологию сети (звездная, шинная, кольцевая и др.).
Следует различать компьютерные сети и сети терминалов (терминальные сети). Компьютерные сети связывают компьютеры, каждый из которых может работать и автономно. Терминальные сети обычно связывают мощные компьютеры (майнфреймы), а в отдельных случаях и ПК с устройствами (терминалами), которые могут быть достаточно сложны, но вне сети их работа или невозможна, или вообще теряет смысл. Например, сеть банкоматов или касс по продажи авиабилетов. Строятся они на совершенно иных, чем компьютерные сети, принципах и даже на другой вычислительной технике.
В классификации сетей существует два основных термина: LAN и WAN.
LAN (Local Area Network) - локальные сети, имеющие замкнутую инфраструктуру до выхода на поставщиков услуг. Термин «LAN» может описывать и маленькую офисную сеть, и сеть уровня большого завода, занимающего несколько сотен гектаров. Зарубежные источники дают даже близкую оценку - около шести миль (10 км) в радиусе; использование высокоскоростных каналов.
WAN (Wide Area Network) - глобальная сеть, покрывающая большие географические регионы, включающие в себя как локальные сети, так и прочие телекоммуникационные сети и устройства. Пример WAN - сети с коммутацией пакетов (Frame Relay), через которую могут «разговаривать» между собой различные компьютерные сети.
Термин «корпоративная сеть» также используется в литературе для обозначения объединения нескольких сетей, каждая из которых может быть построена на различных технических, программных и информационных принципах.
Рассмотренные выше виды сетей являются сетями закрытого типа, доступ к ним разрешен только ограниченному кругу пользователей, для которых работа в такой сети непосредственно связана с их профессиональной деятельностью. Глобальные сети ориентированы на обслуживание любых пользователей.
4) Кодированием называется представление символов одного алфавита средствами другого алфавита. Алфавит содержащий два символа называется двоичным (часто их обозначают как 0 и 1). Величина способная принимать только два различных значения называется битом. Как представить символы другого алфавита с помощью двоичного алфавита? Для кодирования алфавитов, содержащих более 2-х символов используются последовательности символов двоичного алфавита. Например, последовательностью из двух двоичных символов можно закодировать 4 символа другого алфавита: 00 --> А 01 à В 10 à С 11 à D .Можно показать, что число возможных комбинаций при использовании двоичного алфавита равно 2n , где n количество двоичных символов в последовательности. При n равном 8 число возможных комбинаций равно 256, что вполне достаточно для кодирования большинства известных алфавитов, поэтому последовательность из восьми двоичных символов широко используется для кодирования информации в ЭВМ. Последовательность из восьми двоичных разрядов принято называть байтом. Пример кодирования: символ А à 1100 0001 символ 9 à 1111 1001. В настоящее время для кодирования символов используются также последовательности из 16 двоичных символов (2 байта). Техническим носителем информации в ЭВМ является ячейка памяти, состоящая из совокупности простейших элементов, каждый из которых может находиться в одном из двух возможных состояний (обозначаемых как 0 и 1). Ячейка памяти может содержать различное число простейших элементов. Обычно количество элементов в ячейке кратно 8. Для измерения памяти используются также более крупные единицы: 1 килобайт (кб) = 210 байт = 1024 байт; 1 мегабайт (мб) =220 байт = 1048576 байт; 1 гигабайт (гб) = 230 байт. Машинным кодом (или просто кодом) называется совокупность 0 и 1, которую может хранить ячейка памяти.Код длиной в 2 байта называется полусловом, код длиной в 4 байта называется словом, код длиной в 8 байта называется двойным словом.